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Immunschutz durch Muttermilch

Schon lange vor der Geburt wird der menschliche Organismus für die Abwehr von Krankheitskeimen gerüstet. Weniger bekannt ist, daß auch noch viele Bestandteile der Muttermilch den Säugling vor Infektionen bewahren, während sein eigenes Immunsystem erst ausreift.

Schon lange ist bekannt, daß gestillte Säuglinge weniger leicht Infekte bekommen als mit Milchpräparaten gefütterte. Noch vor kurzem schrieb man dies meist der Hygiene zu: Die Flaschennahrung läßt sich kaum wirklich steril zubereiten. Aber auch von den Kindern, bei denen das gewährleistet ist, erkranken mehr an Meningitis, Darm-, Ohr- und Atemwegsbeschwerden oder Entzündungen des Harntraktes.

Der eigentliche Grund dafür dürfte sein, daß die Muttermilch dem kindlichen Organismus in vielfältiger Weise hilft, mit Erregern fertig zu werden. Dieser Schutz ist gerade in den ersten Lebensmonaten wichtig, in denen das unreife Immunsystem selbst manche banalen Keime nicht wirksam bekämpfen kann. Der Internationale Kinderhilfsfonds der Vereinten Nationen (UNICEF) und die Weltgesundheitsorganisation empfehlen sogar, mindestens zwei Jahre lang zu stillen – die Abwehrkräfte sind nämlich frühestens bei Fünfjährigen voll ausgebildet.

Nun hat jedes Kind schon bei der Geburt einen gewissen Immunschutz durch bestimmte Antikörper der Mutter, die durch die Plazenta in sein Blut übergetreten sind. Diese Proteine, die sich gezielt gegen körperfremde Stoffe richten, bleiben noch Wochen und Monate aktiv. Sie machen Mikroben unschädlich, indem sie diese neutralisieren oder als zu zerstörendes Ziel kennzeichnen. Derart markierte Bakterien und Viren werden wie Zelltrümmer von Freßzellen – Phagocyten – verschlungen und abgebaut. Zwar verfügt ein Kind, wenn es zur Welt kommt, bereits über eigene Abwehrkräfte; doch sie sind zunächst noch schwach, und gerade einige der effektivsten Komponenten fehlen praktisch noch. Deswegen spricht man beim Neugeborenen auch von Leihimmunität.

Mit der Muttermilch bekommt der Säugling allerdings weitere Antikörper und zudem andere gegen Keimbefall hilfreiche Proteine und Immunzellen. Sie verhindern meist schon im Magen und Darm, daß Mikroorganismen überhaupt in die Gewebe vordringen.

Einige der Schutzmoleküle lagern sich an Erreger an, noch ehe diese sich an die Schleimhäute des Verdauungskanals anheften können, was der erste Passageschritt wäre. Außerdem enthält die Milch Verbindungen, welche bestimmten gefährlichen Bakterien den Nachschub an Mineralstoffen und Vitaminen beschränken, die sie zum Überleben benötigen. Ein Teil der immunologisch wirksamen Zellen sind Freßzellen, die Mikroben direkt angreifen, sowie solche, die Substanzen mit stärkender Wirkung auf die noch heranreifenden kindlichen eigenen Abwehrkräfte bilden.

Die Antikörper in der Muttermilch

Bei den Antikörpern, auch Immunglobuline (Ig) genannt, unterscheidet man nach Bau und Funktion fünf Klassen: IgG, IgA, IgM, IgD und IgE (die Bezeichnungen sind von griechischen Buchstaben abgeleitet). Sie alle kommen in der Muttermilch vor, doch ist darin bei weitem am häufigsten der Typ IgA vertreten. Er liegt vor allem in Form von Sekret-IgA vor, wie es im Darm und in den Atemwegen Erwachsener in großen Mengen vorhanden ist. (Durch die Plazenta dringt vornehmlich IgG, das insbesondere in Blut und Gewebeflüssigkeiten Abwehrfunktionen hat.)

Die Sekret-Antikörper bestehen aus zwei verbundenen IgA-Grundmolekülen, um die sich eine sogenannte Sekretkomponente schlingt, die sie offenbar gegen die Zersetzung durch Magensäure und Verdauungsenzyme abschirmt (Bild 2). Flaschenkinder können sich der in Magen und Darm eingedrungenen Erreger nur sehr bedingt erwehren, solange sie solche Antikörper nicht selbst erzeugen; das geschieht oft aber erst Wochen, manchmal Monate nach der Geburt.

Der Nutzen von Sekret-IgA reicht allerdings viel weiter. Ein großer Vorteil ist, daß diese Immunglobuline sich speziell gegen Keime in der Umwelt der Mutter und damit zwangsläufig auch des Kindes richten (Bild 1): Ein Erwachsener bildet fortwährend spezifische Antikörper gegen Pathogene, mit denen er in Berührung kommt; die mütterlichen Antikörper aus der Milch attackieren deswegen gezielt und ohne Zeitverlust Erreger, die den Säugling gefährden könnten.

Wichtig ist des weiteren, daß dabei nützliche Darmbakterien verschont bleiben. Eine gesunde Darmflora verdrängt nämlich schädliche Organismen, bietet mithin schon ihrerseits Schutz.

Außerdem erfüllt Sekret-IgA im Unterschied zu den meisten anderen Antikörpern seine Funktion, ohne dabei auch Entzündungen zu verursachen. (Sie können auftreten, wenn beim Kampf gegen Eindringlinge auch bestimmte Stoffe abgegeben werden, die körpereigenes Gewebe in Mitleidenschaft ziehen.) Die Darmschleimhaut von Säuglingen ist noch besonders zart. Übermäßig aggressive Substanzen der Abwehr würden ihr beträchtlich zusetzen.

Offenbar vermag Sekret-IgA überdies auf anderen Schleimhäuten zu wirken. So pflegen Frauen im Nahen Osten, in Nordafrika und in den Anden ihren Kindern Milch in die Augen zu träufeln, wenn sie infiziert sind. Mir ist dazu kei-ne wissenschaftliche Untersuchung bekannt; doch nach allem, was wir wissen, könnten die enthaltenen Immunstoffe die Heilung tatsächlich fördern. Hätte diese Praktik sich erhalten, wenn sie nicht wenigstens manchmal Hilfe brächte? (Übrigens weist auch die Tränenflüssigkeit Erwachsener wie der Speichel und andere Sekrete solche Antikörper auf.)


Eine Riege von Wirkstoffen

Weitere Verbindungen in der Muttermilch tragen jede auf ihre Weise dazu bei, daß Mikroorganismen nicht die Schleimhäute besiedeln oder gar weiter vordringen können. Darunter sind Oligosaccharide, kurze Zuckerketten, die oft Strukturbereiche ähnlich den Bindungsstellen an Zellen der Darmwand aufweisen, über die Bakterien sich Einlaß verschaffen; die Zuckermoleküle vermögen mithin Pathogene abzufangen – die dabei entstehenden harmlosen Komplexe scheidet das Kind aus. (Kuhmilch enthält diese Zucker nicht.) Mucine, schleimige Substanzen aus Proteinen und Kohlenhydraten, begünstigen wiederum unter anderem den Transport des Speisebreis; auch sie können sich an Bakterien und Viren anlagern und somit den kindlichen Organismus davon entsorgen.

Einer gesunden Darmflora zuträglich ist des weiteren Lactoferrin. Dieses Protein kann jeweils zwei Eisen-Ionen binden und verhindert so die Vermehrung mancher pathogener Bakterien, die das Element benötigen. Besonders gut hemmt es das Wachstum verschiedener, für Kleinkinder meist ziemlich gefährlicher Erreger, unter anderem das des häufigen Bakteriums Staphylococcus aureus. Der beim gesunden Erwachsenen harmlose Hautbewohner dringt bei Abwehrschwäche in die Zellen ein und ruft dann manchmal schwere Entzündungen hervor. Außerdem stört Lactoferrin den bakteriellen Kohlenhydrat-Abbau. Ähnlich arbeitet ein anderes Enzym: Das Vitamin-B12-bindende-Protein, das gewissen Bakterien das für sie essentielle Vitamin vorenthält.

Anders verhält es sich mit einem der am längsten bekannten Schutzstoffe: Der Bifidus-Faktor (ein komplexes Kohlenhydrat, das in Kuhmilch fehlt) fördert das Wachstum von Lactobacillus bifidus; dies ist ein zuträglicher Mikroorganismus, der hauptsächlich in der Darmflora gestillter Säuglinge vorkommt und Milchsäure bildet. Sogar die freien Fettsäuren in der Milch bieten Hilfe gegen Infektionen, indem sie die besondere Außenhülle mancher Viren schädigen, die diese gegen Immunangriffe weitgehend schützt. Ein Beispiel hierfür ist das Windpocken-Virus.

Interferone, die gegen Viren wirken (aber auch das Wachstum von Tumorzellen hemmen können), sind vor allem in der Vormilch enthalten. Diese medizinisch Kolostrum genannte glasig-durchsichtige, leicht gelbliche Flüssigkeit bilden die Brustdrüsen der Mutter schon während der Schwangerschaft, besonders reichlich aber noch drei bis fünf Tage nach der Entbindung. Sie ist außerdem reich an Vitamin A und C sowie an Fibronektin, einem Stoff, der die Aggressivität bestimmter Freßzellen verstärkt, so daß sie Mikroben selbst dann verschlingen, wenn diese nicht mit Antikörpern dafür markiert sind. Wie beim Sekret-IgA verläuft der von Fibronektin ausgelöste Effekt nahezu ohne Entzündungen; es scheint sogar die Heilung entzündlich geschädigter Gewebe zu unterstützen.


Die Phalanx der Immunzellen

Den anderen großen Schutzkomplex bilden die diversen Immunzellen, die vielfältig – direkt oder indem sie andere Prozesse anregen – an der Abwehr beteiligt sind. Besonders reichlich finden sich solche weißen Blutkörperchen oder Leukocyten schon in der Vormilch. In der Mehrheit handelt es sich um neutrophile Granulocyten, einen Typ von Freßzellen, die normalerweise im Blut vorkommen. Es gibt Hinweise darauf, daß sie auch im kindlichen Darm Mikroorganismen umschließen und zerstören, doch sind sie dort weniger aggressiv als ihre Pendants im Blut. Da sie aus der Muttermilch nach sechs Wochen praktisch verschwunden sind, mag ihre Hauptaufgabe sein, die mütterlichen Brüste vor Infektionen zu schützen.

Die nächst häufigen Immunzellen sind große Freßzellen, die Makrophagen, die auch sonst vielfältige wichtige Immunfunktionen haben. In der Vormilch stellen sie rund 40 Prozent aller weißen Blutkörperchen. Sie sind wesentlich aktiver als die neutrophilen Granulocyten der Milch; nach neueren Experimenten scheinen sie sogar beweglicher zu sein als Makrophagen im Blut. Sie bilden außerdem das Enzym Lysozym, das die Zellwand bestimmter Bakterien auflöst.

Die übrigen rund 10 Prozent weißer Blutkörperchen sind Lymphocyten. Im Verdauungstrakt des Säuglings werden sie von Makrophagen stimuliert. Zu etwa einem Fünftel sind es B-Zellen, die Antikörper produzieren (diese Zellen treten in sehr vielen Variationen auf; bei Infektionen vermehren sich diejenigen, die den passenden Antikörper herstellen). Die größere Fraktion sind T-Zellen, darauf spezialisiert, Fremdmoleküle zu erkennen. Teils töten sie infizierte Zellen direkt ab, teils mobilisieren sie andere Komponenten des Immunsystems durch Botenstoffe.

Die Lymphocyten der Milch scheinen sich anders zu verhalten als jene im Blut. Sie vermehren sich beispielsweise in Gegenwart von Escherichia coli, dem gewöhnlichen, für Säuglinge unter Umständen aber lebensbedrohlichen Darmbakterium. Auf Keime, die für Kleinkinder weniger gefährlich sind, reagieren sie jedoch deutlich schwächer als Blut-Lymphocyten. Auch stärken sie mit verschiedenen Stoffen die Immunkräfte des Kindes; darunter sind Gamma-Interferon, das gegen Viren wirkt, der Migrations-Hemmfaktor, der das Verhalten von Makrophagen regelt, und der chemotaktische Faktor für Monocyten, der die zielgerichtete Beweglichkeit dieser Freßzellen steuert.


Geförderte Immunreifung

Es gibt schließlich sogar verschiedene Indizien dafür, daß Muttermilch die Reifung des kindlichen Immunsystems beschleunigt. Beispielsweise haben gestillte Säuglinge nach Kontakt mit Erregern oder nach einer Impfung einen höheren Antikörperspiegel als jene, die Flaschennahrung erhalten.

Die Milch enthält auch Hormone – etwa das physiologisch bedeutsame Cortisol – sowie eine Anzahl kleinerer Proteine, die dazu beitragen, daß die beim Neugeborenen noch recht durchlässige Darmwand sich verdichtet, so daß Krankheitserreger oder auch mögliche Schadstoffe wie größere unzersetzte Moleküle nicht mehr ohne weiteres vordringen können; zu diesen Stoffen gehören der epidermale Wachstumsfaktor, der Nervenwachstumsfaktor, der insulin-ähnliche Wachstumsfaktor und Somatomedin C. Das bestätigen auch Tierversuche: Gibt man den Jungen die Milch der Mutter, dann reift ihr Verdauungstrakt schneller. Noch rascher geschieht das, wenn sie zusätzlich Kolostrum bekommen, das besonders viel epidermalen Wachstumsfaktor enthält.

In der Muttermilch muß es weitere nützliche Faktoren geben, die wir noch nicht kennen. Diese scheinen dazu beizutragen, daß der Säuglingsorganismus selbst Sekret-IgA, Lactoferrin und Lysozym bildet, denn Brustkinder weisen im Urin eine höhere Konzentration der drei Substanzen auf als andere, obwohl ihr Darm sie aus der Milch nicht aufnimmt. Demzufolge müßten diese Stoffe im Exkretionstrakt entstehen. Tatsächlich sind gestillte Kinder nach neueren klinischen Befunden für Harnwegsinfekte weniger anfällig. Man vermutet jetzt sogar, daß Muttermilch die körpereigene Produktion von Fibronektin verstärkt.

Die natürliche Ernährung versorgt den Säugling also nicht nur mit energiereichen Aufbaustoffen, Vitaminen und Mineralen. Sie schützt ihn außerdem vor vielen Infektionsgefahren, die das unreife Immunsystem allein noch nicht meistern kann.

Literaturhinweise

- Mucosal Immunity: The Immunology of Breast Milk. Von H. B. Slade und S. A. Schwartz in: Journal of Allergy and Clinical Immunology, Band 80, Heft 3, Seiten 348 bis 356, September 1987.

– Immunology of Milk and the Neonate. Herausgegeben von J. Mestecky und anderen. Plenum Press, 1991.

– Breastfeeding and Health in the 1980's: A Global Epidemiologic Review. Von Allan S. Cunningham in: Journal of Pediatrics, Band 118, Heft 5, Seiten 659 bis 666, Mai 1991.

– The Immune System of Human Milk: Antimicrobial, Antiinflammatory and Immunomodulating Properties. Von A. S. Goldman in: Pediatric Infectious Disease Journal, Band 12, Heft 8, Seiten 664 bis 671, August 1993.

– Host-Resistance Factors and Immunologic Significance of Human Milk. In: Breastfeeding: A Guide for the Medical Profession. Von Ruth A. Lawrence. Mosby Year Book, 1994.

– Das Immunsystem. Spektrum der Wissenschaft, Spezial 2, Heidelberg 1993.

– Immunologie. Das menschliche Abwehrsystem. Von Jan G. van den Tweel und anderen. Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft, Heidelberg 1991.


Aus: Spektrum der Wissenschaft 2 / 1996, Seite 76
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
2 / 1996

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft 2 / 1996

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