LES 1: T-cel maturatie
Aan wat is het succes van vaccinatie te danken?
- Eind jaren 60 was er een sterke daling van casussen van de mazelen door
een goedkeuring van de vaccins
- Dit succes komt onder andere door de primaire en secundaire
antistofrespons
- Primaire respons: eerst heb je de lag-fase en dit is de fase die begint vanaf
de antigeenstimulatie tot aan de eerste antistofproductie (dag 3-5)
Dan zullen de geactiveerde B-cellen gaan prolifereren en
differentiëren tot plasmacellen en daarbij neemt de
antistofproductie (IgM) logaritmisch toe (dag 5-10)
Dan is er een maximum bereikt aan antilichaamproductie
Dan zal de antistofproductie sterk dalen omdat het Ag dan
geëlimineerd is en er dus geen nieuwe antistoffen meer aangemaakt
moeten worden
- Secundaire respons: bij een tweede antigeencontact gebeurt alles sneller
en heviger
De geheugencellen die zijn aangemaakt tijdens het eerste
antigeencontact gaan sneller reageren en differentiëren in
plasmacellen en de lag fase zal dus veel korter zijn; de
antistofproductie houdt ook veel langer aan
De immuunrespons is ook veel heviger
Er vindt ook een klasse switch plaats van IgM naar IgG
De affiniteit neemt meestal ook enorm toe bij tweede en derde
contacten met het virus
De respons daalt door een daling in antigenconcentratie; negatieve
feedback (IgG inhiberen op den duur specifieke B-cellen die het
antigeen herkennen via IgG immuuncomplexen en Fc-receptoren op
het oppervlakte van de B-cellen) en suppressor T-cellen (die maken
inhibitorische cytokinen aan
Wat is het voordeel van IgG tegenover de andere isotypen?
- Het halfleven van IgG is veel langer en het kan dus langer overleven in het
bloed en zorgen voor een langere bescherming
- IgG gaat door de placenta en kan dus van moeder op foetus worden
doorgegeven (passieve immuniteit)
- IgG activeert de klassieke pathway van het complementsysteem
- IgG bindt aan Fc receptoren of fagocyten (markeert pathogenen voor
fagocytose)
Waaruit bestaan de MCH complexen bij de muis en bij de mens?
- Muis
MHC-I = H-2K, H-2L en H-2L
MHC-II = H-2IA en H-2IE
- Mens
, MHC-I = HLA-B; HLA-C en HLA-A
MHC-II = HLA-DP; HLA-DQ en HLA-DR
Wat is type 1 BLS?
- BLS staat voor bare lymphocyte syndroom en het is een aandoening
waarbij er een mutatie in het TAP eiwit zit
- Dit zorgt er dus voor dat de peptide niet gaan kunnen gepresenteerd
worden op de MHC-I
- Het MHC-I complex is dus leeg en het is dan zeer onstabiel met als gevolg
dat de MHC wordt opgenomen en geïnternaliseerd en NK cellen gaan super
actief worden omdat de rem hierop dus verdwenen is (als er
- Dit zal ervoor zorgen dat die NK cellen eigen weefsel op gaan vreten op de
neus
Hoe inhibeert MHC-I de activiteit van de NK cellen?
- Gezonde cellen hebben normaal MHC-I op hun oppervlak en zieke cellen
verliezen soms hun MHC-I expressie en dit is een alarmbel voor de NK
cellen
- NK cellen hebben inhiberende receptoren (zoals KIRs en NKG2A) die MHC-I
gaan herkennen
- Als de MHC van de gezonde cel met één van die receptoren in contact
komt, dan zal de activiteit van de NK cel geremd worden maar als er geen
binding op de receptor is dan zal de NK cel niet geremd worden en zal de
cel gedood worden
Noem drie belangrijke eigenschappen van het immuunsysteem:
- Diversiteit dat gekoppeld is aan specificiteit
Recombinatie van V,D,(J),C gen segmenten
Groot aantal variabele gebieden
Nucleotide additie
Somatische hypermutaties
- Opbouw van een geheugen: na een éérste contact met het antigen gaan
er T-memory cellen geproduceerd worden en dit zorgt bij een tweede
contact voor een betere antistof respons
- Onderscheid tussen vreemd en eigen: ons immuunsysteem herkent
vreemd via antigenen op pathogenen en herkent eigen door tolerantie
(immuun cellen die op eigen reageren worden tijdens de ontwikkeling
verwijderd of uitgeschakeld door centrale en perifere tolerantie) en
daarnaast geven MHC-moleculen met eigen peptiden meestal geen
activatiesignaal
CIA = collageen-geïnduceerde artritis; zal het onderscheid tussen
vreemd en eigen onderscheiden; er is een crossreactie met eigen
antigen en dit zorgt voor auto-immuniteit
- T-cellen (en B-cellen) kunnen verkregen worden door stamcellen van het
beenmerg in cultuur te brengen met de gepaste liganden en groeistoffen
( IL-7); T- of B-cellen afhankelijk of de notch 1 tot expressie komt (wel tot
expressie leidt tot T-cellen)
,Hoe gebeurt de maturatie van de T-cellen in de thymus?
- De voorlopers van de T-cellen (progenitor T-cellen) migreren vanuit het
beenmerg naar de thymus voor maturatie en daar ondergaan ze een
aantal stadia
- Tijdens deze migratie doorheen de thymus zijn CXCR4 en CCR7
(chemokine receptoren op de thymocyten) zeer belangrijk (op dag 11 bij
de muis en op 8-9 weken bij de mens)
- Als de pro-T-cel in de cortex van de thymus komt, heeft ze nog geen
klassieke merkers zoals CD4 of CD8 en is ze nog DN (dubbel negatief); ze
heeft ook nog geen TCR of expressie van bepaalde merkers belangrijk voor
gen-reorganisatie (RAG-1 of RAG-2)
- Er zijn vier stadia van de DN thymocyten
DN1 = van beenmerg naar de thymus; c-kit++ (dit is een receptor
voor de stamcelgroeifactor op alle precursorcellen); CD44+ (dit is
een adhesiemolecule en helpt bij de beweging van de cortex) en
CD25- (dit is een IL-2 receptor en dit is essentieel voor de T-
celproliferatie en overleving)
DN2 = in de subcapsulaire cortex; c-kit++; CD44+ en CD25+
DN3 = in de subcapsulaire cortex; c-kit+; CD44- en CD25+
DN4 = van de subcapsulaire cortex naar de cortex, c-kit-; CD44- en
CD25-
- Na het laatste stadium van DN gaat een beperkt aantal van de thymocyten
(5%) rond dag 14 de gammadelta-TCR tot expressie brengen alsook het
CD3 complex; deze blijven negatief voor CD4 en CD8 en vanaf de geboorte
daalt hun aantal in de thymus (dit zijn cytokine producerende cellen)
- Maar de meeste van de thymocyten volgen de alfabèta T-cellijn
- Deze ondergaan eerst gen-reorganisatie van de TCRbèta gen, de bèta
keten associeert dan met de pre-T-alfa keten en dit complex vormt dan
samen met het CD3 complex het pre TCR; dan komen er enkele signalen:
Allellische exclusie: ons gen heeft dus allemaal verschillende
soorten bèta ketens en de T-cel gaat op een gegeven moment
kiezen welke bèta keten hij gaat vastzetten en vanaf dan hebben die
nakomelingen allemaal dezelfde bèta keten
deze geeft ook een proliferatiesignaal en zit zorgt ervoor dat de cel
intens gaat beginnen delen
de cel stimuleert ook de expressie van DC4 en CD8 co receptoren en
we komen dus terecht in het DP (dubbel positief) stadium
de cel schakelt over naar een herschikking van TCR-alfa- genen om
een volledig TCR te vormen (dag 17)
- de DP thymocyten ondergaan intensieve proliferatie voor dat de
reorganisatie van de genen die voor de alfa keten coderen plaats vinden,
dit is belangrijk om tot een grote diversiteit van T-cellen te komen met een
welbepaalde bèta-keten en verschillende alfa-ketens; dan ondergaan ze
het proces van positieve en negatieve selectie, om uiteindelijk tot mature
CD4+ of CD8+ T-cellen te komen
- de gen-reorganisatie van TCR creëert een enorme diversiteit; in theorie
zouden er op die manier meer dan miljarden cellen kunnen ontstaan die
zowel vreemde als eigen peptiden herkennen maar dat heeft het
immuunsysteem niet nodig; die heeft enkel de T-cellen nodig die vreemde
, eiwitten kan herkennen die aangeboden worden door het eigen MCH
complex; deze selectie gebeurt door positieve en negatieve selectie
- cTEC (= corticale thymus epitheliale cellen): hebben hele lange uitlopers
en die doen niet anders dan presenteren van de T-cel
- in de cortex worden de T-cellen die helemaal geen MHC’s kunnen binden
en dus geen interactie hebben worden verwijderd via apoptose
- positieve selectie = MHC restrictie
diegenen dat aangeboden worden door vreemde MHC gaan
wegfilteren
zo selecteer je enkel de T-cellen die je nodig hebt
in de cortex worden de bindingen met lage/gemiddelde affiniteit
positief geselecteerd en verder gebracht naar het volgende stadium
sommige bindingen met een relatief hoge affiniteit gaan toch nog
regulatoire T-cellen (inhiberen andere T-cellen, onderdrukken het
immuunsysteem) ontwikkelen
als de TCR bindt aan MHCI dan behoudt de cel CD8 CD8+
als de TCR bindt aan MHCII dan behoudt de cel CD4 CD4+
- negatieve selectie = centrale tolerantie
eigen peptiden worden we geselecteerd, want anders krijg je auto-
immuunziektes
je gaat de T-cellen verwijderen die een veel te hoge reactie hebben
op eigen peptiden want dat zijn dus potentiële auto reactieve T-
cellen
eerste negatieve selectie: in de cortex worden de bindingen met te
hoge affiniteit weg geselecteerd
tweede negatieve selectie: nadat de T-cellen de positieve selectie
hebben overleefd in de cortex; zullen de T-cellen in de medulla nog
een controle ondergaan via de mTEC (= medullaire thymus
epitheliale cellen) met AIRE+ (=auto-immune regulator; de AIRE
komt tot expressie in die mTEC en zorgt ervoor dat de mTECs de
lichaamseigen antigenen uit allerlei weefsels tot expressie brengen
en zij elimineren de T-cellen die te sterk reageren op de
lichaamseigen antigenen; hetzelfde gebeurt bij de dentritische
cellen die ook zorgen voor de negatieve selectie
- als de tweede negatieve selectie is gebeurd, dan migreren de mature
CD4+ en CD8+ cellen naar de perifere weefsels; klaar om geactiveerd te
worden
Wat is het experimentele bewijs dat in de thymus alleen die T-cellen
zullen matureren die kunnen binden met het MHC-haplotype zoals dat in
die thymus voorkomt?
- Dit bewijs werd geleverd door Rolf Zinkernagel
- Experiment
We beginnen met een muis 1 van haplotype H-2a/b en gaan bij die
muit de thymus weghalen (thymectomie) en er een bestraling op
doen zodat alle cellen van haar immuunsysteem dood gaan
Dan gaan we in muis 1 een nieuwe thymus inplanten van muis 2
met haplotype H2-b; we spuiten hematopoietische stamcellen in van
Aan wat is het succes van vaccinatie te danken?
- Eind jaren 60 was er een sterke daling van casussen van de mazelen door
een goedkeuring van de vaccins
- Dit succes komt onder andere door de primaire en secundaire
antistofrespons
- Primaire respons: eerst heb je de lag-fase en dit is de fase die begint vanaf
de antigeenstimulatie tot aan de eerste antistofproductie (dag 3-5)
Dan zullen de geactiveerde B-cellen gaan prolifereren en
differentiëren tot plasmacellen en daarbij neemt de
antistofproductie (IgM) logaritmisch toe (dag 5-10)
Dan is er een maximum bereikt aan antilichaamproductie
Dan zal de antistofproductie sterk dalen omdat het Ag dan
geëlimineerd is en er dus geen nieuwe antistoffen meer aangemaakt
moeten worden
- Secundaire respons: bij een tweede antigeencontact gebeurt alles sneller
en heviger
De geheugencellen die zijn aangemaakt tijdens het eerste
antigeencontact gaan sneller reageren en differentiëren in
plasmacellen en de lag fase zal dus veel korter zijn; de
antistofproductie houdt ook veel langer aan
De immuunrespons is ook veel heviger
Er vindt ook een klasse switch plaats van IgM naar IgG
De affiniteit neemt meestal ook enorm toe bij tweede en derde
contacten met het virus
De respons daalt door een daling in antigenconcentratie; negatieve
feedback (IgG inhiberen op den duur specifieke B-cellen die het
antigeen herkennen via IgG immuuncomplexen en Fc-receptoren op
het oppervlakte van de B-cellen) en suppressor T-cellen (die maken
inhibitorische cytokinen aan
Wat is het voordeel van IgG tegenover de andere isotypen?
- Het halfleven van IgG is veel langer en het kan dus langer overleven in het
bloed en zorgen voor een langere bescherming
- IgG gaat door de placenta en kan dus van moeder op foetus worden
doorgegeven (passieve immuniteit)
- IgG activeert de klassieke pathway van het complementsysteem
- IgG bindt aan Fc receptoren of fagocyten (markeert pathogenen voor
fagocytose)
Waaruit bestaan de MCH complexen bij de muis en bij de mens?
- Muis
MHC-I = H-2K, H-2L en H-2L
MHC-II = H-2IA en H-2IE
- Mens
, MHC-I = HLA-B; HLA-C en HLA-A
MHC-II = HLA-DP; HLA-DQ en HLA-DR
Wat is type 1 BLS?
- BLS staat voor bare lymphocyte syndroom en het is een aandoening
waarbij er een mutatie in het TAP eiwit zit
- Dit zorgt er dus voor dat de peptide niet gaan kunnen gepresenteerd
worden op de MHC-I
- Het MHC-I complex is dus leeg en het is dan zeer onstabiel met als gevolg
dat de MHC wordt opgenomen en geïnternaliseerd en NK cellen gaan super
actief worden omdat de rem hierop dus verdwenen is (als er
- Dit zal ervoor zorgen dat die NK cellen eigen weefsel op gaan vreten op de
neus
Hoe inhibeert MHC-I de activiteit van de NK cellen?
- Gezonde cellen hebben normaal MHC-I op hun oppervlak en zieke cellen
verliezen soms hun MHC-I expressie en dit is een alarmbel voor de NK
cellen
- NK cellen hebben inhiberende receptoren (zoals KIRs en NKG2A) die MHC-I
gaan herkennen
- Als de MHC van de gezonde cel met één van die receptoren in contact
komt, dan zal de activiteit van de NK cel geremd worden maar als er geen
binding op de receptor is dan zal de NK cel niet geremd worden en zal de
cel gedood worden
Noem drie belangrijke eigenschappen van het immuunsysteem:
- Diversiteit dat gekoppeld is aan specificiteit
Recombinatie van V,D,(J),C gen segmenten
Groot aantal variabele gebieden
Nucleotide additie
Somatische hypermutaties
- Opbouw van een geheugen: na een éérste contact met het antigen gaan
er T-memory cellen geproduceerd worden en dit zorgt bij een tweede
contact voor een betere antistof respons
- Onderscheid tussen vreemd en eigen: ons immuunsysteem herkent
vreemd via antigenen op pathogenen en herkent eigen door tolerantie
(immuun cellen die op eigen reageren worden tijdens de ontwikkeling
verwijderd of uitgeschakeld door centrale en perifere tolerantie) en
daarnaast geven MHC-moleculen met eigen peptiden meestal geen
activatiesignaal
CIA = collageen-geïnduceerde artritis; zal het onderscheid tussen
vreemd en eigen onderscheiden; er is een crossreactie met eigen
antigen en dit zorgt voor auto-immuniteit
- T-cellen (en B-cellen) kunnen verkregen worden door stamcellen van het
beenmerg in cultuur te brengen met de gepaste liganden en groeistoffen
( IL-7); T- of B-cellen afhankelijk of de notch 1 tot expressie komt (wel tot
expressie leidt tot T-cellen)
,Hoe gebeurt de maturatie van de T-cellen in de thymus?
- De voorlopers van de T-cellen (progenitor T-cellen) migreren vanuit het
beenmerg naar de thymus voor maturatie en daar ondergaan ze een
aantal stadia
- Tijdens deze migratie doorheen de thymus zijn CXCR4 en CCR7
(chemokine receptoren op de thymocyten) zeer belangrijk (op dag 11 bij
de muis en op 8-9 weken bij de mens)
- Als de pro-T-cel in de cortex van de thymus komt, heeft ze nog geen
klassieke merkers zoals CD4 of CD8 en is ze nog DN (dubbel negatief); ze
heeft ook nog geen TCR of expressie van bepaalde merkers belangrijk voor
gen-reorganisatie (RAG-1 of RAG-2)
- Er zijn vier stadia van de DN thymocyten
DN1 = van beenmerg naar de thymus; c-kit++ (dit is een receptor
voor de stamcelgroeifactor op alle precursorcellen); CD44+ (dit is
een adhesiemolecule en helpt bij de beweging van de cortex) en
CD25- (dit is een IL-2 receptor en dit is essentieel voor de T-
celproliferatie en overleving)
DN2 = in de subcapsulaire cortex; c-kit++; CD44+ en CD25+
DN3 = in de subcapsulaire cortex; c-kit+; CD44- en CD25+
DN4 = van de subcapsulaire cortex naar de cortex, c-kit-; CD44- en
CD25-
- Na het laatste stadium van DN gaat een beperkt aantal van de thymocyten
(5%) rond dag 14 de gammadelta-TCR tot expressie brengen alsook het
CD3 complex; deze blijven negatief voor CD4 en CD8 en vanaf de geboorte
daalt hun aantal in de thymus (dit zijn cytokine producerende cellen)
- Maar de meeste van de thymocyten volgen de alfabèta T-cellijn
- Deze ondergaan eerst gen-reorganisatie van de TCRbèta gen, de bèta
keten associeert dan met de pre-T-alfa keten en dit complex vormt dan
samen met het CD3 complex het pre TCR; dan komen er enkele signalen:
Allellische exclusie: ons gen heeft dus allemaal verschillende
soorten bèta ketens en de T-cel gaat op een gegeven moment
kiezen welke bèta keten hij gaat vastzetten en vanaf dan hebben die
nakomelingen allemaal dezelfde bèta keten
deze geeft ook een proliferatiesignaal en zit zorgt ervoor dat de cel
intens gaat beginnen delen
de cel stimuleert ook de expressie van DC4 en CD8 co receptoren en
we komen dus terecht in het DP (dubbel positief) stadium
de cel schakelt over naar een herschikking van TCR-alfa- genen om
een volledig TCR te vormen (dag 17)
- de DP thymocyten ondergaan intensieve proliferatie voor dat de
reorganisatie van de genen die voor de alfa keten coderen plaats vinden,
dit is belangrijk om tot een grote diversiteit van T-cellen te komen met een
welbepaalde bèta-keten en verschillende alfa-ketens; dan ondergaan ze
het proces van positieve en negatieve selectie, om uiteindelijk tot mature
CD4+ of CD8+ T-cellen te komen
- de gen-reorganisatie van TCR creëert een enorme diversiteit; in theorie
zouden er op die manier meer dan miljarden cellen kunnen ontstaan die
zowel vreemde als eigen peptiden herkennen maar dat heeft het
immuunsysteem niet nodig; die heeft enkel de T-cellen nodig die vreemde
, eiwitten kan herkennen die aangeboden worden door het eigen MCH
complex; deze selectie gebeurt door positieve en negatieve selectie
- cTEC (= corticale thymus epitheliale cellen): hebben hele lange uitlopers
en die doen niet anders dan presenteren van de T-cel
- in de cortex worden de T-cellen die helemaal geen MHC’s kunnen binden
en dus geen interactie hebben worden verwijderd via apoptose
- positieve selectie = MHC restrictie
diegenen dat aangeboden worden door vreemde MHC gaan
wegfilteren
zo selecteer je enkel de T-cellen die je nodig hebt
in de cortex worden de bindingen met lage/gemiddelde affiniteit
positief geselecteerd en verder gebracht naar het volgende stadium
sommige bindingen met een relatief hoge affiniteit gaan toch nog
regulatoire T-cellen (inhiberen andere T-cellen, onderdrukken het
immuunsysteem) ontwikkelen
als de TCR bindt aan MHCI dan behoudt de cel CD8 CD8+
als de TCR bindt aan MHCII dan behoudt de cel CD4 CD4+
- negatieve selectie = centrale tolerantie
eigen peptiden worden we geselecteerd, want anders krijg je auto-
immuunziektes
je gaat de T-cellen verwijderen die een veel te hoge reactie hebben
op eigen peptiden want dat zijn dus potentiële auto reactieve T-
cellen
eerste negatieve selectie: in de cortex worden de bindingen met te
hoge affiniteit weg geselecteerd
tweede negatieve selectie: nadat de T-cellen de positieve selectie
hebben overleefd in de cortex; zullen de T-cellen in de medulla nog
een controle ondergaan via de mTEC (= medullaire thymus
epitheliale cellen) met AIRE+ (=auto-immune regulator; de AIRE
komt tot expressie in die mTEC en zorgt ervoor dat de mTECs de
lichaamseigen antigenen uit allerlei weefsels tot expressie brengen
en zij elimineren de T-cellen die te sterk reageren op de
lichaamseigen antigenen; hetzelfde gebeurt bij de dentritische
cellen die ook zorgen voor de negatieve selectie
- als de tweede negatieve selectie is gebeurd, dan migreren de mature
CD4+ en CD8+ cellen naar de perifere weefsels; klaar om geactiveerd te
worden
Wat is het experimentele bewijs dat in de thymus alleen die T-cellen
zullen matureren die kunnen binden met het MHC-haplotype zoals dat in
die thymus voorkomt?
- Dit bewijs werd geleverd door Rolf Zinkernagel
- Experiment
We beginnen met een muis 1 van haplotype H-2a/b en gaan bij die
muit de thymus weghalen (thymectomie) en er een bestraling op
doen zodat alle cellen van haar immuunsysteem dood gaan
Dan gaan we in muis 1 een nieuwe thymus inplanten van muis 2
met haplotype H2-b; we spuiten hematopoietische stamcellen in van
