SAMENVATTING BASIC IMMUNOLOGY 5 E EDITIE – ABBAS
Bronvermelding:
Abbas A. K. Lichtman A. H. Pillai S. Baker D. L. & Baker A. (2016). Basic immunology: functions and disorders of the immune
system (Fifth). Elsevier.
Hoofdstuk 1: Introductie van het immuunsysteem ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2
Verschil aangeboren en adaptieve immuniteit……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2
Typen adaptieve immuniteit………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2
Cellen van het (adaptieve) immuunsysteem……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 3
Overzicht van immuunreactie tegen microben……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 4
Hoofdstuk 2: Het aangeboren immuunsysteem……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 6
Componenten van het aangeboren immuunsysteem…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6
Aangeboren immuunsysteem reacties……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 10
Rol van aangeboren immuunsysteem in het stimuleren van adaptieve immuunreacties ………………………………………………………………………………… 11
Hoofdstuk 3: Antigeenherkenning en presentatie aan lymfocyten …………………………………………………………………………………………………………………………… 12
Welke antigenen worden herkend door T-lymfocyten? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 12
Hoe worden eiwit antigenen gevangen door APCs? …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 12
Hoofdstuk 5: T-cel gemedieerde immuniteit………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 14
Fasen van T-cel responsen………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………….. 14
Antigeenherkenning en costimulatie………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 14
Herkenning van MHC-gebonden peptiden…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 14
Stimuli voor activatie van CD8 T cellen…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 15
Functionele responsen van T-lymfocyten op antigenen en costimulatie ………………………………………………………………………………………………………………. 15
Hoofdstuk 6: Effector mechanismen van T-celgemedieerde immuniteit ……………………………………………………………………………………………………………….. 17
Type T-cel gemedieerde immuun reacties…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 17
Typen CD4 T helper cellen………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 17
Ontwikkeling en functie van CD8 cytotoxische T lymfocyten ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 17
Hoofdstuk 7: Humorale immuun responsen…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 18
Fasen en typen humorale immuun reacties………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 18
Primaire vs secundaire antilichaam respons…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 18
Stimulatie van B lymfocyten door antigenen ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 19
Functionele gevolgen van B cel activatie door een antigeen ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 19
Functies van T helper cellen in humorale immuunrespons ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 19
Hoofdstuk 8: Effector mechanismen van humorale immuniteit ………………………………………………………………………………………………………………………………… 21
Kenmerken van antilichamen die de effector functies ervan bepalen…………………………………………………………………………………………………………………… 21
Hoe neutraliseren antilichamen microben en microbiële toxines? ………………………………………………………………………………………………………………………… 21
Hoe versterken antilichaam fagocytose? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 21
Hoe dragen antilichamen bij aan cellulaire cytotoxiciteit (antilichaam-afhankelijke cellulaire cytotoxiciteit)? ………………………………………….22
Functies van antilichamen op speciale anatomische plekken…………………………………………………………………………………………………………………………………… 22
,HOOFDSTUK 1 | INTRODUCTIE VAN HET IMMUUNSYSTEEM
VERSCHIL AANGEBOREN EN ADAPTIEVE IMMUNITEIT
Aangeboren immuniteit zorgt voor de initiële bescherming tegen microbiële invasie. Sommige mechanismen voorkomen
infecties (epitheellaag) en sommige mechanismen elimineren microben (fagocyten, NK cellen).
- Eerste verdediging om infecties te voorkomen = epitheel barrière van de huid, mucosa, cellen, natuurlijke antibiotica in
epitheel, trilharen
- Om binnengedrongen microben te elimineren = fagocyten, NK (natural killer) cellen en plasma eiwitten (waaronder
complement systeem)
- Aangeboren immuunsysteem versterkt ook de reactie van het adaptieve immuunsysteem
Adaptieve immuniteit ontwikkelt langzamer en zorgt voor een meer specifieke bescherming tegen infecties. Deze immuniteit
wordt gemedieerd door lymfocyten en hun producten. Antilichamen blokkeren infecties en elimineren microben, T-lymfocyten
elimineren intracellulaire microben.
- Belangrijk verschil is dat de mechanismen van aangeboren immuniteit structuren herkennen die bij verschillende
klassen microben voorkomen. Cellen van adaptieve immuniteit daarentegen herkennen een breder scala aan
moleculen die geproduceerd worden door microben (en zijn dus specifieker)
- Stof die herkend wordt door lymfocyten/antilichamen = antigen
- Adaptieve immuunreactie gebruikt cellen van de aangeboren reactie om de microben te elimineren en versterkt ook de
antimicrobiële mechanismen van de aangeboren reactie
TYPEN ADAPTIEVE IMMUNITEIT
Er zijn 2 typen adaptieve immuniteit:
Humorale immuniteit Celgemedieerde immuniteit
Gemedieerd door antilichamen geproduceerd door B-lymfocyten (!) Eliminatie van intracellulaire microben
→ komen in de circulatie en mucosa terecht → hier neutraliseren
en elimineren ze microben en toxines. Gemedieerd door T-lymfocyten. Er zijn verschillende T
cellen: een type activeert fagocyten en het andere type
Belangrijkste functie van antilichamen is om te voorkomen dat vernietigt geïnfecteerde host cellen → in beide gevallen
microben in mucosa en bloed in host cellen en bindweefsel herkent de T cel microbiële antigenen die gepresenteerd
terechtkomen = voorkomen van infectie worden op host cel membraan (indicatie dat de cel
geïnfecteerd is)
(!) B cellen/antilichamen herkennen verschillende typen
antigenen: eiwitten, koolhydraten, nucleïnezuren, vetten (!) T cellen herkennen alleen eiwit antigenen
(!) Eliminatie van extracellulaire microben: in bloed,
extracellulaire vloeistof, lumen van mucosale organen i.e. GI en
respiratoire tracti.
CELLEN VAN HET IMMUUNSYSTEEM
Cellen van het immuunsysteem bevinden zich in verschillende weefsels en hebben verschillende functies:
- Lymfocyten circuleren door lymfoïde organen en non-lymfoïde weefsels. Herkennen lichaamsvreemde antigenen en
initiëren adaptieve immuun reacties
- Cellen in weefsels detecteren microben en reageren hierop:
- Macrofagen = opname en destructie van microben
- Dendritische cellen = vangen microben en tonen ze aan lymfocyten om een immuunreactie te initiëren →
antigeenpresenterende cellen
- Mestcellen = rekrutering van leukocyten voor destructie van microben
2
, - Fagocyten die normaliter in het bloed circuleren (neutrofielen, monocyten) worden snel gerekruteerd naar de
ontstekingsplaats
- Opname en destructie van microben, daarna starten met herstel van beschadigd weefsel
CELPOPULATIES VAN HET ADAPTIEVE IMMUUNSYSTEEM
Lymfocyten:
1. B-lymfocyten zijn de enige cellen die antilichamen kunnen produceren.
B-cellen bevatten antilichamen die gebonden zijn aan het celmembraan die fungeren als receptoren voor antigenen →
antigenen binden aan B-cel antigen receptoren → activatie van B-cel → secretie van opgeloste vorm van antilichamen
(die binden aan hetzelfde antigen als de geactiveerde antigen receptoren op het B-cel membraan)
2. Antigen receptoren van T-lymfocyten herkennen alleen eiwit antigenen die binden aan het MHC complex op het
membraan van antigen-presenterende cellen (APCs)
- T helper cellen (CD4+ T cellen): (1) helpen B-cellen bij antilichaam productie en (2) helpen fagocyten met
opname en destructie van microben
- Sommige CD4+ cellen zijn regulatoire T cellen: voorkomen/limiteren de immuun respons
- Cytotoxische T cellen (CD8+ T cellen) doden intracellulaire microben
Alle lymfocyten ontstaan vanuit stamcellen in het beenmerg. B-cellen matureren in het beenmerg, T-cellen matureren in de
thymus (vandaar de naamgeving). Wanneer naïve lymfocyten antigenen herkennen, prolifereren de antigeen-specifieke
lymfocyten en differentiëren ze in effector en geheugen cellen:
1. Naïve lymfocyten: brengen antigen receptoren tot expressie maar bevatten niet functies om antigenen te elimineren.
Leven voor weken/maanden en circuleren rond om antigenen te vinden. Als ze niet geactiveerd worden, vindt apoptose
plaats en worden ze vervangen door nieuw gegenereerde naïve lymfocyten.
Differentiatie van naïve lymfocyten naar effector- en geheugencellen wordt geïnitieerd door
antigeenherkenning → dit zorgt ervoor dat de immuunrespons die volgt specifiek is voor het antigen:
2. Effector lymfocyten: gedifferentieerde naïve lymfocyten die moleculen kunnen produceren die antigenen kunnen
elimineren.
- B-lymfocyt effector cellen zijn plasmacellen (secretie antilichamen. Deze ontwikkelen als respons op antigene
stimulatie → sommige plasmacellen bevinden zich in het bloed. Een deel hiervan migreert terug naar het
beenmerg, waar ze matureren in langlevende plasmacellen: blijven kleine hoeveelheden van het specifieke
antilichaam produceren, zelfs lang na de infectie
- Effector CD4+ T cellen (T helper) produceren cytokines die B-cellen, macrofagen activeren
- Effector CD8+ T cellen (T cytotoxisch) doden geïnfecteerde host cellen → effector T-lymfocyten zijn kortlevend
en gaan dood als het antigeen geëlimineerd is
3. Geheugencellen: gegenereerd van antigeen-gestimuleerde lymfocyten. Overleven voor lange periodes, ook nadat het
antigen geëlimineerd is. Aantal geheugencellen verhoogt met leeftijd.
- Zijn inactief: worden geactiveerd door antigene stimulatie
- Deze cellen mediëren de secundaire immuunrespons
Antigeen presenterende cellen (APCs):
Op plekken waar microben het lichaam kunnen binnentreden - huid, GI tract, respiratoire tract - bevinden zich APCs in het
epitheel. Deze APCs binden antigenen, transporteren deze naar perifere lymfoïde weefsel en presenteren ze aan lymfocyten.
- De meest effectieve APCs voor het activeren van T-cel responses zijn de dendritische cellen. Vangen eiwit antigenen van
microben die door het epitheel heen proberen te komen → transporteren antigenen naar regionale lymfeknopen →
presenteren antigen voor herkenning door T lymfocyten
- Als een microbe al door het epitheel heen is gebroken, wordt het gefagocyteerd en gepresenteerd door weefsel
macrofagen
- Naast het presenteren van antigenen aan T-cellen, kunnen de APCs ook T-cel responses stimuleren. Ze produceren
namelijk eiwitten die naast het antigeen nodig zijn om naïve T-cellen te activeren → deze prolifereren en differentiëren
dan in effector T-cellen.
3
, OVERZICHT VAN IMMUUNREACTIE TEGEN MICROBEN
(Vroege) aangeboren immuun reactie tegen microben
- Het aangeboren immuunsysteem beschermt continu tegen (1) microbiële infecties in de omgeving en (2)
commensale organismen die leven op epitheel (huid, GI en respiratoire tract)
- Doel is het voorkomen dat deze organismen door de natuurlijke barrières heen breken. Wanneer dit wel gebeurt,
grijpt het aangeboren immuunsysteem direct in om deze organismen te elimineren
2 manieren om te dealen met microben:
1. Ontstekingsreactie (zie ook week 1) = rekruteren van circulerende leukocyten (fagocyten, lymfocyten) en plasma
eiwitten (complement, antilichamen, fibrinogeen) naar infectie plaats → functie is destructie van microben en herstel
van beschadigd weefsel
2. Antivirale mechanismen = zorgen ervoor dat er geen potentiële host cellen zijn voor virale infectie en reproductie
Om deze continue staat van ‘aan staan’ te behouden, populeert het aangeboren IS alle weefsels met macrofagen, dendritische
cellen en mestcellen → herkennen veel verschillende microben (celmembraan van bacteriën, viraal DNA) → herkenning
induceert ontsteking en antivirale mechanismen
Kan inadequaat zijn in elimineren/controleren van microben die die de aangeboren respons kunnen ontwijken + kunnen niet
bescherming tegen organismen die in grote aantallen door barrières heen komen bijv. bij trauma of brandwonden → in deze
situaties speelt het adaptieve immuunsysteem een centrale rol
Adaptieve immuunresponses
Strategieën 1. Afgegeven antilichamen binden aan microben in extracellulaire matrix, blokkeren hun vermogen om
om microben host cellen te infecteren en promoten fagocytose en destructie door fagocyten
te bestrijden 2. T helper cellen versterken deze functie van fagocyten
3. T helper cellen rekruteren leukocytes om microben te doden en versterken barrière functie van
epitheel
4. Cytotoxische T cellen doden geïnfecteerde cellen
Adaptieve Stap 1: Initiatie van adaptieve immuunrespons/antigeenherkenning
immuunresp Als aangeboren immuunreactie niet voldoende is, wordt het adaptieve IS gealarmeerd.
onse - Genereert en behoudt een groot repertoire aan clones van naïeve B- en T-cellen → met veel
ontwikkelt in verschillende specifieke antigeenreceptoren (deze clones ontwikkelen al voordat blootstelling aan
stappen antigeen plaatsvindt)
- Door deze diversiteit zal een klein deel van naïeve lymfocyten moleculen kunnen herkennen die
gemaakt worden door merendeel van de microben
- Initiatie van adaptieve immuunrespons begint wanneer een antigeen bindt aan een naïeve lymfocyt
die een receptor voor dit antigeen bevat (= clonal selection)
- Deze lymfocyt prolifereert dan om duizenden effector lymfocyten te maken die dezelfde
antigeenreceptor bevatten om de microbiële infectie te elimineren
(= clonal expansion)
Stap 2: Vangen en presenteren van microbiële antigenen/lymfocyt activatie
Antigenen worden via APCs naar secundaire lymfoïde weefsels getransporteerd, waar ze gepresenteerd
worden aan de naïeve lymfocyten
- Antigenen van microben die door epitheliale barrières heen breken, worden gevangen door
dendritische cellen (DC) en deze verplaatsen zich naar lymfeknopen
- De antigenen worden verwerkt in de DC tot peptiden die gepresenteerd worden op het MHC complex
van de DC
- Naïeve T lymfocyten herkennen deze MHC-peptide complexen & dit is de eerste stap in T-cel activatie
- Deze antigenen worden ook herkend door B-lymfocyten
Naast dat de DC het antigeen presenteren aan T naïeve T cellen, geven ze ook moleculen af (costimulatoren en
4
