#WissensWerte: Zwischen Abwehr und Toleranz: Wie Schwangerschaft zum Balanceakt des Immunsystems wird
Alexej Sinner, Dissertation Plus-Stipendiat
Das Immunsystem ist komplex und faszinierend zugleich. Eine seiner zentralen Funktionen besteht darin, uns vor Infektionen durch Krankheitserreger wie Viren, Bakterien oder Parasiten zu schützen. Um diese Aufgabe zu erfüllen, greift es auf ein vielschichtiges Arsenal unterschiedlicher Abwehrmechanismen zurück. Die erste Verteidigungslinie gegenüber Krankheitserregern bilden physische und chemische Barrieren: Dazu gehören unsere Haut, deren leicht saures Milieu das Wachstum vieler Mikroorganismen hemmt, sowie unsere Schleimhäute, die potenzielle Eintrittspforten für Erreger auskleiden und von spezialisierten Immunzellen überwacht werden. Gelangen Krankheitserreger dennoch in den Körper, kommen gelöste Moleküle im Blut zum Einsatz, die die Erreger direkt unschädlich machen können oder sie für Immunzellen als Ziel markieren. Die Zellen des angeborenen Immunsystems reagieren schnell und relativ unspezifisch auf eine Vielzahl von Krankheitserregern. Ergänzt wird diese erste Abwehr durch das adaptive Immunsystem, das hochspezifisch arbeitet. Dessen Zellen können infizierte Körperzellen gezielt zerstören, Immunreaktionen fein regulieren oder Antikörper produzieren – maßgeschneiderte Moleküle, die Krankheitserreger erkennen, binden und neutralisieren. Selbst hinter einer scheinbar alltäglichen Immunreaktion, etwa auf ein Erkältungsvirus, die wir alle mehrere Male im Jahr durchstehen, steckt also ein orchestriertes Zusammenspiel zahlreicher Zelltypen und Signalstoffe mit verschiedensten Funktionen und Einsatzgebieten. Dieses komplexe Netzwerk, in dem sich die Akteure gegenseitig hemmen und stimulieren, bleibt uns im Alltag meist verborgen und wir beachten es erst, wenn es aus dem Gleichgewicht gerät.
Doch so essentiell diese Abwehrmechanismen auch sind, bergen sie auch Risiken. Eine zu schwache Immunantwort kann dazu führen, dass sich Krankheitserreger ungehindert vermehren und sich die Infektion zu lange ausbreitet. Wiederum kann eine zu starke oder fehlgeleitete Reaktion das körpereigene Gewebe schädigen oder Autoimmunerkrankungen auslösen, bei denen das Immunsystem eigene Zelltypen und Strukturen angreift. Das Immunsystem bewegt sich daher ständig in einem Spannungsfeld: Es muss schnell und effektiv auf Bedrohungen reagieren, gleichzeitig aber kontrolliert bleiben, um Schäden am eigenen Körper zu begrenzen. Diese Balance zwischen Abwehr und Toleranz ist entscheidend für unsere Gesundheit.
Durch ein neues Forschungsprojekt hat sich in den letzten Monaten mein Verständnis dieses Gleichgewichts um eine neue Dimension erweitert: Während einer Schwangerschaft muss das Immunsystem neben der Verteidigung gegenüber Krankheitserregern und der Toleranz gegenüber dem eigenen Gewebe noch zusätzlich das Gewebe des Fötus tolerieren. Schließlich besitzt der Fötus genetisches Material, das sich von dem der Mutter bzw. der schwangeren Person unterscheidet, und damit ist dieser aus immunologischer Sicht nicht vollständig „körpereigen“. Umso mehr wird deutlich, wie fein abgestimmt und zugleich flexibel das Immunsystem sein muss, um diese unterschiedlichen Anforderungen gleichzeitig erfüllen zu können.
Immunadaption während der Schwangerschaft
Schätzungen zufolge endet etwa jede fünfte bekannte Schwangerschaft vorzeitig, wobei die tatsächliche Rate vermutlich höher liegt, da viele Verluste auftreten, bevor eine Schwangerschaft überhaupt bemerkt wird1. Die genauen Gründe sind oft nicht vollständig verstanden und auch die zugrundeliegenden biologischen Mechanismen bis heute nur teilweise erforscht. Damit ein Fötus nicht als „fremd“ erkannt und abgestoßen wird, muss das Immunsystem der schwangeren Person gezielt herunterreguliert werden. Gleichzeitig darf der Schutz vor Krankheitserregern nicht verloren gehen. Diese parallelen Anforderungen machen die Schwangerschaft zu einer besonderen Herausforderung für das Immunsystem.
Der Balanceakt zwischen Abwehr und Toleranz steht auch im Zentrum eines DFG-finanzierten interdisziplinären Forschungsverbunds am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, an dem ich über meine Arbeitsgruppe beteiligt bin. Der Sonderforschungsbereich CRC17132 untersucht, welche Anpassungen das Immunsystem während der Schwangerschaft durchläuft und welche Faktoren diese Immunadaption stören könnten. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der sogenannten mütterlichen Immunaktivierung, also den Aktivitäten des Immunsystems während der Schwangerschaft. Im Kern geht es um zwei zentrale Fragen: Welche Einflussfaktoren unseres modernen Lebensstils wirken während der Schwangerschaft auf das Immunsystem ein und erhöhen z.B. das Risiko einer Fehlregulierung? Und welche Konsequenzen ergeben sich aus einer Immunaktivierung für die Gesundheit der Mutter, den Verlauf der Schwangerschaft und die Entwicklung des Kindes?
Potentielle Einflussfaktoren sind unter anderem während der Schwangerschaft auftretende Infektionen, bestehende Autoimmunerkrankungen, die Genetik der schwangeren Person und des Fötus, aber auch Medikamente und moderne westliche Ernährung. Von genetischen Datensätzen aus Bevölkerungsstudien über experimentelle Modelle bis hin zu biologischen Proben aus Langzeitstudien an schwangeren Personen in Deutschland und Ghana kommen dabei unterschiedliche Ansätze zum Einsatz, um die Prozesse des Immunsystems während der Schwangerschaft aus möglichst vielen Perspektiven zu beleuchten. Neben der Gesundheit der schwangeren Person steht auch die gesunde Entwicklung des kindlichen Immunsystems im Zentrum der Forschung, denn diese Entwicklung beginnt bereits vor der Geburt. Während der Schwangerschaft reagiert der Fötus sensibel auf die Bedingungen im Körper der Mutter, und Entwicklungssignale maternalen Ursprungs fördern die Entwicklung der kindlichen Immunabwehr. Kommt es jedoch zu Schwangerschaftskomplikationen, etwa durch Entzündungsprozesse, kann dies langfristige Auswirkungen auf die Immunfunktionen des Kindes haben.
Antigene auf dem Präsentierteller: Der Einfluss der Gene
In unserem Teilprojekt untersuchen wir den Einfluss der Genetik der schwangeren Person und der des Fötus auf die Immunaktivierung3. Im Zentrum stehen dabei die sogenannten HLA-Moleküle – eine Gruppe von Proteinen auf der Oberfläche nahezu aller Körperzellen, die eine Schlüsselrolle bei der Immunerkennung spielen. Vereinfacht kann man sich diese Moleküle wie kleine „Arme“ vorstellen: Sie präsentieren Bruchstücke von Proteinen, sogenannte Antigene, aus dem Inneren der Zelle auf der Zelloberfläche und machen sie so den Zellen des adaptiven Immunsystems sichtbar. Erkennt das Immunsystem, dass es sich dabei nicht um körpereigene Antigene, sondern um fremde Antigene von Krankheitserregern handelt, wird eine gezielte Immunreaktion gegen die betroffene Zelle eingeleitet. HLA-Moleküle unterscheiden sich darin, welche Antigene sie binden und präsentieren können. Die Gene, die als Bauplan für diese HLA-Moleküle dienen, gehören zu den variabelsten Abschnitten unseres Genoms, wodurch jeder Mensch eine individuelle Kombination unterschiedlicher HLA-Moleküle besitzt. Diese persönliche Kombination, der sogenannte HLA-Genotyp, bestimmt maßgeblich, welche Antigene präsentiert und vom Immunsystem erkannt werden können. Mitunter deshalb variieren von Person zu Person sowohl die Fähigkeit, unterschiedliche Krankheitserreger zu erkennen, als auch das Risiko fehlgeleiteter Immunreaktionen.
Da das genetische Material des Fötus, und damit auch der HLA-Genotyp, zur Hälfte von der paternalen Seite stammt, ist dieser aus Sicht des maternalen Immunsystems teilweise „fremd“. Dennoch gelingt es in vielen Fällen, eine Abstoßung des Fötus zu vermeiden und die Schwangerschaft aufrechtzuerhalten. Eine erfolgreiche Schwangerschaft setzt also eine Balance voraus, bei der das Immunsystem gezielt eine Toleranz gegenüber dem Fötus entwickelt, ohne dabei die eigenen Schutzfunktionen vollständig zu verlieren. Hier setzt unser Projekt an, in dem wir untersuchen, inwieweit der maternale HLA-Genotyp sowie der „Mismatch“ im HLA-Genotyp zwischen Mutter und Fötus diese Balance beeinflussen. Ist ein größerer genetischer Mismatch förderlich, weil er bestimmte immunologische Prozesse unterstützt? Oder erhöht sich durch einen größeren Mismatch das Risiko einer fehlgeleiteten Immunreaktion gegen den Fötus? Um diese Fragen zu beantworten, analysieren wir sowohl den maternalen HLA-Genotyp als auch den Mismatch zwischen Mutter und Kind und setzen diese zu verschiedenen Gesundheitsmerkmalen der Schwangerschaft in Beziehung. Auf diese Weise wollen wir besser verstehen, wie genetische Variation dazu beiträgt, eine Schwangerschaft erfolgreich aufrechtzuerhalten, und Risikofaktoren identifizieren, die dieses Gleichgewicht stören könnten.
Ein vertrautes System in neuem Licht
Das übergeordnete Ziel des Projekts ist es, die Mechanismen dieser empfindlichen Immunbalance und die komplexen Wechselwirkungen zwischen maternalem Immunsystem, Schwangerschaft und kindlicher Entwicklung besser zu verstehen. Langfristig könnten daraus neue Therapieansätze entstehen, um Gesundheitsrisiken frühzeitig zu erkennen, gezielt gegenzusteuern und so die Gesundheit von Mutter und Kind nachhaltig zu verbessern. Erste Ergebnisse deuten bereits darauf hin, dass sich aus dieser Arbeit nicht nur neue Erkenntnisse für die Schwangerschaftsforschung ergeben, sondern auch für ein breiteres Verständnis der Regulation unseres Immunsystems insgesamt. Ein besonders eindrückliches Beispiel für die Dynamik der Immunregulation liefern Autoimmunerkrankungen: Bei der Multiplen Sklerose, einer chronisch entzündlichen Erkrankung des zentralen Nervensystems, wurde beobachtet, dass die Krankheitsaktivität im letzten Schwangerschaftsdrittel deutlich abnimmt, teilweise stärker als durch moderne Therapieansätze. Nach der Schwangerschaft kommt es jedoch häufig zu einem Wiederanstieg der Symptome. Diese Veränderungen verdeutlichen, wie stark das Immunsystem während der Schwangerschaft reguliert wird. Entsprechend stellt sich die Frage, ob sich die zugrundeliegenden Mechanismen auch auf andere medizinische Kontexte übertragen lassen. Eine erste Studie aus dem Sonderforschungsbereich liefert bereits konkrete Ergebnisse: Während der Schwangerschaft kann der vom Fötus freigesetzte Botenstoff GDF-15 über eine bislang unbekannte Gehirn-Immun-Achse entzündliche Immunreaktionen dämpfen. Dieser Mechanismus trägt unter anderem dazu bei, Multiple Sklerose in einem Modell vorübergehend abzuschwächen, und könnte neue Perspektiven für therapeutische Ansätze eröffnen4,5.
Für mich persönlich ist die Auseinandersetzung mit diesem Forschungsthema auch eine Erinnerung daran, wie viele grundlegende Prozesse wir oft als selbstverständlich hinnehmen. Dass das Immunsystem in der Lage ist, ein genetisch teilweise fremdes Gewebe über Monate hinweg zu tolerieren, ohne dabei seine Schutzfunktion zu verlieren, ist alles andere als trivial. Außerdem zeigt sich, wie wertvoll es sein kann, die eigenen bekannten Forschungsschwerpunkte, wie etwa in meinem Fall die HLA-Genetik, in einem neuen Kontext zu betrachten. Gerade dieser Perspektivwechsel macht den Reiz aus: Ein bekanntes System aus einem neuen Blickwinkel zu betrachten und dabei völlig neue Fragestellungen zu entdecken, die zuvor kaum sichtbar waren – ähnlich der Antigene, die erst über die Präsentation durch die HLA-Ärmchen dem Immunsystem sichtbar gemacht werden. Ich bin gespannt, welche weiteren Erkenntnisse sich aus dieser Forschung ergeben werden – sowohl für unser Verständnis der Immunfunktionen während der Schwangerschaft als auch für die grundlegende Frage, wie das Immunsystem zwischen Abwehr und Toleranz vermittelt.
Alexej Sinner ist Dissertation Plus-Stipendiat bei der Claussen-Simon-Stiftung. Er promoviert an der Universität Hamburg im Fachbereich Biologie zur Dynamik von Antigen-Präsentation und ‑Erkennung durch das adaptive Immunsystem.
Referenzen
1. The Miscarriage Association. Background information - The Miscarriage Association. https://www.miscarriageassociation.org.uk/media-queries/background-information/ (2021).
2. CRC1713. DFG: SFB 1713: Maternal Immune Activation: Causes and Consequences. DFG https://www.uke.de/english/crc/crc1713/index.html (2026).
3. CRC1713. DFG: SFB 1713: A06: The role of maternal and foetal human leukocyte antigen genotype on immune tolerance and infectious disease susceptibility during pregnancy. DFG https://www.uke.de/english/crc/crc1713/maternal-health/a06-lenz/index.html (2025).
4. UKE. Schwangerschaft schützt vor MS-Schüben: Gehirn-Immun-Achse unterdrückt Entzündungen. Pressemitteilung https://www.uke.de/allgemein/presse/pressemitteilungen/detailseite_176320.html (2026).
5. Sonner, J. K. et al. A GDF-15–GFRAL axis controls autoimmune T cell responses during neuroinflammation. Nat. Immunol. (2026) doi:10.1038/S41590-025-02406-1.
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