Samenvatting IMM - Immunologie (boek: Immunology)
Het immuunsysteem – de introductie
Het immuunsysteem heeft een belangrijke taak in ons lichaam. Het moet
adequaat in actie komen tegen alle potentiële binnendringers (pathogenen) die
schade kunnen aanrichten. Daarvoor moet het onderscheid kunnen maken tussen
eigen en niet eigen (self / non-self) en tussen gevaarlijk en niet gevaarlijk
(danger / non-danger).
Het immuunsysteem beschermd ons tegen pathogenen, zoals: Virussen,
Bacteriën, Schimmels, Protozoa (eencellige en meercellige parasieten) en
Meercellige parasieten. Deze pathogenen kunnen op verschillende manieren het
lichaam binnenkomen, zoals via de huid, longen, bloed, ogen en neus. Op deze
plekken bevindt zich dan ook een eerstelijns defensie om de pathogenen zo
veel mogelijk tegen te houden. Dit zijn mechanismen als slijmlagen, trilharen,
lage pH, commensalen of enzymen. Indien de pathogenen toch het lichaam
binnenkomen, worden deze bestreden.
De cellen die betrokken zijn bij het immuunsysteem zijn witte bloedcellen. Een
aantal soorten zijn:
- B-cellen
- T-cellen
- NK cellen
- Dendritische cellen
- Granulocyten: neutrofielen, basofielen, eosinofielen
- Monocyten (voorloper van macrofaag)
- Macrofagen
- Mestcellen
Cellen van het immuunsysteem zijn erg gevarieerd en hebben verschillende
functies:
- Fagocytose
- Antigen presentatie
- Lysis van (virus-)geïnfecteerde cellen
- Productie van antilichamen
De cellen stammen af van pluripotente stamcellen:
- Lymfoïde reeks
• Vormt NK-cellen en B- en T-lymfocyten
- Myeloïde reeks
• Vormt granulocyten, monocyten, megakaryocyten
Naast cellen zijn er ook oplosbare immuniteitsmediatoren betrokken bij de
afweer. We maken onderscheid tussen twee hoofdgroepen:
- Humorale afweer
• Speelt een directe rol in de afweer
• Antilichamen
• Complementsysteem
- Andere mediatoren
• Spelen een indirecte rol in de afweer
• Cytokines/chemokines (signaalstoffen geproduceerd door immuun
cellen)
• Acute fase eiwitten (stijgen snel in concentratie na een infectie.
Gebruikt in de diagnostiek. Diverse functies binnen het
, immuunsysteem: C-reactive protein)
Er zijn twee soorten immuniteit:
- Aangeboren
• Direct vanaf de geboorte
• Niet specifiek
• Eerste verdedigingslinie
• Maakt gebruik van gemeenschappelijke eigenschappen van
indringers
• Werkt snel
- Verworven
• Wordt in de eerste maanden ontwikkeld, “leert” je hele leven lang
nog dingen bij
• Specifiek
• Bouwt geheugen op
• Past zich aan aan de specifieke indringer
• Duurt langer
Aangeboren Verworven
Lymfocyte NK-cellen B-cellen en T-cellen
n
Leukocyten Fagocyten Monocyten,
neutrofielen
Overige/ Basofielen,
klein eosinofielen
beetje
fagocyten
Fagocyten die Mestcellen, Dendritische cellen
geen macrofagen,
leukocyten zijn dendritische cellen
Humoraal Complementsysteem Antilichamen, gemaakt door
B-cellen
Het aangeboren en de verworven immuniteit werken samen. In een vroeg
stadium van een infectie is vooral de aangeboren immuniteit actief, terwijl in een
laat stadium vooral de verworven immuniteit actief is. De dendritische cellen
vormen een brug tussen het aangeboren en het verworven immuunsysteem. Alle
componenten communiceren met elkaar in de vorm van signaalstoffen
(cytokines) en receptoren.
Cellen en organen uit het immuunsysteem
Fagocyten en fagocytose
Fagocyten kunnen fagocytose. Fagocytose speelt een belangrijke rol bij de
beginfase van de afweer. Fagocyten herkennen vaak structuren die veel
pathogenen gemeen hebben: pathogen-associated molecular patterns
(PAMPs). Fagocyten worden geholpen door opsonines, zoals antilichamen en
onderdelen van het complementsysteem. Opsonines coaten de indringer (bijv.
bacterie). Hierdoor wordt de indringer nog sneller herkent door een fagocyt,
waardoor deze nog sneller opgeruimd kan worden. Echter, fagocyten kunnen
alleen kapot maken en niet opruimen/bestrijden. Ze weten namelijk niet wat
schadelijk is en wat niet. Om dat te achterhalen, hebben zij T-cellen nodig.
,Veel organen bevatten fagocyterende macrofagen. Deze stammen af van de
monocyten uit het bloed. De macrofagen uit de verschillende plekken in het
lichaam zijn hetzelfde, maar hebben een andere naam. Dit komt doordat ze op
een ander moment ontdekt zijn en we toen nog niet wisten dat het dezelfde
cellen waren. Er kan onderscheid gemaakt worden tussen 2 groepen fagocyten:
- mononucleaire fagocyten (monocyten en macrofagen)
• monocyten: in de bloedcirculatie
• macrofagen: gelegen in weefsels
• Monocyten worden macrofagen als ze het weefsel in gaan. Ze
krijgen dan ook een andere expressie van CD markers.
- polymorfkernige granulocyten (neutrofielen, eosinofielen, basofielen)
• Bezitten granula die toxines uitscheiden. Eosinofielen en basofielen
zijn geen echte fagocyten, maar kunnen wel toxines uitscheiden
m.b.v. hun granula.
Het fagocytensysteem heeft twee belangrijke functies:
- Het opruimen van antigenen
- Het opnemen van antigenen, bewerken en vervolgens presenteren aan T-
cellen m.b.v. MHC moleculen (fagocyt wordt hierbij een antigen-
presenterende cel (APC))
Fagocytose kan uitgevoerd worden door een aantal cellen: mestcellen,
monocyten, neutrofiele granulocyten, dendritische cellen en macrofagen. Echter,
niet elke cel die kan fagocyteren kan ook antigenen presenteren. Mestcellen,
monocyten en neutrofiele granulocyten kunnen wel fagocyteren, maar geen
antigenen presenteren. Zij hebben hier dus hulp bij nodig van bijvoorbeeld een
dendritische cel.
T-lymfocyten
Een T-cel kan onderscheid maken tussen wat schadelijk is en wat niet-schadelijk
is en tussen wat eigen en niet-eigen is. Er zijn verschillende soorten T-lymfocyten.
Het belangrijkste verschil is of de cellen MHC I of MHC II herkennen.
- MHC I herkennende cellen: betrokken bij (virus)geïnjecteerde cellen. Deze
T-lymfocyten reageren dus heel snel. Dit zijn killer cellen: NK-cellen en
cytotoxische cellen.
- MHC II herkennende cellen: vragen eerst om bevestiging of het wel echt
pathogeen is. Daarna sturen ze macrofagen aan om de pathogeen op te
ruimen of sturen B-cellen aan om antilichamen te produceren. Dit zijn T-
helpercellen.
T-lymfocyten bevatten TCR (T-cel receptor), waarmee ze het MHC complex en het
antigen kunnen herkennen. Om een goede herkenning te krijgen, zijn altijd
adhesiemoleculen nodig. Na de binding met een specifiek antigen wordt de cel
geactiveerd, waardoor er veranderingen in de cel plaatsvinden. Geactiveerde
cellen gaan geactiveerde markers (CD) op hun cellen zetten. T-cellen kunnen
hierdoor herkend worden. Alle CD moleculen zijn eiwitten, met een bepaalde
functie.
, De T-lymfocyten kunnen onderverdeelt worden in twee
groepen:
- γ/δ T-cellen
• Kleine subset (1-5% van alle T-cellen), vooral
aanwezig in mucosa en waarschijnlijk betrokken
bij vetmoleculen. Herkennen geen MHC.
- α/β T-cellen
• CD4+ cellen: binden aan MHCII
• CD8+ cellen: binden aan MHCI
CD8 cellen hebben altijd een CD4+ cel nodig om te kunnen
+
aanvallen: license to kill
B-lymfocyten
B-cellen maken antilichamen. Antilichamen zijn specifiek en herkennen maar 1
stukje peptide (antigeen). B-cellen scheiden veelal antilichamen uit, maar een
deel blijft ook op het membraan plakken: B-cel receptoren (BCR). 1 B-cel
maakt maar 1 soort antilichaam. De BCR is identiek aan het antilichaam dat door
een B-cel wordt gemaakt. Een BCR herkent dus ook maar 1 stukje van een
pathogeen. Wordt dit stukje herkent, dan wordt het gehele complex naar binnen
geharkt via receptor-gemedieerde endocytose. De afgebroken antigenen
worden op het celmembraan van de B-cel gepresenteerd door MHC II. Het MHC II
complex wordt herkent door de TCR van de T-helpercel. Indien het als pathogeen
wordt erkent, verandert de B-cel in een B-geheugencel of plasmacel. Een
plasmacel is een fabriek die constant antilichamen gaat proberen om dat ene
specifieke antigen te bestrijden.
Geactiveerde lymfocyten zijn te herkennen aan hun morfologie. Geactiveerde
cellen hebben namelijk meer cytoplasma, zodat ze meer ruimte hebben om
eiwitten te maken. Daarnaast zijn ze ook te herkennen aan bepaalde
activatiemarkers op het membraan. Zo staat CD69 voor een geactiveerde NK-
cel of T-cel.
Neutrofiele granulocyten
Neutrofiele granulocyten worden geproduceerd in het beenmerg (>7x10 6/min).
Het zijn de meest voorkomende witte bloedcellen in bloed en organen (60-70%).
Ze kunnen vanuit het bloed het weefsel in, wat extravasatie of diapedese
heet. Ze bevatten granula die toxines bevatten, zoals lactoferrine en defensinen.
Hiermee kunnen ze cellen doden. Neutrofiele granulocyten leven 2-3 dagen en
na activatie slechts enkele uren.
Eosinofiele granulocyten
Eosinofiele granulocyten spelen een rol bij de afweer tegen parasieten. Ze
produceren zuurstofradicalen en bevatten granula. Hun granula bevatten: major
basic protein (MBP) en eosinofiel kationisch eiwit (ECP).
Basofiele granulocyten/mestcellen
Basofiele granulocyten en mestcellen spelen een rol in de afweer tegen
parasieten. Degranulatie (vrijkomen van de granula) vindt plaats door
crosslinking van specifieke antilichaam receptoren (IgE) die het antigen binden
(antigen bindt aan meerdere IgE tegelijk). In de granula zit histamine, dat
allergische symptomen kan voorzaken. Basofielen bevinden zich in de circulatie
en leven enkele dagen. Mestcellen zitten vast in organen en leven
weken/maanden.
