Immunologie: inleiding
Het verweer
• Voorkomen van invasie door vreemde organismen en moleculen. Beschermen tegen
ziekten met fatale afloop en overdraagbare aandoeningen.
• Balans tussen vernietigen vreemde cellen en vermijden van zelfdestructie. (bv.
vernietigen geïnfecteerde cel)
Afwijkingen = immuunpathologie:
o Immuundeficiëntie: verzwakt of slecht functionerend immuunsysteem
Bv. HIV (human immune deficiency virus) leidt tot immuundeficiëntie doordat
virussen immuuncellen aanvallen. HiV leidt tot AIDS (acquired immune
deficiency syndrome)
o Hypergevoeligheid (allergie) of hyperactiviteit
o Auto-immuniteit: reactie tegen eigen lichaamscellen of moleculen
• Onderscheid eigen niet-eigen. Aan- of afwezigheid van eigen structuren herkennen.
Niet eigen: indringers bv. bacteriën, maar ook abnormale/veranderende
lichaamscellen bv. kankercellen, cellen transplantatie.
• Niet-specifiek verweer = aangeboren = innate immune system
• Specifiek verweer = verworven = adaptive immune system (door in contact met m.o.)
Onderscheid tussen eigen / niet-eigen
Verworven systeem: specifieke receptoren
Herkennen zowel eigen als niet-eigen => moeten leren wat eigen is, al de rest = niet-eigen
Door aan-of afwezigheid eigen structuren.
Niet eigen: indringers bv. bacteriën, maar ook abnormale/veranderende lichaamscellen bv.
kankercellen, cellen transplantatie.
Receptor: molecule (eiwit) dat op cellen staat of rondzweeft. Ontstaat tijdens ontwikkeling
van de cellen (b en T cellen)
Niet eigen? Aanvallen
Receptoren
Receptor/ligand interactie = algemeen biochemisch verschijnsel = manier van communicatie
= manier om reactie uit te lokken.
Kd = [L][R]/[LR] = bindings- of associatieconstante
à als klein, grote affiniteit tss ligand & receptor
1
,Eiwitten
Informatie opbouw: genen
Biopolymeren van AZ: peptidebindingen
Ruimtelijke structuur: 4 niveaus
• Supersecundaire structuur met bepaalde functie: domein
• 4 soorten bindingen: ionaire, waterstofbruggen, hydrofobe, covalente
• Kwaternaire structuur: niet alle eiwitten
Beta sheets
4 types bindingen: 4 bindingen vinden plaats wanneer ligand en receptor binden
Functies:
• Structuur
• Contractie (actine, myosine)
• Transport (albumine, hg, transferine = om Fe te vervoeren)
• Stockage (reserve EW bv. feritine)
• Enzym (-ase) (DNase, protease, catalase, trypsine)
• Bescherming (antilichamen = immuunglobulinen)
• Informatie: signaalmoleculen en receptoren (bepaalde hormone bv. Insulin)
2
, Substraat:
moet w omgezet
Enzymen
• Biochemische katalysatoren
• -ase
• Sleutel – slot
Pathogenen
https://www.cellsalive.com/howbig.htm
bv. Verschil WBC – pollen à kunnen we niet zo goed bestrijden omdat vele groter
(!! Grote klasseverschillen kennen)
Protozoa > fungi > bacteriën > virussen
Verschil tussen pathogeen en virulent
Pathogeen: ziekteverwekker van biologische oorsprong
Virulentie:
• Maat voor hoeveelheid schade die m.o. zijn gastheer toedient, aat voor pathogeniteit
• Aanvalskracht van m.o., vermogen van m.o. om ziekte te veroorzaken
• Ook een bacterie kan virulent zijn
3
,Plaats van het verweer
Verweer heeft specifiek (verworven) en niet-specifiek (aangeboren) luid. Beide maken
gerbuik van cellen en eiwitten
Immuniteit = weerstand van organisme tegen infectie, ziekte en ongewenste biologisch
invasie
Actieve immuniteit: wanneer ons lichaam zichzelf herstelt met eigen antilichamen, na ziek
zijn door blootstelling aan infectieus agens. Artificiële manier bv. vaccinatie. à antigenen
toedienen à zet lichaam aan tot aanmaak eigen antilichamen tegen antigeen à trager bv.
14 dagen.
Passieve immuniteit: antilichamen van moeder door placenta of via moedermelk in kind.
Artificiële passieve immuniteit = antiserum = antilichamen toedienen (eiwit) à beperkte
levensduur maar zeer snel
4
,Enkele begrippen
Besmetting of contaminatie: overbrengen van ziektekiemen op weefsel of voorwerp
Infectie:
• binnendringen in ons lichaam à vermenigvuldiging
• schade aanrichten à ziekteverscijnselen
• operatiemes kan besmet, niet geïnfecteerd. Mens kan beide
afhankelijk van:
• Weerstand of immuniteit: van de gastheer.
• Virulentie van organisme: aanvalskracht van m.o., vermogen van microbe om ziekte
te veroorzaken. (dus ook virulente bact). Bv. verschillende virulentie coronavirussen.
Ontsteking:
• Reactie van lichaam op infectie
• Calor, rubor, dolor, tumor
• = warmte, roodheid, pijn, zwelling
• Oorzaak kan ook tumoren, wonden, auto-immuunziekten, toxische stoffen, of fysiche
factoren zoals verbranding, afkoeling, bestraling (UV of radioactief), elektriciteit, …
Ontsmetting:
• Bestrijden ongewenste kiemen om overdracht op weefsels of vwp te verhinderen
• Met antiseptica. Selectief voor bepaalde m.o. bv.
o Alcoholen: denaturatie eiwitten en oplossen vetten
o Chloor: bactericide, fungicide, virucide, licht sporocide (chloorkalk Ca(ClO)2,
bleekwater NaOCl en chlooramine)
o Jood: sterk bactericide, fungicide, virucide en sporocide (te lang contact, te
hoge c à dermatitis)
o Chloorhexidine: bactericide, weinig fungicide, voor ontsmetting levende
weefsels.
o Peroxiden: sporocide veel, weinig bactericide, vooral tegen anaeroben (niet
tegen S. aureus)
o Zware metalen: mercurochroom, zilvernitraat
o Formaldehyde en Glutaaraldehyde: ontsmetten instrumenten
Steriliseren: doden van alle leven, niet selectief
• Warmte/vochtige warmte (autoclaaf)
• UV stralen
• Ioniserende stralen
• Filtratie (0,2 µm, geen virussen)
• …
Asepsis, aseptisch: vermijden van besmetting van weefsels
5
,Antibiotica
Antibioticum
Bactericide: bacterie-dodend bv. penicillin (beta-lactam antibiotica)
Bacteristatische: bacterie-remmende (groei voorkomen). Bv. doxycycline, tetracycline
Bv. tetracycline: inhibitie van translatie (eiwitaanmaak)
Werking:
• Inwerken op celwand
• Remmen eiwitsynthese
• Remmen DNA of RNA synthese
• Vernietigen van DNA
• Stoppen foliumzuurproductie van de bacterie. Stoppen foliumzuursynthese DNA.
Foliumzuur = Vit B11. = voorloper in synthese van nucleotiden (bouwstenen DNA en
RNA
• Nieuw soort antibioticum: fagen
Achtergrond:
1928 Alexander Fleming ondekte penicilline. W afgescheiden door schimmel.
Behoort tot b-lactam antibiotica = groep antimicrobiële middelen die bact doden door
productie celwandcomponenten te remmen/stoppen. Werkt in op enzymen
(transpeptidasen) die peptidoglycaan (polymeer van suikermoleculen NAM en NAG) via
peptidebruggen vasthechten aan celmembraan.
Serum en plasma
Antistollingsfactoren bv. heparine
Serum is Latijn voor ‘wei, waterige vloeistof’ à plasma zonder stollingsfactoren bv.
fibrinogeen)
6
,Antigeen en antilichaam
Antilichaam = eiwitten à immuunglobulinen à y-globulines van serumeiwitten.
(opm: oplosbaar ó collageen)
Herkennen op specifieke manier antigenen (=grote moleculen of eiwit)
Sleutel-slot fitting: specificiteit (binden met elkaar, niet covalent)
Gebruik in immunotesten
• Radio-actief femerkt: ‘hot-labeled’
• Niet-radioactief gemerkt: ‘cold-labeled’
Immuunglobulinen
Beeld bij elektroforese van serumeiwitten
Bij infectie w verweer hoger à y globulinen
Immuunglobulinen = deel van gammaglobulinen
Drie niveaus van verdediging
1e lijn: mechanische (fysich), chemische en biologische barrières
2e lijn: niet-specifiek verweer (innate immune system) à aangeboren
3e lijn: specifiek verweer (adaptive immune system) verworven
7
,Het niet-specifiek verweer
= aangeboren
Ongeacht het karakter van de indringen
Barrières:
- Fysisch
- Chemisch/biochemisch
- Biologisch
Humoraal en cellulair
Humoraal: via eiwitten aanwezig in een vloeistof (bloed) = gesecreteerde factoren
3 barrières
Fysisch-mechanisch
Intacte huid Met talg ingevet F
Vervellen m.o. op de huid weg M
Tranen m.o. weg M
lysosine (enzym) à C
celwand m.o.
Urine en faeces M
Trilhaartjes in de neus en luchtwegen M
Wimpers en wenkbrauwen M
Niezen en oesten M
Koorst = pyrexie F
• Door bacteriële toxines
• Door prostaglandines vrijgemaakt bij
ontsteking
• Inwerking PG op hypothalamus
Opmerking:
Koorts = bescherming tegen m.o. à productie en activiteit fagocyten en aanmaak
antilichamen versnelt.
w geregeld in hypothalamus. Respons op PGE2 (prostaglandine E2) (afgeleid van vetzuren).
PGE2 w op zijn beurt geïnduceerd door pyrogenen.
Pyrogene stoffen (=koortsverwekkend)
Bv. LPS (liposaccharide) van bacteriële celwand of cytokinen IL-1, IL-6 en TNF-a. Komt vrij bij
ontsteking. Induceren productie van prostaglandines à weken in op hypothalamus.
8
,Chemisch
• Talg = mix vetten. Te veel = vette huid (pubers) & acné (verstopping poriën)
• Vetzuren
• Zuurtegraad in maag, vagina, huid
• Lysozyme in speelsel en tranen
• Enzymen in maag
• Mucus in longen
Zuurtegraad
= pH
Vetzuren op huid, maag, vagina
Niet-specifiek chemisch front
Vagina: lactobacillus-soorten: melkzuur produceren
(biochemisch)
Lage (zure) pH = ladingsverstoring in eiwitten m.o. à
Eiwitten ontrollen à functieverlies (denatureren)
In maag: ontrolde eiwitten afgebroken door aanwezige zure protease pepsine
Biologisch
• Lichaamseigen bacteriën
• In harmonie met de mens
• > 500 soorten commensalen
• Overgedragen van moeder op kind
• Barrière voor pathogenen: ik was hier eerst! Competitie
• Bv. op huid, darmflora (à vitamines, vertering, verweer)
• Lactobacillus: door melkzuur aan te maken
Voorbeelden
Slijmvliezen
= op alle lichaamsopeningen (luchtwegen, gastrointestinaal en urogenitaal systeem)
Opp slijmvliezen = 400m2
Luchtwegen:
• Slijm neemt bact mee naar buiten
• Haartjes helpen opkuisen (chronisch roken en drinken verhindert werking haartjes)
• Mucoviscidose: verdikt slijm (door slecht werkend Cl-kanaal). Veel infecties (bv.
pseudomonas aeruginosa)
Gastrointestinaal systeem:
Slijm zorgt voor bescherming epitheelcellen & onderliggend weefsel à tegen
verteringsenzymen. Epitheel regelmatig vernieuwd.
Urinair stelsel: urineren houdt microben uit blaas en nieren
Vrouwen: zure afscheiding in vagina + microcidale moleculen
Goblet cel: slijmbekercel = mucussecreterende cel
9
, De huid
Buitenste laag = epidermis = stratum corneum à dode cellen = waterdichte barrière
W constant vernieuwd door keratinocyten uit onderliggende lagen (4) (M) à bact
verdwijnen mee. (sloughing = afwerpen, afschudden dode huid)
Kliertjes: microcidale moleculen, talg (F) en zweet, zure pH, zouten
Commensale/lichaamseigen bact (commensa = van dezelfde): secreteren vetzuren: inhubitie
kolonisatie bact.
Dermis: defensiemoleculen, fagocyten (dendritische cellen en macrofagen)
Opp: 2m2 (400 m2 dat we moeten beschermen)
Lesdoelen + oefeningen
• Begrijpt en omschrijft de verschillende aangebrachte begrippen
• Situeert het verweer
• Benoemt de 3 niveaus van verdediging in het verweer
• Benoemt de 3 barrières van het eerste niveau
• Linkt voorbeelden aan de 3 verschillende barrières
• Benoemt de cellen en cellulaire acties van het niet-specifiek verweer
• Benoemt de moleculen uit het niet-specifiek verweer en beschrijft hun werking
Oefeningen:
+ digitap
• Surf naar www.socrative.com
• Kies: Student login
• Room name = PITTOIS
10
