BIOCHEMIE
10 HET IMMUUNSYSTEEM
Introductie
Ons lichaam: voortdurend blootgesteld aan aan bacteriën, virussen en parasieten..
à verdediging tegen invasies
Hoe beschermt het immuunsysteem ons? Het menselijk lichaam heeft twee
verdedigingsmechanismen:
1. AANGEBOREN immuunsysteem à reageert snel op kenmerken die in veel pathogenen
aanwezig zijn. Kan niet alles oplossen (is meer algemeen).
2. ADAPTIEF/VERWORVEN immuunsysteem à reageert op specifieke kenmerken die alleen bij
een bepaald pathogeen aanwezig zijn. Meer specifiek, adaptief, aanpasbaar ifv wat er
binnenkomt
In staat om:
à veel verschillende soorten antilichamen (eiwit) produceren (meer dan 108) die in staat zijn
om een groot aantal vreemde stoffen te gaan herkennen
à meer dan 1012 receptoren op immuuncellen (T-celreceptoren/TCR’s) produceren, die elk
een andere oppervlak bevatten en specifiek kunnen binden op een structuur van een
vreemde molecule
Beide identificeren eerst kenmerken van ziekteverwekkende organismen en werken vervolgens om
die organismen te elimineren of te neutraliseren.
Het immuunsysteem moet voldoen aan twee enorme uitdagingen bij de identificatie van
ziekteverwekkers:
1. Een systeem van receptoren produceren dat divers genoeg is om een breed scala aan
potentiële pathogenen te herkennen
2. Indringers en hun ziekteverwekkende producten onderscheiden van de eigen organismen
producten).
Meestal kunnen de anti-lichamen het verschil maken tussen lichaamsstoffen en indringers, en
als dat niet lukt = auto-imuunziektes à eigen weefsel gaat ons eigen lichaam aanvallen
Aangeboren immuniteit is een oud evolutionair verdedigingssysteem
Aangeboren immuniteit = eerste verdedigingslinie tegen vreemde pathogenen
Werkt vaak samen met het verworven immuunsysteem.
, Componenten van het aangeboren immuunsysteem:
- Epitheellaag die gastheercellen omringt
- Gespecialiseerde cellen (fagocyten) à nemen pathogenen op en vernietigen ze
- Familie van receptoren die specifieke kenmerken (aanwezig in meeste pathogenen) kunnen
herkennen. Een bekend voorbeeld van deze receptoren zijn de Toll-like receptoren (TLR’s).
Opbouw TLR:
- Groot extracellulair domein: vnl opgebouwd uit LRR
(leucine-rijke herhalingen). Menselijke TLR bevatten 18-
27 LRR
- Cysteine rijk domein
- Enkele transmembraan-helix
- Intracellulair signaleringsdomein = koppelingsplaats voor
andere eiwitten
De meeste TLR's worden tot expressie gebracht in het
celmembraan voor de detectie van extracellulaire pathogenen
zoals schimmels en bacteriën.
Andere TLR's bevinden zich in de membranen van interne
compartimenten voor de detectie van intracellulaire pathogenen
zoals virussen en sommige bacteriën.
Zo’n receptor (TLR) herkent specifieke moleculaire eigenschappen (PAMP = pathogeen moleculair
patroon) die voornamelijk worden aangetroffen op binnenvallende organismen.
Vb PAMP: lipopolysaccharide (LPS), een specifieke klasse van glycolipiden gevonden in de celwanden
van Gram-negatieve bacterias zoals E. coli. LPS wordt herkend door TLR-4. De respons van het
aangeboren immuunsysteem op LPS kan eenvoudig worden aangetoond. Injectie van minder dan 1
mg LPS in een mens produceert koorts en andere tekenen van ontsteking, hoewel er geen levende
organismen worden geïntroduceerd.
Hoe herkennen TLR's PAMPs? Het leucine-rijke herhalingsdomein van humaan TLR-3 heeft een
opmerkelijke structuur (Figuur). Elk van zijn LRR-eenheden draagt een enkele β-streng bij aan een
grote parallelle β-laag die de binnenkant van een concave structuur vormt. Deze haakachtige structuur
suggereert onmiddellijk een model voor hoe TLR's PAMPs binden - namelijk dat de PAMP op de
binnenkant van de "haak" ligt. PAMP-binding lijkt te leiden tot de vorming van een specifiek dimeer
van de TLR. De cytoplasmatische zijde van dit dimeer is een signaleringsdomein dat de
signaaltransductieroute initieert.
10 HET IMMUUNSYSTEEM
Introductie
Ons lichaam: voortdurend blootgesteld aan aan bacteriën, virussen en parasieten..
à verdediging tegen invasies
Hoe beschermt het immuunsysteem ons? Het menselijk lichaam heeft twee
verdedigingsmechanismen:
1. AANGEBOREN immuunsysteem à reageert snel op kenmerken die in veel pathogenen
aanwezig zijn. Kan niet alles oplossen (is meer algemeen).
2. ADAPTIEF/VERWORVEN immuunsysteem à reageert op specifieke kenmerken die alleen bij
een bepaald pathogeen aanwezig zijn. Meer specifiek, adaptief, aanpasbaar ifv wat er
binnenkomt
In staat om:
à veel verschillende soorten antilichamen (eiwit) produceren (meer dan 108) die in staat zijn
om een groot aantal vreemde stoffen te gaan herkennen
à meer dan 1012 receptoren op immuuncellen (T-celreceptoren/TCR’s) produceren, die elk
een andere oppervlak bevatten en specifiek kunnen binden op een structuur van een
vreemde molecule
Beide identificeren eerst kenmerken van ziekteverwekkende organismen en werken vervolgens om
die organismen te elimineren of te neutraliseren.
Het immuunsysteem moet voldoen aan twee enorme uitdagingen bij de identificatie van
ziekteverwekkers:
1. Een systeem van receptoren produceren dat divers genoeg is om een breed scala aan
potentiële pathogenen te herkennen
2. Indringers en hun ziekteverwekkende producten onderscheiden van de eigen organismen
producten).
Meestal kunnen de anti-lichamen het verschil maken tussen lichaamsstoffen en indringers, en
als dat niet lukt = auto-imuunziektes à eigen weefsel gaat ons eigen lichaam aanvallen
Aangeboren immuniteit is een oud evolutionair verdedigingssysteem
Aangeboren immuniteit = eerste verdedigingslinie tegen vreemde pathogenen
Werkt vaak samen met het verworven immuunsysteem.
, Componenten van het aangeboren immuunsysteem:
- Epitheellaag die gastheercellen omringt
- Gespecialiseerde cellen (fagocyten) à nemen pathogenen op en vernietigen ze
- Familie van receptoren die specifieke kenmerken (aanwezig in meeste pathogenen) kunnen
herkennen. Een bekend voorbeeld van deze receptoren zijn de Toll-like receptoren (TLR’s).
Opbouw TLR:
- Groot extracellulair domein: vnl opgebouwd uit LRR
(leucine-rijke herhalingen). Menselijke TLR bevatten 18-
27 LRR
- Cysteine rijk domein
- Enkele transmembraan-helix
- Intracellulair signaleringsdomein = koppelingsplaats voor
andere eiwitten
De meeste TLR's worden tot expressie gebracht in het
celmembraan voor de detectie van extracellulaire pathogenen
zoals schimmels en bacteriën.
Andere TLR's bevinden zich in de membranen van interne
compartimenten voor de detectie van intracellulaire pathogenen
zoals virussen en sommige bacteriën.
Zo’n receptor (TLR) herkent specifieke moleculaire eigenschappen (PAMP = pathogeen moleculair
patroon) die voornamelijk worden aangetroffen op binnenvallende organismen.
Vb PAMP: lipopolysaccharide (LPS), een specifieke klasse van glycolipiden gevonden in de celwanden
van Gram-negatieve bacterias zoals E. coli. LPS wordt herkend door TLR-4. De respons van het
aangeboren immuunsysteem op LPS kan eenvoudig worden aangetoond. Injectie van minder dan 1
mg LPS in een mens produceert koorts en andere tekenen van ontsteking, hoewel er geen levende
organismen worden geïntroduceerd.
Hoe herkennen TLR's PAMPs? Het leucine-rijke herhalingsdomein van humaan TLR-3 heeft een
opmerkelijke structuur (Figuur). Elk van zijn LRR-eenheden draagt een enkele β-streng bij aan een
grote parallelle β-laag die de binnenkant van een concave structuur vormt. Deze haakachtige structuur
suggereert onmiddellijk een model voor hoe TLR's PAMPs binden - namelijk dat de PAMP op de
binnenkant van de "haak" ligt. PAMP-binding lijkt te leiden tot de vorming van een specifiek dimeer
van de TLR. De cytoplasmatische zijde van dit dimeer is een signaleringsdomein dat de
signaaltransductieroute initieert.
