WERKCOLLEGES
Werkcollege 1 – Aangeboren immuunsysteem
Immuunsysteem = De cellen en moleculen verantwoordelijk voor immuniteit.
-Kenmerken
Bezig meerdere mechanismen die beschermen tegen reacties van het immuunsysteem op
lichaamseigen stoffen/cellen.
Systemisch Immuunrespons geïnitieerd op een bepaalde plek in het lichaam beschermt
ook op andere plekken in het lichaam.
Worden gereguleerd door positieve feedback loops voor het versterken van de reactie en door
controlemechanismen die ongepaste en pathologische reacties voorkomen (door het
voorkomen van overtollige lymfocyt activatie).
-Functie
Beschermen tegen infectieuze microben.
Reageren op niet-infectieuze lichaamsvreemde substanties en beschadigde cellen.
-Soorten
Aangeboren immuniteit (e.g. fagocyt, dendritische cel, complement systeem)
-Eigenschappen
o Essentieel in het beschermen tegen microben in de eerste uren na de infectie.
o Snel respons.
o Al aanwezig voor de infectie.
o Gelimiteerde diversiteit Herkent een beperkte variatie van pathogene of schade-
gerelateerde moleculaire patronen.
o Herkent geen eigen, gezonde cellen en weefsels.
-Verklaring
a. ‘Normale’ cellen produceren geen ligands voor de receptoren betrokken in
aangeboren immuniteit.
b. Receptoren bevinden zich in andere delen van de cel waar ze niet in
aanraking komen met gastheercellen die ze wellicht zouden kunnen
herkennen.
c. Regulerende eiwitten geproduceerd door ‘normale’ cellen voorkomen activatie
van componenten van het aangeboren immuunsysteem.
-Componenten
o First line of defense = Fysische en chemische barrières.
-Soorten
Huid.
-Eigenschappen
» Bestaat uit epidermis (dunne buitenste laag) welke weer bestaat uit
dicht op elkaar ‘geplakte’ epitheelcellen (=tight junctions).
» Voorkomt binnendringen van pathogenen.
» Keratine blokkeert het binnendringen van microben in diepere lagen
van de epidermis.
Tranen.
-Eigenschappen
» Bevat lysozymen wat de peptidoglycaanlaag van bacteriën
verbreekt.
Slijm.
-Eigenschappen
» Bemoeilijkt het binnendringen van pathogenen.
» Ophoesten + doorslikken van slijm in luchtwegen dood pathogenen in
maag (door zuurtegraad).
Surfactants = Vetten of eiwitten in de luchtwegen.
Antimicrobiële eiwitten.
-Kenmerken
» Geproduceerd door epitheelcellen en sommige leukocyten.
» Verbreken en doden daardoor vaak pathogenen/microben.
, -Soorten
» Defensins.
-Kenmerken
Geproduceerd door specifieke epitheelcellen en door granula-
bevattende leukocyten (e.g. neutrofielen, NK-cellen).
Toxisch voor microben.
Doden microben door het verstoren van membraanfuncties.
Activeert cellen betrokken in ontstekingsreacties.
» Cathelicidine.
-Kenmerken
Geproduceerd door neutrofielen en specifieke epitheelcellen.
Direct toxisch voor micro-organismen.
Activeert respons in leukocyten en andere cellen betrokken in
vernietigen.
o Second line of defense.
-Kenmerken
Fagocytische cellen (e.g. neutrofielen, macrofagen), dendritische cellen,
mestcellen en natural killer cells (NK).
-Eigenschappen
» Meeste zijn altijd aanwezig in het weefsel.
» Ruimen dode cellen en eventuele
binnendringers op.
» Stimuleren genezing en angiogenese door het
uitscheiden van cytokines.
-Soorten
» Neutrofielen = Circulerende witten bloedcellen.
-Eigenschappen
Snelle respons. Als eerste gerekruteerd.
Korte levensduur (uren tot dagen).
Nucleus is gesegmenteerd in 3 tot 5 lobben.
Bezit granulen welke grotendeels enzymen (e.g. lysozym,
collagenase, elastase) bezitten.
-Functie
Fagocyteren van microben en restanten van necrotische
cellen waarnaar deze worden vernietigd in fagolysozomen.
Produceren granulen en antimicrobiële stoffen die
extracellulaire microben vernietigen. Kunnen ook gezond
weefsel beschadigen.
Scheiden cytokines uit die andere fagocyten aantrekken.
» Macrofagen.
-Eigenschappen
Ontstaan vanuit monocyten in weefsels.
-Oorsprong monocyt
Voorlopers ontwikkelen tot monocyten welke
vervolgens de circulatie ingaan en daar
rondcirculeren.
Migreren naar weefsel, vooral tijdens
ontsteking, waar ze verder matureren in
macrofagen.
Lange levensduur waardoor de reactie op infectie langer door
kan werken.
Reageren bijna net zo snel als neutrofielen, maar blijven
langer bestaan.
Ook in weefsel wanneer er geen infectie is.
-Functie
Opnemen van microben door fagocytose om ze vervolgens te
vernietigen d.m.v. lysozomale enzymen.
, Opnemen van necrotische cellen. Nemen apoptotische cellen
op voordat ze hun inhoud vrijgeven en voorkomen daarmee
een ontstekingsreactie.
Scheiden cytokines die een effect uitoefenen op de
endotheelcellen in de bloedvaten. Hierdoor worden er meer
monocyten en andere leukocyten ‘opgetrommeld’. Andere
cytokines stimuleren migratie van leukocyten het weefsel in.
Dienen als APCs waardoor ze T-lymfocyten kunnen activeren.
Stimuleren het herstel van beschadigd weefsel door het
stimuleren van de groei van nieuwe bloedvaten
(angiogenese).
» Dendritische cellen.
-Eigenschappen
Verblijven in weefsel en circuleren rond.
-Functie
Nemen microben op en presenteren ze aan T-
lymfocyten waardoor T-lymfocyten worden
geactiveerd.
Bezitten verschillende receptoren die microbiële
moleculen herkennen.
Scheiden cytokines uit welke ervoor zorgen dat andere cellen
geworven en geactiveerd worden op de plaats van infectie.
Brengen MHC I en MHC II tot expressie. Deze zijn essentieel
voor het presenteren van antigenen.
o Eiwitten in het bloed (e.g. onderdelen van complement systeem).
-Reacties
1. Werven van fagocyten en andere leukocyten die de microben vernietigen
(inflammation).
2. Blokkeren van virale replicatie of het vernietigen van virus-geïnfecteerde cellen.
-Herkenning
o Herkent pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) die worden
geproduceerd door pathogenen (e.g. nucleïnezuren van virussen (dsRNA), eiwitten,
LPS).
-Kenmerken PAMPs
Zijn vaak producten van de microbe die essentieel zijn voor overleving van de
microbe.
o Gelimiteerde herkenning van moleculen die specifiek zijn voor sommige microben.
o Herkent ook damage-associated molecular patterns (DAMPs).
-Kenmerken DAMPs
Endogene moleculen die worden geproduceerd/vrijgegeven door
beschadigde of dode cellen.
o Cellen van het aangeboren immuunsysteem bezitten verschillende receptoren
(pattern recognition receptor (PRR)) voor het herkennen van PAMPs en DAMPs.
-Kenmerken geen zelfherkenning
Lichaamseigen cellen produceren geen ligands voor PRRs.
PRRs zitten in cellulaire compartimenten. Hierdoor komen ze niet in aanraking
met lichaamseigen moleculen die ze zouden kunnen herkennen.
Regulatoire eiwitten geproduceerde door lichaamseigen cellen voorkomen
activatie.
-Soorten PRRs
Aanwezig in/aan cel (e.g. fagocyt, dendritische cel, mestcel).
-Functie
» Stimuleren antimicrobiële en proinflammatoire functies van de cel.
-Soorten
» Toll-like receptor (TLR) Herkent o.a. LPS, peptidoglycaan en
virale nucleïnezuren.
-Kenmerken
Membraangebonden.
Herkennen ook HSPs welke een indicatie geven voor
celdood.
, Aanwezig op meerdere plekken in de cel waardoor ze
microben op verschillende plaatsen kunnen lokaliseren.
Herkenning zorgt, uiteindelijk, voor het induceren van de
expressie van genen betrokken bij inflammatoire en antivirale
reacties.
» CDS (e.g. STING) Herkent microbieel dubbelstrengs DNA.
-Kenmerken
Stimuleert type 1 interferon productie en autofagie.
» NLR (e.g. NOD1/2) Herkent peptidoglycaan en intracellulaire
kristallen.
» RLR (e.g. RIG-1, MDA-5) Herkent viraal RNA.
Vrije eiwitten aanwezig in het bloed en extracellulaire vloeistoffen.
-Functie
» Klaring van microben uit het bloed door het stimuleren van
fagocytose.
-Soorten
» Pentraxin (e.g. C-reactive protein) Herkent microbiële
fosforylcholine.
» Collectin (e.g. Mannose-binding lectine) Herkent koolhydraten.
Fagocytose
-Kenmerken
Als er geen sprake is van een infectie, maar alleen van weefselschade, worden fagocyten
geactiveerd doordat de beschadigde cellen hun inhoud vrijlaten. Hierin zitten ook DAMPs
tussen, welke andere cellen (e.g. fagocyten) stimuleren en activeren.
-Werking fagocytose
1. Neutrofielen en macrofagen bezitten receptoren die microben kunnen herkennen en binden.
-Kenmerken
o Herkennen ook opsonins.
2. Het plasmamembraan van de fagocyt vormt zich rondom de microbe waarnaar een blaasje
wordt gevormd waarin de microbe ‘gevangen’ zit (= fagosoom).
3. Peptides worden gegenereerd vanuit de microbiële eiwitten en worden gepresenteerd om het
verworven immuunsysteem te activeren.
4. Fagosoom fuseert met een lysosoom waardoor een fagolysosoom wordt gevormd.
5. Microbe wordt vernietigd door antimicrobiële moleculen.
-Soorten antimicrobiële moleculen
o Reactive oxygen species (ROS). Iets meer nog over vertellen.
o Stikstofoxide (NO).
o Proteolytische enzymen.
-Cytokines
Zorgen er onder andere voor dat fagocyten, naast het doden van een pathogeen, ook andere
functies uitvoeren.
-Soorten cytokines
o Tumor necrosis factor (TNF).
-Functie
Activatie van endotheel.
Activatie van neutrofielen.
Koorts.
Apoptose.
-Productie
Door macrofagen, dendritische cellen en T-cellen.
o Interleukine-1 (IL-1).
-Functie
Activatie van endotheel.
Koorts.
Productie van acute fase eiwitten door de lever.
-Productie
Door macrofagen, endotheelcellen en epitheelcellen.
o Interleukine-6 (IL-6).
-Functie
Werkcollege 1 – Aangeboren immuunsysteem
Immuunsysteem = De cellen en moleculen verantwoordelijk voor immuniteit.
-Kenmerken
Bezig meerdere mechanismen die beschermen tegen reacties van het immuunsysteem op
lichaamseigen stoffen/cellen.
Systemisch Immuunrespons geïnitieerd op een bepaalde plek in het lichaam beschermt
ook op andere plekken in het lichaam.
Worden gereguleerd door positieve feedback loops voor het versterken van de reactie en door
controlemechanismen die ongepaste en pathologische reacties voorkomen (door het
voorkomen van overtollige lymfocyt activatie).
-Functie
Beschermen tegen infectieuze microben.
Reageren op niet-infectieuze lichaamsvreemde substanties en beschadigde cellen.
-Soorten
Aangeboren immuniteit (e.g. fagocyt, dendritische cel, complement systeem)
-Eigenschappen
o Essentieel in het beschermen tegen microben in de eerste uren na de infectie.
o Snel respons.
o Al aanwezig voor de infectie.
o Gelimiteerde diversiteit Herkent een beperkte variatie van pathogene of schade-
gerelateerde moleculaire patronen.
o Herkent geen eigen, gezonde cellen en weefsels.
-Verklaring
a. ‘Normale’ cellen produceren geen ligands voor de receptoren betrokken in
aangeboren immuniteit.
b. Receptoren bevinden zich in andere delen van de cel waar ze niet in
aanraking komen met gastheercellen die ze wellicht zouden kunnen
herkennen.
c. Regulerende eiwitten geproduceerd door ‘normale’ cellen voorkomen activatie
van componenten van het aangeboren immuunsysteem.
-Componenten
o First line of defense = Fysische en chemische barrières.
-Soorten
Huid.
-Eigenschappen
» Bestaat uit epidermis (dunne buitenste laag) welke weer bestaat uit
dicht op elkaar ‘geplakte’ epitheelcellen (=tight junctions).
» Voorkomt binnendringen van pathogenen.
» Keratine blokkeert het binnendringen van microben in diepere lagen
van de epidermis.
Tranen.
-Eigenschappen
» Bevat lysozymen wat de peptidoglycaanlaag van bacteriën
verbreekt.
Slijm.
-Eigenschappen
» Bemoeilijkt het binnendringen van pathogenen.
» Ophoesten + doorslikken van slijm in luchtwegen dood pathogenen in
maag (door zuurtegraad).
Surfactants = Vetten of eiwitten in de luchtwegen.
Antimicrobiële eiwitten.
-Kenmerken
» Geproduceerd door epitheelcellen en sommige leukocyten.
» Verbreken en doden daardoor vaak pathogenen/microben.
, -Soorten
» Defensins.
-Kenmerken
Geproduceerd door specifieke epitheelcellen en door granula-
bevattende leukocyten (e.g. neutrofielen, NK-cellen).
Toxisch voor microben.
Doden microben door het verstoren van membraanfuncties.
Activeert cellen betrokken in ontstekingsreacties.
» Cathelicidine.
-Kenmerken
Geproduceerd door neutrofielen en specifieke epitheelcellen.
Direct toxisch voor micro-organismen.
Activeert respons in leukocyten en andere cellen betrokken in
vernietigen.
o Second line of defense.
-Kenmerken
Fagocytische cellen (e.g. neutrofielen, macrofagen), dendritische cellen,
mestcellen en natural killer cells (NK).
-Eigenschappen
» Meeste zijn altijd aanwezig in het weefsel.
» Ruimen dode cellen en eventuele
binnendringers op.
» Stimuleren genezing en angiogenese door het
uitscheiden van cytokines.
-Soorten
» Neutrofielen = Circulerende witten bloedcellen.
-Eigenschappen
Snelle respons. Als eerste gerekruteerd.
Korte levensduur (uren tot dagen).
Nucleus is gesegmenteerd in 3 tot 5 lobben.
Bezit granulen welke grotendeels enzymen (e.g. lysozym,
collagenase, elastase) bezitten.
-Functie
Fagocyteren van microben en restanten van necrotische
cellen waarnaar deze worden vernietigd in fagolysozomen.
Produceren granulen en antimicrobiële stoffen die
extracellulaire microben vernietigen. Kunnen ook gezond
weefsel beschadigen.
Scheiden cytokines uit die andere fagocyten aantrekken.
» Macrofagen.
-Eigenschappen
Ontstaan vanuit monocyten in weefsels.
-Oorsprong monocyt
Voorlopers ontwikkelen tot monocyten welke
vervolgens de circulatie ingaan en daar
rondcirculeren.
Migreren naar weefsel, vooral tijdens
ontsteking, waar ze verder matureren in
macrofagen.
Lange levensduur waardoor de reactie op infectie langer door
kan werken.
Reageren bijna net zo snel als neutrofielen, maar blijven
langer bestaan.
Ook in weefsel wanneer er geen infectie is.
-Functie
Opnemen van microben door fagocytose om ze vervolgens te
vernietigen d.m.v. lysozomale enzymen.
, Opnemen van necrotische cellen. Nemen apoptotische cellen
op voordat ze hun inhoud vrijgeven en voorkomen daarmee
een ontstekingsreactie.
Scheiden cytokines die een effect uitoefenen op de
endotheelcellen in de bloedvaten. Hierdoor worden er meer
monocyten en andere leukocyten ‘opgetrommeld’. Andere
cytokines stimuleren migratie van leukocyten het weefsel in.
Dienen als APCs waardoor ze T-lymfocyten kunnen activeren.
Stimuleren het herstel van beschadigd weefsel door het
stimuleren van de groei van nieuwe bloedvaten
(angiogenese).
» Dendritische cellen.
-Eigenschappen
Verblijven in weefsel en circuleren rond.
-Functie
Nemen microben op en presenteren ze aan T-
lymfocyten waardoor T-lymfocyten worden
geactiveerd.
Bezitten verschillende receptoren die microbiële
moleculen herkennen.
Scheiden cytokines uit welke ervoor zorgen dat andere cellen
geworven en geactiveerd worden op de plaats van infectie.
Brengen MHC I en MHC II tot expressie. Deze zijn essentieel
voor het presenteren van antigenen.
o Eiwitten in het bloed (e.g. onderdelen van complement systeem).
-Reacties
1. Werven van fagocyten en andere leukocyten die de microben vernietigen
(inflammation).
2. Blokkeren van virale replicatie of het vernietigen van virus-geïnfecteerde cellen.
-Herkenning
o Herkent pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) die worden
geproduceerd door pathogenen (e.g. nucleïnezuren van virussen (dsRNA), eiwitten,
LPS).
-Kenmerken PAMPs
Zijn vaak producten van de microbe die essentieel zijn voor overleving van de
microbe.
o Gelimiteerde herkenning van moleculen die specifiek zijn voor sommige microben.
o Herkent ook damage-associated molecular patterns (DAMPs).
-Kenmerken DAMPs
Endogene moleculen die worden geproduceerd/vrijgegeven door
beschadigde of dode cellen.
o Cellen van het aangeboren immuunsysteem bezitten verschillende receptoren
(pattern recognition receptor (PRR)) voor het herkennen van PAMPs en DAMPs.
-Kenmerken geen zelfherkenning
Lichaamseigen cellen produceren geen ligands voor PRRs.
PRRs zitten in cellulaire compartimenten. Hierdoor komen ze niet in aanraking
met lichaamseigen moleculen die ze zouden kunnen herkennen.
Regulatoire eiwitten geproduceerde door lichaamseigen cellen voorkomen
activatie.
-Soorten PRRs
Aanwezig in/aan cel (e.g. fagocyt, dendritische cel, mestcel).
-Functie
» Stimuleren antimicrobiële en proinflammatoire functies van de cel.
-Soorten
» Toll-like receptor (TLR) Herkent o.a. LPS, peptidoglycaan en
virale nucleïnezuren.
-Kenmerken
Membraangebonden.
Herkennen ook HSPs welke een indicatie geven voor
celdood.
, Aanwezig op meerdere plekken in de cel waardoor ze
microben op verschillende plaatsen kunnen lokaliseren.
Herkenning zorgt, uiteindelijk, voor het induceren van de
expressie van genen betrokken bij inflammatoire en antivirale
reacties.
» CDS (e.g. STING) Herkent microbieel dubbelstrengs DNA.
-Kenmerken
Stimuleert type 1 interferon productie en autofagie.
» NLR (e.g. NOD1/2) Herkent peptidoglycaan en intracellulaire
kristallen.
» RLR (e.g. RIG-1, MDA-5) Herkent viraal RNA.
Vrije eiwitten aanwezig in het bloed en extracellulaire vloeistoffen.
-Functie
» Klaring van microben uit het bloed door het stimuleren van
fagocytose.
-Soorten
» Pentraxin (e.g. C-reactive protein) Herkent microbiële
fosforylcholine.
» Collectin (e.g. Mannose-binding lectine) Herkent koolhydraten.
Fagocytose
-Kenmerken
Als er geen sprake is van een infectie, maar alleen van weefselschade, worden fagocyten
geactiveerd doordat de beschadigde cellen hun inhoud vrijlaten. Hierin zitten ook DAMPs
tussen, welke andere cellen (e.g. fagocyten) stimuleren en activeren.
-Werking fagocytose
1. Neutrofielen en macrofagen bezitten receptoren die microben kunnen herkennen en binden.
-Kenmerken
o Herkennen ook opsonins.
2. Het plasmamembraan van de fagocyt vormt zich rondom de microbe waarnaar een blaasje
wordt gevormd waarin de microbe ‘gevangen’ zit (= fagosoom).
3. Peptides worden gegenereerd vanuit de microbiële eiwitten en worden gepresenteerd om het
verworven immuunsysteem te activeren.
4. Fagosoom fuseert met een lysosoom waardoor een fagolysosoom wordt gevormd.
5. Microbe wordt vernietigd door antimicrobiële moleculen.
-Soorten antimicrobiële moleculen
o Reactive oxygen species (ROS). Iets meer nog over vertellen.
o Stikstofoxide (NO).
o Proteolytische enzymen.
-Cytokines
Zorgen er onder andere voor dat fagocyten, naast het doden van een pathogeen, ook andere
functies uitvoeren.
-Soorten cytokines
o Tumor necrosis factor (TNF).
-Functie
Activatie van endotheel.
Activatie van neutrofielen.
Koorts.
Apoptose.
-Productie
Door macrofagen, dendritische cellen en T-cellen.
o Interleukine-1 (IL-1).
-Functie
Activatie van endotheel.
Koorts.
Productie van acute fase eiwitten door de lever.
-Productie
Door macrofagen, endotheelcellen en epitheelcellen.
o Interleukine-6 (IL-6).
-Functie
