Samenvatting Immunologie
Hoofdstuk 1, 2 & 3: Het Aangeboren & Adaptieve Immuunsysteem
Het eerste beschermingsmechanisme die pathogeen tegenkomt, zijn huid/haren/nagels (fysieke barrières),
maar als ze verder binnendringen wordt het immuunsysteem ingeschakeld.
o De oppervlakte van fysieke barrières is niet groot, maar die van mucosaal weefsel wel; dit is erg
gevoelig voor infecties. Hieronder vallen de slijmvliezen, ofwel epiteelcellen, die antimicrobiële
peptiden uitscheiden die pathogenen doden. Gobletcellen zijn gespecialiseerd in synthese en
afscheiding van slijm.
Er zijn verschillende soorten pathogenen, namelijk bacteriën, virussen, fungi en parasieten. Deze zitten
intra-of extracellulair en kun je niet op dezelfde manier bestrijden. Ze hebben bepaalde liganden nodig voor
overleving; deze vind je alleen op het pathogeen zelf en die herkent het lichaam als ‘niet-eigen’.
Het immuunsysteem beschermt tegen infectieuze ziektes en moet zelf kiezen wanneer hij in- of
uitgeschakeld is (actief proces), maar soms gaat dit verkeerd:
o Auto-immuunziektes: immuunsysteem richt zich tegen zichzelf, tegen ‘verdachte’ cellen die
eigenlijk bij het lichaam zelf horen.
o Allergische reacties: immuunsysteem reageert tegen ‘onschuldige’ cellen.
Het aangeboren immuunsysteem (proces):
o Het aangeboren immuunsysteem reageert als eerst bij een ontsteking en is dus snel, maar niet
specifiek; vindt plaats in weefsels.
o Fases van de aangeboren immuunrespons:
Fase 1: herkenning dat pathogeen aanwezig is, waardoor oplosbare eiwitten en
celoppervlakreceptoren zich binden aan pathogeen/menselijke cellen.
Fase 2: effectormechanismen doden of elimineren pathogeen, met behulp van
effectorcellen die bacteriën overspoelen, virus-geïnfecteerde cellen doden en protozoa
aanvallen.
o Receptoren van cellen in beschadigd weefsel detecteren bacteriën en sturen kleine
boodschappereiwitten (cytokines) uit die receptoren binden op effectorcellen om aangeboren
immuunrespons te activeren.
o Effect van aangeboren immuunrespons is het induceren van een ontsteking in geïnfecteerd weefsel.
Cytokines induceren verwijding van nabijgelegen bloedcapillairen, wat zorgt voor toename
van bloedstroom. Vasculaire verwijding creëert een opening tussen endotheelcellen,
waardoor er een toename is van lekkage van bloedplasma in het bindweefsel. Uitbreiding
van lokaal vloeistofvolume (oedeem) veroorzaakt zwelling en pijn.
Chemokines stimuleren en zorgen voor migratie van immuuncellen die richting
chemokinegradiënt bewegen.
Witte bloedcellen die naar geïnfecteerd weefsel gaan om daar bij te dragen aan de zwelling
worden nu inflammatoire cellen genoemd. Als ze het weefsel binnenkomen, neemt de
zwelling toe, maar worden immuuncellen geactiveerd om effectormoleculen af te geven.
Het aangeboren immuunsysteem (myeloïde & lymfoïde afweercellen):
o Hematopoëtische stamcellen zijn te vinden in het beenmerg en zorgen ervoor dat er voldoende
bloedcellen worden gemaakt. De pluripotente hematopoëtische stamcel is voorloper cel voor rode
bloedcellen (erytrocyten), witte bloedcellen (leukocyten) en bloedplaatjes (trombocyten).
o Witte bloedcellen zijn te verdelen in myeloïde en lymfatische afweercellen. Een belangrijk verschil
tussen deze cellen is dat myeloïdecellen bacteriën/virus-geïnfecteerde cellen aanvallen, en dat
lymfatische cellen zorgen voor het ontstaan van afweergeheugen.
o Granulocyten (bloed) bestaan in verschillende soorten en zijn polymorf-nucleair. Het zijn
cytoplasmatische korrels gevuld met toxische stoffen die micro-organismen doden en ontstekingen
verbeteren.
Neutrofielen: opgeslagen in beenmerg om bij infectie vrij te komen. Bij ontsteking krijgt
beenmerg signaal van cytokines/chemokines om neutrofielen vrij te laten om te worden
geactiveerd door macrofagen. Ze dringen het weefsel binnen, waar het vervolgens
pathogenen vangt/doodt (fagocytose) door te fuseren met lysosoom. Neutrofielen gaan
hierna dood en worden gefagocyteerd door macrofagen.
Eosinofielen: doodt met antilichamen gecoate (darm)parasieten door afgifte van giftige
korrelinhoud.
Basofielen: initiëren anti-parasitaire respons en handelt meer als regulerende cel.
, o Macrofagen (weefsel): eerste cellen die in actie komen bij infectie doordat ze in alle weefsels
aanwezig zijn. Ze ontstaan uit myeloïde cellen en vallen onder de monocyten.
Ze hebben receptoren waarmee ze aan pathogeen kunnen binden (‘niet-eigen’) om deze te
fagocyteren. Soms binden er deeltjes van pathogeen aan macrofaag, waardoor deze
geactiveerd wordt en cytokines uitscheidt.
Kunnen pathogenen ook herkennen wanneer gebonden aan complement. Na fagocyteren
van pathogeen fuseert macrofaag met lysosomen, waardoor pH daalt. Hierdoor wordt
pathogeen afgebroken, waarna ze cytokines afscheiden.
Macrofagen belangrijk voor lokale respons: induceren inflammatie in periferie, doordat ze
inflammatoire cytokines produceren (IL-11, IL-1a, IL-6) die NK-cellen activeren (IL-12).
o Monocyten: monocyten zijn leukocyten die
in bloed circuleren en door macrofagen
gerekruteerd worden om naar geïnfecteerd
weefsel te gaan. Hier worden monocyten
macrofagen en helpen ze aanwezige
macrofagen.
o Mestcellen: korrels van mestcel bevatten
chemische stoffen (histamine) die hevige
spasmen van gladde spieren veroorzaken,
waardoor parasieten met kracht uit
luchtwegen/darmen worden gedreven.
o Natural Killer cellen: voornaamste
lymfoïde cellen die ontstaan in beenmerg
en vooral virussen aanvallen. Ze reageren snel op infecties, kanker en trauma door pathogenen te
doden met toxische granulen, waardoor ze inflammatie van infectie vergroten.
Bevatten activerende die aanwezig zijn bij infecties, kanker en trauma, en inhiberende
liganden die altijd zijn. Hierdoor is er balans tussen gezonde en zieke cellen.
Virus-geïnfecteerde cellen maken interferonen aan, een soort cytokine die zorgen voor
activatie van NK-cellen. Ook zorgen type-I interferonen (IFN-β en IFN-α) voor het activeren
van activerende ligand en voor beschermen van rest van cellen tegen virale replicatie. Dit
geeft lichaam tijd tot activatie van cytotoxische T-cellen.
o Dendritische cellen: cellen die link zijn tussen aangeboren en adaptieve immuunsysteem en
behoren tot monocyten.
Bevinden zich in weefsels van secundaire lymfoïde organen, darmen, huid en longen
(alle epitheelcellen). Ze kunnen pathogenen door hele lichaam opmerken en presenteren in
lymfeklieren.
Hebben eigenschap om pathogenen te kunnen opnemen en hun antigenen aan buitenkant
van celmembraan te presenteren aan B- en T-cellen; bij T-cellen door middel van MHC1 of
MHC2 (major histocompability complex).
MHC-klasse-I-moleculen komen tot expressie op membraan van alle kernhoudende
cellen; klasse-II-moleculen komen voornamelijk tot expressie op membraan van
antigeen-presenterende cellen, zoals macrofagen.
Het complementsysteem:
o Het complementsysteem is cascade van verschillende enzymatische reacties door familie van
oplosbare eiwitten; deze eiwitten binden aan pathogenen en kunnen ook weer loslaten.
o Drie verschillende pathways
Alternatieve pathway: spontane activatie van complement component 3 (C3) en is
hierdoor niet specifiek. Eiwitten bevinden zich op celoppervlak.
Mensen die C3 missen zijn vatbaar voor opeenvolgende ernstige infecties.
Eerst wordt oplosbaar C3-convertase geactiveerd via C3-hydrolyse, gevolgd door
binding en splitsing van aanvullende complementfactor (Bb). Vervolgens wordt
opsonized C3b gebruikt om membraangebonden C3-convertase te vormen.
Lectine pathway: bevat lectine-receptoren die aan suikergroepen kunnen binden.
Eiwit dat specifiek suikers op pathogene oppervlak herkent, zal zich binden
(Mannose Binding Lectine).
Vervolgens splitsing van twee complementfactoren (C2a/C4b) door MBL vormt C3-
convertase, waardoor je C3a/C3b krijgt.
Klassieke pathway: raakt geactiveerd door C-reactive protein (CRP) of door antilichamen
(IgM). Deze trekken C1q aan zodat C3 geactiveerd raakt.
, Eerst bindt C-Reactive Protein (CRP) zich aan oppervlak van ziekteverwekker,
waaraan complementfactor C1 zich bindt. Opeenvolgende splitsing van twee
complementfactoren (C2a/C4b) door C1 vormt C3-convertase.
o Om te kijken of je infectie hebt, wordt vaak hoeveelheid MBL en CRP in bloed gemeten; de lever
maakt deze namelijk aan in acute fase.
o Activering van complementsysteem door infectie leidt tot splitsing van C3 in klein C3a-fragment en
groter C3b-fragment door C3-convertase. Daarbij worden sommige C3b-fragmenten gebonden aan
oppervlak van ziekteverwekker (complementfixatie).
De gebonden C3b markeert ziekteverwekker voor
vernietiging door fagocyten en kan zorgen dat meer
complementeiwitten zich binden. Doordat C3b ook C3-
convertase op pathogene oppervlak kan binden zo nieuwe
convertase kan vormen dat C5 splitst, wordt Membrane
Attack Complex (MAC) gevormd.
Het oplosbare C3a-fragment draagt ook bij tot
immuunrespons door als anafylatoxine (C5a) fagocyten en
andere effectorcellen uit bloed naar infectieplaats te lokken.
Ook zorgt het voor het lek maken van bloedvaten bij infectie,
waardoor zwelling ontstaat en neutrofielen makkelijk bij
ontsteking kunnen komen.
Complementactivatie leidt tot het achterlaten van C3b op oppervlak van bacterie, waardoor
CR1 daaraan kan binden. Er vindt endocytose van bacterie plaats door macrofaag, die
vervolgens fagosoom vormt en fuseert met lysosoom (fagolysosoom).
o Het complementsysteem zorgt hierdoor uiteindelijk voor:
Aantrekking van immuuncellen (inflammatie);
Opsonisatie: zichtbaar maken van pathogenen aan immuuncellen;
Lek maken van pathogenen, doordat MAC gaatjes prikt in pathogeen wat leidt tot lysis;
Activatie van bijvoorbeeld macrofagen/neutrofielen die pathogeen fagocyteren en doden.
o Complementsysteem kan worden versterkt door cytokines en geactiveerde complementen worden
ook wel fragmenten genoemd.
Veel immuuncellen gebruiken Pattern Recognition Receptors (PRR) om verschil tussen ‘zelf’ en ‘niet-zelf’
te herkennen; deze zijn ook belangrijk voor fagocytose.
o Toll-like receptoren: gebruikt voor opmerken, signaleren en om andere immuuncellen te activeren.
Cel produceert inflammatoire cytokines wanneer ze geactiveerd wordt.
Macrofagen, dendritische cellen, B-cellen, NK-cellen, granulocyten en monocyten bevatten
deze receptoren. Soms bevatten endosomen en fagosomen ze ook.
Ze herkennen patronen op pathogenen, zoals RNA/DNA bij virussen en lipo-polysachariden
en lipo-peptiden op bacteriën.
o C-type Lectine receptoren: gebruikt voor opmerken, fagocyteren en vernietigen van pathogenen;
ze herkennen suikergroepen op pathogenen.
Neutrofielen en NK-cellen bevatten deze receptor.
