Casus 10; ‘mucosale immuniteit, ken je antilichamen’
Leerdoelen
1) Activatie van B-cellen
- Welke antigenen, B-cel receptoren etc.
- Via T-afhankelijke antigenen
- Via T-onafhankelijke antigenen
2) Welke antilichamen worden gemaakt na activatie en wat is hun functie?
3) Interactie Th-cellen en B-cellen
- Inclusief antilichamen en hun functies
4) Structuur antilichaam
- Heavy en light chain
5) Rol van IgA’s en wat heeft een deficiëntie daarvan tot gevolg?
Uitwerken leerdoelen
1) Activatie van B-cellen
- Welke antigenen, B-cel receptoren etc.
- Via T-afhankelijke antigenen
- Via T-onafhankelijke antigenen
- Interactie Th-cellen en B-cellen
- Complement
Betrokken cellen
Naïeve B-lymfocyten brengen twee klassen van membraan gebonden antilichamen tot
expressie; IgM en IgD. Deze functioneren als de receptoren voor antigenen. Deze naïeve
B-cellen worden geactiveerd door onder andere antigenen. De activering van de receptoren
van de B-lymfocyten resulteert in proliferatie van antigeen specifieke cellen, klonale
expansie, en hun differentiatie tot effectorcellen (plasmacellen) die antilichamen afscheiden.
De uitgescheiden antilichamen hebben dezelfde specificiteit als die van de naïeve
B-celmembraanreceptoren die antigenen herkennen om de respons op gang te brengen.
Een actieve B-cel kan tot 4000 plasmacellen genereren die tot 10^12 antilichaam moleculen
per dag kunnen produceren. Tijdens hun differentiatie kunnen sommige B-cellen
antilichamen produceren van verschillende zware isotypen, die verschillende effectorfuncties
bemiddelen en die gespecialiseerd zijn om verschillende soorten microben te bestrijden
(omschakeling van isotype van zware ketens).
Herhaalde blootstelling aan een eiwit antigeen resulteert in de productie van antilichamen
met toenemende affiniteit voor het antigeen. Dit proces wordt affiniteits rijping genoemd en
het leidt tot de productie van antilichamen die een beter vermogen hebben om te binden aan
microben om zo hun toxines te neutraliseren.
Antilichaamreacties op verschillende antigenen worden geclassificeerd als T-afhankelijk of
T-onafhankelijk. De B-lymfocyten worden herkend en geactiveerd door een grote
verscheidenheid aan verschillende chemische structuren, waaronder eiwitten,
polysacchariden, lipiden en kleine chemicaliën. Eiwitantigenen worden verwerkt in antigeen
presenteerdecellen (APC’s) en herkend door T-helpercellen, deze spelen een belangrijke rol
bij de activering van B-cellen, het omschakelen van isotype van zware ketens en affiniteits
rijping induceren.
, Wanneer er geen T-helpercellen zijn wekken eiwitantigenen zwakke of geen
antilichaamsreacties op, deze reactie is dus T-afhankelijk. Polysachariden, lipiden en andere
niet-proteïne-antigenen stimuleren de productie van antilichamen zonder de tussenkomst
van Th-cellen. Daarom worden deze niet-eiwitantigenen en die antilichaamreacties daarop
T-onafhankelijk genoemd. De antilichamen die worden geproduceerd als reactie op
T-onafhankelijke antigenen vertonen relatief weinig omschakelingen van isotype van zware
keten.
Verschillende subsets van B-cellen reageren bij voorkeur op eiwit en niet-eiwit antigenen. De
meeste B-cellen worden folliculaire B-cellen genoemd omdat ze zich in de follikels van
lymfoïde organen bevinden. Deze folliculaire B-cellen vormen het grootste deel van de
T-afhankelijke, klasse-geschakelde en hoge affiniteit antilichaamreacties op eiwitantigenen
en geven aanleiding tot langlevende effectorcellen. De marginale zone B-cellen (in
marginale zones van het witte vruchtvlees van de milt) reageren op polysacharide-antigenen
die worden overgedragen door het bloed. De B1B-cellen reageren op niet-proteïne
antigenen in de mucosale weefsels en het peritoneum. Samen brengen de marginale
zone-en B1B-cellen antigeenreceptoren met beperkte diversiteit tot expressie en produceren
voornamelijk IgM-responsen, die veel van de kenmerken van T-afhankelijke lichamen
missen. Als de B-cellen geactiveerd zijn, gebeurt er B-cel proliferatie en differentiatie. De
B-cellen worden voorbereid op interactie met Th-cellen. De cellen kunnen ook beginnen
meer IgM te synthetiseren en zo induceert het de vroege fase van de humorale
immuunrespons (figuur 1 en 2).
T-cel afhankelijke respons
Om een eiwit-antigeen een antilichaam respons te laten stimuleren, moeten B-cellen en
Th-cellen die specifiek zijn voor dat antigeen, samenkomen in lymfoïde organen en op een
zodanig manier samenwerken dat de proliferatie en differentiatie van B-cellen wordt
gestimuleerd. Dit proces werkt zeer efficiënt, omdat eiwitantigenen uitstekende antilichaam
responsen opwekken binnen 3-7 dagen na blootstelling eraan.
Activatie en migratie van Th cellen → Th-cellen die zijn geactiveerd om te differentiëren tot
effectorcellen, interageren met door antigeen gestimuleerde B-lymfocyten aan de randen
van lymfoïde follikels in de perifere lymfoïde organen. De naïeve CD4+ Th-cellen worden
gestimuleerd om te profileren en te differentiëren tot cytokine producerende effector cellen
als resultaat van het herkennen van antigenen op APC, in de lymfoïde organen. Nu de
effector T-cellen gedifferentieerd zijn beginnen ze uit hun normale verblijfplaatsen te
migreren. Sommige van deze T-cellen komen in de bloedsomloop, vinden microbiële
antigenen op afgelegen locaties en roeien de microben uit door de reacties van
celgemedieerde immuniteit. Sommige gedifferentieerde Th-cellen migreren naar de randen
van de lymfoïde follikels terwijl antigeen-gestimuleerde B-lymfocyten in de follikels naar
buiten beginnen te migreren (figuur 3).
Presentatie van antigenen door B-lymfocyten aan Th-cellen → B-lymfocyten die eiwitantigen
binden door hun specifieke antigeenreceptoren endocyteren deze antigenen, verwerken ze
in endosomale blaasjes en vertonen MHC II peptiden voor herkenning door CD4+ Th-cellen.
Het membraan Ig van B cellen is een receptor met hoge affiniteit die een B cel in staat stelt
om specifiek een bepaald antigeen te binden, zelfs wanneer de extracellulaire concentratie
van het antigeen erg laag is. Bovendien wordt antigeen dat wordt gebonden door
membraan-Ig zeer efficiënt geëndocyteerd en afgegeven aan de intracellulaire endosomale
Leerdoelen
1) Activatie van B-cellen
- Welke antigenen, B-cel receptoren etc.
- Via T-afhankelijke antigenen
- Via T-onafhankelijke antigenen
2) Welke antilichamen worden gemaakt na activatie en wat is hun functie?
3) Interactie Th-cellen en B-cellen
- Inclusief antilichamen en hun functies
4) Structuur antilichaam
- Heavy en light chain
5) Rol van IgA’s en wat heeft een deficiëntie daarvan tot gevolg?
Uitwerken leerdoelen
1) Activatie van B-cellen
- Welke antigenen, B-cel receptoren etc.
- Via T-afhankelijke antigenen
- Via T-onafhankelijke antigenen
- Interactie Th-cellen en B-cellen
- Complement
Betrokken cellen
Naïeve B-lymfocyten brengen twee klassen van membraan gebonden antilichamen tot
expressie; IgM en IgD. Deze functioneren als de receptoren voor antigenen. Deze naïeve
B-cellen worden geactiveerd door onder andere antigenen. De activering van de receptoren
van de B-lymfocyten resulteert in proliferatie van antigeen specifieke cellen, klonale
expansie, en hun differentiatie tot effectorcellen (plasmacellen) die antilichamen afscheiden.
De uitgescheiden antilichamen hebben dezelfde specificiteit als die van de naïeve
B-celmembraanreceptoren die antigenen herkennen om de respons op gang te brengen.
Een actieve B-cel kan tot 4000 plasmacellen genereren die tot 10^12 antilichaam moleculen
per dag kunnen produceren. Tijdens hun differentiatie kunnen sommige B-cellen
antilichamen produceren van verschillende zware isotypen, die verschillende effectorfuncties
bemiddelen en die gespecialiseerd zijn om verschillende soorten microben te bestrijden
(omschakeling van isotype van zware ketens).
Herhaalde blootstelling aan een eiwit antigeen resulteert in de productie van antilichamen
met toenemende affiniteit voor het antigeen. Dit proces wordt affiniteits rijping genoemd en
het leidt tot de productie van antilichamen die een beter vermogen hebben om te binden aan
microben om zo hun toxines te neutraliseren.
Antilichaamreacties op verschillende antigenen worden geclassificeerd als T-afhankelijk of
T-onafhankelijk. De B-lymfocyten worden herkend en geactiveerd door een grote
verscheidenheid aan verschillende chemische structuren, waaronder eiwitten,
polysacchariden, lipiden en kleine chemicaliën. Eiwitantigenen worden verwerkt in antigeen
presenteerdecellen (APC’s) en herkend door T-helpercellen, deze spelen een belangrijke rol
bij de activering van B-cellen, het omschakelen van isotype van zware ketens en affiniteits
rijping induceren.
, Wanneer er geen T-helpercellen zijn wekken eiwitantigenen zwakke of geen
antilichaamsreacties op, deze reactie is dus T-afhankelijk. Polysachariden, lipiden en andere
niet-proteïne-antigenen stimuleren de productie van antilichamen zonder de tussenkomst
van Th-cellen. Daarom worden deze niet-eiwitantigenen en die antilichaamreacties daarop
T-onafhankelijk genoemd. De antilichamen die worden geproduceerd als reactie op
T-onafhankelijke antigenen vertonen relatief weinig omschakelingen van isotype van zware
keten.
Verschillende subsets van B-cellen reageren bij voorkeur op eiwit en niet-eiwit antigenen. De
meeste B-cellen worden folliculaire B-cellen genoemd omdat ze zich in de follikels van
lymfoïde organen bevinden. Deze folliculaire B-cellen vormen het grootste deel van de
T-afhankelijke, klasse-geschakelde en hoge affiniteit antilichaamreacties op eiwitantigenen
en geven aanleiding tot langlevende effectorcellen. De marginale zone B-cellen (in
marginale zones van het witte vruchtvlees van de milt) reageren op polysacharide-antigenen
die worden overgedragen door het bloed. De B1B-cellen reageren op niet-proteïne
antigenen in de mucosale weefsels en het peritoneum. Samen brengen de marginale
zone-en B1B-cellen antigeenreceptoren met beperkte diversiteit tot expressie en produceren
voornamelijk IgM-responsen, die veel van de kenmerken van T-afhankelijke lichamen
missen. Als de B-cellen geactiveerd zijn, gebeurt er B-cel proliferatie en differentiatie. De
B-cellen worden voorbereid op interactie met Th-cellen. De cellen kunnen ook beginnen
meer IgM te synthetiseren en zo induceert het de vroege fase van de humorale
immuunrespons (figuur 1 en 2).
T-cel afhankelijke respons
Om een eiwit-antigeen een antilichaam respons te laten stimuleren, moeten B-cellen en
Th-cellen die specifiek zijn voor dat antigeen, samenkomen in lymfoïde organen en op een
zodanig manier samenwerken dat de proliferatie en differentiatie van B-cellen wordt
gestimuleerd. Dit proces werkt zeer efficiënt, omdat eiwitantigenen uitstekende antilichaam
responsen opwekken binnen 3-7 dagen na blootstelling eraan.
Activatie en migratie van Th cellen → Th-cellen die zijn geactiveerd om te differentiëren tot
effectorcellen, interageren met door antigeen gestimuleerde B-lymfocyten aan de randen
van lymfoïde follikels in de perifere lymfoïde organen. De naïeve CD4+ Th-cellen worden
gestimuleerd om te profileren en te differentiëren tot cytokine producerende effector cellen
als resultaat van het herkennen van antigenen op APC, in de lymfoïde organen. Nu de
effector T-cellen gedifferentieerd zijn beginnen ze uit hun normale verblijfplaatsen te
migreren. Sommige van deze T-cellen komen in de bloedsomloop, vinden microbiële
antigenen op afgelegen locaties en roeien de microben uit door de reacties van
celgemedieerde immuniteit. Sommige gedifferentieerde Th-cellen migreren naar de randen
van de lymfoïde follikels terwijl antigeen-gestimuleerde B-lymfocyten in de follikels naar
buiten beginnen te migreren (figuur 3).
Presentatie van antigenen door B-lymfocyten aan Th-cellen → B-lymfocyten die eiwitantigen
binden door hun specifieke antigeenreceptoren endocyteren deze antigenen, verwerken ze
in endosomale blaasjes en vertonen MHC II peptiden voor herkenning door CD4+ Th-cellen.
Het membraan Ig van B cellen is een receptor met hoge affiniteit die een B cel in staat stelt
om specifiek een bepaald antigeen te binden, zelfs wanneer de extracellulaire concentratie
van het antigeen erg laag is. Bovendien wordt antigeen dat wordt gebonden door
membraan-Ig zeer efficiënt geëndocyteerd en afgegeven aan de intracellulaire endosomale
