Immunologie
Introductie
Bram Slütter
Het immuunsysteem is altijd betrokken bij een pathologie, soms is het zelfs de veroorzaker ervan. Het
is daarom ook nodig om het immuunsysteem te begrijpen om zo nieuwe pathologieën te voorkomen.
Het immuunsysteem is belangrijk voor de homeostase van het lichaam. Het maakt onderscheid tussen
‘zelf’ en ‘niet-zelf’ en is gericht op het herkennen van ‘danger’ vs. ‘stranger’.
“Your immune system isn’t a war machine. It’s a peacekeeping force that more than
anything seeks to create harmony. The job of the immune system is to circulate
through this wild party, keeping an eye out for trouble makers and – this is key –
tossing out the bad guys while doing as little damage to other cells as possible.”
Er moet een balans zijn tussen het opruimen van de infectie, door de verwijdering van indringers, en
de aanval op eigen cellen, de auto-immuniteit. Dit kan uit balans raken, door bijvoorbeeld een
verlaagde immuunrespons, dit merk je door infecties. Het immuunsysteem moet dan even opgepept
worden. Een verhoogde immuunrespons kan je merken als je bijvoorbeeld een dikke enkel hebt na
een sportblessure. Hier moet het systeem juist onderdrukt worden.
Het is erg belangrijk om het complexe, dynamische immunologische systeem te begrijpen.
College 1: Aangeboren immuniteit
Bram Slütter
Leerdoelen
Immuniteit is opgebouwd uit het aangeboren (innate) en het verworven (adaptive) immuunsysteem.
De eigenschappen van het aangeboren immuunsysteem zijn:
, - Snel, ‘ready to go’ om het organisme te beschermen
- Aspecifiek, de reacties zijn hetzelfde voor alle potentiële ziekteverwekkers (pathogenen), hoe
verschillend ze ook zijn
- Geen geheugen, de reacties worden niet beter met de tijd
Het aangeboren immuunsysteem is de tweede verdedigingslinie van het lichaam. De eerste linie
bestaat uit alle natuurlijke barrières, zoals de huis, de mucuslagen en het epitheel. Deze voorkomen
dat een pathogeen het lichaam binnendringt. Als dit toch gebeurd, wordt de aspecifieke
immuunrespons ingezet, dit zorgt voor een samenspel tussen aangeboren immuun cellen en plasma
eiwitten.
Een voorbeeld hiervan, is een huidinfectie door een splinter. De
splinter doorboort de huid (1e linie), de bacteriën die op de
splinter zitten activeren het immuunsysteem. Dit is te zien door
zwelling en roodheid. Dit zijn 2 van de 5 kenmerken van een
infectie. De overige 3 zijn hitte, pijn en verlies van functie.
Het aangeboren immuunsysteem bestaat uit twee belangrijke
componenten, immuun cellen en plasma eiwitten. Immuun
cellen zijn:
- Fagocyten
o Neutrofielen
o Monocyten
o Macrofagen
- Natural Killer (NK) cellen
- Dendritische cellen (ook bij verworven!)
- Mest cellen
- “Innate lymphoid cells”
Deze cellen kunnen de verschillende eiwitten (mediators) uitscheiden om het systeem verder te
activeren en ze kunnen microben en dode cellen opruimen.
Belangrijke plasma eiwitten zijn:
- Complement systeem eiwitten
- Cytokines
- Interferonen
- Acute fase eiwitten
Deze eiwitten zorgen voor activatie van het systeem (mediators), zorgen voor inflammatie en voor de
eliminatie van microben.
Door het samenspel van deze twee, kan het immuunsysteem micro-organismen en beschadigde cellen
opruimen. Weefsel macrofagen, dendritische cellen en mestcellen worden geactiveerd, waardoor ze
cytokines en chemokines, en histamines en prostaglandines uitscheiden. De cytokines zorgen voor
vasodilatie (exudaat). Dit zorgt dan weer voor warmte, roodheid en zwelling. Ook zorgt dit voor een
influx van neutrofielen en macrofagen (infiltraat) door diapedese en extravasatie.
Tussen infectie en herstel zitten verschillende stappen.
, 1. Infectie/doorbreken barrière
2. Herkennen
3. Reageren
4. Elimineren/opruimen
5. Herstel
Herkennen wordt gedaan door fagocyten, neutrofielen en
macrofagen. Voor het herkennen van bacteriën zit nog 1 stap, het
activeren van het complement systeem. Fagocyten hebben namelijk twee typen receptoren op het
membraan voor de herkenning van pathogenen.
Pattern recognition receptors (PRRs) en
opsonisatie receptoren. Er zijn ook weer twee
typen opsonisatie receptoren, complement
receptoren en Fc receptoren.
Het complement systeem is het snelste
mechanisme bij bacterie infecties. Het ‘zwerft’
inactief rond in je lichaam en kan snel actief
worden. Activatie is seconden tot minuten na
infectie. Het complement systeem kan via 3 wegen
geactiveerd worden.
1. Spontane initiatie via de alternatieve
pathway, vooral microbe specifiek
2. C1q gemedieerde initiatie via de klassieke
pathway, gelinkt aan het verworven
immuunsysteem
3. Mannose-bindend lectine initiatie via de
lectine pathway, deze pathway wordt gebruikt in bacteriën voornamelijk, niet in mensen
Alle wegen leiden uiteindelijk naar de vorming en activatie van C5, dit is een belangrijke stap voor de
activatie. Voor alle verschillende initiaties zijn de laatste stappen van de activatie gelijk. C3b is hierbij
belangrijk, dit maakt de microbe aantrekkelijker voor de fagocyten, daarnaast rekruteert het overige
belangrijke eiwitten (zoals C3a en C5a) om het immuunsysteem extra aan te zetten. Het complement
systeem zorgt uiteindelijk voor een membraan attack
complex (MAC), waardoor een porie ontstaat in de microbe
en door influx van water en ionen door osmotische druk cel
lysis ontstaat. Dit is de terminale complement cascade. Dit
werkt bij microben die extracellulair leven. Een deficiëntie
van het C3 eiwit zal dan ook zorgen voor een sterk
verhoogde gevoeligheid voor bacteriële infecties.
Het aantrekkelijker maken om de binding van een bacterie
aan een fagocyt te stimuleren heet opsonisatie. Er zijn twee typen, die van het complement systeem
via C3b aan CR1, dit is aangeboren. Een andere mogelijkheid is via Fc receptoren en de binding van een
antilichaam hieraan. Dit is onderdeel van het verworven immuunsysteem.
Het complement systeem kan dus via verschillende manieren microben elimineren, via fagocytose,
osmotische lysis, en via de stimulatie van ontstekingsreacties en leukocyten.
Introductie
Bram Slütter
Het immuunsysteem is altijd betrokken bij een pathologie, soms is het zelfs de veroorzaker ervan. Het
is daarom ook nodig om het immuunsysteem te begrijpen om zo nieuwe pathologieën te voorkomen.
Het immuunsysteem is belangrijk voor de homeostase van het lichaam. Het maakt onderscheid tussen
‘zelf’ en ‘niet-zelf’ en is gericht op het herkennen van ‘danger’ vs. ‘stranger’.
“Your immune system isn’t a war machine. It’s a peacekeeping force that more than
anything seeks to create harmony. The job of the immune system is to circulate
through this wild party, keeping an eye out for trouble makers and – this is key –
tossing out the bad guys while doing as little damage to other cells as possible.”
Er moet een balans zijn tussen het opruimen van de infectie, door de verwijdering van indringers, en
de aanval op eigen cellen, de auto-immuniteit. Dit kan uit balans raken, door bijvoorbeeld een
verlaagde immuunrespons, dit merk je door infecties. Het immuunsysteem moet dan even opgepept
worden. Een verhoogde immuunrespons kan je merken als je bijvoorbeeld een dikke enkel hebt na
een sportblessure. Hier moet het systeem juist onderdrukt worden.
Het is erg belangrijk om het complexe, dynamische immunologische systeem te begrijpen.
College 1: Aangeboren immuniteit
Bram Slütter
Leerdoelen
Immuniteit is opgebouwd uit het aangeboren (innate) en het verworven (adaptive) immuunsysteem.
De eigenschappen van het aangeboren immuunsysteem zijn:
, - Snel, ‘ready to go’ om het organisme te beschermen
- Aspecifiek, de reacties zijn hetzelfde voor alle potentiële ziekteverwekkers (pathogenen), hoe
verschillend ze ook zijn
- Geen geheugen, de reacties worden niet beter met de tijd
Het aangeboren immuunsysteem is de tweede verdedigingslinie van het lichaam. De eerste linie
bestaat uit alle natuurlijke barrières, zoals de huis, de mucuslagen en het epitheel. Deze voorkomen
dat een pathogeen het lichaam binnendringt. Als dit toch gebeurd, wordt de aspecifieke
immuunrespons ingezet, dit zorgt voor een samenspel tussen aangeboren immuun cellen en plasma
eiwitten.
Een voorbeeld hiervan, is een huidinfectie door een splinter. De
splinter doorboort de huid (1e linie), de bacteriën die op de
splinter zitten activeren het immuunsysteem. Dit is te zien door
zwelling en roodheid. Dit zijn 2 van de 5 kenmerken van een
infectie. De overige 3 zijn hitte, pijn en verlies van functie.
Het aangeboren immuunsysteem bestaat uit twee belangrijke
componenten, immuun cellen en plasma eiwitten. Immuun
cellen zijn:
- Fagocyten
o Neutrofielen
o Monocyten
o Macrofagen
- Natural Killer (NK) cellen
- Dendritische cellen (ook bij verworven!)
- Mest cellen
- “Innate lymphoid cells”
Deze cellen kunnen de verschillende eiwitten (mediators) uitscheiden om het systeem verder te
activeren en ze kunnen microben en dode cellen opruimen.
Belangrijke plasma eiwitten zijn:
- Complement systeem eiwitten
- Cytokines
- Interferonen
- Acute fase eiwitten
Deze eiwitten zorgen voor activatie van het systeem (mediators), zorgen voor inflammatie en voor de
eliminatie van microben.
Door het samenspel van deze twee, kan het immuunsysteem micro-organismen en beschadigde cellen
opruimen. Weefsel macrofagen, dendritische cellen en mestcellen worden geactiveerd, waardoor ze
cytokines en chemokines, en histamines en prostaglandines uitscheiden. De cytokines zorgen voor
vasodilatie (exudaat). Dit zorgt dan weer voor warmte, roodheid en zwelling. Ook zorgt dit voor een
influx van neutrofielen en macrofagen (infiltraat) door diapedese en extravasatie.
Tussen infectie en herstel zitten verschillende stappen.
, 1. Infectie/doorbreken barrière
2. Herkennen
3. Reageren
4. Elimineren/opruimen
5. Herstel
Herkennen wordt gedaan door fagocyten, neutrofielen en
macrofagen. Voor het herkennen van bacteriën zit nog 1 stap, het
activeren van het complement systeem. Fagocyten hebben namelijk twee typen receptoren op het
membraan voor de herkenning van pathogenen.
Pattern recognition receptors (PRRs) en
opsonisatie receptoren. Er zijn ook weer twee
typen opsonisatie receptoren, complement
receptoren en Fc receptoren.
Het complement systeem is het snelste
mechanisme bij bacterie infecties. Het ‘zwerft’
inactief rond in je lichaam en kan snel actief
worden. Activatie is seconden tot minuten na
infectie. Het complement systeem kan via 3 wegen
geactiveerd worden.
1. Spontane initiatie via de alternatieve
pathway, vooral microbe specifiek
2. C1q gemedieerde initiatie via de klassieke
pathway, gelinkt aan het verworven
immuunsysteem
3. Mannose-bindend lectine initiatie via de
lectine pathway, deze pathway wordt gebruikt in bacteriën voornamelijk, niet in mensen
Alle wegen leiden uiteindelijk naar de vorming en activatie van C5, dit is een belangrijke stap voor de
activatie. Voor alle verschillende initiaties zijn de laatste stappen van de activatie gelijk. C3b is hierbij
belangrijk, dit maakt de microbe aantrekkelijker voor de fagocyten, daarnaast rekruteert het overige
belangrijke eiwitten (zoals C3a en C5a) om het immuunsysteem extra aan te zetten. Het complement
systeem zorgt uiteindelijk voor een membraan attack
complex (MAC), waardoor een porie ontstaat in de microbe
en door influx van water en ionen door osmotische druk cel
lysis ontstaat. Dit is de terminale complement cascade. Dit
werkt bij microben die extracellulair leven. Een deficiëntie
van het C3 eiwit zal dan ook zorgen voor een sterk
verhoogde gevoeligheid voor bacteriële infecties.
Het aantrekkelijker maken om de binding van een bacterie
aan een fagocyt te stimuleren heet opsonisatie. Er zijn twee typen, die van het complement systeem
via C3b aan CR1, dit is aangeboren. Een andere mogelijkheid is via Fc receptoren en de binding van een
antilichaam hieraan. Dit is onderdeel van het verworven immuunsysteem.
Het complement systeem kan dus via verschillende manieren microben elimineren, via fagocytose,
osmotische lysis, en via de stimulatie van ontstekingsreacties en leukocyten.
