Immunologie & Infectie
College 1 - Introductie
Immunologie: Interactie tussen micro-organismen en het verdedigingssysteem.
Pathogenen zorgen voor een ziekte. Een ziekte kan ook veroorzaakt worden als je immuunsysteem
niet effectief kan reageren op een pathogeen, dit heet een immunodeficiëntie ziekte. Hierbij
werken bepaalde delen in immuunsysteem niet.
Alle chronische ontstekingen ontstaan doordat er iets mis is in het immuunsysteem. Een allergische
reactie ontstaat doordat basofielen histamine uitscheiden. Bij een allergische reactie werkt het
immuunsysteem te hard tegen iets onbelangrijks. Dit kan ook leiden tot autoimmuun ziektes (bijv.
diabetes).
Er zijn meerdere typen bacteriën. In principe zijn deze goed en kunnen geen kwaad zolang ze
gecompartimenteerd zijn. Compartimentalisatie wordt verzorgd door het immuunsysteem.
Bacteriën in de darm is nodig, dit moet het immuunsysteem met rust laten, maar als je deze
bacterie (E. coli) in het bloed krijgt, dan is het wel dodelijk en moet het wel herkend worden.
Soorten pathogenen
• Virus: Te klein om op te eten. Niet levend ding. Het doden van een virus gaat d.m.v. het
doden van geïnfecteerde cellen en het neutraliseren van deze cellen met antilichamen.
• Prion: Molecuul.
• Bacterie: Eencellig prokaryotische organisme. Doden van bacterie d.m.v. fagocytose. De
bacterie kan eerst nog binden met antilichamen of complement voor opsonisatie.
• Parasiet: Meercellig. Te groot om op te eten. Parasiet moet extracellulair gedood worden
door eosinofielen.
• Schimmel: Meercellig. Te groot om op te eten. Schimmels worden gedood via complement
en antilichamen.
Immunologie speelt een belangrijke rol bij
• Afstoting van orgaan/weefsel tijdens een transplantatie.
• Immuun deficiëntie.
• Tumor immunologie.
• Hypersensitiviteit Allergieën en auto-immuunziekten.
Immunologie voor medische toepassingen
• Vaccinaties
• Ontstekingsaandoeningen
• Nieuwe kanker behandelingen
Host verdediging
1. Fysieke barrière
• Eigenlijk ook onderdeel van het aangeboren immuunsysteem.
• Mechanische en chemische handelingen.
• Meteen effectief.
• Passieve verdedigingsmechanisme.
• Voorbeelden: huid, galzuur in maag.
1
,2. Aangeboren immuunsysteem
• Als barrière breekt, door bijv. wondje bacterie komt binnen arresteren
hulptroepen oproepen fagocyten ruimen op.
• Actieve immuniteit.
• Vindt snel plaats en genereert effector mechanismes die effectief worden binnen
minuten tot uren van infectie.
3. Adaptieve immuunsysteem:
• Actieve immuniteit.
• Duurt lang om effectief te worden (meestal duurt dagen).
• Genereert herinnering.
• Dendritische cel zorgt voor het onthouden.
• T-helper cel zorgt voor activatie van cytotoxische lymfocyte (CTL) of voor activatie B
cellen.
• De B cellen zorgen voor herkenning voor fagocyte.
• Opsonizatie: ‘lekkerder’ maken van een pathogeen wordt eerder gefagocyteerd.
*Afweersysteem van donor en acceptator moeten op elkaar lijken bij transplantatie.
*Monoclonale antistoffen: vanuit muis humale.
Complement systeem
• Een groep van serum eiwitten circuleren in inactieve vorm.
• Eenmaal geactiveerd, kan leiden tot:
Target cel membraan lysis: C9, poril in celwand maken.
Chemotaxis: trekt cellen aan.
Opsonizatie om phagocytose te stimuleren.
• Eiwitten van complement systeem kan je inactief houden.
• Complement kunnen:
Naar site of infection want inflammatory responses
zorgen voor toename van permeabiliteit endotheel.
Binden met soluble antigenen om immuun complexen
te vormen die voor inflammatie zorgen.
Om microbes heen zitten. Microbes die gecoated zijn
hiermee, worden naar gespecialiseerde receptoren gestuurd (=opsonic receptoren).
Microbes zijn geopsoniseerd waardoor de opname en eliminatie door fagocyten van
deze microbe toeneemt. Opsonisatie
De adaptieve immuniteit vergroten. Componenten van complement kunnen, wanneer
gebonden met antigenen, verschillende type adaptieve responses vergroten.
2
,Haematopoëse
• Haematopoëse is de ontwikkeling van bloedcellen.
• Vindt voornamelijk plaats in beenmerg bij volwassenen,
maar bij fetus ook in lever.
• De vroegste cellen in haematopoëse zijn de multi-
potentiële stamcellen kan elk type bloedcel worden.
• Bij deling krijg je progeny cellen, de één is nog een stam
cel (hierdoor behouden van populatie) en de ander gaat
differentiëren in een andere cel type. Hierdoor
ontstaan verschillende cel lineages.
• Allereerst worden stamcellen gedeeld tot een type
myeloide cel of type lymphoïde cel.
• Common myeloid precursor (CMP) kan monocyten en
macrofagen, types granulocyten en andere cellen
(waaronder RBCs, megakryocytes = precursor platelets,
DCs) produceren.
• Common lymphoid precursor (CLP) produceert
lymfocyten (T en B cellen), NKCs en andere DCs.
In het beenmerg worden T-cel precursors aangemaakt. De T-cel precursors migreren vervolgens
naar de thymus, waar ze worden gefilterd op basis van goede werking.
Lymfoïde weefsels
• Primaire lymfoïde weefsels: hier productie lymfocyten, maar lymfocyten localiseren zich na
productie vaak in secundaïre lymfoide weefsel waar ze zich specialiseren. Hieronder vallen
beenmerg en de thymus.
o B en T cellen gemaakt in beenmerg. B cellen ontwikkelen verder in beenmerg zelf terwijl
T cellen in de thymus verder ontwikkelen.
o In beenmerg ook ontwikkeling van andere leukocyten zoals monocyten (worden
macrofagen) en granulocyten. Beenmerg wordt ook wel haematopoietische orgaan
genoemd.
• Secundaire lymfoïde weefsels: hier worden adaptieve immuun reacties geïnitieerd en
gereguleerd. Hieronder vallen lymfeknopen(verspreid in hele lichaam), Peyer’s patch en de
milt. Deze weefsels bevatten allemaal enorm georganiseerde gebieden met T en B cellen.
o Peyer’s patch is gespecialiseerd en geassocieerd met mucosae (=slijmvliezen). Valt onder
de term mucosal-geassocieerde lymfoïde weefsel (MALTs).
o In de lymfeknopen is er massale T cel activatie.
• Lymfocyten recirculeren tussen bloed en lymfe. Ze kunnen veranderingen in anatomische
compartimenten waarnemen in geval van infectie en hierbij een passende reactie oproepen.
3
, Herkenning
• Fagocyten herkennen micro-organismen door patroon herkenning op hun oppervlakte.
• Herkenning van patroon activeert ‘danger-signaal’. Hierbij activatie fagocyte.
• Verschil in herkenning bij aangeboren en adaptieve immuunsysteem.
Pathogen Associated Molecular Pattern (PAMP) Patronen op micro-organismen. Deze
patronen dienen als ligand voor Pattern Recognition Receptor (PRR). Deze receptoren zitten op
het membraan van fagocyten en induceren fagocytose of een signaal cascade.
Bij aangeboren immuunsysteem
• Detectie en destructie van schadelijke dingen die gevaar kunnen zijn voor organisme, zoals
algemene klassen van microbes.
• PRRs herkennen conservatieve eigenschappen van infectieuze agenten genaamd PAMPs
direct of indirect. PAMPS stimuleren aangeboren immuun responses door zich te gedragen
als agonisten (=stimuleert een response via receptor) voor PRR.
• PRRs zijn verspreid over hele aangeboren immuunsysteem.
Bij adaptieve immuunsysteem
• Maakt onderscheid uit individuele microbes, zelfs als ze zelfde type zijn, maar kan alleen
een response oproepen als het geïnformeerd wordt door aangeboren systeem dat hetgeen
wat herkend wordt gevaarlijk is. In dit geval helpt adaptieve response bij eliminatie.
• B en T cellen hebben ieder een andere receptor: BCR en TCR. De BCR secreteerd soluble
antilichamen en bindt met verschillende type antigenen. TCRs herkennen kleine peptiden
in associatie met MHC.
T lymfocyten gaan interacties aan met andere cellen en B lymfocyten zijn precursor cellen die
soluble antilichamen aanmaken. De lymfocyten herkennen moleculen van infectieuze agenten met
behulp van hun gespecialiseerde antigeen receptoren, deze zijn afwezig op de cellen van het
aangeboren immuunsysteem. De antigeen receptoren kunnen onderscheid maken tussen ‘self’
(lichaamseigen materiaal) en ‘non-self’ (lichaamsvreemde materiaal, zoals component van
microbe), maar ze kunnen geen onderscheid maken tussen schadelijk en onschadelijk. De signalen
van het aangeboren immuunsysteem laten weten of het antigeen dat herkend wordt van een
schadelijke of onschadelijke agent afkomstig is en kan dus leiden tot activatie van deze lymfocyten.
Toll-like receptor Een PRR die specifieke groepen van pathogenen herkent. Kunnen zowel in of
op het celmembraan zitten.
Er zijn meerdere typen Toll-like receptoren:
• TLR1+TLR2 Herkennen PAMPs van bacteriële parasieten.
• TLR2+TLR6 Herkennen PAMPs van Gram positieve
bacteriën en schimmels.
• TLR4+TLR4 Herkennen PAMPs van Gram negatieve
bacteriën.
• TLR5+TLR5? Herkennen PAMPs van bacteriën met flagella.
• TLR3 Herkent viraal dsRNA.
• TLR7 Herkent viraal ssRNA.
• TLR8 Herkent viraal ssRNA.
• TLR9 Herkent bacteriële DNA elementen.
4
College 1 - Introductie
Immunologie: Interactie tussen micro-organismen en het verdedigingssysteem.
Pathogenen zorgen voor een ziekte. Een ziekte kan ook veroorzaakt worden als je immuunsysteem
niet effectief kan reageren op een pathogeen, dit heet een immunodeficiëntie ziekte. Hierbij
werken bepaalde delen in immuunsysteem niet.
Alle chronische ontstekingen ontstaan doordat er iets mis is in het immuunsysteem. Een allergische
reactie ontstaat doordat basofielen histamine uitscheiden. Bij een allergische reactie werkt het
immuunsysteem te hard tegen iets onbelangrijks. Dit kan ook leiden tot autoimmuun ziektes (bijv.
diabetes).
Er zijn meerdere typen bacteriën. In principe zijn deze goed en kunnen geen kwaad zolang ze
gecompartimenteerd zijn. Compartimentalisatie wordt verzorgd door het immuunsysteem.
Bacteriën in de darm is nodig, dit moet het immuunsysteem met rust laten, maar als je deze
bacterie (E. coli) in het bloed krijgt, dan is het wel dodelijk en moet het wel herkend worden.
Soorten pathogenen
• Virus: Te klein om op te eten. Niet levend ding. Het doden van een virus gaat d.m.v. het
doden van geïnfecteerde cellen en het neutraliseren van deze cellen met antilichamen.
• Prion: Molecuul.
• Bacterie: Eencellig prokaryotische organisme. Doden van bacterie d.m.v. fagocytose. De
bacterie kan eerst nog binden met antilichamen of complement voor opsonisatie.
• Parasiet: Meercellig. Te groot om op te eten. Parasiet moet extracellulair gedood worden
door eosinofielen.
• Schimmel: Meercellig. Te groot om op te eten. Schimmels worden gedood via complement
en antilichamen.
Immunologie speelt een belangrijke rol bij
• Afstoting van orgaan/weefsel tijdens een transplantatie.
• Immuun deficiëntie.
• Tumor immunologie.
• Hypersensitiviteit Allergieën en auto-immuunziekten.
Immunologie voor medische toepassingen
• Vaccinaties
• Ontstekingsaandoeningen
• Nieuwe kanker behandelingen
Host verdediging
1. Fysieke barrière
• Eigenlijk ook onderdeel van het aangeboren immuunsysteem.
• Mechanische en chemische handelingen.
• Meteen effectief.
• Passieve verdedigingsmechanisme.
• Voorbeelden: huid, galzuur in maag.
1
,2. Aangeboren immuunsysteem
• Als barrière breekt, door bijv. wondje bacterie komt binnen arresteren
hulptroepen oproepen fagocyten ruimen op.
• Actieve immuniteit.
• Vindt snel plaats en genereert effector mechanismes die effectief worden binnen
minuten tot uren van infectie.
3. Adaptieve immuunsysteem:
• Actieve immuniteit.
• Duurt lang om effectief te worden (meestal duurt dagen).
• Genereert herinnering.
• Dendritische cel zorgt voor het onthouden.
• T-helper cel zorgt voor activatie van cytotoxische lymfocyte (CTL) of voor activatie B
cellen.
• De B cellen zorgen voor herkenning voor fagocyte.
• Opsonizatie: ‘lekkerder’ maken van een pathogeen wordt eerder gefagocyteerd.
*Afweersysteem van donor en acceptator moeten op elkaar lijken bij transplantatie.
*Monoclonale antistoffen: vanuit muis humale.
Complement systeem
• Een groep van serum eiwitten circuleren in inactieve vorm.
• Eenmaal geactiveerd, kan leiden tot:
Target cel membraan lysis: C9, poril in celwand maken.
Chemotaxis: trekt cellen aan.
Opsonizatie om phagocytose te stimuleren.
• Eiwitten van complement systeem kan je inactief houden.
• Complement kunnen:
Naar site of infection want inflammatory responses
zorgen voor toename van permeabiliteit endotheel.
Binden met soluble antigenen om immuun complexen
te vormen die voor inflammatie zorgen.
Om microbes heen zitten. Microbes die gecoated zijn
hiermee, worden naar gespecialiseerde receptoren gestuurd (=opsonic receptoren).
Microbes zijn geopsoniseerd waardoor de opname en eliminatie door fagocyten van
deze microbe toeneemt. Opsonisatie
De adaptieve immuniteit vergroten. Componenten van complement kunnen, wanneer
gebonden met antigenen, verschillende type adaptieve responses vergroten.
2
,Haematopoëse
• Haematopoëse is de ontwikkeling van bloedcellen.
• Vindt voornamelijk plaats in beenmerg bij volwassenen,
maar bij fetus ook in lever.
• De vroegste cellen in haematopoëse zijn de multi-
potentiële stamcellen kan elk type bloedcel worden.
• Bij deling krijg je progeny cellen, de één is nog een stam
cel (hierdoor behouden van populatie) en de ander gaat
differentiëren in een andere cel type. Hierdoor
ontstaan verschillende cel lineages.
• Allereerst worden stamcellen gedeeld tot een type
myeloide cel of type lymphoïde cel.
• Common myeloid precursor (CMP) kan monocyten en
macrofagen, types granulocyten en andere cellen
(waaronder RBCs, megakryocytes = precursor platelets,
DCs) produceren.
• Common lymphoid precursor (CLP) produceert
lymfocyten (T en B cellen), NKCs en andere DCs.
In het beenmerg worden T-cel precursors aangemaakt. De T-cel precursors migreren vervolgens
naar de thymus, waar ze worden gefilterd op basis van goede werking.
Lymfoïde weefsels
• Primaire lymfoïde weefsels: hier productie lymfocyten, maar lymfocyten localiseren zich na
productie vaak in secundaïre lymfoide weefsel waar ze zich specialiseren. Hieronder vallen
beenmerg en de thymus.
o B en T cellen gemaakt in beenmerg. B cellen ontwikkelen verder in beenmerg zelf terwijl
T cellen in de thymus verder ontwikkelen.
o In beenmerg ook ontwikkeling van andere leukocyten zoals monocyten (worden
macrofagen) en granulocyten. Beenmerg wordt ook wel haematopoietische orgaan
genoemd.
• Secundaire lymfoïde weefsels: hier worden adaptieve immuun reacties geïnitieerd en
gereguleerd. Hieronder vallen lymfeknopen(verspreid in hele lichaam), Peyer’s patch en de
milt. Deze weefsels bevatten allemaal enorm georganiseerde gebieden met T en B cellen.
o Peyer’s patch is gespecialiseerd en geassocieerd met mucosae (=slijmvliezen). Valt onder
de term mucosal-geassocieerde lymfoïde weefsel (MALTs).
o In de lymfeknopen is er massale T cel activatie.
• Lymfocyten recirculeren tussen bloed en lymfe. Ze kunnen veranderingen in anatomische
compartimenten waarnemen in geval van infectie en hierbij een passende reactie oproepen.
3
, Herkenning
• Fagocyten herkennen micro-organismen door patroon herkenning op hun oppervlakte.
• Herkenning van patroon activeert ‘danger-signaal’. Hierbij activatie fagocyte.
• Verschil in herkenning bij aangeboren en adaptieve immuunsysteem.
Pathogen Associated Molecular Pattern (PAMP) Patronen op micro-organismen. Deze
patronen dienen als ligand voor Pattern Recognition Receptor (PRR). Deze receptoren zitten op
het membraan van fagocyten en induceren fagocytose of een signaal cascade.
Bij aangeboren immuunsysteem
• Detectie en destructie van schadelijke dingen die gevaar kunnen zijn voor organisme, zoals
algemene klassen van microbes.
• PRRs herkennen conservatieve eigenschappen van infectieuze agenten genaamd PAMPs
direct of indirect. PAMPS stimuleren aangeboren immuun responses door zich te gedragen
als agonisten (=stimuleert een response via receptor) voor PRR.
• PRRs zijn verspreid over hele aangeboren immuunsysteem.
Bij adaptieve immuunsysteem
• Maakt onderscheid uit individuele microbes, zelfs als ze zelfde type zijn, maar kan alleen
een response oproepen als het geïnformeerd wordt door aangeboren systeem dat hetgeen
wat herkend wordt gevaarlijk is. In dit geval helpt adaptieve response bij eliminatie.
• B en T cellen hebben ieder een andere receptor: BCR en TCR. De BCR secreteerd soluble
antilichamen en bindt met verschillende type antigenen. TCRs herkennen kleine peptiden
in associatie met MHC.
T lymfocyten gaan interacties aan met andere cellen en B lymfocyten zijn precursor cellen die
soluble antilichamen aanmaken. De lymfocyten herkennen moleculen van infectieuze agenten met
behulp van hun gespecialiseerde antigeen receptoren, deze zijn afwezig op de cellen van het
aangeboren immuunsysteem. De antigeen receptoren kunnen onderscheid maken tussen ‘self’
(lichaamseigen materiaal) en ‘non-self’ (lichaamsvreemde materiaal, zoals component van
microbe), maar ze kunnen geen onderscheid maken tussen schadelijk en onschadelijk. De signalen
van het aangeboren immuunsysteem laten weten of het antigeen dat herkend wordt van een
schadelijke of onschadelijke agent afkomstig is en kan dus leiden tot activatie van deze lymfocyten.
Toll-like receptor Een PRR die specifieke groepen van pathogenen herkent. Kunnen zowel in of
op het celmembraan zitten.
Er zijn meerdere typen Toll-like receptoren:
• TLR1+TLR2 Herkennen PAMPs van bacteriële parasieten.
• TLR2+TLR6 Herkennen PAMPs van Gram positieve
bacteriën en schimmels.
• TLR4+TLR4 Herkennen PAMPs van Gram negatieve
bacteriën.
• TLR5+TLR5? Herkennen PAMPs van bacteriën met flagella.
• TLR3 Herkent viraal dsRNA.
• TLR7 Herkent viraal ssRNA.
• TLR8 Herkent viraal ssRNA.
• TLR9 Herkent bacteriële DNA elementen.
4
