LES 2: ORGANEN EN CELLEN VAN HET
IMMUUNSYSTEEM
1. ORGANEN VAN HET IMMUUNSYSTEEM
We hebben 2 groepen van organen van het immuunsysteem: primaire en secundaire lymfoïde organen.
- primair: beenmerg + thymus
- secundair: lymfeknopen + tonsillen + adenoïden (neusamandelen) + MALT (BALT + GALT)
PRIMAIRE LYMFOÏDE ORGANEN
Beenmerg
- vorming van alle hematopoëtische cellen uit CD34+ stamcel
- vorming, rijping en opleiding van B cellen
Thymus
- geen vorming van cellen
- rijping en opleiding van T cellen
Opleiding = leren discrimineren tussen “eigen” en “niet-eigen”
* gebeurt onafhankelijk van het vreemde Ag
→ er wordt geen vreemd Ag aangevoerd naar primaire lymfoide organen
* opleiding afhankelijk van lichaamseigen Ag = auto-antigenen
→ belangrijk om uiteindelijk naieve rijpe T en B cellen het onderscheid hebben
te geleerd tussen lichaamsvreemd en lichaamseigen
→ naieve rijpe T en B cellen die geen lichaamseigen Ag maar wel lichaamsvreemde
Ag kunnen herkennen: circulatie + deelname aan immuunrespons
SECUNDAIR LYMFOÏDE ORGANEN
De secundair lymfoïde organen zijn: lymfeknopen, milt en MALT (GALT + BALT).
MALT = mucosa associated lymphoid tissue
GALT = gut associated lymphoid tissue
BALT = bronchus associated lymphoid tissue
Functie: staan in voor optimaliseren van het contact tussen het lichaamsvreemd Ag en de cellen van het
verworven IS, nl. T en B cellen.
- aanvoer van het antigen:
* rechtstreeks
* via APC (DC): 1. Immature DC neemt Ag op
2. Primaire immunologische synaps:
mature DC biedt Ag aan aan T cel
3. Secundaire immunologische synaps:
synaps tussen geactiveerde T cel (1° synaps) en
B-cel die Ag zelf al herkend en gefagocyteerd heeft
→ Ag presentatie waardoor proliferatie/polarisatie
1
,2. OORSPRONG EN OPLEIDING (RIJPING)
Oorsprong van elke immuuncompetente cel: CD34+ multipotentiële humane stamcel
= HPCA-1 (humane progenitorcel antigen nr. 1)
differentiatie
Common Myeloid Progenitor (CMP) Common Lymfoid Progenitor (CLP)
- Granulocyten (neutro, eosino, baso) - T en B cellen
- Monocyten → macrofagen - Natural Killer cellen
- Erythrocyten - Innate lymfocyten (ILCs):
- Megakaryotcyten → thrombocyten ILC-1, ILC-2, ILC-3
Opmerking: ILCs zijn niet bij opgenomen in deze afbeelding maar horen wel bij CLP!
Uitzonderingen van cellen: mestcellen en dendritische cellen hebben een eigen cellijn waaruit ze ontstaan!
Waarom secundaire lymfoïde organen en recirculatie van lymfocyten?
- in rust: slechts klein aantal antigeenspecifieke T en B cellen die het Ag herkennen
→ 99.99% herkent antigen niet
- activatie: klonale activatie (deel van T en B lymfocyten in rust wordt geactiveerd, enkel deze die specifiek zijn
voor het antigen) gebeurt in secundaire lymfoide organen
→ verzamelplaats voor Ag
→ verzamelplaats voor specifieke T- en B-cellen: nadat ze BM/thymus verlaten hebben gaan
ze via circulatie naar 2° lymfoide organen
- indien geen activatie van T of B cel: gaat secundair lymfoid orgaan verlaten en terug via die circulatie naar een
ander secundair lymfoid orgaan migreren tot er activatie optreedt
DUS verblijf binnen 2° lymf orgaan is zeer kort tenzij activatie optreedt
2
, 3. CELLEN VAN HET AANGEBOREN (INNATE) IMMUUNSYSTEEM
De cellen van het aangeboren IS zijn: mononucleaire fagocyten (monocyten/macrofagen), polymorfonucleaire
granulocyten (neutrofielen, basofielen, eosinofielen), NK-cellen, ILCs, megakaryocyten, mestcellen en DC.
Ze behoren allemaal tot de myloïde reeks behalve de NK-cellen en de ILCs, deze behoren tot de lymfoïde reeks.
NK cel Granulocyten Monocyt/ Eosino- ILCs Auxillary DC
Macrofaag fielen cells:
mestcel,
basofielen,,
BP
doden virus- - fagocytose - fagocytose, - fagocytose, Sturen van het Vrijzetten Antigeen-
geïnfecteerde - geen APC - APC vnl. wormen immuunantwoord van presentatie
en tumor - homeostase/ - APC (in mucosa) mediatoren:
cellen weefselherstel histamine,
ea.
Opmerking:
- professioneel APC = cel die vanaf in het begin over de capaciteit beschikt om Ag te presenteren
→ DC, monocyten/macrofagen
- niet-professioneel APC = cel die Ag kan presenteren maar niet vanaf in het begin
→ B-lymfocyt
STAMCELLEN: CD34+
- stamcellen kunnen zich op 2 plaatsen ophouden:
* antenataal (voor de geboorte): dooierzak, foetale lever
* postnataal: beenmerg
- omni of pluripotent & zelf-genererend:
* omni of pluripotent: kunnen elke richting uit differentiëren
* zelf-genererend: kunnen zichzelf vermenigvuldigen
- identificatie: dragen CD34 merker
* CD34 zit op celmembraan van de stamcellen
* CD34 is een adhesiemolecule dat toelaat om te binden met de matrix van oa. het beenmerg
- CD34+ stamcel geeft aanleiding tot 2 differentiatielijnen: CMP en CLP
MACROFAGEN/MONOCYTEN
Algemeen
- oorsprong: CD34+ stamcel → CMP → monocyt → macrofaag
* de uitrijping van monocyt naar macrofaag gebeurt in perifere weefels
* monocyt wordt gevormd in het beenmerg en bereikt de bloedbaan,
via circulatie naar de weefsels waar ze gaat differentiëren in weefselspecifieke
macrofaag = residentiële macrofagen
voorbeeld: lever macrofagen = Küppfer cellen, MF in BW = histiocyten,
in longen = alveolaire macrofagen, in nier = mesengiale cellen,
in beenderen = osteoclasten, in zenuwweefsel = microglia
→ zijn niet te vergelijken met elkaar, veel verschillen !!!
3
, - immunofenotypering van MC/MF: antiCD14
* CD14 = Toll-like receptor nr 4: herkent LPS (lipopolysacchariden in membraan van G- bacteriën)
→ LPS = DAMP
* MC/MF bezig CD14 op membraan <
- MC/MF hebben ook een antigeenpresenterende functie → MHC-I en MHC-II
Functie
1. Fagocytose die aanleiding geeft tot vertering van het pathogeen
- PAMPs-PRR (ook DAMPs)
- opsonisatie
2. Antigeenpresenterend vermogen
3. Inductie van ontsteking:
degranulatie met vrijzetting van cytokines/chemokines en elementen van het aangeboren IS
die aanleiding geven tot ontsteking waarbij zowel lokale als algemene symptomen van de
ontsteking kunnen worden verklaard
4. Macrofagen: weefselherstel, vnl. residentiële macrofagen type 2 (MF2)
FUNCTIE 1: FAGOCYTOSE DOOR PAMPS-PRR
Antigeenherkenning door MC/MF (en andere cellen van aangeboren IS) gebeurt via PAMPs = Pathogen
associated molecular patterns of DAMPs = Damage associated molecular patterns
* PAMPs: pathogeen
* DAMPs: vrijgesteld door weefselschade, bvb stress epitheel of ontstoken weefsel
De PAMPs/DAMPs worden herkend door PRRs = Pattern Recognition Receptors die zich bevinden op het
membraan van verschillende cellen van het aangeboren IS.
- Verschillende cellen van het aangeboren IS zijn
voorzien van verschillende PRRs:
MC/MF, polymorfonucleairen, immature DC
- PRRs kunnen ook voorkomen op het epitheel!
- Verschillende PRRs kunnen aanwezig zijn op eenzelfde
cel
- PRRs herkennen PAMPs/DAMPs
Een pathogeen heeft op zijn oppervlak verschillende
moleculaire structuren:
- PAMPs: herkend door PRRs cellen aangeboren IS
- T-cel epitopen:
* aangeboden door APC
* herkend door T-lymfocyt
- B-cel epitopen: herkend door B-lymfocyt
PRRs ubiquitair aanwezig op cellen van het aangeboren IS:
sommige PRRs op meerdere cellen aanwezig maar niet op
ze allemaal.
voorbeeld: PRR F zit enkel op immature DC en MC/MF maar niet op neutrofielen/epitheel!
4
IMMUUNSYSTEEM
1. ORGANEN VAN HET IMMUUNSYSTEEM
We hebben 2 groepen van organen van het immuunsysteem: primaire en secundaire lymfoïde organen.
- primair: beenmerg + thymus
- secundair: lymfeknopen + tonsillen + adenoïden (neusamandelen) + MALT (BALT + GALT)
PRIMAIRE LYMFOÏDE ORGANEN
Beenmerg
- vorming van alle hematopoëtische cellen uit CD34+ stamcel
- vorming, rijping en opleiding van B cellen
Thymus
- geen vorming van cellen
- rijping en opleiding van T cellen
Opleiding = leren discrimineren tussen “eigen” en “niet-eigen”
* gebeurt onafhankelijk van het vreemde Ag
→ er wordt geen vreemd Ag aangevoerd naar primaire lymfoide organen
* opleiding afhankelijk van lichaamseigen Ag = auto-antigenen
→ belangrijk om uiteindelijk naieve rijpe T en B cellen het onderscheid hebben
te geleerd tussen lichaamsvreemd en lichaamseigen
→ naieve rijpe T en B cellen die geen lichaamseigen Ag maar wel lichaamsvreemde
Ag kunnen herkennen: circulatie + deelname aan immuunrespons
SECUNDAIR LYMFOÏDE ORGANEN
De secundair lymfoïde organen zijn: lymfeknopen, milt en MALT (GALT + BALT).
MALT = mucosa associated lymphoid tissue
GALT = gut associated lymphoid tissue
BALT = bronchus associated lymphoid tissue
Functie: staan in voor optimaliseren van het contact tussen het lichaamsvreemd Ag en de cellen van het
verworven IS, nl. T en B cellen.
- aanvoer van het antigen:
* rechtstreeks
* via APC (DC): 1. Immature DC neemt Ag op
2. Primaire immunologische synaps:
mature DC biedt Ag aan aan T cel
3. Secundaire immunologische synaps:
synaps tussen geactiveerde T cel (1° synaps) en
B-cel die Ag zelf al herkend en gefagocyteerd heeft
→ Ag presentatie waardoor proliferatie/polarisatie
1
,2. OORSPRONG EN OPLEIDING (RIJPING)
Oorsprong van elke immuuncompetente cel: CD34+ multipotentiële humane stamcel
= HPCA-1 (humane progenitorcel antigen nr. 1)
differentiatie
Common Myeloid Progenitor (CMP) Common Lymfoid Progenitor (CLP)
- Granulocyten (neutro, eosino, baso) - T en B cellen
- Monocyten → macrofagen - Natural Killer cellen
- Erythrocyten - Innate lymfocyten (ILCs):
- Megakaryotcyten → thrombocyten ILC-1, ILC-2, ILC-3
Opmerking: ILCs zijn niet bij opgenomen in deze afbeelding maar horen wel bij CLP!
Uitzonderingen van cellen: mestcellen en dendritische cellen hebben een eigen cellijn waaruit ze ontstaan!
Waarom secundaire lymfoïde organen en recirculatie van lymfocyten?
- in rust: slechts klein aantal antigeenspecifieke T en B cellen die het Ag herkennen
→ 99.99% herkent antigen niet
- activatie: klonale activatie (deel van T en B lymfocyten in rust wordt geactiveerd, enkel deze die specifiek zijn
voor het antigen) gebeurt in secundaire lymfoide organen
→ verzamelplaats voor Ag
→ verzamelplaats voor specifieke T- en B-cellen: nadat ze BM/thymus verlaten hebben gaan
ze via circulatie naar 2° lymfoide organen
- indien geen activatie van T of B cel: gaat secundair lymfoid orgaan verlaten en terug via die circulatie naar een
ander secundair lymfoid orgaan migreren tot er activatie optreedt
DUS verblijf binnen 2° lymf orgaan is zeer kort tenzij activatie optreedt
2
, 3. CELLEN VAN HET AANGEBOREN (INNATE) IMMUUNSYSTEEM
De cellen van het aangeboren IS zijn: mononucleaire fagocyten (monocyten/macrofagen), polymorfonucleaire
granulocyten (neutrofielen, basofielen, eosinofielen), NK-cellen, ILCs, megakaryocyten, mestcellen en DC.
Ze behoren allemaal tot de myloïde reeks behalve de NK-cellen en de ILCs, deze behoren tot de lymfoïde reeks.
NK cel Granulocyten Monocyt/ Eosino- ILCs Auxillary DC
Macrofaag fielen cells:
mestcel,
basofielen,,
BP
doden virus- - fagocytose - fagocytose, - fagocytose, Sturen van het Vrijzetten Antigeen-
geïnfecteerde - geen APC - APC vnl. wormen immuunantwoord van presentatie
en tumor - homeostase/ - APC (in mucosa) mediatoren:
cellen weefselherstel histamine,
ea.
Opmerking:
- professioneel APC = cel die vanaf in het begin over de capaciteit beschikt om Ag te presenteren
→ DC, monocyten/macrofagen
- niet-professioneel APC = cel die Ag kan presenteren maar niet vanaf in het begin
→ B-lymfocyt
STAMCELLEN: CD34+
- stamcellen kunnen zich op 2 plaatsen ophouden:
* antenataal (voor de geboorte): dooierzak, foetale lever
* postnataal: beenmerg
- omni of pluripotent & zelf-genererend:
* omni of pluripotent: kunnen elke richting uit differentiëren
* zelf-genererend: kunnen zichzelf vermenigvuldigen
- identificatie: dragen CD34 merker
* CD34 zit op celmembraan van de stamcellen
* CD34 is een adhesiemolecule dat toelaat om te binden met de matrix van oa. het beenmerg
- CD34+ stamcel geeft aanleiding tot 2 differentiatielijnen: CMP en CLP
MACROFAGEN/MONOCYTEN
Algemeen
- oorsprong: CD34+ stamcel → CMP → monocyt → macrofaag
* de uitrijping van monocyt naar macrofaag gebeurt in perifere weefels
* monocyt wordt gevormd in het beenmerg en bereikt de bloedbaan,
via circulatie naar de weefsels waar ze gaat differentiëren in weefselspecifieke
macrofaag = residentiële macrofagen
voorbeeld: lever macrofagen = Küppfer cellen, MF in BW = histiocyten,
in longen = alveolaire macrofagen, in nier = mesengiale cellen,
in beenderen = osteoclasten, in zenuwweefsel = microglia
→ zijn niet te vergelijken met elkaar, veel verschillen !!!
3
, - immunofenotypering van MC/MF: antiCD14
* CD14 = Toll-like receptor nr 4: herkent LPS (lipopolysacchariden in membraan van G- bacteriën)
→ LPS = DAMP
* MC/MF bezig CD14 op membraan <
- MC/MF hebben ook een antigeenpresenterende functie → MHC-I en MHC-II
Functie
1. Fagocytose die aanleiding geeft tot vertering van het pathogeen
- PAMPs-PRR (ook DAMPs)
- opsonisatie
2. Antigeenpresenterend vermogen
3. Inductie van ontsteking:
degranulatie met vrijzetting van cytokines/chemokines en elementen van het aangeboren IS
die aanleiding geven tot ontsteking waarbij zowel lokale als algemene symptomen van de
ontsteking kunnen worden verklaard
4. Macrofagen: weefselherstel, vnl. residentiële macrofagen type 2 (MF2)
FUNCTIE 1: FAGOCYTOSE DOOR PAMPS-PRR
Antigeenherkenning door MC/MF (en andere cellen van aangeboren IS) gebeurt via PAMPs = Pathogen
associated molecular patterns of DAMPs = Damage associated molecular patterns
* PAMPs: pathogeen
* DAMPs: vrijgesteld door weefselschade, bvb stress epitheel of ontstoken weefsel
De PAMPs/DAMPs worden herkend door PRRs = Pattern Recognition Receptors die zich bevinden op het
membraan van verschillende cellen van het aangeboren IS.
- Verschillende cellen van het aangeboren IS zijn
voorzien van verschillende PRRs:
MC/MF, polymorfonucleairen, immature DC
- PRRs kunnen ook voorkomen op het epitheel!
- Verschillende PRRs kunnen aanwezig zijn op eenzelfde
cel
- PRRs herkennen PAMPs/DAMPs
Een pathogeen heeft op zijn oppervlak verschillende
moleculaire structuren:
- PAMPs: herkend door PRRs cellen aangeboren IS
- T-cel epitopen:
* aangeboden door APC
* herkend door T-lymfocyt
- B-cel epitopen: herkend door B-lymfocyt
PRRs ubiquitair aanwezig op cellen van het aangeboren IS:
sommige PRRs op meerdere cellen aanwezig maar niet op
ze allemaal.
voorbeeld: PRR F zit enkel op immature DC en MC/MF maar niet op neutrofielen/epitheel!
4
