Afweersysteem – fagocytose

Fagocytose
Fagocytose is het proces, waarbij fagocyten een ziekteverwekker (pathogeen) insluiten, opeten en afbreken. De fagocyten (neutrofiele granulocyten, monocyten en macrofagen) behoren tot het aangeboren afweersysteem. Ze reageren op elke indringer, daarom zijn ze dus niet-specifiek.
De fagocyten hebben receptoren (eiwitten) aan hun oppervlak om ziekteverwekkers te herkennen en te binden. Dat zijn de patroonherkenningsreceptoren (PRR’s) op hun celmembraan. De patroonherkenningsreceptoren (PRR’s) kunnen de lichaamsvreemde patronen herkennen. De celwand van een bacterie is bijvoorbeeld een lichaamsvreemd patroon. Deze bestaat uit een patroon van bepaalde vetten en suikers, die verschillen van die in je lichaam. Virussen worden herkend aan de antigenen (eiwitten) op het celmembraan van, met virussen, geïnfecteerde cellen. Als bepaalde afweercellen deze antigenen herkennen, gaan ze meteen in de aanval met fagocytose. De fagocyten veranderen tijdens de fagocytose van vorm en sluiten een ziekteverwekker, zoals bacteriën, virussen, schimmels en parasieten, helemaal in. In de fagocyt ontstaat een fagosoom (transportblaasje) met daarin de ziekteverwekker. Vervolgens smelt het fagosoom samen met een lysosoom, een blaasje in de cel, dat enzymen bevat. Deze enzymen breken de ziekteverwekker af.
De verschillende restdeeltjes van de afgebroken ziekteverwekker worden daarna gepresenteerd op het celmembraan van de fagocyt. Door virussen geïnfecteerde cellen kunnen ook stukjes van het antigeen op hun celmembraan plaatsen. In alle gevallen ontstaat er een antigeen presenterende cel (APC). Een APC toont aan je afweersysteem, wat het ‘gevangen’ heeft.

Fagocyten
Fagocyten behoren tot de witte bloedcellen. Witte bloedcellen zijn een groep cellen, die zich in het bloed en het lymfeweefsel bevinden en je lichaam moeten beschermen tegen binnendringende ziekteverwekkers, zoals bacteriën, virussen, schimmels, parasieten. In het aangeboren afweersysteem reageren de afweercellen op iedere ziekteverwekker (pathogeen) en zijn dus niet-specifiek. De fagocyten (neutrofiele granulocyten, monocyten en macrofagen) vouwen zich om de ziekteverwekkers heen en ‘eten’ de indringers letterlijk op.
Fagocyten kunnen de niet-actieve B-lymfocyten (B-cellen) en T-lymfocyten (T-cellen) in het verworven afweersysteem activeren. Het verworven afweersysteem controleert de gehele dag door of er ziekteverwekkers met afwijkende antigenen in je lichaam aanwezig zijn. Op de celwand van bacteriën en virussen zitten antigenen (eiwitten) met afwijkende patronen. Een binnengedrongen ziekteverwekker wordt dan ook direct via een afwijkend antigeen herkend. Fagocyten gaan er op af, hakken de verteerde ziekteverwekker dan in stukjes en plaatsen de stukjes antigeen op hun celmembraan, zodat de B-lymfocyten (B-cellen) en T-lymfocyten (T-cellen) deze herkennen. Hierdoor gaan de T-lymfocyten meer cytokinen (boodschappereiwitten) afgeven. Cytokinen werken als boodschapper om cellen van je afweersysteem af te remmen of juist te activeren. Door de afgifte van de cytokinen worden de fagocyten aangespoord om de ziekteverwekkers te vernietigen. Fagocyten kunnen ook antistoffen van B-lymfocyten gebruiken om de ziekteverwekkers beter te kunnen herkennen.

Monocyten
Monocyten zijn witte bloedcellen, die naar de plaats van de infectie verhuizen vanuit het rode beenmerg. Het zijn grote, mononucleaire (éénkernige) witte bloedcellen met een ronde, niervormige kern, een korrelige structuur en een cytoplasma dat verkleurt. Ze bevinden zich overal in je lichaam, maar zijn vooral aanwezig in de milt, waar ze beschadigde of oud geworden rode bloedcellen uit de bloedsomloop verwijderen en afbreken.
Monocyten zijn de voorlopercellen van macrofagen en rijpen, wanneer ze in de weefsels terecht komen, uit tot macrofagen.

Macrofagen
Macrofagen zijn grote cellen met uitsteeksels, die van vorm kunnen veranderen en zich door het gehele lichaam verplaatsen. Ze zitten in weefsellagen rond bijvoorbeeld de longen, de hersenen, het ruggenmerg en het huidweefsel.
In de lymfeknopen geven macrofagen dendrieten af om zich op een vaste plek te verankeren. Daar zijn ze slapend en niet-actief. Door bepaalde signalen kunnen ze wel actief worden en ingrijpen bij een ontstekingsreactie. Op dat moment hoeven ze niet meer te verhuizen, want ze zijn al aanwezig op die plek. Als er een ontsteking ontstaat, komen de macrofagen in beweging en worden ze via het lymfestelsel naar de ontstekingsplaats gebracht om te vechten. De macrofagen nemen de afvalstoffen van een ontstekingsreactie in zich op en maken deze onschadelijk (fagocytose).
Ze kunnen jarenlang in lichaamsweefsels overleven, waar ze grote hoeveelheden bacteriën, schimmels, dode cellen en ander lichaamsvreemd materiaal opeten en afbreken. Er zijn verschillende soorten macrofagen:
weefselmacrofagen – deze cellen zitten in de lichaamsweefsels.
giantcellen – bij een grote lichaamsvreemde indringer kunnen de macrofagen samensmelten en veranderen in een reuzencel met meerdere kernen. Deze reuzencellen bevatten lysosomen met verteringsenzymen, die ziekteverwekkers, zieke en geïnfecteerde cellen en ander lichaamsvreemd materiaal kunnen afbreken.
lokaal gevangen macrofagen – deze cellen hebben een vaste plaats en taak, bijvoorbeeld in milt of in lever.
alveolaire macrofagen – deze macrofagen zorgen voor de immuniteit in de longen.
gliale cellen – deze macrofagen zitten in het zenuwstelsel en ruimen dode zenuwcellen op.
osteoclasten – deze botcellen breken bot af, dit doen ze door resorptie. Enzymen uit de lysosomen van de osteoclast worden uitgescheiden. Deze breken de organische matrix af en pompen zuren naar het oppervlak van het bot toe, waardoor de (calcium)zouten oplossen. Alles wordt door de osteoclast opgenomen en later via weefselvloeistof aan het bloed afgegeven.

Granulocyten
Granulocyt is de verzamelnaam voor drie soorten witte bloedcellen: neutrofielen, eosinofielen en basofielen.
De granulocyten worden aangemaakt in het rode beenmerg. In het beenmerg is een grote hoeveelheid rijpe granulocyten opgeslagen. Op elke granulocyt, die in het bloed circuleert, wachten wel 50 tot 100 cellen tot ze aan de bloedbaan worden afgegeven. Daardoor is binnen zeven uur, nadat het afweersysteem een infectie heeft herkend, de helft van de granulocyten in de bloedbaan beschikbaar om de infectie in het lichaam te bestrijden.
Als een granulocyt het bloed eenmaal verlaten heeft, keert deze niet terug. De cel kan – afhankelijk van de omstandigheden – vier tot vijf dagen in de weefsels overleven, maar kan maar enkele uren in de bloedsomloop overleven. De granulocyten nemen stoffen op, maar bevatten daarnaast ook korreltjes in het cytoplasma, die enzymen vrijlaten. Die enzymen helpen bij het doden en afbreken van stoffen (fagocytose).

Neutrofielen of microfagen
Dit zijn de meest voorkomende granulocyten. De neutrofiele granulocyt of microfaag is een witte bloedcel, die het lichaam beschermt tegen bacteriële infecties. Dit zijn cellen, die in het bloed door het lichaam stromen en niet in de weefsels zitten. Bij een ontsteking sporen macrofagen de neutrofielen aan om ook naar de ontstekingsplaats te komen. Zodra de macrofagen cytokinen maken en afgeven, zorgt dit voor activatie van de vaatwand bij de plaats van de infectie. De vaatwand wordt als het ware kleverig voor granulocyten, die vervolgens blijven plakken en door de vaatwand heen naar de ziekteverwekker gaan. De aangetrokken neutrofielen helpen vervolgens ook met het doden van de indringer. Dit gebeurt door bijvoorbeeld ziekteverwekkers, zoals bacteriën, virussen en schimmels, aan te vallen. De neutrofiele granulocyten ruimen na een allergische of ontstekingsreactie de afvalstoffen op (fagocytose) net als de macrofagen. Bij een infectie komt pus uit de wond vrij, dat voor het grootste deel bestaat uit dode neutrofielen.

Overige granulocyten met andere taken
Daarnaast zijn er nog andere granulocyten, de basofielen en de eosinofielen, actief in je aangeboren afweersysteem.

Basofielen
Dit zijn de minst voorkomende granulocyten, die in het bloed circuleren. De basofiel is een witte bloedcel (granulocyt), die betrokken is bij allergische reacties. De basofiele cellen reageren op verschillende allergenen, die zorgen voor de afgifte van histamine en andere stofjes door de basofiele cellen. Allergenen zijn stoffen, die een allergische reactie veroorzaken en zijn bijna altijd eiwitten.
De antistoffen (antilichamen), die het lichaam bij het eerste contact met een allergeen aanmaakt, zijn bij allergische mensen vooral de IgE antistoffen. Deze reageren met het allergeen. De allergenen veroorzaken irritatie en ontsteking in de aangedane weefsels. Het lichaam verwijdt de bloedvaten (dilatatie), waardoor vocht uit de bloedsomloop in het weefsel terecht komt in een poging om het irriterende stofje af te zwakken. Deze reactie doet zich voor bij hooikoorts, sommige vormen van astma, netelroos en in de meest ernstige vorm bij een anafylactische shock.

Eosinofielen
Deze granulocyten worden door je afweersysteem ingezet tegen verschillende parasitaire infecties en tegen larven van parasitaire wormen en andere ziekteverwekkers. De eosinofiel is een witte bloedcel (granulocyt), die betrokken is bij allergische reacties. Eosinofielen worden aangemaakt in het beenmerg. Na rijping verlaten de eosinofielen het beenmerg richting de bloedbaan. Daar circuleren ze korte tijd om vervolgens naar de weefsels van vooral de darmen en de luchtwegen toe te gaan. Daar zullen ze nog enkele weken overleven. Een rijpe eosinofiel kan zich niet meer delen. Eosinofielen maken veel antistoffen aan, die actief zijn tegen bepaalde infecties, vooral infecties met parasieten en wormen. Mensen, die met parasieten of wormen zijn geïnfecteerd, hebben dan ook vaak meer eosinofielen in het bloed, net als mensen met allergische ziekten, zoals eczeem en astma.

Help mee