Immunologisch overzicht
Cellen van het specifieke immuunsysteem
Het adaptieve immuunsysteem omvat drie cruciale typen cellen: twee verschillende
populaties van lymfocyten plus antigeenpresenterende cellen (APC's).
- B-lymfocyten (B-cellen) houden toezicht op de humorale immuniteit.
- T-lymfocyten (T-cellen) zijn lymfocyten producerende cellen zonder antilichaam die
de cellulaire arm van adaptieve immuniteit vormen.
- APC's reageren niet op specifieke antigenen zoals lymfocyten. In plaats daarvan
spelen ze essentiële hulprollen.
Lymfocyten
Oorsprong: Net als alle bloedcellen zijn lymfocyten afkomstig van rood beenmerg van
hematopoëtische stamcellen.
Rijping: Lymfocyten worden "geschoold" (ondergaan een rigoureus selectieproces) naarmate
ze volwassen worden. Het doel van dit onderwijs is tweeledig:
- Immunocompetentie. Elke lymfocyt moet in staat (competent) zijn een specifiek
antigeen te herkennen door zich eraan te binden. Dit vermogen wordt
immunocompetentie genoemd. Wanneer B- of T-cellen immunocompetent worden,
vertonen ze een uniek type van receptor op hun oppervlak. Deze receptoren
(ongeveer 105 per cel) stellen de lymfocyt in staat om een specifiek antigeen te
herkennen en te binden. Zodra deze receptoren verschijnen, is het de bedoeling dat
de lymfocyt reageert op één (en slechts één) afzonderlijke antigene determinant
omdat al zijn antigeenreceptoren hetzelfde zijn. De receptoren op B-cellen zijn in
feite membraangebonden antilichamen. De receptoren op T-cellen zijn geen
antilichamen maar zijn producten van dezelfde genfamilie en hebben vergelijkbare
functies.
, - Zelftolerantie. Elke lymfocyt moet niet reactief zijn voor zelf-antigenen, zodat deze
de lichaamseigen cellen niet aantast. Dit wordt zelftolerantie genoemd.
B- en T-cellen verwerven immunocompetentie en zelftolerantie in verschillende delen van
het lichaam. T-cellen ondergaan deze twee tot drie dagen rijping in de thymus. B-cellen
worden immuuncompetent en zelftolerant in het beenmerg. De lymfoïde organen waar de
lymfocyten immunocompetent worden, worden primaire lymfoïde organen genoemd (rood
beenmerg of de thymus bijvoorbeeld). Alle andere lymfoïde organen worden secundaire
lymfoïde organen genoemd. Het selectieproces dat lymfocyten ondergaan, wordt het best
begrepen in T-cellen. T-celeducatie bestaat uit positieve en negatieve selectie, die beide
voorkomen in de thymus.
1. Positieve selectie is de eerste van twee tests die een zich ontwikkelende T-lymfocyt
moet doorstaan. Het zorgt ervoor dat alleen T-cellen die in staat zijn om zelf-MHC-
eiwitten te herkennen, overleven. Vergeet niet dat T-cellen geen antigenen kunnen
binden tenzij de antigenen op zelf-MHC-eiwitten worden gepresenteerd. T-cellen die
zelf-MHC niet kunnen herkennen, worden geëlimineerd door apoptose. Dit is in de
cortex van de thymus.
2. Negatieve selectie, de tweede test, zorgt ervoor dat T-cellen zelf-antigenen niet
herkennen die worden weergegeven op zelf-MHC. Als ze dat doen, worden ze
geëlimineerd door apoptose. Negatieve selectie is de basis voor immunologische
zelftolerantie, waarbij ervoor wordt gezorgd dat T-cell en de lichaamseigen cellen
niet aanvallen, wat auto-immuunziekten zou veroorzaken. Dit is in de medulla van de
thymus.
Deze opleiding van T-cellen is inderdaad duur - slechts ongeveer 2% van de T-cellen overleeft
het en blijft succesvolle immunoconcurrerende, zelftolerante T-cellen worden. Er is minder
bekend over de factoren die de maturiteit van B-cellen regelen, maar er wordt gedacht dat
een vergelijkbaar selectieproces in het beenmerg voorkomt. B-cellen die met succes
antigeenreceptoren maken, worden positief geselecteerd en diegenen waarvan de
antigeenreceptoren zelfreactief zijn, worden geëlimineerd (klonale deletie). Selectie is
echter niet perfect voor B- of T-cellen - sommige zelf-reactieve lymfocyten overleven.
Secundaire lymfoïde organen en circulatie inzaaien: Immuuncompetente B- en T-cellen die
nog niet zijn blootgesteld aan antigeen worden naïef genoemd. Naïeve B-cellen en T-cellen
worden uit de primaire lymfoïde organen geëxporteerd om de secundaire lymfoïde organen,
lymfeknopen, milt, enzovoort, te zaaien (koloniseren), waar ze waarschijnlijk antigenen
tegenkomen. Lymfocyten, in het bijzonder de T-cellen (die verantwoordelijk zijn voor 65-
85% van de bloedgedragen lymfocyten) circuleren continu door het lichaam. Circulerend
verhoogt de kans van een lymfocyt om in contact te komen met antigenen in verschillende
delen van het lichaam, evenals met een groot aantal macrofagen en andere lymfocyten. Een
T-cel circuleert bijvoorbeeld ongeveer een keer per dag door lymf en bloed en terug naar
een lymfeklier. Hoewel lymfocytencirculatie willekeurig lijkt, is lymfocytbeweging in de
weefsels zeer specifiek gereguleerd door homingsignalen (CAM's) die op vasculaire
endotheelcellen worden weergegeven.
Antigeen “ontmoeting” en activatie: De eerste ontmoeting tussen een immunocompetente
maar naïeve lymfocyt en een binnendringend antigeen vindt meestal plaats in een lymfeklier
, of de milt, maar het kan gebeuren in elk secundair lymfoïde orgaan. Immuuncellen in
lymfeklieren bevinden zich in een strategische positie om een grote verscheidenheid aan
antigenen tegen te gaan, omdat lymfatische capillairen eiwitten en pathogenen uit bijna alle
lichaamsweefsels opnemen. Wanneer een antigeen bindt aan de specifieke lymfocyt die
daarvoor een receptor heeft, selecteert het antigeen die lymfocyt voor verdere
ontwikkeling. Dit wordt klonale selectie genoemd. Als de juiste signalen (die we later
beschrijven) aanwezig zijn, zal de geselecteerde lymfocyt worden geactiveerd om zijn
differentiatie te voltooien.
Proliferatie en differentiatie: Eenmaal geactiveerd, prolifereert de lymfocyt snel om een
leger cellen te vormen die allemaal precies op zichzelf lijken en dezelfde antigeenspecifieke
receptoren dragen. Dit leger van identieke cellen, alle afstammelingen van dezelfde cel,
wordt een kloon genoemd. De meeste leden van de kloon worden effectorcellen, de cellen
die het werk van het bestrijden van infectie daadwerkelijk doen. Enkele leden van de kloon
worden geheugencellen die snel kunnen reageren na elke volgende ontmoeting met
hetzelfde antigeen. B- en T-geheugencellen en effector T-cellen circuleren door het lichaam
op continue patrouilles.
