HC 1.2: overzicht immunologie Flashcards
het immuunsysteem reageert niet alleen maar op infecties (exogeen). het reageert ook op bijvoorbeeld exogene factoren die niet infectieus zijn, zoals: zwangerschap, allergeen, (allo)transplantaat of toxine.
je hebt ook allerlei endogene factoren, zoals: trauma, brandwond, botbreuk of UV-straling.
het immuunsysteem is belangrijk voor het herstellen van de homeostase. maar dat doet het immuunsysteem niet alleen, het werkt samen met het zenuwstelsel en het endocriene systeem.
het zenuwstelsel zorgt bijvoorbeeld voor pijn, waardoor je reageert om prikkels te vermijden of om je terug te trekken.
bij het endocriene systeem spelen allerlei hormonen een rol, bijv. stresshormonen, die ook invloed hebben op het immuunsysteem.
–> en deze drie systemen beïnvloeden elkaar allemaal. ZIE PLAATJE IN WORD
ze zorgen ervoor dat de homeostase gehandhaafd wordt en als die verstoord is, dat het weer hersteld wordt.
ook de microbiota hebben hier invloed op
het immuunsysteem is de hele tijd bezig met dingen herkennen en bepalen of het pluis of niet pluis is. en het moet de hele tijd beslissen of het nodig is om ergens een reactie op te geven of niet.
verschillende dingen die het immuunsysteem kan herkennen:
- gezonde lichaamscel
- dode lichaamscel
- tumorcel
- foetus
- microbiota
- pathogene micro-organismen
- moleculen in voedsel, lucht
het immuunsysteem bepaalt dus of er een respons wordt gedaan op iets. er zijn verschillende manieren hoe die respons er uit kan zien:
- aanvallen: doden, opruimen, afschermen
- negeren
voor de beslissing van het wel of niet herkennen van schade wat ontstaat in het weefsel, heeft het immuunsysteem verschillende mogelijkheden. het immuunsysteem heeft twee verschillende ‘armen’ die op de schade kunnen reageren:
- het aangeboren afweersysteem / Innate immuniteit
- het verworven afweersysteem / Adaptieve immuniteit
–> en samen kunnen zij dus reageren op de schade en de schade herstellen
de aangeboren afweer triggert inflammatie/ontsteking. en die inflammatie/ontsteking is belangrijk voor het op gang brengen van de immuunrespons en voor het op gang brengen van de adaptieve immuniteit.
een efficiënte aangeboren immuniteit zorgt voor een goede adaptieve immuniteit/verworven immuniteit.
innate immuniteit =
verworven immuniteit
adaptieve immuniteit =
verworven/aangeleerde immuniteit
om te voorkomen dat pathogene micro-organismen het lichaam binnen dringen, heeft het lichaam een aantal barrières (de eerste barrières):
- mechanische barrières: epitheel, beweging (cilia in het luchtwegsysteem, lucht en vloeistof (tranen, urine stroom))
- chemische barrière: vetzuren, zout, lage pH, enzymen, anti-microbiële peptiden
- microbiologische barrière: microbiota
afweer in verschillende lagen (wanneer de micro-organismen de eerste barrières hebben doorbroken en toch in het lichaam komen):
Eerst is de aangeboren afweer aan zet
- Innate afweer beschikbaar/die al klaar ligt
- daarna hebben we de geïnduceerde aangeboren afweer
- en vervolgens de adaptieve immuniteit
die beschikbare aangeboren afweer is dus al aanwezig.
denk hierbij aan macrofagen die al klaarliggen in de weefsels of complement wat ook al aanwezig is in de vloeistoffen.
–> hierdoor kunnen binnendringers al vrij snel onschadelijk worden gemaakt, een resolutie
maar lukt dat niet, dan ontstaat er een ontsteking. die ontstekingsreactie zorgt ervoor dat er hulptroepen worden ingeschakeld.
–> bij de geïnduceerde geboren afweer kan je denken aan bijv. granulocyten als hulptroepen die gerecruteerd worden naar de plek van de ontsteking. wat dan hopelijk kan leiden tot alsnog een resolutie van de binnengedrongen micro-organismen
de reactie van het adaptieve systeem wat uiteindelijk ook kan leiden tot een resolutie, duurt langer dan de reactie van het aangeboren systeem. dit komt omdat bij het adaptieve systeem er activatie moet zijn van lymfocyten en die moeten vervolgens gaan delen.
hoelang duurt het bij het aangeboren beschikbare afweersysteem voordat er resolutie optreedt?
ongeveer 0-4 uur
hoelang duurt het bij het aangeboren geïnduceerde afweersysteem voordat er resolutie optreedt?
ongeveer 4-96 uur
hoelang duurt het bij het adaptieve afweersysteem voordat er resolutie optreedt?
> 96 uur
ontsteking: de reactie op schade van de weefsels
- er is schade aan het weefsel
- daardoor ontstaan er exogene moleculen (bijv. stoffen van bacteriën die in het weefsel terecht komen) of er ontstaan (veranderde) endogene moleculen (bijv. moleculen die normaal gesproken in de cel zitten, maar nu naar buiten lekken)
- die exogene en endogene moleculen zijn een signaal dat er iets aan de hand is.
- die moleculen worden herkend door de verschillende takken van het immuunsysteem (adaptief en innate)
- en de reactie van die takken van het immuunsysteem leiden dan tot een acute ontsteking
leukocyten:
witte bloedcellen
binnen de leukocyten/witte bloedcellen heb je verschillende soorten:
- lymfocyten (T- en B-cellen) (15-50% van alle cellen in het bloed)
- binnen de lymfocyten kan je nog de ‘innate lymfoïde cellen’ onderscheiden (ILC) (de natural killer cellen behoren ook tot deze soort lymfocyt)
- neutrofiele granulocyten (meer lobbige kern) (40-80% van alle cellen in het bloed)
- eosinofiele granulocyten (0-6%)
- basofiele granulocyten (0-2%)
- monocyten (6-10%) (kunnen uitrijpen tot macrofagen en dendritische cellen in het weefsel)
welke soorten lymfocyten rekenen we tot de innate en welke tot de adaptieve afweer?
- adaptief: T- en B-lymfocyten
- innate: de rest van de cellen (granulocyten, ILC, monocyten)
innate vs adaptieve respons:
- verschil in cellen die betrokken zijn
- verschil in de plek waar ze geactiveerd worden
- de snelheid waarmee ze reageren is anders
- ook de receptoren waarmee ze de antigenen herkennen zijn anders
- de cellen van het aangeboren immuunsysteem maken gebruik van genoom-gecodeerde receptoren/patroon herkenningsreceptoren
- de innate respons is een snelle reactie
- in principe zijn de receptoren van de innate respons tussen alle individuen ongeveer gelijk is
- de receptoren van het adaptieve systeem, bestaan uit gerearrangeerde receptoren
- die gerearrangeerde receptoren zijn stukjes DNA die aan elkaar gezet worden en daarmee verschillen veroorzaken tussen de cellen in je eigen lichaam, maar ook in vergelijking met de cellen van iemand anders
- je hebt dus een grote diversiteit aan receptoren, waardoor je nieuwe infecties ook kunt herkennen
verschillen tussen innate en adaptieve respons:
innate:
- genoom-gerelateerde receptoren
- niet-klonale respons
- snelle reactie
- altijd in alle individuen
- geen geheugenpopulatie
- patroonherkenning
adaptieve:
- gerearrangeerde receptoren
- klonale respons
- heeft tijd nodig
- verschillend per individu
- opbouw geheugenpopulatie
- specifieke herkenning
B- en T-lymfocyt receptoren voor antigeen herkenning:
- T-cellen hebben een T-cel receptor
- B-cellen hebben een B-cel receptor
- die receptoren herkennen antigenen door middel van het uiteinde van die receptoren
- dat punt waar antigeen herkenning plaats vindt zijn variabele domeinen, waardoor iedere receptor/cel dus verschillende antigenen kan herkennen
we spreken van een B-cel receptor als deze nog aanwezig is op het membraan van de B-cel. maar als die B-cel geactiveerd wordt en hij gaat uiteindelijk de effector moleculen maken/uitscheiden, dan noemen we diezelfde B-cel receptor: Immuunglobulines, oftewel antistoffen.
de specificiteit blijft hetzelfde, het enige verschil is dat hij niet meer vastzit aan het membraan, maar dat hij uitgescheiden wordt in de omgeving.
antigeen =
onderdelen van micro-organismen/ eigenlijk alle moleculen waar je een immuunrespons tegen op kan wekken, worden gerekend tot de antigenen
de B-cel receptor en T-cel receptor zijn dus heel verschillend tussen verschillende cellen, er zit veel variabiliteit tussen. de basis daarvan ligt in het DNA.
er zijn verschillende segmenten die aan elkaar worden gezet, dus er zijn veel verschillende combinaties mogelijk van de V-regionen, D-regionen en de J-regionen.
door de verschillende combinaties van die regionen en door kleine mutaties, krijg je dus een grote diversiteit aan receptoren.
uiteindelijk krijg je verschillende domeinen/regionen die aan elkaar worden geplakt. en dan krijg je een gerecombineerd IgH gen.
potentieel repertoire/totale potentiële diversiteit:
is het aantal verschillende immunoglobulines of aantal verschillende T-cel receptoren die een individu heeft
de antigeen herkenning door B-cellen en T-cellen verschilt.
- de B-cel is direct in staat om bijv. een pathogeen te herkennen, door die variabele domeinen aan het uiteinde van de B-cel receptor
- er zijn heel veel B-cel receptoren op 1 B-cel te vinden, dus zullen in de praktijk veel verschillende B-cel receptoren aan het pathogeen binden
- door die B-cel receptor worden oppervlakte moleculen herkend, zoals suikers/polysachariden op bacteriën, eiwitten of DNA wat herkend wordt
- de T-cel receptor herkent peptiden. dat kunnen die T-cellen niet zelf, maar daar hebben ze andere cellen voor nodig, de antigeen presenterende cellen.
- die APC’s presenteren die peptiden op/in hun moleculen, de MHC’s.
- en de T-cel receptor is in staat om die combinatie van de peptide in het MHC molecuul te herkennen.
een T-cel hoeft dus niet perse een oppervlakte molecuul te herkennen (een B-cel dus wel), maar het kan dus ook een molecuul zijn of een eiwit dat in een bacterie zit of in een virus.
en daarvoor is die verwerking van bacteriën en virussen heel belangrijk.
primaire en secundaire lymfoïde organen:
- primair: beenmerg en thymus (primair: belangrijk voor de vorming van lymfocyten)
- secundair: lymfeklieren, milt, plaques van Peyer in de darm, lymfoïd weefsel van de darm, longen en neus, tonsillen (zijn belangrijk voor de functie van de lymfocyten)
- tertiair lymfoïd weefsel: kan ontstaan op plekken in het lichaam waar ontsteking is en daar zie je soms dus ook ophoping van lymfoïde cellen
de ontwikkeling van lymfocyten vindt plaats in het beenmerg. zowel de T- als B-cellen worden hier gevormd:
- de B-cellen rijpen uit en komen in het bloed terecht.
- de T-cellen gaan vanuit het beenmerg naar de thymus, waar ze worden opgeleid. en daarna worden ze pas afgegeven aan het bloed. we hebben de CD4+ T-cellen en de CD8+ T-cellen.
de immuunrespons kan op verschillende plekken in het lichaam plaatsvinden. stel we hebben een ontsteking van de grote teen:
- op de plek van de ontsteking in de grote teen, worden geen lymfocyten geactiveerd, dat gebeurt in de lymfeklieren
- in die lymfeklieren worden de B-cellen en T-cellen geactiveerd en ze worden vervolgens via de ductus thoracicus afgegeven aan het bloed
- en via de bloedbaan kunnen ze dan weer terecht komen in de grote teen
–> de migratie van lymfocyten en leukocyten is dus heel belangrijk voor het immuunsysteem
overzicht adaptieve immuunrespons: (humorale immuniteit en cellulaire immuniteit)
- humorale immuniteit (we bedoelen hiermee dat het afweersysteem stoffen maakt die in de lichaamsvloeistof terecht komen) dit is de B-cel respons/de vorming van antilichamen/antistoffen. B-cellen worden plasmacellen en die plasmacellen maken antilichamen. en dat proces van B-cel tot antilichaam noemen we de humorale respons/immuniteit.
- cellulaire immuniteit: hier spelen de T-cellen de belangrijkste rol in. de T-helper-cellen worden geactiveerd en de cytotoxische T-cellen worden ook geactiveerd. en die migreren dan naar de plek waar de schade/ontsteking zich bevindt en oefenen daar een effect uit.
–> de humorale en cellulaire immuniteit/respons zijn niet van elkaar gescheiden. de T-helper-cellen die worden geactiveerd tijdens de cellulaire respons zijn nodig om de B-cellen van de humorale respons te activeren
de T-cel speelt een centrale rol in de immuunrespons, omdat die een soort sturende werking geeft en hiermee dus van belang is voor de uitkomst van de immuunrespons.
we maken onderscheid tussen verschillende typen T-cellen:
- T-helper cellen 1
- T-helper cellen 2
- regulatoire T-cellen
- folliculaire T-helper cellen (is belangrijk voor de B-cel activatie)
- T-helper 17 cellen
–> ieder type T-cel scheidt bepaalde cytokines uit. aan de hand van die cytokines kan je zien om wat voor soort T-cel het gaat
tijdens de activatie van B- en T-cellen is antigeen presentatie erg belangrijk. dit gebeurt op meerdere plekken:
- voor de activatie van de B-cel door de T-helper-cel is antigeen presentatie nodig
- voor de activatie van T-helper cellen en cytotoxische T-cellen is antigeen presentatie nodig
- en ook voor de cytotoxische werkingt van cytotoxische T-cellen is antigeen presentatie nodig
de presentatie van antigenen gebeurt door het presenteren van peptiden op MHC1 of MHC2 moleculen. dit noemen we HLA.
er kunnen verschillende typen T-cel activatie plaatsvinden. er kan activatie zijn van CD8+ T-cellen of CD4+ T-cellen. en de HLA moleculen die bij deze twee activaties belangrijk zijn in de antigeen presentatie zijn verschillend:
- HLA klasse 1 presenteert aan de CD8+ T-cel
- HLA klasse 2 presenteert aan de CD4+ T-cel
HLA klasse 1 komt voor op alle kernhoudende cellen.
HLA klasse 2 komt uitsluitend op gesepcialiseerde cellen van het immuunsysteem, de ‘professionele’ Antigeen Presenterende Cellen (met name dendritische cellen, maar ook B-cellen en macrofagen).
de type antigenen die gepresenteerd worden zijn verschillend, maar ook de route waarop die peptides op die moleculen terecht komen. de route van antigeen presentatie voor HLA klasse 1:
- voor HLA klasse 1 zijn de cytotoxische T-cellen belangrijk, dus responsen tegen virussen.
- virussen repliceren vaak in het cytosol. de eiwitten van die virussen worden afgebroken in het proteasoom
- de virale peptiden die door die afbraak ontstaan, worden naar het Endoplasmatisch Reticulum vervoerd
- die peptiden worden in dat ER op het HLA klasse 1 gezet
- en vervolgens wordt dat HLA molceuul inclusief peptiden op het celmmebraan gepresenteerd en vindt er dus antigeen presentatie plaats
de type antigenen die gepresenteerd worden zijn verschillend, maar ook de route waarop die peptides op die moleculen terecht komen. de route van antigeen presentatie voor HLA klasse 2:
- er is hier sprake van een respons tegen opgenomen eiwit antigenen
- bacteriën worden gefagociteerd of geëndociteerd, ze worden afgebroken in het endosoom
- de peptides die hierdoor ontstaan worden in vesicles opgenomen en komen daar samen met HLA klasse 2 en vervolgens wordt het dan op het oppervlak van die APC gepresenteerd
adaptieve immuunrespons: effector mechanismen
- de antilichamen die door de humorale respons worden gevormd, zijn van belang voor extracellulaire pathogenen
- de T-helper respons voor intra- en extracellulaire pathogenen
- de CD8+ T-cel respons voor de intracellulaire pathogenen
voor de adaptieve respons is geheugen/memory heel belangrijk. het is een kenmerk van de adaptieve respons.
- als je voor het eerst wordt blootgesteld aan een antigeen (bijv. type A)
- dan komt er een bepaalde immuunrespons op gang, en die verdwijnt na een tijdje weer
- je maakt tijdens die respons antilichamen tegen dat antigeen
- en na de immuunrespons heb je dus een bepaald level aan antilichamen in je lichaam
- als je vervolgens een tweede keer wordt blootgesteld aan datzelfde antigen, dan krijg je een sterkere reactie van het immuunsysteem, die ook veel sneller op gang komt
- je krijgt dus sneller meer antilichamen tegen het antigen
–> dit is ook de basis voor de effecitiviteit van veel vaccins
immunologische geheugen/memory: klonale expansie
- er is eerst een naïeve B-cel populatie
- bij een eerste/primaire respons tegen een antigeen, wordt er vanuit die populatie plasmacellen en geheugen B-cellen gevormd
- bij een secundaire respons gaan die geheugen B-cellen nog meer delen en krijg je dus nog meer geheugen B-cellen en dus krijg je een sterkere respons
voorbeelden van ziektes/aandoeningen die kunnen ontstaan als het immuunsysteem in de fout is:
- allergie (adaptieve respons tegen ‘onschuldige’ antigenen)
- auto-immuniteit (adaptieve respons tegen eigen antigenen)
- auto-inflammatie (ontregelde innate respons_
- immuundeficiëntie (te geringe werking immuunsysteem)
- leukemie/lymfoom (maligne woekering)
- het afweersysteem kent meer lagen: innate - innate-geactiveerd - adaptief, die effectief ijn met verschillende kinetiek
- afweer wordt ingezet bij schade –> ontstekingsreactie
- verschil tussen innate en adaptieve respons: herkenning genoom-gecodeerde vs. gerearrangeerde receptoren
- adaptieve repertoire is vrijwel onbeperkt
- lymfocyten worden in een primaire respons geactiveerd in secundaire lymfoïde organen
- verstoring van de immuunbalans leidt tot uiteenlopende pathologie
