Ik wil alles weten

Immuunsysteem

Pin
Send
Share
Send


De immuunsysteem is het systeem van gespecialiseerde cellen en organen dat een organisme beschermt tegen externe biologische invloeden (hoewel in brede zin bijna elk orgaan een beschermende functie heeft - bijvoorbeeld de strakke afdichting van de huid of de zure omgeving van de maag).

Wanneer het immuunsysteem goed functioneert, beschermt het het lichaam tegen bacteriën en virale infecties en vernietigt het kankercellen en vreemde stoffen. Als het immuunsysteem verzwakt, verzwakt ook het vermogen om het lichaam te verdedigen, waardoor ziekteverwekkers (infectieuze agentia), waaronder virussen die verkoudheid en griep veroorzaken, kunnen overleven en bloeien in het lichaam. Omdat het immuunsysteem ook tumorcellen bewaakt, is gemeld dat immuunsuppressie het risico op bepaalde soorten kanker verhoogt.

De complexe coördinatie van het immuunsysteem is verbluffend. Het is in staat miljoenen indringers te herkennen en hun aanvallen te neutraliseren, en tegelijkertijd staan ​​het nuttige, symbiotische bacteriën toe, zoals E coli, zich te vestigen in het menselijk lichaam. Vanaf het moment van de eerste invasie van een vreemd element tot de verwijdering ervan, functioneert het hele immuunsysteem, inclusief verschillende soorten witte bloedcellen, elk met een andere verantwoordelijkheid, harmonieus samen bij het herkennen, aanvallen en vernietigen van stoffen die als vreemd zijn geïdentificeerd.

Het immuunsysteem is vaak verdeeld in twee secties:

  • Aangeboren immuniteit: Bestaat uit erfelijke (altijd aanwezig) componenten die een onmiddellijke "eerstelijns" van verdediging bieden om ziekteverwekkers continu af te weren.
  • Adaptieve (verworven) immuniteit: Door een klasse eiwitten te produceren die antilichamen worden genoemd, en door T-cellen te produceren die specifiek zijn ontworpen om zich op bepaalde pathogenen te richten, kan het lichaam een ​​specifieke immuniteit voor bepaalde pathogenen ontwikkelen. Deze reactie heeft dagen nodig om zich te ontwikkelen en is dus niet effectief bij het voorkomen van een initiële invasie, maar het zal normaal gesproken elke daaropvolgende infectie voorkomen, en helpt ook bij het opruimen van langdurigere infecties.

Een andere manier om dit te categoriseren is "niet-specifieke afweer" (huid, slijmvliezen, fagocyten, koorts, interferonen, cilia en maagzuur) en "specifieke afweer" (de celgemedieerde en de humorale systemen, die beide specifieke pathogenen aanvallen) .

Adaptief immuunsysteem

Het adaptieve immuunsysteem, ook wel het 'verworven immuunsysteem' en 'specifiek immuunsysteem' genoemd, zorgt ervoor dat dieren die een initiële infectie door een ziekteverwekker overleven, over het algemeen immuun zijn voor verdere ziekten die door diezelfde ziekteverwekker worden veroorzaakt. Het adaptieve immuunsysteem is gebaseerd op toegewijde immuuncellen genaamd leukocyten (witte bloedcellen).

De basis van specifieke immuniteit ligt in het vermogen van immuuncellen om onderscheid te maken tussen eiwitten geproduceerd door lichaamseigen cellen ("zelf" antigeen - die van het oorspronkelijke organisme), en eiwitten geproduceerd door indringers of cellen onder controle van een virus ("niet -zelf "antigeen of, wat niet wordt herkend als het oorspronkelijke organisme). Dit onderscheid wordt gemaakt via T-Cell Receptors (TCR) of B-Cell Receptors (BCR). Wil deze receptoren efficiënt zijn, dan moeten ze in duizenden configuraties worden geproduceerd; op deze manier kunnen ze onderscheid maken tussen veel verschillende indringer-eiwitten.

Deze enorme diversiteit aan receptoren zou niet passen in het genoom van een cel, en miljoenen genen, één voor elk type mogelijke receptor, zouden onpraktisch zijn. In plaats daarvan zijn er enkele families van genen, die elk een iets andere modificatie hebben. Door een speciaal proces, uniek voor cellen van kaakvertebraten (Gnathostomata), recombineren de genen in deze T-cel- en B-cel-lymfocyten, één uit elke familie, willekeurig in een enkel gen.

Op deze manier heeft bijvoorbeeld elk antilichaam of BCR van B-lymfocyten zes delen en wordt het gemaakt van twee genen die uniek zijn voor deze lymfocyten, gecreëerd door de recombinatie (unie) van een willekeurig gen uit elke familie. Als er 6 families zijn, met 50, 30, 9, 40 en 5 leden, is het totale mogelijke aantal antilichamen 50x30x6x9x40x5 = 16 miljoen. Bovendien zijn er andere complexe processen die de diversiteit van BCR of TCR nog meer vergroten, door mutatie van de genen in kwestie. De variabiliteit van antilichamen is vrijwel onbeperkt en het immuunsysteem creëert antilichamen voor elk molecuul, zelfs kunstmatige moleculen die niet in de natuur voorkomen.

Veel TCR en BCR die op deze manier zijn gemaakt, reageren met hun eigen peptiden. Een van de functies van de thymus en het beenmerg is het vasthouden van jonge lymfocyten totdat het mogelijk is om te bepalen welke reageren op moleculen van het organisme zelf. Dit wordt gedaan door gespecialiseerde cellen in deze organen die de jonge lymfocyten moleculen aanbieden die door hen (en effectief het lichaam) worden geproduceerd. Alle lymfocyten die erop reageren, worden vernietigd, en alleen die lymfocyten die onverschillig zijn voor het lichaam, worden in de bloedbaan vrijgegeven.

De lymfocyten die niet reageren op het lichaamsgetal in miljoenen, elk met miljoenen mogelijke configuraties van receptoren, elk met een receptor voor verschillende delen van elk microbieel eiwit mogelijk. De overgrote meerderheid van lymfocyten vindt nooit een eiwit waarvoor de receptor is gespecificeerd, de weinigen die er een vinden, worden gestimuleerd om zich voort te planten. Effectieve cellen worden gegenereerd met de specifieke receptor- en geheugencellen. Deze geheugencellen zijn stil, ze hebben een lange levensduur en zijn in staat dit antigeen enige tijd later te identificeren, waardoor ze zich snel en snel vermenigvuldigen en reageren op toekomstige infecties.

In veel soorten kan het adaptieve immuunsysteem worden verdeeld in twee hoofdsecties, het humorale immuunsysteem en het celgemedieerde immuunsysteem.

Humoraal immuunsysteem

De humoraal immuunsysteem werkt tegen bacteriën en virussen in de lichaamsvloeistoffen (bijvoorbeeld bloed) door middel van eiwitten, immunoglobulinen genoemd (ook bekend als antilichamen), die worden geproduceerd door B-cellen. B-cellen zijn lymfocyten, waarbij de "B" staat voor de slijmbeurs van Fabricius, een orgaan dat uniek is voor vogels, waar aviaire B-cellen rijpen. (Het staat niet voor beenmerg, waar B-cellen worden geproduceerd in alle andere gewervelde dieren behalve konijnen. B-cellen werden oorspronkelijk waargenomen in onderzoeken naar immuniteit bij kippen.)

Afgescheiden antilichamen binden zich aan antigenen op het oppervlak van binnendringende microben (zoals virussen of bacteriën), die ze markeren voor vernietiging. Een antigeen is elke stof die ervoor zorgt dat het immuunsysteem antilichamen aanmaakt.

Humorale immuniteit verwijst naar de productie van antilichamen en alle bijbehorende processen: Th2 (T-helper 2 cellen) activering en cytokineproductie (cytokines zijn eiwitten die de interactie tussen cellen beïnvloeden); germinale centrumvorming en isotype-omschakeling (schakelen van een specifiek gebied van het antilichaam); en affiniteitsrijping en geheugencelgeneratie (het genereren van geheugencellen heeft te maken met het vermogen van een lichaam om een ​​ziekteverwekker te "herinneren" door specifiek daarvoor gerichte antilichamen te produceren). Humorale immuniteit verwijst ook naar de effectorfuncties van antilichamen, waaronder neutralisatie van pathogenen en toxines, klassieke complementactivatie en opsoninepromotie van fagocytose en eliminatie van pathogenen.

Het menselijk lichaam heeft de mogelijkheid om elke dag miljoenen verschillende soorten B-cellen te vormen, en elk type heeft een uniek receptoreiwit, de B-celreceptor (BCR) genoemd, op zijn membraan dat zich aan een bepaald antigeen zal binden. Op elk moment in het menselijk lichaam circuleren B-cellen in het bloed en de lymfe, maar produceren geen antilichamen. Zodra een B-cel zijn verwante antigeen tegenkomt en een extra signaal van een helper-T-cel ontvangt, kan deze verder differentiëren in een van twee soorten B-cellen.

B-cellen hebben twee signalen nodig om activering te initiëren. De meeste antigenen zijn T-afhankelijk, wat betekent dat T-celhulp nodig is voor maximale antilichaamproductie. Met een T-afhankelijk antigeen, komt het eerste signaal van antigeen verknopende BCR (B-celreceptor) en het tweede van de Th2-cel. T-afhankelijke antigenen presenteren peptiden op B-cel Klasse II MHC-eiwitten voor Th2-cellen. Dit veroorzaakt proliferatie en differentiatie van B-cellen in plasmacellen. Isotype-overschakeling naar IgG, IgA en IgE en geheugencelgeneratie treden op als reactie op T-afhankelijke antigenen.

Sommige antigenen zijn T-onafhankelijk, wat betekent dat ze zowel het antigeen als het tweede signaal aan de B-cel kunnen afleveren. Muizen zonder thymus (naakte of athymische muizen) kunnen reageren op T-onafhankelijke antigenen. Veel bacteriën hebben herhalende koolhydraatepitopen die B-cellen stimuleren om te reageren met IgM-synthese in afwezigheid van T-celhulp.

T-afhankelijke responsen vereisen dat B-cellen en hun Th2-cellen reageren op epitopen op hetzelfde antigeen. T- en B-celepitopen zijn niet noodzakelijk identiek. (Zodra met virus geïnfecteerde cellen zijn gedood en niet-geassembleerde viruseiwitten zijn vrijgegeven, kunnen B-cellen die specifiek zijn voor interne eiwitten ook worden geactiveerd om opsoniserende antilichamen tegen die eiwitten te maken.) Een koolhydraat aan een eiwit binden kan het koolhydraat in een T-afhankelijk antigeen omzetten. ; de koolhydraatspecifieke B-cel internaliseert het complex en presenteert peptiden aan Th2-cellen, die op hun beurt de B-cel activeren om antilichamen specifiek voor het koolhydraat te maken.

Antilichamen

Schema van antilichaambinding aan een antigeen

Een antilichaam is een groot Y-vormig eiwit dat wordt gebruikt om vreemde objecten zoals bacteriën en virussen te identificeren en te neutraliseren. Productie van antilichamen en bijbehorende processen vormt het humorale immuunsysteem. Elk antilichaam herkent een specifiek antigeen dat uniek is voor zijn doelwit. Dit komt omdat het aan de twee uiteinden van zijn 'Y' structuren heeft die verwant zijn aan sloten. Elk slot heeft slechts één sleutel, in dit geval zijn eigen antigeen. Wanneer de sleutel in het slot wordt gestoken, wordt het doelwit geactiveerd, gelabeld of geneutraliseerd. De productie van antilichamen is de belangrijkste functie van het humorale immuunsysteem.

Immunoglobulinen zijn glycoproteïnen in de immunoglobulinesuperfamilie die als antilichamen functioneren. De termen antilichaam en immunoglobuline worden vaak door elkaar gebruikt. Ze worden gevonden in de bloed- en weefselvloeistoffen, evenals in vele secreties. In structuur zijn het globulines (in het y-gebied van eiwitelektroforese). Ze worden gesynthetiseerd en uitgescheiden door plasmacellen die zijn afgeleid van de B-cellen van het immuunsysteem. B-cellen worden geactiveerd bij binding aan hun specifieke antigeen en differentiëren tot plasmacellen. In sommige gevallen is de interactie van de B-cel met een T-helpercel ook noodzakelijk.

Bij mensen zijn er vijf soorten: IgA, IgD, IgE, IgG en IgM. (Ig staat voor immunoglobuline.). Dit is volgens verschillen in hun constante domeinen van de zware keten. (De isotypen worden ook gedefinieerd met lichte ketens, maar ze definiëren geen klassen, dus ze worden vaak verwaarloosd.) Andere immuuncellen werken samen met antilichamen om pathogenen te elimineren, afhankelijk van welke IgG, IgA, IgM, IgD en IgE constant bindende domeinreceptoren het kan zich op het oppervlak uitdrukken.

De antilichamen die een enkele B-lymfocyt produceert, kunnen verschillen in hun zware keten en de B-cel brengt vaak verschillende klassen antilichamen tegelijkertijd tot expressie. Ze zijn echter identiek in hun specificiteit voor antigeen, verleend door hun variabele regio. Om het grote aantal specificiteiten te bereiken die het lichaam nodig heeft om zichzelf te beschermen tegen veel verschillende vreemde antigenen, moet het miljoenen B-lymfoycten produceren. Om een ​​dergelijke diversiteit aan antigeenbindingsplaatsen voor elk mogelijk antigeen te produceren, zou het immuunsysteem veel meer genen nodig hebben dan in het genoom bestaan. Het was Susumu Tonegawa die in 1976 liet zien dat delen van het genoom in B-lymfocyten kunnen recombineren om alle variatie in de antilichamen te vormen en meer. Tonegawa won in 1987 de Nobelprijs voor fysiologie of geneeskunde voor zijn ontdekking.

Door cellen gemedieerd immuunsysteem

De celgemedieerd immuunsysteem, het tweede hoofdmechanisme van het adaptieve immuunsysteem, vernietigt door virus geïnfecteerde cellen (onder andere taken) met T-cellen, ook "T-lymfocyten" genoemd. ("T" staat voor thymus, waar hun laatste ontwikkelingsfase zich voordoet.)

Cel-gemedieerde immuniteit is een immuunrespons waarbij geen antilichamen zijn betrokken, maar eerder de activering van macrofagen en natuurlijke killercellen, de productie van antigeenspecifieke cytotoxische T-lymfocyten en de afgifte van verschillende cytokines in reactie op een antigeen. Cellulaire immuniteit beschermt het lichaam door:

  1. het activeren van antigeen-specifieke cytotoxische T-lymfocyten die lichaamscellen kunnen lyseren die epitopen (secties van eiwit) van vreemd antigeen op hun oppervlak vertonen, zoals met virus geïnfecteerde cellen, cellen met intracellulaire bacteriën en kankercellen die tumorantigenen vertonen;
  2. het activeren van macrofagen en natuurlijke killercellen, waardoor ze intracellulaire pathogenen kunnen vernietigen; en
  3. cellen stimuleren om een ​​verscheidenheid aan cytokines af te scheiden die de functie beïnvloeden van andere cellen die betrokken zijn bij adaptieve immuunresponsen en aangeboren immuunresponsen.

Cel-gemedieerde immuniteit is primair gericht op microben die overleven in fagocyten en microben die niet-fagocytische cellen infecteren. Het is het meest effectief bij het verwijderen van met virus geïnfecteerde cellen, maar neemt ook deel aan de verdediging tegen schimmels, protozoën, kankers en intracellulaire bacteriën. Het speelt ook een belangrijke rol bij de afstoting van transplantaten.

Er zijn twee hoofdtypen T-cellen:

  • Cytotoxische T-cellen (CD8 cellen). Een cytotoxische T-cel (ook bekend als TC of killer T-cel) is een subgroep van T-lymfocyten (een type witte bloedcel) die in staat is de dood van geïnfecteerde somatische of tumorcellen te induceren; ze doden cellen die zijn geïnfecteerd met virussen (of andere pathogenen), of die anderszins beschadigd of disfunctioneel zijn. Deze cellen herkennen geïnfecteerde cellen door T-celreceptoren te gebruiken om celoppervlakken te onderzoeken. Als ze een geïnfecteerde cel herkennen, geven ze granzymen vrij om die cel te activeren om apoptotisch te worden ("zelfmoord plegen"), waardoor ze die cel en alle virussen die ze aan het maken zijn doden; ze geven ook perforinen af, die het membraan van de geïnfecteerde cel perforeren, waardoor de inhoud wordt blootgesteld aan de vaak vijandige extracellulaire omgeving.
  • Helper T-cellen (CD4 cellen). CD4 + lymfocyten, of helper T-cellen, zijn immuunresponscontrollers. Ze "beslissen" welke acties te ondernemen tijdens een invasie, waarbij alle andere immuuncellen via cytokines worden bevorderd of geremd. Deze cellen activeren macrofagen (cellen die gevaarlijk materiaal opnemen) en produceren ook cytokines (interleukines) die de proliferatie van B- en T-cellen induceren. HIV, een virus dat direct de CD4 + T-cellen aanvalt, veroorzaakt een ineenstorting van het hele systeem door de root aan te vallen.

Bovendien zijn er regulatoire T-cellen (Treg cellen) die belangrijk zijn bij het reguleren van celgemedieerde immuniteit.

Aangeboren immuunsysteem

Het adaptieve immuunsysteem kan dagen of weken duren na een eerste infectie om effect te hebben. De meeste organismen worden echter constant aangevallen door ziekteverwekkers die in toom moeten worden gehouden door het sneller werkende aangeboren immuunsysteem. Aangeboren immuniteit, of niet-specifieke verdediging, verdedigt tegen pathogenen door snelle reacties gecoördineerd door chemische of fysische barrières of "aangeboren" receptoren die een breed spectrum van geconserveerde pathogene componenten herkennen.

In evolutionaire tijd lijkt het erop dat het adaptieve immuunsysteem zich abrupt ontwikkelde in kaakvissen. Voorafgaand aan kaakvissen is er geen bewijs van adaptieve immuniteit en dieren vertrouwden daarom alleen op hun aangeboren immuniteit. Planten daarentegen vertrouwen op secundaire metabolieten (chemische verbindingen in organismen die niet direct betrokken zijn bij de normale groei, ontwikkeling of reproductie van organismen) om zichzelf te verdedigen tegen schimmel- en virale ziekteverwekkers en insecten herbivoren. Secundaire metabolieten van planten worden afgeleid via enorme arrays van biosynthetische routes van planten die niet direct nodig zijn voor overleving van planten, daarom worden ze secundair genoemd. Secundair metabolisme van planten moet niet worden verward met aangeboren of adaptieve immuniteit, omdat ze evolueerden langs een geheel andere evolutionaire lijn en afhankelijk zijn van geheel verschillende signalen, paden en reacties.

Het aangeboren immuunsysteem heeft, wanneer geactiveerd, een breed scala aan effectorcellen en mechanismen. Er zijn verschillende soorten fagocytische cellen, die binnendringende ziekteverwekkers opnemen en vernietigen. De meest voorkomende fagocyten zijn neutrofielen, macrofagen en dendritische cellen. Een ander celtype, natuurlijke killercellen, zijn vooral bedreven in het vernietigen van cellen die zijn geïnfecteerd met virussen. Een ander onderdeel van het aangeboren immuunsysteem staat bekend als het complementsysteem. Complementeiwitten zijn normaal gesproken inactieve componenten van het bloed. Wanneer ze echter worden geactiveerd door de herkenning van een pathogeen of antilichaam, werven de verschillende eiwitten ontstekingscellen, bekleden ze pathogenen om ze gemakkelijker te fagocyteren en maken ze destructieve poriën in de oppervlakken van pathogenen.

Eerstelijnsafweer: fysische en chemische barrière

De eerstelijnsafweer omvat barrières voor infectie, zoals de huid, de slijmvliezen van de darm en luchtwegen. Deze voorkomen fysiek de interactie tussen de gastheer en de ziekteverwekker. Pathogenen die deze barrières binnendringen, ondervinden constitutief tot expressie gebrachte (constant tot expressie gebrachte) antimicrobiële moleculen (bijv. Lysozymen) die de infectie beperken.

Naast de gebruikelijke afweer, scheidt de maag maagzuur af, dat, naast het helpen van spijsverteringsenzymen in de maag om aan voedsel te werken, bacteriële kolonisatie door de meeste pathogenen voorkomt.

Tweedelijnsafweer: fagocytische cellen

De tweedelijnsafweer omvat fagocytosecellen (macrofagen en neutrofiele granulocyten) die vreemde stoffen kunnen verzwelgen (fagocytose). Men denkt dat macrofagen continu rijpen door circulerende monocyten.

Fagocytose omvat chemotaxis, waarbij fagocyten worden aangetrokken tot micro-organismen door middel van chemotactische chemicaliën zoals microbiële producten, complement, beschadigde cellen en witte bloedcelfragmenten. Chemotaxis wordt gevolgd door hechting, waarbij de fagocyt aan het micro-organisme kleeft. De hechting wordt verbeterd door opsonisatie, waarbij eiwitten zoals opsoninen op het oppervlak van de bacterie worden aangebracht. Dit wordt gevolgd door ingestie, waarbij de fagocyt projecties verlengt en pseudopoden vormt die het vreemde organisme overspoelen. Ten slotte wordt de bacterie verteerd door de enzymen in het lysosoom, waardoor deze wordt blootgesteld aan reactieve zuurstofspecies en proteasen.

Antimicrobiële eiwitten

Bovendien kunnen anti-microbiële eiwitten worden geactiveerd als een ziekteverwekker door de door de huid aangeboden barrière passeert. Er zijn verschillende klassen antimicrobiële eiwitten, zoals acute fase-eiwitten (bijvoorbeeld C-reactief eiwit, verhoogt fagocytose en activeert complement wanneer het zich bindt aan het C-eiwit van S. pneumoniae ), lysozym en het complementsysteem.

Het complementsysteem is een zeer complexe groep serumproteïnen, die op een cascade-manier wordt geactiveerd. Drie verschillende paden zijn betrokken bij complementactivering:

  • klassieke route: herkent antigeen-antilichaamcomplexen
  • alternatieve route: activeert spontaan bij contact met pathogene celoppervlakken
  • mannose-bindende lectineweg: herkent mannosesuikers, die meestal alleen op pathogene celoppervlakken verschijnen.

Een cascade van eiwitactiviteit volgt complementactivatie; deze cascade kan verschillende effecten hebben, waaronder opsonisatie van de ziekteverwekker, vernietiging van de ziekteverwekker door de vorming en activering van het membraanaanvalcomplex en ontsteking.

Interferonen zijn ook anti-microbiële eiwitten. Deze moleculen zijn eiwitten die worden uitgescheiden door met virus geïnfecteerde cellen. Deze eiwitten diffunderen vervolgens snel naar naburige cellen, waardoor de cellen de verspreiding van de virale infectie remmen. In wezen werken deze antimicrobiële eiwitten om de cel-tot-cel-proliferatie van virussen te voorkomen.

Onderzoek

Eerdere studies van aangeboren immuniteit gebruikten modelorganismen die adaptieve immuniteit missen, zoals de plant Arabidopsis thaliana, de vlieg Drosophila melanogasteren de worm Caenorhabditis elegans. Sindsdien zijn er vorderingen gemaakt op het gebied van aangeboren immunologie met de ontdekking van tolachtige receptoren (TLR's) en de intracellulaire nucleotide-bindende plaats leucinerijke herhalende eiwitten (NOD's). NOD's zijn receptoren in zoogdiercellen die verantwoordelijk zijn voor een groot deel van de aangeboren immuunherkenning van pathogenen.

In 1989, voorafgaand aan de ontdekking van TLR's van zoogdieren, bedacht en stelde Charles Janeway voor dat evolutionair geconserveerde kenmerken van infectieuze organismen door het immuunsysteem werden gedetecteerd via een reeks gespecialiseerde receptoren, die hij pathogeen-geassocieerde moleculaire patronen (PAMP's) en patroonherkenning noemde. receptoren (PRR's), respectievelijk. Dit inzicht werd pas volledig op prijs gesteld na de ontdekking van TLR's door het Janeway lab in 1997. De TLR's omvatten nu de grootste familie van aangeboren immuunreceptoren (of PRR's). De hypothese van Janeway is bekend geworden als het "vreemdelingenmodel" en er bestaat tot op de dag van vandaag een uitgebreid debat over de vraag of het concept van PAMP's en PRR's, zoals beschreven door Janeway, echt geschikt is om de mechanismen van aangeboren immuniteit te beschrijven . Het concurrerende "gevarenmodel" werd in 1994 voorgesteld door Polly Matzinger en pleit tegen de focus van het vreemde model op microbieel afgeleide signalen, in plaats daarvan suggererend dat endogene gevaar / alarmsignalen van noodlijdende weefsels dienen als de belangrijkste leveranciers van aangeboren immuunresponsen.

Beide modellen worden ondersteund in de latere literatuur, met ontdekkingen dat stoffen van zowel microbiële als niet-microbiële bronnen in staat zijn om aangeboren immuunresponsen te stimuleren, wat heeft geleid tot een toenemend besef dat een combinatie van de twee modellen het beste zou kunnen dienen om de huidige bekende mechanismen voor aangeboren immuniteit.

Kruispunten tussen systemen

Het splitsen van het immuunsysteem in aangeboren en adaptieve systemen vereenvoudigt discussies over immunologie. De systemen zijn echter op een aantal belangrijke punten behoorlijk met elkaar verweven.

Een belangrijk voorbeeld zijn de mechanismen van "antigeenpresentatie". Nadat ze de thymus verlaten, hebben T-cellen activering nodig om te prolifereren en te differentiëren tot cytotoxische ("dodelijke") T-cellen (CTL's). Activatie wordt verzorgd door antigeen-presenterende cellen (APC's), een belangrijke categorie daarvan zijn de dendritische cellen. Deze cellen maken deel uit van het aangeboren immuunsysteem.

Activering vindt plaats wanneer een dendritische cel zich tegelijkertijd bindt aan de antigeenreceptor van een T "helper" -cel en aan zijn CD28-receptor, die het "tweede signaal" levert dat nodig is voor DC-activering. Dit signaal is een middel waarmee de dendritische cel overbrengt dat het antigeen inderdaad gevaarlijk is en dat de volgende aangetroffen T "moordenaar" cellen moeten worden geactiveerd. Dit mechanisme is gebaseerd op antigeen-gevaarevaluatie door de T-cellen die behoren tot het adaptieve immuunsysteem. Maar de dendritische cellen worden vaak direct geactiveerd door hun tolachtige receptoren in te schakelen en hun "tweede signaal" rechtstreeks van het antigeen te krijgen. Op deze manier herkennen ze eigenlijk in "eerste persoon" het gevaar en richten ze de T-moordenaar aan. In dit opzicht speelt het aangeboren immuunsysteem daarom een ​​cruciale rol bij de activering van het adaptieve immuunsysteem.

Adjuvantia of chemicaliën die een immuunrespons stimuleren, leveren kunstmatig dit "tweede signaal" in procedures wanneer een antigeen dat normaal geen immuunrespons zou veroorzaken, kunstmatig in een gastheer wordt geïntroduceerd. Met het adjuvans is de respons veel robuuster. Historisch gezien is een algemeen gebruikte formule Freund's complete adjuvans, een emulsie van olie en mycobacterium. Later werd ontdekt dat tolachtige receptoren, uitgedrukt op aangeboren immuuncellen, kritisch zijn bij de activering van adaptieve immuniteit.

Andere factoren die de immuunrespons beïnvloeden

Veel factoren kunnen bijdragen aan de algemene verzwakking van het immuunsysteem:

  • Ondervoeding (onevenwichtig dieet / slechte eetgewoonten die een tekort aan vitamines en mineralen veroorzaken)
  • Alcohol misbruik
  • Drugsmisbruik, hetzij intraveneus of anders (lijkt verband te houden met geassocieerde factoren d.w.z. slecht dieet, gebruik van geïnfecteerde / vuile naalden, slechte oefening, stress / depressie)
  • Medicijnen (met name het gebruik van geneesmiddelen tegen kanker, corticosteroïden en antibiotica)
  • bestraling
  • Blootstelling aan bepaalde milieutoxines, van nature voorkomend of door vervuiling. Waaronder:
  • Sigarettenrook
  • Stress / Depressie - Onderzoek toont aan dat psychologische stress je vatbaarheid voor verkoudheid en andere virale ziekten aanzienlijk kan verhogen, namelijk door een toename van serumcorticosteroïden
  • Leeftijd - Het vermogen van het immuunsysteem om te reageren is op vroege en ouderdom verminderd.
  • Ziekte of medicijnen (d.w.z. diabetes, corticosteroïden, immuunonderdrukkende medicijnen), waardoor constante blootstelling aan infectieuze agentia zonder natuurlijke afweer (intacte huid) wordt veroorzaakt
  • Ontoereikende slaap op het niveau van de hersengolf van Delta.
  • Gebrek aan lichaamsbeweging en overmatige lichaamsbeweging met fysiologische stress tot gevolg
  • Langdurige gewichtloosheid
  • Ziekten of besmettelijke of andere veroorzaken meer depressie op het immuunsysteem zoals:
    • Kanker en hematologische maligniteit (zoals leukemie, lymfoom en myeloom) in het bijzonder.
    • Suikerziekte
    • Taaislijmziekte
    • Lupus erythematosus
    • Nefrotisch syndroom
    • Virale infecties, d.w.z. virale infecties van de luchtwegen waardoor bacteriële pneumonie zich kan ontwikkelen.
    • HIV
    • Colitis ulcerosa
    • Boulimia (als gevolg van ondervoeding, stress, depressie).
    • Sikkelcelziekte.
    • Leverziekte / cirrose
    • Cushing-syndroom

Farmacologie

Ondanks hoge verwachtingen zijn er geen medicijnen die de activiteit van het immuunsysteem direct verhogen. Verschillende vormen van medicatie die het immuunsysteem activeren, kunnen auto-immuunziekten veroorzaken.

Onderdrukking van het immuunsysteem wordt vaak gebruikt om auto-immuunziekten of ontsteking te beheersen wanneer dit overmatige weefselschade veroorzaakt en om transplantaatafstoting na een orgaantransplantatie te voorkomen. Veelgebruikte immunosuppressiva omvatten glucocorticoïden, azathioprine, methotrexaat, ciclosporine, cyclofosfamide en mercaptopurine. In orgaantransplantaties worden ciclosporine, tacrolimus, mycofenolaatmofetil en verschillende andere gebruikt om orgaanafstoting te voorkomen door selectieve T-celremming.

Syndromen van het menselijke immuunsysteem

De belangrijkste functie van het menselijke immuunsysteem vindt plaats op cellulair niveau van het bloed en de weefsels. De lymfatische en bloedcirculatiesystemen zijn snelwegen voor gespecialiseerde witte bloedcellen om door het lichaam te reizen. Elk type witte bloedcel (B-cellen, T-cellen, natuurlijke killercellen en macrofagen) heeft een andere verantwoordelijkheid, maar ze werken allemaal samen met het primaire doel om bacteriën, virussen, kankercellen en alle waargenomen stoffen te herkennen, aan te vallen en te vernietigen. als buitenlands. Zonder deze gecoördineerde inspanning zou een persoon niet meer dan een paar dagen kunnen overleven voordat hij aan een overweldigende infectie bezwijkt.

Infecties activeren een alarm dat het immuunsysteem waarschuwt om zijn verdedigende wapens naar buiten te brengen. Natuurlijke killercellen en macrofagen haasten zich naar de scène om geïnfecteerde cellen te consumeren en te verteren. Als de eerste verdedigingslinie de dreiging niet beheerst, zijn antilichamen, geproduceerd door de B-cellen, in de volgorde van T-helpercellen, speciaal ontworpen om de indringer aan te scherpen.

Veel aandoeningen van het menselijke immuunsysteem vallen in twee brede categorieën die worden gekenmerkt door:

  • Verzwakte immuunrespons. Er zijn "aangeboren" (aangeboren) en "verworven" vormen van immunodeficiëntie, gekenmerkt door een verzwakte reactie. Chronische granulomateuze ziekte, waarbij fagocyten moeite hebben pathogenen te vernietigen, is een voorbeeld van de eerste, terwijl AIDS ("Acquired Immune Deficiency Syndrome"), een besmettelijke ziekte verbonden aan het HIV-virus dat CD4 vernietigt+ T-cellen, is een voorbeeld van de laatste. Immunosuppressieve medicatie veroorzaakt opzettelijk een immunodeficiëntie om afstoting van getransplanteerde organen te voorkomen.
  • Overzeese immuunrespons. Aan de andere kant van de schaal komt een overactief immuunsysteem voor in een aantal andere aandoeningen, met name auto-immuunziekten zoals lupus erythematosus, diabetes type I (soms "juveniele diabetes" genoemd), multiple sclerose, psoriasis en reumatoïde artritis. Hierin maakt het immuunsysteem geen goed onderscheid tussen zelf en niet-zelf en valt het een deel van het eigen lichaam van de patiënt aan. Andere voorbeelden van overijverige immuunresponsen bij ziekte zijn overgevoeligheden, zoals allergieën en astma.

Referenties

  • Coico, R., G. Sunshine en E. Benjamini. 2003. Immunologie: een korte cursus 5e editie. Wiley-Liss. ISBN 04771226890
  • Janeway, C. en P. Travers. 2004. Immunobiologie. (Zesde editie). Slinger-huidige biologie. ISBN 0815341016
  • Lichtman, A. 2006. The Immunology. Ontvangen op 25 mei 2007.
  • Roitt, I., en P. J. Delves. 2001. Essentiële immunologie. Blackwell ISBN 0-632-05902-8

Pin
Send
Share
Send