Inleiding tot het immuunsysteem ;
Barrières die pathogenen stoppen :
1. Fysieke barrières (bvb huid) : verhinderen microben binnen dringen wnt epitheelcellen
(stratum corneum = hoornlaag) dicht aan elkaar => beschadiging zorgt voor toegangspoort
Huid bevat ook eigen microbioom (= commensalen) die beschermt tegen pathogenen door
met hen in concurrentie te gaan.
2. Mechanische barrières (bvb niezen, hoesten) : pathogenen uit lichaam verjagen
Neushaartjes, trilhaartjes en cilia zorgen door ritmische beweging dat microben gevangen
worden in slijmen (mucus) en naar buiten worden geduwd.
3. Chemische barrières (bvb tranen) : enzymen en antimicrobiële eiwitten doden microben dmv
beschadiging van de buitenwand vd pathogenen.
Aangeboren immuunsysteem = ‘innate’ IMS = niet-specifiek IMS
• WBC die snel optreden + oplosbare EW in plasma klaar voor aanval
Directe, snelle, niet specifieke reactie : reageren op patronen + heel algemeen
Fagocyten, dendritische cellen (DC) en natuurlijke killer (NK)-cellen
Reageren op basis van herkenning van patronen die gedeeld worden door meerdere microben.
Complement refereert naar oplosbare componenten (plasma-eiwitten).
• Natural killer cells : NK
NK bevatten KIR en KAR receptoren die resp zorgen voor inhibitie en actievatie vd NK. Ew op
gezonde cellen interageren met KIR en KAR, waarbij KIR gebonden wordt. Hierdoor is NK
inactief. Op zieke cellen zitten andere EW die zorgen voor een verstoorde balans tss KIR en
KAR, want hier wordt KAR gebonden waardoor NK actief wordt.
MHC klasse I bindt KIR en wanneer deze wegvalt (bvb wanneer tumoren MHC neerreguleren)
worden de NK cellen toch geactiveerd.
NK cellen zijn ronde cellen met ronde kern (mononucleair) en bevatten granules die nodig zijn
voor hun functionaliteit.
• Fagocyten : neutrofielen, macrofagen en monocyten
Fagocyten werken als eerste responders op pathogenen dmv fagocytose.
Pathogenen worden afgebroken om de pathogenen onschadelijk te maken en om fragmenten
te produceren die aan het verworven IMS kunnen gepresenteerd worden.
Neutrofielen zijn polymorfonucleaire cellen die granules bevat waardoor het bij de
granulocyten behoort.
Monocyten en macrofagen zijn biede mononucleaire cellen zonder granulocyten.
Fagocytose houdt in dat het pathogen door de fagocyt wordt omarmt door de uitlopers
waardoor deze in een endosoom in de cel terecht komt. Deze kan versmelten met het
lysosoom met de vorming van een fagolysosoom waarin verschillende enzymen zitten bij lage
pH die het pathogen gaan afbreken. De eiwitten worden verwerkt om hierna gepresenteerd te
worden aan andere IMC. Hierdoor krijgt het IMS de boodschap dat er iets vreemd werd
opgenomen en wordt een ontstekingsreactie opgang gesteld.
,• De ontstekingsreactie
Deze gaat gepaard met temperatuurverhoging, roodheid, zwelling, pijn en verlies v functie.
Allereerst moet de epitheelbarrière onderbroken worden en eventueel bij een pathogen deze
onderhuids terechtkomen.
Weefselresistente macrofagen gaan het pathogen opnemen door herkenning v patronen met
allerlei patroonherkenningsreceptoren. Hierdoor secreteren ze cytokines en chemokines.
Hierbij zal de mastcel histamine (chemisch signaal) vrijstellen waardoor er vasodilatatie
optreedt. Hierdoor zijn endotheelcellen niet zo hard meer aan elkaar gebonden waardoor er
lekkage plaatsvindt vanuit het bloedvat naar de regio van de wonde/microbe.
De chemische signalen gaan nieuwe fagocyten aantrekken met als eerste responders de
neutrofielen die veel meer in het bloed aanwezig zijn dan monocyten. Deze gaan resterende
pathogenen en debris van celschade opruimen.
Serumcomponenten en plasma zorgen voor zwelling.
Een belangrijke rol is weggelegd voor cytokines en chemokines. Cytokines zorgen voor
communicatie door te binden om andere IMC en hierbij te signaleren wat er fout is.
Chemokines zijn communicatiesignalen voor rekrutering van andere cellen door de
macrofagen.
Verder zorgen patroon herkenningsreceptoren ervoor dat er een niet-specifieke integratie van
signalen is die vertellen hoe erg het is naarmate de hoeveelheid er gebonden wordt.
De epitheliale barrière wordt opnieuw hersteld dmv bloedstollingsfactoren uit het plasma.
Fagocyten zorgen dan voor de opname en verwerking van de pathogenen.
• Complement :
Draagt bij aan inflammatie dmv C3a en C5a die voor aantrekking v fagocyten zorgt.
Verder zorgen C3b en C4b ervoor dat bij binding aan microben de fagocyten deze makkelijker
gaan opnemen na de binding aan complement receptoren. Dit proces noemt met opsonisatie.
Dit kan niet enkel dmv compliment maar ook door antilichamen.
Als laatste zorgt het complement voor cellyse dmv een cascade die zorgt voor de opbouw van
membraan attack complex (MAC) die een buisvormige structuur vormt in de wand vd cellen en
deze zo penetreert waardoor osmotische lyse tot stand komt.
• Dendritische cel = professionele antigen-presenterende cel
DC nemen pathogenen op en verwerken deze voor presentatie aan T-cellen. Hierdoor weet de
T-cel wat er precies is opgenomen en welke reactie er moet uitgevoerd worden.
Pathogenen zijn echter een compositie van verschillende bestandsdelen met patronen die
gedeeld worden tussen de patronen van dezelfde familie. Een antigen is een stuk van een
pathogen dat een immuunrespons kan uitlokken, deze is voor de T-cel altijd afgeleid van een
eiwit. T-cel activatie start bij antigen presentatie in de immunologische synaps. Voor de
antigenpresentatie gebruiken DC het MHC/HLA molecule.
Het verworven immuunsysteem = ‘adaptieve’ IMS = specifieke IMS
• Lymfocyten : B- en T-lymfocyten = witte bloedcellen
• Specificiteit:
Voor de specificiteit hebben ze receptoren (TCR en BCR) die antigenen herkennen en geen
patronen. Voor de T-cel moeten EW-Ag verwerkt worden in APM die dan getoond kunnen
worden. Voor de T-cel activatie is er dus hulp nodig vanuit het aangeboren IMS, dit is niet nodig
, voor B-cellen. T-cellen herkennen enkel eiwit afgeleidde antigenen en B-cellen zowel niet- als
eiwit-afgeleide antigenen.
• Duur : Het duurt langer voor deze actief zijn.
• Klonale expansie :
Wanneer de lymfocyten geactiveerd worden, gaan ze klonaal expanderen waarbij er veel
proliferatie optreedt vanuit 1 lymfocyt die nieuwe lymfocyten aanmaakt met allemaal dezelfde
antigen-receptor.
• Geheugen :
Na functie uit te voeren zal het aantal verminderen, maar blijven er enkele over die verder
blijven bestaan als geheugencellen. Hierdoor kan er sneller gereageerd worden op een 2 de
infectie. Dit wordt als principe gebruikt bij vaccinatie.
• Oorsprong en opleiding:
Zowel B- als T-lymfocyten ontstaan in het beenmerg zoals alle andere IMC. Bij het maken van
hun antigen-receptoren moet er gezorgd worden dat deze niet interageren met self waardoor
er auto-immuniteit kan optreden. Dit wordt gecontroleerd tijdens de opleiding. De opleiding v
B-cellen vindt plaats in het beenmerg en deze van de T-cellen in de thymus. Hierdoor verwijst
men naar het beenmerg en de thymus als primaire lymfoïde organen.
Voor T-cellen gaat er gecontroleerd worden of deze binden met eigen antigen-presenterende
moleculen (MHC), maar niet aan lichaamseigen weefselspecifieke antigenen. Na deze controle
kunnen ze de thymus verlaten als mature T-cellen en migreren aan secundaire lymfoïde
organen (milt, lymfeknopen, GALT). Hier treedt er interactie op met DC waardoor de
lymfocyten geactiveerd tot effector cellen die een bepaalde functie hebben aangenomen.
• Tolerantie en regulatoire T-lymfocyten
Treg’s reageren sterk met self-Ag, maar hebben een controlerende functie. Wanneer ze
opgeleid w in de thymus w ze natuurlijke Treg genoemd en bij inductie in sec lymfoïde organen
w ze geïnduceerde Treg genoemd. Beide gaan self-reactieve T-cellen die reageren tegen self
onderdrukken, waardoor ze de tolerantie status bewaren. Wanneer dit niet gebeurd kan er
auto-immuniteit optreden.
• T-cel receptor (TCR) :
TCR zit verankerd in het membraan en bestaat uit 2 EW-ketens die samen 1 AG-bindend
domein vormen. Deze EW-ketens zijn in 95% alfa en beta keten en in 5% gamma en delta
ketens. Complementary determining regions (CDR’s) liggen binnen variabel deel en zorgen voor
antigen-specificiteit.
T-cel activatie enkel wnr een epitoop herkend wordt ifv APM, nl. HLA (human leukocyt antigen)
of MHC (major histocompatibility complex).
Signalisatie na binding verloopt via CD3 die bestaat uit delta, epsilon, gamma en zeta ketens.
De ketens bevatten intracellulair 1 of meerdere dockingsite voor signaaltranductie moleculen,
dit motief noemt het ITAM-motief (immuunreceptor tyrosine-gebasseerd activatie motief).
Het effect vd signalisatie is afh van bijkomende signalen (cytokines) als het type T-cel
CD8+ T-cellen zijn cytotoxische T-lymfocyten die andere cellen zullen doden.
CD4+ T-cellen zijn T-helper cellen die andere IMC gaan helpen rekruteren en activeren.
, • B-cel receptor (BCR) :
BCR zit verankert in membraan en bestaat uit 2 lichte en 2 zware ketens verboden thv hinge-
regio mbv disulfide-brug. BCR bevat 2 Ag-bindende gebieden die sterk verschillen in AZ-
sequentie thv variabele delen. Variabele deel bestaat uit zware en lichte ketens, het constante
wordt enkel opgemaakt door zware keten. Het constant deel gaat doorheen membraan en
bevat kort intracellulair deel.
Na binding gebeurd signalisatie via Ig-alfa en Ig-beta die ITAM-motief bevatten die op zijn beurt
ook dient als dockingsite voor signaalmoleculen.
B-cel activatie kan zowel T-cel afhankelijk als T-cel onafhankelijk gebeuren.
Na activatie worden ze effector cellen, plasmacellen, die antilichamen produceren. Na IM-
respons veranderen ze in geheugencellen.
Antilichamen kunnen binden aan pathogenen en deze neutraliseren (verhinderen cel
infecteren) of merker voor fagocytose (opsonisatie). Hiernaast kunnen ze ook binden aan R op
IMC om deze te activeren en zo de gebonden cel te vernietigen.
Welke effector functie gaat uitgevoerd worden w bepaalt door het constante dele vd zware
keten die het isotype van het antilichaam bepaalt.
Waar bevindt zich het immuunsysteem.
• Beenmerg en thymus zijn primaire lymfoïde organen.
In het beenmerg bevindt zich de hematopoëtische stamcel en worden B-cellen opgeleid.
In de thymus worden T-cellen opgeleid.
• Milt, lymfeknopen, tonsillen en GALT zijn secundaire lymfoïde organen
• In het bloed en organen zoals huid, lever en hersenen zijn IMC ook te vinden.
Het immuunsysteem beschermt tegen
• Infecties : invasie v vreemde indringers die levensbedreigend kunnen zijn. Bvb : virussen,
bacteriën, parasieten, schimmels.
• Kanker
Kankercellen verschillen v gezonde cellen van dewelke ze ontstaan zijn door fouten in het DNA.
Mutaties, deleties/inserties zijn fouten die direct voorkomen in het DNA.
Epigenetische veranderingen zijn fouten die indirect in het DNA voorkomen.
Beide leiden v codering v andere EW die als vreemd worden beschouwd door IMS, deze EW
worden tumorantigenen genoemd.
Immuunsysteem als oorzaak v ziekte
• Sepsis : ontregelde respons op infectie
• Auto-immuniteit : aanval op eigen lichaam (bvb artritis, multiple sclerose, …)
• Allergie : overreactie op vreemde molecule
• Immuundeficiëntie : afwijkingen vh immuunsysteem
• Afstoting van transplant
• Kanker van immuun cellen: leukemie, lymfoom
