Immunologie
Belangrijkste functies van het immuunsysteem?
afweer / verdedigen tegen infecties, onderscheid kunnen maken tussen eigen en niet eigen,
immunologische geheugen, onder controle houden van tumorgroei, weefselregeneratie en
littekenvorming
Abnormale functies van het immuunsysteem?
allergieën / allergische reacties (abnormale of overdreven reactie op onschadelijke vreemde
stoffen), auto-immuniteit (reactie op lichaamseigen stoffen / antigenen), immunodeficiëntie
(immuunsysteem zwak, leukemie, AIDS/HIV)
Het afstoten van transplantaten wordt als abnormaal gezien, maar is eigenlijk een normale
functie van het immuunsysteem.
Belangrijke cellen?
- witte bloedcellen / leukocyten → granulocyten → eosino-, baso- en neutrofielen
→ lymfocyten → B- en T-lymfocyten (in bloed)
→ monocyten
- mestcellen (in weefsels)
- macrofagen (in weefsels)
Belangrijke organen?
milt, thymus, beenmerg, lymfeknopen
Moleculen van het immuunsysteem?
Cytokinen: moleculen die communicatie tussen cellen verzorgen (eiwitten) door in te werken
op receptoren. Hieronder vallen interferonen en interleukines.
Immunoglobulinen (Ig) = antistoffen (As) = antilichamen (Al)
,H1 Inleiding tot het immuunsysteem
Terminologie
Antigeen (Ag) een molecule die bindt aan een antilichaam of aan een T-celreceptor
(TCR). De meeste T-celreceptoren binden enkel peptiden
gecomplexeerd met MHC-molecuul. Zowel die peptiden als de
eiwitten waarvan afkomstig worden T-lymfocyt antigenen genoemd.
Antilichaam (Al) een glycoproteine, ook immunoglobuline genoemd (Ig), geproduceerd
door enkel B-lymfocyten en die antigenen bindt, vaak met hoge
affiniteit en specificiteit.
Cytokinen eiwitten die erg belangrijk zijn in de communicatie tussen cellen van
het immuunsysteem. Vele verschillende cellen kunnen cytokinen
aanmaken. Cytokinen kunnen op verschillende manieren worden
ingedeeld.
Belang van het immuunsysteem
Verdediging tegen infecties is de belangrijkste rol van het immuunsysteem. Dit is ook de
drijfveer geweest voor de ontwikkeling van het immuunsysteem doorheen de evolutie. Het
immuunsysteem gaat reageren tegen:
- de invasie van micro-organismen / pathogenen
- de vermenigvuldiging van micro-organismen / pathogenen
- de verspreiding in het lichaam
- de uiteindelijke ziekteverwekking
Er zijn verschillende types van infecties. Deze kunnen veroorzaakt worden door virussen,
bacteriën, fungi (gisten en schimmels), protozoaire parasieten of multicellulaire parasieten.
We kunnen te maken hebben met organismen die intracellulair leven, binnenin de gastheer.
Ook kunnen organismen extracellulair leven. Verder verschillen de organismen in grootte.
Als gevolg van deze verschillen moeten er ook verschillende verdedigingsmechanismen zijn.
Het immuunsysteem zal zich aanpassen aan het type infectie. Zo hebben we voor elk type
infectie bepaalde verdedigingsmechanismen.
Pathogenen kunnen op verschillende manieren binnendringen. Dit kan bijvoorbeeld via de
respiratoire (influenza) of gastro-intestinale (salmonella) mucosa. Dit zijn namelijk
gigantische contactoppervlakken met de buitenwereld. Het lichaam moet dus een goed
verdedigingsmechanisme hebben om infecties tegen te gaan.
,De huid heeft een beperkter contactoppervlak met de buitenwereld. Wanneer de huid echter
beschadigd is, is dit een belangrijke toegangspoort voor infecties (Clostridium tetani). We
kunnen ook te maken hebben met organismen die door de intacte huid heen kunnen komen
(hoekworm) of met een insectenbeet (plasmodium).
Infecties kunnen ten slotte ook binnendringen door intraveneus druggebruik of seksueel
contact (HepB, HIV).
Het is belangrijk om te beseffen dat we samenleven met een groot aantal micro-organismen.
Het aantal micro-organismen dat op en in een individu aanwezig is, overtreft het aantal
lichaamseigen cellen. Deze micro-organismen vinden we voornamelijk in de darmen, het
geheel hiervan vormt het microbioom van de darmen. Verder kunnen we micro-organismen
terugvinden in de mond, de zweetklieren, de longen, de nieren/blaas en de geslachtswegen.
Deze micro-organismen dragen actief bij aan een goede fysiologie. Het individu heeft het
microbioom nodig voor vertering en om de nodige triggers te voorzien om onze verdediging
alert te houden. Het immuunsysteem ‘kent’ de intestinale microbiota maar het antwoord is
veelal proportioneel en zorgvuldig gecontroleerd.
De mens kan op verschillende manieren geïnfecteerd raken. Inhalatie en inname via de
mond zijn belangrijke toedieningswegen. Verder kunnen we te maken hebben met infectie
door middel van injectie of seksueel contact.
Een gastheer kan bijvoorbeeld geïnfecteerd worden door een eigen infectie. Hierbij hebben
we te maken met een plaats op het lichaam waar micro-organismen worden ingenomen,
bijvoorbeeld zelf infectie doordat kleine kinderen overal aan zitten. Infectie kan ook
veroorzaakt worden door in contact te komen met andere individuen. Ten slotte kunnen we
te maken hebben met micro-organismen die reservoirs hebben in dieren of in voedsel, in
water of in de grond. Sommige micro-organismen zullen dus gebruikmaken van meerdere
gastheren en andere micro-organismen worden overgedragen van individu tot individu.
Niet elk contact met een micro-organisme leidt tot een infectie. We komen namelijk heel
vaak in contact met micro-organismen, maar merken hier niets van. Er wordt een
beschermend immuun antwoord op gegeven waarbij het micro-organisme gecontroleerd
wordt en we niet ziek worden. We spreken op dit moment van een subklinische infectie.
,Bij individuen met een immunodeficiëntie kunnen dergelijke micro-organismen wel zorgen
voor het opwekken van symptomen en een uiteindelijke infectie. Het immuun antwoord zal
onvolledig zijn waardoor het micro-organisme zich kan vermenigvuldigen. Zo kan er een
ontsteking ontstaan.
Wanneer een bepaald micro-organisme niet tot infectie leidt bij een gezond individu, maar
wel een infectie veroorzaakt bij een immunodeficiënt individu, spreken we van een
opportunistische klinische infectie. Normaal leidt dit micro-organisme dus tot een
subklinische infectie, maar bij een immunodeficiënt individu leidt dit tot een klinische infectie.
Pneumocystis jirovecii is een schimmel die kan zorgen voor een opportunistische klinische
infectie. Deze schimmel komt typisch voor bij individuen met een ernstige vorm van AIDS of
bij patiënten die immunosuppressiva moeten innemen. Immunosuppressiva zijn een klasse
van geneesmiddelen die zorgen voor een onderdrukking van het immuunsysteem. Deze
geneesmiddelen worden gebruikt bij auto-immuunziekten en bij orgaantransplantatie.
Buiten de verdediging tegen infecties is het immuunsysteem ook fysiologisch belangrijk voor
de verdediging tegen tumoren en verder zorgt het immuunsysteem ook voor
weefselregeneratie en littekenvorming.
We kunnen te maken hebben met verschillende groepen van immunopathologie. We
onderscheiden allergieën, een antwoord tegen onschadelijke omgevings antigenen, en
auto-immuunaandoeningen, een antwoord tegen lichaamseigen structuren. Ten slotte
kunnen we ook te maken hebben met immunodeficiëntie.
We willen juist geen normaal immuunantwoord van het immuunsysteem als het gaat om
transplantatie of gentherapie. Normaal zal het lichaam hierbij namelijk zorgen voor afstoting.
Bij deze gevallen wordt er gebruikgemaakt van immunosuppressiva.
Het immuunsysteem is een bron van antilichamen. Deze antilichamen en afgeleiden hiervan
kunnen gebruikt worden als zeer specifieke componenten. Ze kunnen in vitro gebruikt
worden als reagens in onderzoek en diagnostiek of in vivo als geneesmiddel of vaccinatie.
Aangeboren en adaptieve (verworven) immuniteit
, De immuuncellen kunnen worden onderverdeeld in twee grote groepen. We hebben
enerzijds te maken met aangeboren immuniteit, anderzijds hebben we te maken met
adaptieve immuniteit. Belangrijk is dat alle cellen met elkaar communiceren en elkaar
beïnvloeden.
Een aantal immuuncellen zal altijd klaar zitten om in actie te komen, de eerstelijns
verdediging. Deze cellen zijn onderdeel van de aangeboren immuniteit. Dit systeem speelt
een belangrijke rol in de eerste uren na een infectie. Door deze cellen worden onder andere
de barrières (epitheliaal, respiratoir, gastro-intestinaal) gevormd. Cellen die we terug kunnen
vinden bij de aangeboren immuniteit zijn: de mestcellen, de fagocyten, de dendritische
cellen, de natural killer cells (NK-cells) en de innate lymphoid cells (ILCs).
Fagocyten zijn cellen die kunnen fagocyteren. Er zijn verschillende types van cellen die dit
kunnen. We hebben enerzijds te maken met monocyten, mononucleaire cellen, en
anderzijds kunnen we de granulocyten onderscheiden, polymorfonucleaire cellen.
Dendritische cellen zijn ook een groep van cellen die bepaalde micro-organismen of debris
van cellen kunnen opnemen. Zij zijn echter niet goed in het doden van de opgenomen
microben. Ze zullen een andere typische functie vervullen in het adaptieve immuunsysteem.
Dendritische cellen zijn namelijk zeer sterk gespecialiseerd in het opnemen van antigenen.
Innate lymphoid cells zullen altijd klaar zitten om te verdedigen tegen invasie, schade of
microbiële infecties.
Naast alle cellen en epitheliale barrières hebben we in het aangeboren immuunsysteem ook
nog te maken met moleculen. Hierbij gaat het om oplosbare moleculen, zoals bijvoorbeeld
bepaalde eiwitten van het complementsysteem.
Het adaptieve immuunsysteem heeft tijd nodig (dagen) om zich te ontwikkelen en effectief
te worden. Bij de adaptieve immuniteit hebben we het over de typische lymfocyten. We
maken onderscheid tussen B- en T-lymfocyten. Deze lymfocyten zijn zo specifiek, omdat ze
aan het celoppervlak heel specifieke receptoren hebben.
Een B-lymfocyt zal beschikken over B-celreceptoren (antilichaam) en een T-lymfocyt zal
beschikken over T-celreceptoren. De vorming van deze receptoren is nauw verbonden met
de ontwikkeling / rijping van de lymfocyten zelf. We noemen deze receptoren ook wel
‘antigeenreceptoren’. De receptoren zullen antigeen gaan binden.
Een B-lymfocyt wordt geactiveerd en deze zal verder differentiëren tot een plasmacel. Op
een bepaald moment zullen de B-celreceptoren gesecreteerd worden. De gesecreteerde
B-celreceptoren zijn de antilichamen. De plasmacel zal dus geen receptoren meer bevatten,
maar antilichamen secreteren.
Een T-lymfocyt zal ook geactiveerd worden en gaan prolifereren, maar de T-celreceptor blijft
ten alle tijden aan het membraan geassocieerd, altijd aan het oppervlak van de T-lymfocyt.
Er zijn geen soluble T-celreceptoren.
Lymfocyten die gedifferentieerd zijn en een uiteindelijke functie uitoefenen, noemen we
effectorcellen.
