12-16. Systemische Erkrankungen, die durch die Bildung von Immunkomplexen verursacht werden, können nach der Verabreichung großer Mengen schlecht abgebauter Antigene auftreten

Überempfindlichkeitsreaktionen vom Typ III können durch lösliche Antigene ausgelöst werden.Die Pathologie wird durch die Ablagerung von Antigen-Antikörper-Aggregaten oder Immunkomplexen an bestimmten Gewebestellen verursacht. Immunkomplexe werden bei allen Antikörperreaktionen gebildet, ihr pathogenes Potenzial wird jedoch zum Teil durch ihre Größe und die Menge, Affinität und den Isotyp des entsprechenden Antikörpers bestimmt. Größere Aggregate binden Komplement und werden durch das mononukleäre phagozytische System leicht aus dem Blutkreislauf entfernt. Die kleinen Komplexe, die sich bei Antigenüberschuß bilden, lagern sich jedoch in den Blutgefäßwänden ab, wo sie Fc-Rezeptoren auf Leukozyten binden können, was zu Leukozytenaktivierung und Gewebeschädigung führt.

Eine lokale Überempfindlichkeitsreaktion vom Typ III kann in der Haut von sensibilisierten Personen ausgelöst werden, die IgG-Antikörper gegen das sensibilisierende Antigen besitzen. Wenn das Antigen in die Haut injiziert wird, bilden zirkulierende IgG-Antikörper, die in das Gewebe diffundiert sind, lokal Immunkomplexe. Die Immunkomplexe binden Fc-Rezeptoren auf Mastzellen und anderen Leukozyten, was eine lokale Entzündungsreaktion mit erhöhter Gefäßpermeabilität auslöst. Durch die erhöhte Gefäßdurchlässigkeit können Flüssigkeit und Zellen, insbesondere polymorphnukleare Leukozyten, aus den lokalen Gefäßen in die betroffene Stelle eindringen. Diese Reaktion wird als Arthusreaktion bezeichnet (Abb. 12.19). Die Immunkomplexe aktivieren auch das Komplement und setzen C5a frei, das zur Entzündungsreaktion beiträgt, indem es C5a-Rezeptoren auf Leukozyten bindet (siehe Abschnitte 2-12 und 6-16). Dadurch werden sie aktiviert und chemotaktisch an den Ort der Entzündung gelockt. Die Arthus-Reaktion fehlt bei Mäusen, denen die α- oderγ-Kette des FcγRIII-Rezeptors (CD16) auf Mastzellen fehlt, bleibt aber bei komplementdefizienten Mäusen weitgehend ungestört, was die primäre Bedeutung von FcγRIII bei der Auslösung von Entzündungsreaktionen über Immunkomplexe zeigt.

Abbildung 12.19

Die Ablagerung von Immunkomplexen in lokalen Geweben verursacht eine lokale Entzündungsreaktion, die als Arthus-Reaktion (Typ III-Überempfindlichkeitsreaktion) bekannt ist. Bei Personen, die bereits IgG-Antikörper gegen ein Antigen gebildet haben, kann das gleiche Antigen, das injiziert wird (mehr…)

Eine systemische Überempfindlichkeitsreaktion vom Typ III, bekannt als Serumkrankheit (Drug-Induced Serum Sickness, inCase Studies in Immunology, siehe Vorwort), kann durch die Injektion großer Mengen eines schlecht abgebauten fremden Antigens entstehen. Diese Krankheit wurde so genannt, weil sie häufig nach der Verabreichung von therapeutischem Pferdeantiserum auftritt. In der präantibiotischen Ära wurde zur Behandlung von Pneumokokken-Lungenentzündungen häufig ein aus immunisierenden Pferden hergestelltes Antiserum verwendet; die spezifischen Anti-Pneumokokken-Antikörper im Pferdeserum halfen dem Patienten, die Infektion zu überwinden. In ähnlicher Weise wird Antivenin (Serum von Pferden, die mit Schlangengiften immunisiert wurden) auch heute noch als Quelle für neutralisierende Antikörper zur Behandlung von Menschen verwendet, die an Giftschlangenbissen leiden.

Die Serumkrankheit tritt 7-10 Tage nach der Injektion des Pferdeserums auf, ein Intervall, das der Zeit entspricht, die erforderlich ist, um eine primäre Immunreaktion auszulösen, die von IgM- zu IgG-Antikörpern gegen die fremden Antigene im Pferdeserum übergeht. Die klinischen Merkmale der Serumkrankheit sind Schüttelfrost, Fieber, Hautausschlag, Arthritis und manchmal Glomerulonephritis. Urtikaria ist ein auffälliges Merkmal des Ausschlags, was auf eine Rolle von Histamin aus der Mastzelldegranulation hindeutet. In diesem Fall wird die Mastzelldegranulation durch die Bindung von FcγRIII an der Zelloberfläche durch IgG-haltige Immunkomplexe ausgelöst.

Der Verlauf der Serumkrankheit ist in Abb. 12.20 dargestellt. Der Krankheitsbeginn fällt mit der Entwicklung von Antikörpern gegen die reichlich vorhandenen löslichen Proteine im Fremdserum zusammen; diese Antikörper bilden mit ihren Antigenen überall im Körper Immunkomplexe. Diese Immunkomplexe fixieren Komplement und können an Leukozyten, dieFc- und Komplementrezeptoren tragen, binden und diese aktivieren; diese wiederum verursachen weit verbreitete Gewebeschäden. Die Bildung von Immunkomplexen führt zur Beseitigung des fremden Antigens, und die Serumkrankheit ist in der Regel eine selbstlimitierende Erkrankung. Die Serumkrankheit nach einer zweiten Antigendosis folgt der Kinetik einer sekundären Antikörperreaktion, und der Ausbruch der Krankheit erfolgt in der Regel innerhalb von ein oder zwei Tagen. Die Serumkrankheit tritt heutzutage nach der Verabreichung von Anti-Lymphozyten-Globulin auf, das als Immunsuppressivum bei Transplantatempfängern eingesetzt wird, und in seltenen Fällen auch nach der Verabreichung von Streptokinase, einem bakteriellen Enzym, das als Athrombolytikum zur Behandlung von Patienten mit Myokardinfarkt oder Herzinfarkt eingesetzt wird.

Abbildung 12.20

Die Serumkrankheit ist ein klassisches Beispiel für ein vorübergehendes Immunkomplex-vermitteltes Syndrom. Eine Injektion eines fremden Proteins oder fremder Proteine führt zu einer Antikörperreaktion. Diese Antikörper bilden Immunkomplexe mit den zirkulierenden Fremdproteinen. Die Komplexe (mehr…)

Eine ähnliche Art von immunpathologischer Reaktion wird in zwei anderen Situationen beobachtet, in denen das Antigen persistiert. Die erste ist, wenn eine adaptive Antikörperreaktion nicht in der Lage ist, einen infektiösen Erreger zu beseitigen, zum Beispiel bei subakuter bakterieller Endokarditis oder chronischer Virushepatitis. In diesem Fall erzeugen die sich vermehrenden Bakterien oder Viren ständig neue Antigene, während die anhaltende Antikörperreaktion den Organismus nicht beseitigen kann. Es kommt zu einer Immunkomplexerkrankung mit Schädigung der kleinen Blutgefäße in vielen Geweben und Organen, einschließlich Haut, Nieren und Nerven. Immunkomplexe bilden sich auch bei Autoimmunkrankheiten wie dem systemischen Lupus erythematodes, bei dem die Ablagerung von Immunkomplexen fortgesetzt wird, weil das Antigen bestehen bleibt, was zu schweren Erkrankungen führen kann (siehe Abschnitt 13-7).

Einige eingeatmete Allergene lösen eher IgG- als IgE-Antikörperreaktionen aus, vielleicht weil sie in der eingeatmeten Luft in relativ hohen Mengen vorhanden sind. Wenn eine Person hohen Dosen solcher inhalierten Antigene erneut ausgesetzt wird, bilden sich Immunkomplexe in der Alveolarwand der Lunge. Dies führt zu einer Ansammlung von Flüssigkeit, Proteinen und Zellen in der Alveolarwand, was den Blut-Gas-Austausch verlangsamt und die Lungenfunktion beeinträchtigt. Diese Art von Reaktion tritt bei bestimmten Berufen auf, z. B. in der Landwirtschaft, wo man wiederholt Heustaub oder Schimmelsporen ausgesetzt ist. Die daraus resultierende Krankheit wird daher Farmerlunge genannt. Bei andauernder Antigenexposition können die Alveolarmembranen dauerhaft geschädigt werden.