ZSO 1 HET IMMUUNSYSTEEM
Inleiding tot het immuunsysteem
Immunologie = studie van het immuunsysteem afweer tegen vreemde indringers (virussen, bacteriën, schimmels,
parasieten).
Rol immuunsysteem Implicaties
Afweer tegen infecties Deficiënte immuniteit geeft een verhoogde kans op infecties
AIDS (acquired immunodeficiency syndrome).
Vaccinaties stimuleren immuunresponsies (meeste effectieve
methode eliminatie pokken/smallpox).
Afweer tegen tumors Potentiële immunotherapie of kankertherapie.
Celbeschadiging en pathologische ontsteking Oorzaak van allergische, auto-immuun en andere
ontstekingsziektes.
Herkent en reageert op weefseltransplantaten Probleem bij transplantaties en gentherapie.
en nieuwe proteïnen
Aangeboren vs. verworven
- Aangeboren immuniteit
o Directe bescherming.
o Eerste defensie via epitheliale
barrières en de hierin aanwezige
natuurlijke antibiotica.
o Fagocyten (macrofagen en
microfagen) herkennen de structuur
van bepaalde klassen van microben.
- Verworven /adaptieve immuniteit
o Ontwikkelt trager.
o Specifieke afweer tegen infecties.
o Defensie via lymfocyten ( antilichamen) die antigenen herkennen.
Coöperatie van de twee systeem: bijv. fagocytose (opname) van microben door macrofagen coat om microbe
antilichamen binden aan coat microben binding en activering fagocyten microbe vernietigd.
Verworven/adaptieve immuniteit
Adaptief mechanisme
- Humorale immuniteit:
o B lymfocyt produceren antilichamen tegen
extracellulaire microben (transport via circulatie en
muceuze vloeistoffen).
o Voorkomen toegang en kolonisatie in gastheer cellen.
o B cellen en antilichamen herkennen veel versch.
soorten moleculen (eiwitten, lipiden..).
- Cel-gemedieerde immuniteit:
o T lymfocyten herkennen antigenen op gastheercellen
met (opgenomen) intracellulaire microben.
o T cellen herkennen vnl antigeen moleculen.
Wervingsmechanisme
- Actieve immuniteit: blootstelling aan microbe weerstand.
- Passieve immuniteit: ontvangen van antilichamen uit ander
immuun individu geen weerstand opgebouwd, wel snelle immuunreactie.
, Eigenschap Functie
Specificiteit Zorgt voor juiste respons bij specifieke antigenen klonale selectie hypothese.
Diversiteit Het lymfocyt repertoire is extreem divers immuunrespons op grote variëteit aan antigenen.
Geheugen Herhaaldelijke blootstelling aan dezelfde antigenen geeft versterkte responsies.
(secundaire immuunresponsies door activatie van geheugen lymfocyten sneller, groter en
effectiever dan primaire immuunresponsies van ‘naïve’ cellen)
Klonale expansie Amplificatie van (naïve) antigeen-specifieke lymfocyten vergroot de immuunrespons.
Specialisatie Optimale responsies tegen versch. types microben.
Contractie en Tot rust komen van respons (zelf-limiterend), voorbereiden op nieuwe infectie.
homeostase
Zelf-tolerantie Voorkomt reactie op eigen antigenen (onderscheidend vermogen).
Klonale selectie hypothese Primaire en secundaire immuunresponsies
Cellen
Lymfocyten
Circuleren door lymfoïde organen en nonlymfoïde weefsels. Produceren receptoren specifiek tegen diverse vreemde
antigenen en induceren adaptieve immuunresponsies. Ze zijn te onderscheiden obv oppervlakte proteïnen cluster
van differentiatie (CD) nomenclatuur.
Types
- B-cellen: enige cellen die antilichamen kunnen
produceren humorale immuniteit.
- T-cellen cel-gemedieerde immuniteit. Herkennen
peptide fragmenten van antigenen
(histocompatibility complex; MHC) op antigeen-
presenterende cellen.
o Helper T lymfocyt (CD4+ T cel)
Antilichaam productie van B cellen.
Fagocytose van opgenomen
microben door macrofagen.
o Regulerende T lymfocyt (CD4+ cel):
inhiberen immuun responsies.
o Cytotoxisch T lymfocyt (CTL; CD8+ T cel):
doden cellen met intracellulaire microben.
Ontwikkeling
Productie stamcellen van lymfocyten in beenmerg. Maturatie in generatieve (primaire) lymfoïde organen beenmerg
(B-cellen) of thymus (T-cellen). Via lymfe en bloed circulatie naar perifere (secundaire) lymfoïde organen
lymfeknopen (B), milt (B+T) en mucosale en cutane (huid) lymfoïde weefsels (T) waar antigeen interactie plaatsvindt.
Gezwollen hals klieren gezonde immuunreactie.
,Levensloop
Naïve cel Effector lymfocyt Geheugen lymfocyt
T lymfocyt
Migratie Preferentieel naar perifere Preferentieel naar ontstoken Lymfeknopen en, mucosa en ontstoken
lymfeknopen weefsel weefsels.
Celfrequentie bij Zeer laag Hoog Laag
specifiek antigen
Stimulans Primaire antigeen herkenning Secundaire antigeen herkenning
Overleving Weken-maanden, indien geen Kort, degenereren na eliminatie Lang, ook in afwezigheid van antigenen
activatie door antigeen van antigen. algehele frequentie stijgt met leeftijd
apoptose en vervangen door (compenseert voor gereduceerde output
nieuwe cellen. van nieuwe T cellen.
Effector functie Cytokine secretie activatie B
cellen, macrofagen… en
vernietigen van geïnfecteerde
gastheercellen.
B lymfocyt
Affiniteit voor Relatief laag Stijgt tijdens immuunrespons Relatief hoog
immunoglobuline
Effector functie Antilichaam secretie door plasma
cellen
Antigeen-presenterende cellen (APC)
Opvangen van antigenen, transporteren naar perifere lymfoïde weefsels, presenteren aan lymfocyten. Produceren
ook oppervlakte en secretie proteïnen die nodig zijn om naïve T-cellen te activeren (professionele APC’s).
- Dendritische cellen: vangen antigenen van microben die door epitheel komen of het lymfoïde orgaan zijn
binnengedrongen transport naar lymfeknoop presentatie aan T- lymfocyten. Meest effectieve
(professionele) APC’s.
- Macrofagen: microben of antigenen fagocyteren die door epitheel zijn gebroken of presenteren als ze het
lymfoïde orgaan zijn binnengedrongen (cel-gemedieerde immuunrespons). Professionele APC.
- Folliculaire dendritische cellen (FDC): in centrum van lymfoïde follikels in perifere lymfoïde organen. Bevatten
antigenen die differentiatie van follikelcellen stimuleert. Presenteren antigenen aan B lymfocyten in humorale
immuun responsies.
- B-cellen: professionele APC.
- Mastcellen: recruteren leukocyten voor microbe vernietigen
Effector cellen
Eliminatie van antigenen
- T lymfocyten: activatie van fagocyten, vernietigen van geïnfecteerde cellen.
- Macrofagen: fagocytose en vernietigen van microben + weefselherstel.
- Granulocyten (leukocyten (WBC) neutrofielen en monocyten): vernietigen van microben.
Lymfoïde weefsels
Organen
- Generatieve lymfoïde organen: maturatie van T en B lymfocyten in beenmerg en thymus.
- Perifere lymfoïde organen: initiatie van adaptieve immuunresponsies in
, Lymfeknopen: omkapselde accumulaties van lymfoïd weefsel in de
lymfevaten. Lymfevaten draineren gelekt lymfe afkomstig uit bloed. APC’s in
de knopen scannen de lymfe op antigenen en dendritische cellen
transporteren perifeer opgenomen antigenen naar de knopen
concentratie van antigenen in lymfeknopen. Aparte zones voor T en B cellen!
Follikels van B cellen met evt germinaal centrum in cortex productie
antilichamen. T cellen in de paracortex.
Milt: sinusoïdaal netwerk met veel fagocyten die opgevangen antigenen uit
het bloed (door dendritische cellen en macrofagen) vernietigen. Het
arteriool wordt omgeven door PALS (T) en follikels (B) met een germinaal
centrum witte pulpa, omgeven door rode pulpa.
Cutane en mucosale immuunsysteem: lymfoïd weefsel en APC’s in en onder
epitheel van huid en gastrointestinale (platen van Peyer) en respiratoire
(tonsils) wegen. Bevatten minimaal ¼ van de lymfocyten, vnl
geheugencellen. Reageren op pathogenen, maar niet op de grote hoeveelheden
commensale microben in epitheliale barrières (regulerende T cellen die T
lymfocyten inhiberen).
Separatie van T en B cellen in zones door aantrekking/repulsie van chemokines.
- B cellen receptor voor CXCR5.
- T cellen receptor voor CCR7.
Recirculatie en migratie
Naïve T lymfocyten circuleren continu tussen bloed en perifere
lymfoïde organen.
1. Migratie van mature naïve T cellen naar lymfeknoop
binnen via high endothelial venules (HEV’s).
2. Migratie naar T cel zones (oiv CCR7 chemoattractie).
Naïve B cellen migreren naar follikels oiv CXCR5.
3. Dendritische cellen presenteren antigenen aan T cel.
Herkenning antigen activatie lymfocyt (evt.
productie antilichamen). Bevordert door
concentreren van microben in lymfeknopen en herhaaldelijke circulatie van lymfe langs knopen.
4. Effector cellen (T cellen) verlaten de lymfeknoop via efferente lymfevaten en migreren naar geïnfecteerd
weefsel. Antilichamen blijven in de lymfeknoop of migreren naar het beenmerg.
5. Geheugen T cellen recirculeren door lymfeknopen (secundaire immuunrespons) of migreren naar
infectiehaard (infectie elimineren).
Immuunresponsies
Vroege aangeboren immuunrespons
Continue bescherming tegen microben in omgeving en tegen commensale organismen. Alle weefsel bevatten
wakende cellen (macrofagen, dendritische cellen, mastcellen) die microbiale producten herkennen.
- Inflammatie
o Recrutering van leukocyten (fagocyten, lymfocyten) en plasma proteïnen naar locatie infectie.
o Vernietigen van microben + herstellen van beschadigd weefsel.
- Antivirale mechanismen
o Voorkomen virale infectie en reproductie van gastheercel.
Andre functie: herkennen en opruimen of herstellen van dood of beschadigd materiaal.
Oplosbare moleculen in bloed en weefselvloeistof kunnen ook microben herkennen en evt. het oppervlak ervan
modificeren betere opname door fagocyt.
Inleiding tot het immuunsysteem
Immunologie = studie van het immuunsysteem afweer tegen vreemde indringers (virussen, bacteriën, schimmels,
parasieten).
Rol immuunsysteem Implicaties
Afweer tegen infecties Deficiënte immuniteit geeft een verhoogde kans op infecties
AIDS (acquired immunodeficiency syndrome).
Vaccinaties stimuleren immuunresponsies (meeste effectieve
methode eliminatie pokken/smallpox).
Afweer tegen tumors Potentiële immunotherapie of kankertherapie.
Celbeschadiging en pathologische ontsteking Oorzaak van allergische, auto-immuun en andere
ontstekingsziektes.
Herkent en reageert op weefseltransplantaten Probleem bij transplantaties en gentherapie.
en nieuwe proteïnen
Aangeboren vs. verworven
- Aangeboren immuniteit
o Directe bescherming.
o Eerste defensie via epitheliale
barrières en de hierin aanwezige
natuurlijke antibiotica.
o Fagocyten (macrofagen en
microfagen) herkennen de structuur
van bepaalde klassen van microben.
- Verworven /adaptieve immuniteit
o Ontwikkelt trager.
o Specifieke afweer tegen infecties.
o Defensie via lymfocyten ( antilichamen) die antigenen herkennen.
Coöperatie van de twee systeem: bijv. fagocytose (opname) van microben door macrofagen coat om microbe
antilichamen binden aan coat microben binding en activering fagocyten microbe vernietigd.
Verworven/adaptieve immuniteit
Adaptief mechanisme
- Humorale immuniteit:
o B lymfocyt produceren antilichamen tegen
extracellulaire microben (transport via circulatie en
muceuze vloeistoffen).
o Voorkomen toegang en kolonisatie in gastheer cellen.
o B cellen en antilichamen herkennen veel versch.
soorten moleculen (eiwitten, lipiden..).
- Cel-gemedieerde immuniteit:
o T lymfocyten herkennen antigenen op gastheercellen
met (opgenomen) intracellulaire microben.
o T cellen herkennen vnl antigeen moleculen.
Wervingsmechanisme
- Actieve immuniteit: blootstelling aan microbe weerstand.
- Passieve immuniteit: ontvangen van antilichamen uit ander
immuun individu geen weerstand opgebouwd, wel snelle immuunreactie.
, Eigenschap Functie
Specificiteit Zorgt voor juiste respons bij specifieke antigenen klonale selectie hypothese.
Diversiteit Het lymfocyt repertoire is extreem divers immuunrespons op grote variëteit aan antigenen.
Geheugen Herhaaldelijke blootstelling aan dezelfde antigenen geeft versterkte responsies.
(secundaire immuunresponsies door activatie van geheugen lymfocyten sneller, groter en
effectiever dan primaire immuunresponsies van ‘naïve’ cellen)
Klonale expansie Amplificatie van (naïve) antigeen-specifieke lymfocyten vergroot de immuunrespons.
Specialisatie Optimale responsies tegen versch. types microben.
Contractie en Tot rust komen van respons (zelf-limiterend), voorbereiden op nieuwe infectie.
homeostase
Zelf-tolerantie Voorkomt reactie op eigen antigenen (onderscheidend vermogen).
Klonale selectie hypothese Primaire en secundaire immuunresponsies
Cellen
Lymfocyten
Circuleren door lymfoïde organen en nonlymfoïde weefsels. Produceren receptoren specifiek tegen diverse vreemde
antigenen en induceren adaptieve immuunresponsies. Ze zijn te onderscheiden obv oppervlakte proteïnen cluster
van differentiatie (CD) nomenclatuur.
Types
- B-cellen: enige cellen die antilichamen kunnen
produceren humorale immuniteit.
- T-cellen cel-gemedieerde immuniteit. Herkennen
peptide fragmenten van antigenen
(histocompatibility complex; MHC) op antigeen-
presenterende cellen.
o Helper T lymfocyt (CD4+ T cel)
Antilichaam productie van B cellen.
Fagocytose van opgenomen
microben door macrofagen.
o Regulerende T lymfocyt (CD4+ cel):
inhiberen immuun responsies.
o Cytotoxisch T lymfocyt (CTL; CD8+ T cel):
doden cellen met intracellulaire microben.
Ontwikkeling
Productie stamcellen van lymfocyten in beenmerg. Maturatie in generatieve (primaire) lymfoïde organen beenmerg
(B-cellen) of thymus (T-cellen). Via lymfe en bloed circulatie naar perifere (secundaire) lymfoïde organen
lymfeknopen (B), milt (B+T) en mucosale en cutane (huid) lymfoïde weefsels (T) waar antigeen interactie plaatsvindt.
Gezwollen hals klieren gezonde immuunreactie.
,Levensloop
Naïve cel Effector lymfocyt Geheugen lymfocyt
T lymfocyt
Migratie Preferentieel naar perifere Preferentieel naar ontstoken Lymfeknopen en, mucosa en ontstoken
lymfeknopen weefsel weefsels.
Celfrequentie bij Zeer laag Hoog Laag
specifiek antigen
Stimulans Primaire antigeen herkenning Secundaire antigeen herkenning
Overleving Weken-maanden, indien geen Kort, degenereren na eliminatie Lang, ook in afwezigheid van antigenen
activatie door antigeen van antigen. algehele frequentie stijgt met leeftijd
apoptose en vervangen door (compenseert voor gereduceerde output
nieuwe cellen. van nieuwe T cellen.
Effector functie Cytokine secretie activatie B
cellen, macrofagen… en
vernietigen van geïnfecteerde
gastheercellen.
B lymfocyt
Affiniteit voor Relatief laag Stijgt tijdens immuunrespons Relatief hoog
immunoglobuline
Effector functie Antilichaam secretie door plasma
cellen
Antigeen-presenterende cellen (APC)
Opvangen van antigenen, transporteren naar perifere lymfoïde weefsels, presenteren aan lymfocyten. Produceren
ook oppervlakte en secretie proteïnen die nodig zijn om naïve T-cellen te activeren (professionele APC’s).
- Dendritische cellen: vangen antigenen van microben die door epitheel komen of het lymfoïde orgaan zijn
binnengedrongen transport naar lymfeknoop presentatie aan T- lymfocyten. Meest effectieve
(professionele) APC’s.
- Macrofagen: microben of antigenen fagocyteren die door epitheel zijn gebroken of presenteren als ze het
lymfoïde orgaan zijn binnengedrongen (cel-gemedieerde immuunrespons). Professionele APC.
- Folliculaire dendritische cellen (FDC): in centrum van lymfoïde follikels in perifere lymfoïde organen. Bevatten
antigenen die differentiatie van follikelcellen stimuleert. Presenteren antigenen aan B lymfocyten in humorale
immuun responsies.
- B-cellen: professionele APC.
- Mastcellen: recruteren leukocyten voor microbe vernietigen
Effector cellen
Eliminatie van antigenen
- T lymfocyten: activatie van fagocyten, vernietigen van geïnfecteerde cellen.
- Macrofagen: fagocytose en vernietigen van microben + weefselherstel.
- Granulocyten (leukocyten (WBC) neutrofielen en monocyten): vernietigen van microben.
Lymfoïde weefsels
Organen
- Generatieve lymfoïde organen: maturatie van T en B lymfocyten in beenmerg en thymus.
- Perifere lymfoïde organen: initiatie van adaptieve immuunresponsies in
, Lymfeknopen: omkapselde accumulaties van lymfoïd weefsel in de
lymfevaten. Lymfevaten draineren gelekt lymfe afkomstig uit bloed. APC’s in
de knopen scannen de lymfe op antigenen en dendritische cellen
transporteren perifeer opgenomen antigenen naar de knopen
concentratie van antigenen in lymfeknopen. Aparte zones voor T en B cellen!
Follikels van B cellen met evt germinaal centrum in cortex productie
antilichamen. T cellen in de paracortex.
Milt: sinusoïdaal netwerk met veel fagocyten die opgevangen antigenen uit
het bloed (door dendritische cellen en macrofagen) vernietigen. Het
arteriool wordt omgeven door PALS (T) en follikels (B) met een germinaal
centrum witte pulpa, omgeven door rode pulpa.
Cutane en mucosale immuunsysteem: lymfoïd weefsel en APC’s in en onder
epitheel van huid en gastrointestinale (platen van Peyer) en respiratoire
(tonsils) wegen. Bevatten minimaal ¼ van de lymfocyten, vnl
geheugencellen. Reageren op pathogenen, maar niet op de grote hoeveelheden
commensale microben in epitheliale barrières (regulerende T cellen die T
lymfocyten inhiberen).
Separatie van T en B cellen in zones door aantrekking/repulsie van chemokines.
- B cellen receptor voor CXCR5.
- T cellen receptor voor CCR7.
Recirculatie en migratie
Naïve T lymfocyten circuleren continu tussen bloed en perifere
lymfoïde organen.
1. Migratie van mature naïve T cellen naar lymfeknoop
binnen via high endothelial venules (HEV’s).
2. Migratie naar T cel zones (oiv CCR7 chemoattractie).
Naïve B cellen migreren naar follikels oiv CXCR5.
3. Dendritische cellen presenteren antigenen aan T cel.
Herkenning antigen activatie lymfocyt (evt.
productie antilichamen). Bevordert door
concentreren van microben in lymfeknopen en herhaaldelijke circulatie van lymfe langs knopen.
4. Effector cellen (T cellen) verlaten de lymfeknoop via efferente lymfevaten en migreren naar geïnfecteerd
weefsel. Antilichamen blijven in de lymfeknoop of migreren naar het beenmerg.
5. Geheugen T cellen recirculeren door lymfeknopen (secundaire immuunrespons) of migreren naar
infectiehaard (infectie elimineren).
Immuunresponsies
Vroege aangeboren immuunrespons
Continue bescherming tegen microben in omgeving en tegen commensale organismen. Alle weefsel bevatten
wakende cellen (macrofagen, dendritische cellen, mastcellen) die microbiale producten herkennen.
- Inflammatie
o Recrutering van leukocyten (fagocyten, lymfocyten) en plasma proteïnen naar locatie infectie.
o Vernietigen van microben + herstellen van beschadigd weefsel.
- Antivirale mechanismen
o Voorkomen virale infectie en reproductie van gastheercel.
Andre functie: herkennen en opruimen of herstellen van dood of beschadigd materiaal.
Oplosbare moleculen in bloed en weefselvloeistof kunnen ook microben herkennen en evt. het oppervlak ervan
modificeren betere opname door fagocyt.
