So viel wiegt das menschliche Immunsystem

Das Immunsystem war in den letzten Jahren häufig Thema – im Zusammenhang mit Covid-19, der Impfung dagegen und auch, weil es Behauptungen gab, wonach die Massnahmen das körpereigene Abwehrsystem geschwächt haben sollen. Forschende des Weizmann Institute of Science in Rehovot bei Tel-Aviv (Israel) haben sich noch mit einer ganz anderen Frage beschäftigt: mit der nach dessen Gewicht, was nicht ganz einfach war.

Während man den ganzen Menschen – und auch seine einzelnen Organe – ganz einfach auf die Waage legen kann, ist das beim Immunsystem schwierig. Dieses ist nämlich mehrteilig. «Das Immunsystem ist ein komplexes System, das aus vielen verschiedenen Zelltypen mit wesentlichen Funktionen besteht», zitiert Newscientist.com (Bezahlartikel) Ron Milo, den Leiter der Studie. Kurz: Das Immunsystem besteht aus jeder Menge Immunzellen, die im ganzen Körper verteilt sind. Die Möglichkeit, die einzelnen Bestandteile zu wiegen, besteht also nicht.

Das Team um Milo hat zur Bestimmung des Gewichts der menschlichen Immunzellen für seine Studie verschiedene Methoden kombiniert: So nutzten sie Daten aus alten Gewebestudien, in denen Anatominnen und Anatomen die Anzahl der Zellen pro Gramm Gewebe geschätzt hatten. Auch moderne Methoden kamen zum Einsatz: die sogenannte MIBI-TOF-Methode, mit der sie die Zahl der Immunzellen in den Gewebeschichten bestimmen konnten, und der Transkriptionsatlas, der einzelne Zellarten an der Bildung von RNA unterscheidet.

Die Kombination der Methoden ergab:

Das Immunsystem ist damit schwerer als Herz (250 bis 350 Gramm) und Nieren (250 bis 300 Gramm) zusammen, aber leichter als die Leber (1,5 bis 1,7 Kilogramm) oder das Gehirn (1,2 bis 1,4 Kilogramm).

Der Grossteil der Immunzellen befindet sich im Knochenmark (40 Prozent) und in den Lymphknoten (39 Prozent). Sie bestehen vor allem aus den Abwehrzellen. In Haut, Lunge und Magen-Darm-Trakt befinden sich nach den Berechnungen von Milo jeweils drei bis vier Prozent aller Immunzellen im menschlichen Körper. Das Blut enthält nur zwei Prozent aller Abwehrzellen – obwohl sich darin 90 Prozent aller Körperzellen befinden.

Lymphozyten und Neutrophile machen – unabhängig von Alter und Geschlecht einer Person – jeweils 40 Prozent aller Immunzellen und 15 Prozent der Gesamtmasse ihres Immunsystems aus. Diese Zellen befinden sich hauptsächlich im Knochenmark, in den Lymphknoten und in der Milz. «Obwohl sie allgemein als weisse Blutkörperchen bezeichnet werden, befinden sich die meisten dieser Zellen hauptsächlich im Knochenmark und im Lymphsystem», so Milo. «Nur ein winziger Bruchteil zirkuliert im Blutkreislauf.»

Makrophagen, die in den meisten Geweben vorkommen, machen zehn Prozent der Immunzellen aus, tragen aber aufgrund ihrer Grösse fast 50 Prozent zur gesamten Zellmasse bei.

Durch die Kartierung des Immunsystems hofft Milo, besser verstehen zu können, wie unser Körper Infektionen abwehrt. «Es kann die Erstellung quantitativer Infektionsmodelle erleichtern und so zum Fortschritt hin zu wirksamen klinischen Behandlungen beitragen.»

Die Studie ist im Fachjournal «Proceedings of the National Academy of Sciences» (Pnas) erschienen.