Immuniteit en afweer

Je wordt voortdurend blootgesteld aan allerlei micro-organismen. Dit zijn bijvoorbeeld virussen, bacteriën, fungi (schimmels), protozoa en helminthen. Ze verschillen allemaal in mate van pathogeniteit, dat wil zeggen hoe groot het ziekmakend vermogen is. Je ondervindt zelf nut van microbiotica. Dankzij vaccinaties zijn bijvoorbeeld Variola (pokken) uitgeroeid. Maar daarnaast zijn er wel steeds meer auto-immuunziekten en allergieën. Is er een onbalans gecreëerd in de microbiële wereld?

Soorten afweer

We hebben meer bacteriën op ons lichaam dan dat er cellen in ons lichaam zitten. Het maag-darmkanaal staat het meest in contact met de buitenwereld, daarna de luchtwegen en daarna de huid. De onderlinge evenwichten tussen cellen en moleculen kunnen verstoord raken en dit kan leiden tot schade. Immuniteit handhaaft de integriteit van het lichaam door deze evenwichten in balans te houden.

Inducers van de afweer bestaan uit exogene factoren (infectie met micro-organismen, contact met schadelijke stoffen) of endogene factoren (trauma, brandwond of UV-straling). Er bestaan drie verschillende soorten afweer:

• Innate (beschikbaar): infectie > effectors > resolutie (0-4 uur)
• Innate (geïnduceerd): infectie > ontsteking > effectors > resolutie (4-96 uur)
• Adaptief (aannemen): infectie > ontsteking > activatie lymfocyten > proliferatie > resolutie (>96 uur)

CD staat voor Cluster of Differentiation. Het is een groep monoklonale antistoffen die een bepaald molecuul herkennen.

• CD20: B-cellen (target woekering B-cellen)
• CD3: alle T-cellen
• CD4: alle T-helpercellen
• CD8: cytotoxische T-cellen

Kenmerken van inflammatie (acute ontsteking) zijn rubor (roodheid), calor (warmte), dolor (pijn), tumor (zwelling) en functio laesa (verstoorde functie). Inflammatie kan ontstaan door infectie, trauma, toxische schade etc.

Innate en adaptieve respons

Innate-immuunrespons

Het innate-immuunrespons is voor iedereen gelijk. Dit zit namelijk in genoom-gecodeerde receptoren. Het is een snelle manier van afweer, heeft geen geheugen en herkent groepen pathogenen (ziekteverwekkers). Het heeft, naast het feit dat het bacteriën fagocyteert, ook een activerende werking, door de receptoren die worden gebruikt door de macrofaag om een bacterie te herkennen. Dit gaat door middel van PRR’s, pattern recognition receptors. Deze herkennen de PAMP, de pathogen-associated molecular patterns. De PRR’s kunnen overal zitten, bijvoorbeeld op het membraan maar ook in het endosoom.

De adaptieve respons

De adaptieve respons is afhankelijk van persoon tot persoon. Dit komt omdat het afhankelijk is van ontmoetingen met ziekteverwekkers. Je moet dus eerst besmet raken met een ziekteverwekker om hiertegen een afweerreactie op te bouwen. Het heeft tijd nodig om een reactie te vormen en daarna onthoudt het ook welke soort reactie bij welke soort ziekteverwekker hoort.
De functies van de lymfocyten bij de adaptieve immuniteit zijn:

• B-cel: productie van de antistoffen
• CD8+ cytotoxische T-cel: doden van (virus-) geïnfecteerde cellen
• CD4+ T-helper cel: het produceren van cytokines > hulp bij antistofvorming, stimulatie van de CD8+; stimulatie van de macrofagen, remmen afweerreacties

Witte bloedcellen komen via het bloed en lymfe overal. Een APC (antigeen presenterende cel) zoals bijvoorbeeld een Langerhanscel gaat vanuit een huidlaag (epidermis) naar de dichtstbijzijnde lymfeklier waar ze dan lymfocyten kunnen ontmoeten. APC’s komen via afferente vaten de klier binnen terwijl lymfocyten via hoog-endotheliale venules de klier binnen komen. Hoog-endotheliale venules bestaan uit plakkerig endotheel waaraan de lymfocyten blijven plakken. Ze rollen over die endotheellaag heen en gaan verbindingen aan met integrines en daarna gaan ze door het vat heen. Dit proces wordt diapedese genoemd. Op dezelfde manier gaan ze ook naar de ontsteking toe. Dit doen alleen de Ag-experienced lymfocyten.

HLA zijn antigenen die aanwezig zijn op alle lichaamscellen, behalve op rode bloedcellen. HLA staat voor human leukocyte antigen. Dit is een transplantatie-antigeen. Je hebt HLA klasse I en klasse II. In normale weefsels zit HLA klasse I voornamelijk op alle cellen waar een kern inzit en klasse II voornamelijk op de antigeen presenterende cellen.

HLA-I bindt met name antigenen in de cytosol. Hierbij is er sprake van virus-geïnfecteerde cellen. Eiwitten van het virus worden afgebroken door een cel en vervolgens via het Golgi op het HLA-I geladen en dan gepresenteerd op het oppervlak van de cel. Dan wordt de cel herkend als zijnde besmet en CD8 herkennen dit.

HLA-II werkt met name met exogene antigenen die na fagocytose door fusie worden afgebroken in stukjes eiwit en vervolgens op het HLA-II worden geladen. Nu vindt er herkenning plaats door CD4.

Een interactie tussen een APC en een T-cel zorgt voor drie signalen, namelijk:

• Activatie van de T-cel
• Co-stimulatie: dendritische cellen zijn hier goed in
• Cytokinesignaal: APC zelf wordt ook geactiveerd door het maken van cytokines, die ervoor zorgen of een T-cel een Th1 of een Th2 cel wordt.

CD4 T-helpercellen hebben ook een andere rol, namelijk het activeren van de humorale respons. Er zijn vijf soorten antistoffen, namelijk IgA, IgM, IgD, IgG en IgE. Een antistof is een specifieke stof met als functies:

• Neutralisatie (agglutinatie, samenklontering van deeltjes)
• Opsonisatie (fagocytose)
• Complement activatie
• Sensitisatie van de mestcellen (IgE)

Complement activatie betekent dat er een bepaald proces in gang wordt gezet, namelijk dat er negen enzymen ontstaan die een doel hebben om gaten in het membraan te maken. Dit leidt tot opsonisatie. Balans in het immuunsysteem is heel belangrijk voor homeostase. Als er teveel Th1 (cellulaire immuniteit) ontstaat is er sprake van auto-immuniteit, teveel Th2 (humorale immuniteit) leidt tot allergie.