28-10-2024
Basisconcepten in de immunologie
Het afweersysteem geeft afweer middels het immuunsysteem dat ons onvatbaar dient te
maken. Te samen is het primaire doel: samenleven met micro-organismen.
Micro-organismen willen wij niet in het lichaam, hier kunnen zij namelijk vermeerderen en
schade aanbrengen. Er is een variatie aan pathogenen, elke groep pathogenen heeft
specifieke kenmerken en genereert specifiek immuun-antwoord, te danken aan de
co-evolutie.
Het afweer bestaat uit meerdere fases. Anatomische barrière, complement/antimicrobial
proteins, innate immune cells en adaptive immunity. Deze zijn onderdeel van de
aangeboren en verworven immuniteit die samenwerken.
- Innate: De fysieke barrières van het lichaam, phagocyten, dendritische cellen, NK
cellen en complement. Binnen 12 uur actief.
- Adaptive: APCs, B- en T lymfocyten en hun naloper cellen. Na een dag actief.
Zonder aangeboren immuunsysteem zullen pathogenen door blijven delen, zonder innate
immuunsysteem werkt al beter, maar na verloop van tijd kunnen de pathogenen blijven
delen.
De aspecifieke afweer bestaat uit antimicrobiële peptiden, complement routes, toxische
producten en fagocytose. Dit kan leiden tot weefselschade, gezien deze onderdelen ook
toxisch zijn voor ons zelf, morbiditeit en mortaliteit is nadelig voor de overleving van species.
Het complementsysteem en antimicrobiële
peptiden is het eerste wat wordt geactiveerd
bij een immuunrespons, dit gebeurt bij de
innate immunity 0-4 uur. De volgende
respons is het vroege aangeboren
immuunsysteem 4- 96 uur, deze worden
geactiveerd door het herkennen van pathogen-associated molecular patterns. Hierna
komt het adaptieve immuunsysteem > 96, waarbij de B en T cellen betrokken zijn.
De fagocyterende cellen:
Macrofagen; Macrofagen zitten in weefsels en zijn lang leven. Dit zijn mature monocyten,
monocyten circuleren in het bloed. Monocyten en macrofagen zijn beide fagocyten.
Macrofagen kunnen ook T-cellen activeren, maar zijn hier minder goed in.
- Fagocytosis en activatie van bacteriële mechanismen, antigeen presentatie en
cytokine productie. Eerste effect na snee.
Dendritische cel; DCs zijn fagocytair in immature vorm in weefsels, ze migreren naar
lymfeknopen bij activatie en belangrijkste rol is het fungeren als APC.
- Antigeen opname in peripheral sites, antigeenpresentatie en cytokine productie.
Neutrophil: Zijn kortlevend en worden extra aangemaakt tijdens infectie. Migreren van
bloed naar infectie als ze worden aangetrokken.
- Fagocytosis en activatie van bacteriocide mechanismen. Ook effectief tegen
bacteriën en schimmels.
Ze veroorzaken schade, zijn krachtig en daarom kort levend.
,De secretoire cellen:
Mest cell: In weefsels en zijn lang-levend, na actievatie secretie van inhoud granules voor
anti-parasitaire respons en betrokken bij allergieën.
Eosinophil en basophil; Kortlevend en komen nauwelijks voor in de circulatie in normale
omstandigheden. Gaan naar plek van infectie en hier uit de bloedbaan gaan om hier inhoud
van granules te secreteren. Voor anti-parasitaire respons en betrokken bij allergieën.
-> Hebben effect op parasieten door stoffen over deze parasieten uit te scheiden, deze
kunnen niet gefagocyteerd worden. Zorgen voor produceren vocht en contraheren gladde
spier in darm voor het fysiek uitscheiden van deze parasiet. Bij allergieën komen
vergelijkbare effecten doordat antiparasitaire reacties tegen allergenen tot stand komen.
ILCs (innate lymphoid cells) en NKs behoren tot het aangeboren immuunsysteem.
NK-cellen geven lytische granules vrij die virus geïnfecteerde cellen en tumorcellen kunnen
doden. ILC1, 2 en 3 ofwel LTi cellen.
De B en T cellen vormen de effector cellen van het verworven immuunsysteem.
- Bcel; BCR crosslinked met specifieke antigen, dan differentieert B cel tot plasmacel
en produceert antigeen-specifieke antilichamen.
- Tcel; TCR crosslinked met MHC.antigeen peptide complex dan differentieert tot
effector T cel, CD8+ en CD4+. kleine cellen met grote kern, weinig transcriptie.
CD8+ cellen worden CTL, CD4+ worden Th cellen -> antistofvorming, fagocytfunctie en
CTL-functies.
Mechanismen van het aangeboren immuunsysteem
Na de fysieke barrière komen de PRR's, complement, inflammation, NK cells en uiteindelijk
activatie van adaptieve immuniteit door dendritische cellen.
Macrofagen brengen ontsteking op gang naar activatie door pathogenen, PRRs
zijn receptoren op cellen van het aangeboren immuunsysteem die sensoren zijn
van infectie, ze kunnen onderscheid maken tussen lichaamseigen en niet.
PRRs herkennen PAMPs. PRRs zorgen ervoor dat het lichaam weet dat
microben aanwezig zijn en zorgen voor activatie met doel doden van indringers.
TLRs zijn de bekendste PRRs, er zijn 10 verschillende soorten die specifieke structuren van
bacteriën herkennen.
- TLRs kunnen op het celmembraan zitten of in het membraan van een endosoom die
IC componenten herkent zoal 7 en 8 die ssRNA herkennen.
TLRs worden met 2 bij elkaar gedreven door binding van PAMP waardoor twee
signalerings domeinen tegen elkaar komen en vervolgens werken mbv trans
autofosforylatie wat zorgt voor transcriptie in de kern. - 3.14
NFkB ligt inactief klaar door binding met ikB, door de signalering van de TLRs wordt ikB
losgemaakt en afgebroken. NFkB is een TF die vervolgens die kern in kan en transcriberen.
Deze transcriptie kan leiden tot
- Cytokine, kleine eiwitten die responsen induceren via receptor binding. Vb; IL.
- Chemokines, chemo-attractante cytokines induceren gerichte beweging van in de
buurt liggende cellen met de juiste chemokine receptor (chemotaxis).
Receptoren binden chemokines wat ervoor zorgt dat alle receptoren naar een kant gaan,
waardoor de cel een richting heeft waardoor de concentratie tegen het gradiënt in volgt.
Cytokine kan endotheelcellen veranderen zodat immuuncellen naar de infectie haard
kunnen. Zwelling ontstaat hier ook doordat ook vloeistof langs endotheel kan.
, IL-6 geeft specifiek koorts, wellicht zorgt voor redigeren
energie naar afweer. IL-1B, TNF-a, CXCL8 en IL12.
Voor het opnemen van een pathogeen zijn receptoren
nodig. Deze receptoren binden microben en hun
componenten waarna het geïnternaliseerd wordt en
afgebroken in fagolysosoom.
Het complement systeem bestaat uit 50 eiwitten die
circuleren inactief in ons bloed. Bij ontsteking gaan deze naar de infectiehaard langs het
doorlaatbare endotheel. Bij herkenning van pathogeen vogt een cascade van enzymatische
reacties, waarbij in vaste volgorde een cascade tot stand komt door het afknippen van een
fragment die een biologische functie heeft.
- Er zijn 3 manieren om de inactieve eiwitten te activeren. Lectine pathway: door
binding aan opp zoals ficoline en MBL is er vorming C3convertase, dat C3 in C3a
en C3b knipt. C3a blijft opgelost en C3b bindt aan pathogeen. Classical pathway;
C1q interacts met pathogeen surface of met antilichamen die gebonden zijn aan
oppervlakte, leidt tot C3 convertase. Ook is er de alternatieve pathway.
- C3a, C5a helpen bij ontsteking en C3b bij fagocytose door als adaptor eiwit te
werken voor de C3b fagocyt receptoren. Dit is een opsonine, elk molecuul dat
fagocytose versterkt zoals ook C4b en IgG antilichamen.
- C3a, C4a en C5a zijn anafylatoxines, bij bacteriën in het bloed komen deze in het
bloed en hebben in heel het lichaam effect waardoor een persoon in anafylactische
shock terecht komt.
Een C5b67 complex kunnen met C8 en C9 een membrane attack complex vormen
waardoor de bacterie leeg loopt. Dus meer ontsteking, meer fagocytose en leeglopen van
bacteriën.
Cellen zoals macrofagen en dendritische cellen kunnen door de bloedbaan heen bewegen
om in weefsel te komen, dit gaat door.
- Rolling adhesion, dit gebeurt omdat je stromende cellen niet in een keer wilt laten
stoppen en daarmee de cel scheurt, de cel vertraagt daarom. Alle afweer cellen
hebben s-Lex gebonden. Door het uitscheiden van cytokines TNF-a en IL-1b
waarna de endotheelcel E- en P-selectines gaat maken. De interactie tussen s-Lex
en selectines zijn zwak, het wordt vertraagd. LPS van Gram- en C5a van
complement-activatie.
- Tight binding, de vorige signaal moleculen zorgen ook voor uitscheiding ICAM-1 die
LFA-1 sterk kan binden. Het LFA molecuul is inactief, door IL-8 wordt het actief en
ICAM-1 kan binden. LFA-1 is gebogen, bij signalering gaat hij activeren -> strekken.
- Diapedesis, tussen of door de cel heen kruipen middels CD31-CD31 interactie en
komt in weefsel terecht.
- Migration IL-8, een chemokine, wordt gebruikt om neutrofiel naar de plek in weefsel
te brengen waar de meeste ontsteking is. Ook C5a chemoattractant.
Bij een lokale ontsteking kan bloed stollen om te zorgen dat bacteriën niet verder via de
bloedbaan kunnen bewegen en de hand afsterft. Dit gaat fout bij systemische ontstekingen.
Basisconcepten in de immunologie
Het afweersysteem geeft afweer middels het immuunsysteem dat ons onvatbaar dient te
maken. Te samen is het primaire doel: samenleven met micro-organismen.
Micro-organismen willen wij niet in het lichaam, hier kunnen zij namelijk vermeerderen en
schade aanbrengen. Er is een variatie aan pathogenen, elke groep pathogenen heeft
specifieke kenmerken en genereert specifiek immuun-antwoord, te danken aan de
co-evolutie.
Het afweer bestaat uit meerdere fases. Anatomische barrière, complement/antimicrobial
proteins, innate immune cells en adaptive immunity. Deze zijn onderdeel van de
aangeboren en verworven immuniteit die samenwerken.
- Innate: De fysieke barrières van het lichaam, phagocyten, dendritische cellen, NK
cellen en complement. Binnen 12 uur actief.
- Adaptive: APCs, B- en T lymfocyten en hun naloper cellen. Na een dag actief.
Zonder aangeboren immuunsysteem zullen pathogenen door blijven delen, zonder innate
immuunsysteem werkt al beter, maar na verloop van tijd kunnen de pathogenen blijven
delen.
De aspecifieke afweer bestaat uit antimicrobiële peptiden, complement routes, toxische
producten en fagocytose. Dit kan leiden tot weefselschade, gezien deze onderdelen ook
toxisch zijn voor ons zelf, morbiditeit en mortaliteit is nadelig voor de overleving van species.
Het complementsysteem en antimicrobiële
peptiden is het eerste wat wordt geactiveerd
bij een immuunrespons, dit gebeurt bij de
innate immunity 0-4 uur. De volgende
respons is het vroege aangeboren
immuunsysteem 4- 96 uur, deze worden
geactiveerd door het herkennen van pathogen-associated molecular patterns. Hierna
komt het adaptieve immuunsysteem > 96, waarbij de B en T cellen betrokken zijn.
De fagocyterende cellen:
Macrofagen; Macrofagen zitten in weefsels en zijn lang leven. Dit zijn mature monocyten,
monocyten circuleren in het bloed. Monocyten en macrofagen zijn beide fagocyten.
Macrofagen kunnen ook T-cellen activeren, maar zijn hier minder goed in.
- Fagocytosis en activatie van bacteriële mechanismen, antigeen presentatie en
cytokine productie. Eerste effect na snee.
Dendritische cel; DCs zijn fagocytair in immature vorm in weefsels, ze migreren naar
lymfeknopen bij activatie en belangrijkste rol is het fungeren als APC.
- Antigeen opname in peripheral sites, antigeenpresentatie en cytokine productie.
Neutrophil: Zijn kortlevend en worden extra aangemaakt tijdens infectie. Migreren van
bloed naar infectie als ze worden aangetrokken.
- Fagocytosis en activatie van bacteriocide mechanismen. Ook effectief tegen
bacteriën en schimmels.
Ze veroorzaken schade, zijn krachtig en daarom kort levend.
,De secretoire cellen:
Mest cell: In weefsels en zijn lang-levend, na actievatie secretie van inhoud granules voor
anti-parasitaire respons en betrokken bij allergieën.
Eosinophil en basophil; Kortlevend en komen nauwelijks voor in de circulatie in normale
omstandigheden. Gaan naar plek van infectie en hier uit de bloedbaan gaan om hier inhoud
van granules te secreteren. Voor anti-parasitaire respons en betrokken bij allergieën.
-> Hebben effect op parasieten door stoffen over deze parasieten uit te scheiden, deze
kunnen niet gefagocyteerd worden. Zorgen voor produceren vocht en contraheren gladde
spier in darm voor het fysiek uitscheiden van deze parasiet. Bij allergieën komen
vergelijkbare effecten doordat antiparasitaire reacties tegen allergenen tot stand komen.
ILCs (innate lymphoid cells) en NKs behoren tot het aangeboren immuunsysteem.
NK-cellen geven lytische granules vrij die virus geïnfecteerde cellen en tumorcellen kunnen
doden. ILC1, 2 en 3 ofwel LTi cellen.
De B en T cellen vormen de effector cellen van het verworven immuunsysteem.
- Bcel; BCR crosslinked met specifieke antigen, dan differentieert B cel tot plasmacel
en produceert antigeen-specifieke antilichamen.
- Tcel; TCR crosslinked met MHC.antigeen peptide complex dan differentieert tot
effector T cel, CD8+ en CD4+. kleine cellen met grote kern, weinig transcriptie.
CD8+ cellen worden CTL, CD4+ worden Th cellen -> antistofvorming, fagocytfunctie en
CTL-functies.
Mechanismen van het aangeboren immuunsysteem
Na de fysieke barrière komen de PRR's, complement, inflammation, NK cells en uiteindelijk
activatie van adaptieve immuniteit door dendritische cellen.
Macrofagen brengen ontsteking op gang naar activatie door pathogenen, PRRs
zijn receptoren op cellen van het aangeboren immuunsysteem die sensoren zijn
van infectie, ze kunnen onderscheid maken tussen lichaamseigen en niet.
PRRs herkennen PAMPs. PRRs zorgen ervoor dat het lichaam weet dat
microben aanwezig zijn en zorgen voor activatie met doel doden van indringers.
TLRs zijn de bekendste PRRs, er zijn 10 verschillende soorten die specifieke structuren van
bacteriën herkennen.
- TLRs kunnen op het celmembraan zitten of in het membraan van een endosoom die
IC componenten herkent zoal 7 en 8 die ssRNA herkennen.
TLRs worden met 2 bij elkaar gedreven door binding van PAMP waardoor twee
signalerings domeinen tegen elkaar komen en vervolgens werken mbv trans
autofosforylatie wat zorgt voor transcriptie in de kern. - 3.14
NFkB ligt inactief klaar door binding met ikB, door de signalering van de TLRs wordt ikB
losgemaakt en afgebroken. NFkB is een TF die vervolgens die kern in kan en transcriberen.
Deze transcriptie kan leiden tot
- Cytokine, kleine eiwitten die responsen induceren via receptor binding. Vb; IL.
- Chemokines, chemo-attractante cytokines induceren gerichte beweging van in de
buurt liggende cellen met de juiste chemokine receptor (chemotaxis).
Receptoren binden chemokines wat ervoor zorgt dat alle receptoren naar een kant gaan,
waardoor de cel een richting heeft waardoor de concentratie tegen het gradiënt in volgt.
Cytokine kan endotheelcellen veranderen zodat immuuncellen naar de infectie haard
kunnen. Zwelling ontstaat hier ook doordat ook vloeistof langs endotheel kan.
, IL-6 geeft specifiek koorts, wellicht zorgt voor redigeren
energie naar afweer. IL-1B, TNF-a, CXCL8 en IL12.
Voor het opnemen van een pathogeen zijn receptoren
nodig. Deze receptoren binden microben en hun
componenten waarna het geïnternaliseerd wordt en
afgebroken in fagolysosoom.
Het complement systeem bestaat uit 50 eiwitten die
circuleren inactief in ons bloed. Bij ontsteking gaan deze naar de infectiehaard langs het
doorlaatbare endotheel. Bij herkenning van pathogeen vogt een cascade van enzymatische
reacties, waarbij in vaste volgorde een cascade tot stand komt door het afknippen van een
fragment die een biologische functie heeft.
- Er zijn 3 manieren om de inactieve eiwitten te activeren. Lectine pathway: door
binding aan opp zoals ficoline en MBL is er vorming C3convertase, dat C3 in C3a
en C3b knipt. C3a blijft opgelost en C3b bindt aan pathogeen. Classical pathway;
C1q interacts met pathogeen surface of met antilichamen die gebonden zijn aan
oppervlakte, leidt tot C3 convertase. Ook is er de alternatieve pathway.
- C3a, C5a helpen bij ontsteking en C3b bij fagocytose door als adaptor eiwit te
werken voor de C3b fagocyt receptoren. Dit is een opsonine, elk molecuul dat
fagocytose versterkt zoals ook C4b en IgG antilichamen.
- C3a, C4a en C5a zijn anafylatoxines, bij bacteriën in het bloed komen deze in het
bloed en hebben in heel het lichaam effect waardoor een persoon in anafylactische
shock terecht komt.
Een C5b67 complex kunnen met C8 en C9 een membrane attack complex vormen
waardoor de bacterie leeg loopt. Dus meer ontsteking, meer fagocytose en leeglopen van
bacteriën.
Cellen zoals macrofagen en dendritische cellen kunnen door de bloedbaan heen bewegen
om in weefsel te komen, dit gaat door.
- Rolling adhesion, dit gebeurt omdat je stromende cellen niet in een keer wilt laten
stoppen en daarmee de cel scheurt, de cel vertraagt daarom. Alle afweer cellen
hebben s-Lex gebonden. Door het uitscheiden van cytokines TNF-a en IL-1b
waarna de endotheelcel E- en P-selectines gaat maken. De interactie tussen s-Lex
en selectines zijn zwak, het wordt vertraagd. LPS van Gram- en C5a van
complement-activatie.
- Tight binding, de vorige signaal moleculen zorgen ook voor uitscheiding ICAM-1 die
LFA-1 sterk kan binden. Het LFA molecuul is inactief, door IL-8 wordt het actief en
ICAM-1 kan binden. LFA-1 is gebogen, bij signalering gaat hij activeren -> strekken.
- Diapedesis, tussen of door de cel heen kruipen middels CD31-CD31 interactie en
komt in weefsel terecht.
- Migration IL-8, een chemokine, wordt gebruikt om neutrofiel naar de plek in weefsel
te brengen waar de meeste ontsteking is. Ook C5a chemoattractant.
Bij een lokale ontsteking kan bloed stollen om te zorgen dat bacteriën niet verder via de
bloedbaan kunnen bewegen en de hand afsterft. Dit gaat fout bij systemische ontstekingen.
