Kaum werden die Tage kürzer und die Temperaturen kühler, beginnt für unser Immunsystem wieder eine besonders intensive Zeit. Erkältungen und andere Infekte machen die Runde – und trotzdem reagieren Menschen erstaunlich unterschiedlich auf dieselben Erreger. Haben Sie sich schon einmal gefragt, warum die herbstliche Erkältungswelle Ihren Partner tagelang aus dem Gefecht setzt, während Sie selbst vielleicht nur ein kurzes Kratzen im Hals bemerken? Oder warum manche Menschen scheinbar unbeschadet durch die kalte Jahreszeit kommen, während andere jeden Infekt mitnehmen?
Lange wurde die Antwort vor allem in unseren Genen gesucht. Doch die moderne Forschung zeigt, dass unsere Abwehr weitaus mehr mit sich herumträgt als nur den genetischen Bauplan, den wir von unseren Eltern geerbt haben. Unser Immunsystem steht ständig im Austausch mit unserer Umwelt – und diese Erfahrungen können sich bis auf molekularer Ebene bemerkbar machen.
Wie individuell diese Abwehr tatsächlich ist, zeigt eine aktuelle Forschungsarbeit besonders eindrucksvoll. Wissenschaftler des Salk Institute haben untersucht, wie genetische Voraussetzungen und Umwelteinflüsse die epigenetische Ausstattung menschlicher Immunzellen prägen. Ihre Ergebnisse liefern neue Einblicke darin, warum sich die Immunantwort von Mensch zu Mensch unterscheidet. Die Studie erschien in der Fachzeitschrift Nature Genetics.
Das Immunsystem ist kein starres Schutzschild
Wenn von der körpereigenen Abwehr die Rede ist, denken viele zunächst an Antikörper, weiße Blutkörperchen oder die nächste Erkältungswelle. Tatsächlich handelt es sich beim Immunsystem um ein hochkomplexes Netzwerk aus Zellen, Geweben und Botenstoffen, das ständig zwischen unterschiedlichen Aufgaben wechseln muss.
Es soll Krankheitserreger erkennen und bekämpfen, gleichzeitig aber körpereigenes Gewebe möglichst verschonen. Manche Immunzellen reagieren innerhalb kurzer Zeit auf eine Bedrohung. Andere können sich an frühere Begegnungen mit einem Erreger erinnern und bei einem erneuten Kontakt schneller reagieren.
Dabei bleibt das Immunsystem nicht über Jahre hinweg unverändert. Infektionen, Impfungen, Umweltfaktoren und andere Erfahrungen können beeinflussen, wie bestimmte Immunzellen später auf Reize reagieren. Genau hier setzt die neue Forschung an.
Warum zwei Menschen unterschiedlich auf denselben Erreger reagieren
Die Frage klingt zunächst simpel: Wenn zwei Menschen mit demselben Virus in Kontakt kommen, warum entwickelt einer nur leichte Beschwerden, während der andere deutlich stärker erkrankt? Eine mögliche Erklärung liegt in der individuellen Kombination aus genetischer Ausstattung und bisheriger Lebensgeschichte.
Das Forschungsteam um Wissenschaftler des Salk Institute untersuchte Blutproben von 110 Menschen. Insgesamt wurden 171 Proben analysiert. Die Teilnehmer wiesen unterschiedliche genetische Merkmale und unterschiedliche Erfahrungen mit Krankheitserregern und anderen Umweltfaktoren auf. Dazu gehörten unter anderem Influenza, HIV-1, MRSA, MSSA und SARS-CoV-2 sowie eine Anthrax-Impfung und die Exposition gegenüber Organophosphat-Pestiziden.
Die Forscher betrachteten verschiedene Arten von Immunzellen, darunter T-Zellen, B-Zellen, Monozyten und natürliche Killerzellen. Dabei interessierte sie insbesondere die Frage, welche Veränderungen mit der genetischen Ausstattung zusammenhängen und welche mit Erfahrungen und Umwelteinflüssen in Verbindung stehen. Das Ergebnis: Beide Faktoren hinterlassen unterschiedliche molekulare Spuren.
Was das Epigenom damit zu tun hat
Damit wird ein Begriff wichtig, der in der modernen Biologie immer häufiger auftaucht: Epigenom. Unser Erbgut lässt sich vereinfacht mit einem umfangreichen Bauplan vergleichen. Doch ein Bauplan allein erklärt noch nicht, welche Teile einer Zelle gerade aktiv sind. Hier kommen epigenetische Mechanismen ins Spiel.
Chemische Markierungen am Erbgut können beeinflussen, welche Gene stärker oder schwächer abgelesen werden. Dabei wird die DNA-Sequenz selbst nicht verändert. Das bedeutet: Die Gene bleiben grundsätzlich dieselben, aber ihre Aktivität kann sich verändern.
Das ist besonders interessant für das Immunsystem. Denn Immunzellen müssen flexibel reagieren können. Sie sollen einen Erreger erkennen, eine passende Abwehrreaktion einleiten und anschließend wieder in einen kontrollierten Zustand zurückkehren.
Die Wissenschaftler fanden Hinweise darauf, dass genetisch bedingte und durch Erfahrungen beeinflusste epigenetische Veränderungen nicht einfach dieselben Bereiche des Erbguts betreffen. Erfahrungsbedingte Veränderungen fanden sich besonders häufig in regulatorischen Regionen, die für die Anpassung der Zellaktivität wichtig sind.
Das Immunsystem führt gewissermaßen ein molekulares Gedächtnis
Besonders spannend ist die Vorstellung, dass unsere Immunzellen gewissermaßen Spuren früherer Erfahrungen tragen. Eine überstandene Infektion ist nicht einfach vorbei und damit biologisch bedeutungslos. Bestimmte Immunzellen besitzen ein Gedächtnis und können sich an frühere Erregerkontakte erinnern. Die aktuelle Studie erweitert dieses Bild: Auch auf epigenetischer Ebene können Erfahrungen mit der Umwelt mit Veränderungen in Immunzellen verbunden sein.
Das bedeutet nicht, dass jede Erfahrung das Immunsystem dauerhaft „programmiert“. Die Forscher zeigen vielmehr, dass genetische Voraussetzungen und Umwelteinflüsse unterschiedliche epigenetische Muster hinterlassen können und dass diese Muster je nach Immunzelltyp verschieden ausfallen.
Gerade diese Individualität könnte künftig eine größere Rolle spielen. Wenn besser verstanden wird, warum Immunzellen verschiedener Menschen unterschiedlich reagieren, könnte dies langfristig zu individuelleren Strategien in Prävention, Diagnostik und Behandlung beitragen.
Gene sind wichtig – aber sie erzählen nicht die ganze Geschichte
Lange wurde Gesundheit häufig stark aus der Perspektive unserer Gene betrachtet. Die genetische Ausstattung beeinflusst zweifellos zahlreiche Eigenschaften und Krankheitsrisiken. Doch die moderne Forschung zeigt zunehmend, dass Gene und Umwelt nicht unabhängig voneinander betrachtet werden können. Das Immunsystem ist dafür ein gutes Beispiel.
Unsere genetischen Voraussetzungen treffen im Laufe des Lebens auf Infektionen, Impfungen, Ernährung, Umweltfaktoren, Stress, Schlaf, körperliche Aktivität und viele weitere Einflüsse. Nicht jeder dieser Faktoren wirkt gleich stark und nicht jeder lässt sich auf einfache Weise voneinander trennen.
Die neue Studie zeigt vor allem, wie komplex dieses Zusammenspiel auf Ebene einzelner Immunzellen ist. Die Wissenschaftler konnten genetisch bedingte und erfahrungsbezogene epigenetische Veränderungen unterscheiden und deren unterschiedliche Verteilung im Epigenom untersuchen.
Damit wird auch deutlich: Ein „starkes Immunsystem“ ist kein einfacher Zustand, den man einmal erreicht und dann dauerhaft behält. Die körpereigene Abwehr ist ein dynamisches System, das sich laufend mit seiner Umgebung auseinandersetzt. Auch die Verdauung spielt eine wichtige Rolle, denn zwischen Darm und Immunsystem besteht eine enge Verbindung. Das Darmmikrobiom und seine Stoffwechselprodukte können die Darmbarriere und verschiedene Bereiche der Immunregulation beeinflussen.
Was Ernährung und Nährstoffe mit dem Immunsystem zu tun haben
Natürlich stellt sich bei diesem Thema schnell die Frage, welchen Einfluss die Ernährung hat. Für die normale Funktion des Immunsystems benötigt der Körper eine ausreichende Versorgung mit verschiedenen Nährstoffen. Dazu gehören unter anderem Vitamin C, Vitamin D, Vitamin A, Vitamin B6, Vitamin B12, Folat, Eisen, Zink, Selen und Kupfer. Sie erfüllen im Körper unterschiedliche Aufgaben und sind unter anderem an normalen Funktionen des Immunsystems beteiligt.
Dabei gilt allerdings: Mehr ist nicht automatisch besser. Nahrungsergänzung kann eine ausgewogene Ernährung sinnvoll ergänzen, aber nicht grundsätzlich ersetzen. Entscheidend ist vielmehr, dass der Körper mit den benötigten Nährstoffen ausreichend versorgt wird. Auch die neue Salk-Studie liefert keinen Beleg dafür, dass bestimmte Nahrungsergänzungsmittel die dort beobachteten epigenetischen Veränderungen verhindern oder umkehren können. Sie untersucht vielmehr die grundlegenden Zusammenhänge zwischen genetischen Faktoren, Umwelteinflüssen und dem Epigenom von Immunzellen. Gerade diese Unterscheidung ist wichtig: Aus der Tatsache, dass Lebensumstände das Immunsystem beeinflussen, folgt nicht automatisch, dass ein einzelnes Produkt diesen Effekt gezielt verändern kann.
Das Immunsystem braucht mehr als einen einzelnen Nährstoff
Die körpereigene Abwehr funktioniert nicht nach dem Prinzip eines einzelnen Schalters, den man einfach „anschalten“ kann. Sie besteht aus zahlreichen miteinander verbundenen Prozessen. Deshalb spielen für die allgemeine Gesundheit nicht nur einzelne Nährstoffe eine Rolle, sondern auch die Lebensbedingungen, unter denen das Immunsystem arbeitet. Ausreichender Schlaf, regelmäßige Bewegung, eine ausgewogene Ernährung und möglichst wenig chronischer Stress gehören zu den grundlegenden Faktoren, die einen gesunden Lebensstil ausmachen.
Auch das Alter verändert die Immunantwort. Im Laufe des Lebens verändert sich die Zusammensetzung und Funktionsweise verschiedener Immunzellen. Gleichzeitig sammelt der Körper immer mehr Erfahrungen mit Krankheitserregern und anderen Umweltfaktoren. Das erklärt mit, warum unser Immunsystem im wahrsten Sinne des Wortes eine persönliche Geschichte hat.
Warum die Forschung in Richtung personalisierte Prävention geht
Die Wissenschaftler des Salk Institute sehen in ihrem neu erstellten Atlas langfristig eine mögliche Grundlage für weitere Forschung. Je größer solche Datensätze werden, desto besser könnte sich untersuchen lassen, welche epigenetischen Muster mit bestimmten Infektionen oder Krankheitsrisiken zusammenhängen.
Denkbar wäre langfristig auch eine stärker personalisierte Betrachtung: Wenn sich bestimmte molekulare Signaturen als verlässlich erweisen, könnten sie eines Tages dabei helfen, individuelle Krankheitsverläufe besser einzuschätzen oder Präventionsstrategien gezielter auszurichten.
Davon ist die Medizin allerdings noch entfernt. Die aktuelle Arbeit liefert zunächst eine wissenschaftliche Grundlage und zeigt Zusammenhänge auf. Sie ist kein diagnostischer Test für den individuellen Menschen und keine Anleitung, mit der sich heute vorhersagen lässt, wie jemand auf die nächste Infektion reagieren wird.
Die körpereigene Abwehr ist so individuell wie wir selbst
Vielleicht liegt genau darin eine der interessantesten Erkenntnisse: Unser Immunsystem ist nicht einfach ein vorgefertigtes Abwehrprogramm. Es entsteht aus dem Zusammenspiel dessen, was wir von unseren Eltern geerbt haben, und dessen, was unser Körper im Laufe des Lebens erlebt. Infektionen und Impfungen hinterlassen immunologische Erinnerungen. Umweltfaktoren können mit molekularen Veränderungen verbunden sein. Und genetische Unterschiede beeinflussen, wie einzelne Immunzellen auf solche Einflüsse reagieren.
Die aktuelle Forschung macht damit sichtbar, was im Körper ohnehin ständig geschieht: Das Immunsystem passt sich an seine Umgebung an. Für die Gesundheitsforschung eröffnet dieses Wissen interessante Perspektiven. Denn je besser verstanden wird, warum die Abwehr bei Menschen unterschiedlich reagiert, desto genauer könnte künftig auch untersucht werden, wie sich Gesundheit und Krankheitsrisiken individuell beeinflussen lassen.
Was bedeutet das für den Alltag?
Unseriös Immunsystem schreibt seine Geschichte nicht an einem einzigen Tag. Es ist ständig mit unserer Umwelt in Kontakt und reagiert auf das, was ihm begegnet. Die neue Forschung macht deshalb vor allem eines deutlich: Gesundheit ist kein statischer Zustand, sondern ein Zusammenspiel aus genetischer Ausstattung und den Erfahrungen, die unser Körper im Laufe des Lebens macht.
Das bedeutet nicht, dass wir unser Immunsystem nach Belieben „programmieren“ können. Aber es lohnt sich, ihm im Alltag gute Bedingungen zu geben. Ausreichend Schlaf, regelmäßige Bewegung, eine abwechslungsreiche Ernährung und eine gute Versorgung mit wichtigen Nährstoffen gehören zu den einfachen Stellschrauben, die sich langfristig in den Alltag integrieren lassen. Gerade in der kalten Jahreszeit muss es dabei nicht kompliziert werden: ausgewogen essen, ausreichend trinken, sich bewegen und dem Körper auch genügend Erholung gönnen.