Afweersysteem-verworven-cellen

Witte bloedcellen

Het beenmerg maakt verschillende soorten witte bloedcellen (leukocyten) aan, die actief zijn in je afweersysteem. Dit zijn de lymfocyten (B-lymfocyten, T-lymfocyten, natural-killer cellen), monocyten (macrofagen, dendritische cellen en mestcellen) en granulocyten (neutrofielen, eosinofielen, basofielen). Monocyten en granulocyten rijpen (groeien) in het rode beenmerg, maar de lymfocyten rijpen in de lymfoïde organen: de milt, de lymfeknopen en de thymus (zwezerik).
Sommige witte bloedcellen stromen vrij door de bloedbaan, anderen kleven tegen de bloedwand of dringen door in lichaamsweefsels. Ze moeten het lichaam beschermen tegen lichaamsvreemde stoffen (ziekteverwekkers), zoals bijvoorbeeld bacteriën, virussen en schimmels. Wanneer witte bloedcellen de plaats van een infectie bereiken, geven ze stoffen (bijvoorbeeld complementeiwitten, cytokinen) af, die nog meer witte bloedcellen aantrekken. De witte bloedcellen (leukocyten) functioneren zo als een leger, dat het lichaam beschermt tegen lichaamsvreemde stoffen.

Taken witte bloedcellen

De witte bloedcellen hebben twee belangrijke taken in het lichaam:
1. de verdediging tegen infecties met ziekteverwekkers, zoals bacteriën, virussen, parasieten en schimmels, door de aanmaak van antilichamen (antistoffen).
2. het bestrijden van zieke cellen, zoals kankercellen, en opruimen resten van dode cellen en schadelijke stoffen in je lichaam.

Aantal witte bloedcellen

Als het aantal witte bloedcellen (leukopenie) te laag is, heb je vaker kans op een infectie in je lichaam.
Bij een hoog aantal witte bloedcellen (leukocytose) in je bloed, kan er een infectie in je lichaam actief zijn.

Hoofdtypen van witte bloedcellen (leukocyten)

In het beenmerg vindt de aanmaak van bloedcellen plaats. Beenmerg zit in de botten. Bij kinderen zit beenmerg nog in alle botten. Bij volwassen mensen is het beenmerg geconcentreerd in de botten van de romp en de schedel.
Beenmerg is samengesteld uit een grote hoeveelheid onrijpe en uitgerijpte cellen. De lymfocyten maken hun ontwikkeling van onrijpe naar uitgerijpte cel door in de lymfeklieren. Lymfeklieren zijn met de milt en de thymus (zwezerik) lymfoïde organen. Ook het beenmerg wordt indirect tot de lymfoïde organen gerekend, omdat de lymfocyten hier vandaan komen.
In de lymfeklieren komen alle signalen binnen, die vreemd zijn voor je lichaam. Door de signalen zetten de lymfocyten hun afweerreactie in gang. Lymfeklieren vormen kruispunten, die de kans vergroten, dat antigeen specifieke lymfocyten het juiste antigeen ontmoeten. De lymfocyten delen zich en maken meerdere rijpingsprocessen door om vervolgens antistoffen (antilichamen) te kunnen maken om ziekteverwekkers te kunnen uitschakelen. Dit vergroot de effectiviteit van je afweersysteem. De lymfocyten circuleren doorlopend door je lichaam van de ene lymfeklier naar de andere. In de lymfeklieren krijgen de lymfocyten voedingsstoffen om te overleven. Als de lymfocyten uitgerijpt zijn, worden ze uitgestoten richting de bloedbaan. Zodra lymfocyten het antigeen met de juiste antigeen-receptor tegenkomen, dan vermeerderen de T-cellen zich en specialiseren in effector cellen, die de infectie bestrijden.

• Lymfocyten
Lymfocyten worden aangemaakt in het beenmerg, maar de rijping gebeurt in de lymfoïde organen: de milt, de lymfeknopen en de thymus (zwezerik). De stamcellen rijpen uit tot lymfoblasten. Lymfoblasten worden aangemaakt in het beenmerg (B-lymfoblasten) en in de thymus (T-lymfoblasten). Het zijn de kleinste witte bloedcellen. De natural killer-cellen zijn groter van vorm.
Op het celmembraan van lymfocyten zitten antigeen-receptoren, die passen op een specifiek eiwit, het antigeen, op de buitenkant van een ziekteverwekker. Iedere lymfocyt heeft maar één soort antigeen-receptor, een patroonherkenningsreceptor (PRR), op het celmembraan. Hierdoor komt de lymfocyt alléén in actie als het antigeen van een ziekteverwekker, een pathogeen-geassocieerde moleculaire patroon (PAMP), past op de eigen antigeen-receptor. Lymfocyten herkennen zo de lichaamsvreemde ziekteverwekkers, die het lichaam binnendringen. Ze sturen een signaal via het complementsysteem of cytokinen naar andere cellen om ook te komen en deze ziekteverwekkers aan te vallen. In reactie op deze aanvallen neemt het aantal lymfocyten toe.
Er zijn B-lymfocyten (B-cellen), T-lymfocyten (T-cellen) en Natural-Killer Cellen (NK-cellen).
• B-lymfocyten (de B-cellen)
B-lymfocyten zorgen voor de humorale afweerreactie in je lichaam. Bij de humorale immuniteit zit de ziekteverwekker in het lichaamsvocht en niet in de cellen zelf. De B-lymfocyten (B-cellen) worden steeds vers aangemaakt in het beenmerg uit B-lymfoblasten. Zodra een ziekteverwekker het lichaam binnendringt, kunnen, na activatie door helper T-cellen, de B-lymfocyten uitrijpen tot hun effectorcellen, de plasmacellen. Na rijping tot plasmacellen maken ze antistoffen (antilichamen) tegen ziekteverwekkers aan, zoals bacteriën, virussen en allergenen. Ze hebben receptoren op de membraanwand om antigenen te binden. De geheugencellen, die zijn aangemaakt door de B-lymfocyt, onthouden na de eerste infectie de antistoffen, die ze aanmaakten tegen de ziekteverwekker en zullen bij een nieuwe infectie zorgen voor een snellere aanmaak van de juiste antistoffen.
– Plasmacellen (plasmocyten)
De uitgerijpte plasmacellen blijven na het rijpen in het beenmerg. Als B-lymfocyten (B-cellen) en plasmacellen in contact zijn geweest met T-lymfocyten (de helper T-cellen) kunnen ze immunoglobulinen (antilichamen) aanmaken. De helper T-cellen herkennen een ziekteverwekker en geven door aan de B-cellen en plasmacellen welk antilichaam (antistof) aangemaakt moet worden om de ziekteverwekker op te ruimen. Elke B-lymfocyt (B-cel) of plasmacel is gespecialiseerd in de aanmaak van één type antilichaam. Een geactiveerde plasmacel kan tot 2000 antilichamen per seconde maken. Vanuit het beenmerg komen de antilichamen (antistoffen) in het bloed terecht. Immunoglobulinen (antilichamen) zijn eiwitten, die zitten in het bloedplasma. Er worden verschillende soorten immunoglobulinen IG (antilichamen) aangemaakt. Ze herkennen ziekteverwekkers, zoals bacteriën en virussen, aan hun antigenen en helpen bij het bestrijden van infecties en ziekten. Een immunoglobuline (antilichaam) bestaat uit twee delen. Een deel richt zich op binding aan een specifiek antigeen. Het andere deel bepaalt de klasse van het antilichaam: IgM (macroglobulinen), IgG (gamma-globulinen), IgA, IgE (reaginen) of IgD.
• T-lymfocyten (T-cellen)
T-lymfocyten (T-cellen) behoren tot het verworven afweersysteem en zorgen voor de cellulaire afweerreactie in je lichaam. Bij de cellulaire immuniteit heeft de ziekteverwekker zich verstopt in de lichaamseigen cellen of zijn er lichaamseigen cellen ziek. De T-cellen maken onderscheid tussen lichaamseigen en lichaamsvreemd. De T-lymfocyten (T-cellen) zijn belangrijk voor • de afweerreactie van de B-lymfocyten (B-cellen), • de reactie van het antilichaam met het antigeen van de ziekteverwekker en bij • de bestrijding van lichaamseigen zieke cellen, bijvoorbeeld een kankercel.
De T-lymfocyten (T-cellen) leren in de thymus (zwezerik) de lichaamseigen cellen van de lichaamsvreemde cellen (ziekteverwekkers) te onderscheiden. De T-cellen zijn dan nog niet in aanraking geweest met een ziekteverwekker en worden daarom naïeve T-cellen genoemd. Als naïeve T-cellen in aanraking komen met gepresenteerde fragmenten van een ziekteverwekker, dan worden ze geactiveerd. Na hun activatie beginnen de naïeve T-cellen te delen en ontwikkelen zij zich tot een grote hoeveelheid verschillende T-lymfocyten (T-cellen). Deze T-cellen gaan de strijd aan met lichaamsvreemde indringers of zieke cellen, verspreid over het gehele lichaam. Na interactie van de antigeen-receptor en het antigeen van de ziekteverwekker, zullen lymfocyten hierop reageren met het maken van effectormoleculen en effectorcellen, die samen daarna de ziekteverwekker onschadelijk maken.
Een ziekteverwekker als een virus, dat je lichaam is binnengedrongen, probeert te ontsnappen aan de antilichamen (antistoffen) door zich te verschuilen in gezonde lichaamscellen. Virussen kunnen zichzelf niet zelfstandig voortplanten en dwingen gezonde cellen om kopieën van ze te maken. De kopieën van die virussen infecteren op hun beurt ook weer andere gezonde cellen. Bij de bestrijding van deze virussen breken de fagocyten (granulocyten en macrofagen) de geïnfecteerde cellen af in ronde of vierkante stukjes eiwitten. Ze maken ze dan vanaf grote afstand zichtbaar op hun membraan. De fagocyten worden zo antigeen presenterende cellen (APC’s). De stukjes eiwitten worden gebruikt als landingsplaatsen door de helper T-cellen, nadat ze deze antigenen hebben herkend als de fragmenten van een ziekteverwekker, en de natural-killer-cellen. Er zijn verschillende soorten T-lymfocyten (T-cellen), elk met een gespecialiseerde taak, zoals: de helper T-cel, de geheugen T-cel, de cytotoxische geheugen-effector T-cel, de weefselresidente geheugen T-cel en de suppressor T-cel.
– De helper T-cel. Dit is een T-lymfocyt, die een sturende rol heeft in het stimuleren of vertragen van de activiteit van andere cellen in het afweersysteem. De helper T-cel is actief bij zowel de humorale als de cellulaire immuniteit. Ze gebruiken signalen in de vorm van eiwitten (cytokinen) om te communiceren met andere cellen. Deze cytokinen activeren B-lymfocyten (B-cellen) en cytotoxische T-cellen om zich te delen als zij gebonden zijn aan hun specifieke antigeen. Cytokinen zijn eiwitten, die in het lichaam als boodschapper werken tussen de cellen van het afweersysteem. De helper T-cellen zetten B-cellen zo aan om plasmacellen te maken en helpen bij de rijping van de B-cellen tot plasmacellen. Vervolgens helpen de helper T-cellen bij de herkenning van ziekteverwekkers en de aanmaak van antilichamen. Als een virus is doorgedrongen tot de bloedbaan in je lichaam, dan bestaat de infectie niet uit één virusdeeltje, het zullen er al snel miljoenen zijn. Als eerste worden ze opgemerkt door fagocyten (aangeboren immuunsysteem). Die nemen een virusdeeltje in zich op en verteren het. De macrofaag (fagocyt) is een antigeen presenterende cel (APC) en toont brokstukken van het virus aan een helper T-cel. De helper T-cel bindt zich aan de antigeen presenterende cel. Hierdoor gaat de macrofaag cytokinen maken, die de helper T-cel aanzetten om ook cytokinen te maken. Al deze cytokinen tezamen zorgen ervoor, dat er allerlei afweercellen actief worden: zowel B-lymfocyten (B-cellen), cytotoxische geheugen-effector T-cellen als andere helper T-cellen worden geactiveerd. De cellen gaan zich delen, waardoor er steeds meer afweercellen komen, die het virus kunnen bestrijden. De B-cellen maken antilichamen tegen het virus en de cytotoxische geheugen-effector T-cellen doden de geïnfecteerde lichaamscellen, waarin het virus zit.
– De geheugen T-cel. Na aanraking met een bepaalde ziekteverwekker onthoudt je afweersysteem bepaalde kenmerken van die ziekteverwekker en bouwt zo een geheugen op. Als dezelfde ziekteverwekker nog eens langs komt, heeft je afweersysteem al het antwoord klaar liggen en wordt je niet of minder ziek van dezelfde ziekteverwekker. De geheugen T-cellen bestaan uit verschillende soorten cellen, zoals de geheugen T-cellen en de geheugen-effector T-cellen. Deze verschillen door de af- respectievelijk aanwezigheid van een directe cytotoxische capaciteit, waarmee, met een virus geïnfecteerde, cellen kunnen worden opgeruimd. De geheugen T-cellen zonder granula met granzymen en perforine worden aangeduid als geheugen-T-cellen. De geheugen-effector T-cellen moeten eerst worden geactiveerd, voordat ze cytotoxisch worden en geïnfecteerde cellen kunnen doden. De cytotoxische geheugen-effector T-cellen met een directe cytotoxische capaciteit bevatten granula met granzymen en perforine. Granzymen worden door de cel uitgestoten bij herkenning van een geïnfecteerde cel om deze te doden.
De verschillen tussen de geheugen T-cellen en de geheugen-effector T-cellen houden verband met het soort virus, waartegen de T-cel gericht is. De geheugen T-cellen zijn specifiek werkzaam tegen virussen, die na de eerste infectie geheel opgeruimd worden door het afweersysteem, zoals het influenzavirus. De geheugen-effector T-cellen kunnen cytotoxisch worden, als er opnieuw een infectie is door een ziekteverwekker.
– De cytotoxische geheugen-effector T-cel. Dit is een T-lymfocyt, die bepaalde stoffen (toxines) afgeeft. Ze doden geïnfecteerde cellen en ziekteverwekkers. De cytotoxische geheugen-effector T-cellen zijn gericht  tegen virussen, die na de eerste infectie weliswaar teruggedrongen worden door het afweersysteem, maar nooit volledig opgeruimd worden uit het lichaam of bij een nieuwe infectie. Deze T-lymfocyten (T-cellen), die gericht zijn tegen blijvende of terugkerende virussen zijn cytotoxisch. De geheugen T-cellen, die gericht zijn tegen virussen die na de eerste infectie geheel opgeruimd worden door het afweersysteem, bijvoorbeeld het influenzavirus, zijn niet cytotoxisch.
De cytotoxische geheugen-effector T-cellen zijn cruciaal in de aanpak tegen microbiële (bacteriële) infecties en kankercellen. Ze herkennen en doden geïnfecteerde of beschadigde of zieke cellen. De geheugen-T-cellen bieden een langdurige bescherming tegen ziekteverwekkers. T-cellen kunnen ook cytokinen afgeven. Cytokinen trekken andere typen witte bloedcellen aan, die de geïnfecteerde cellen kunnen verteren. Door de cytokinen kunnen de cellen van het afweersysteem onderling communiceren en elkaar activeren.
– De weefselresidente geheugen T-cel. Door je immunologisch geheugen werkt je afweersysteem en vaccinaties. Ziekteverwekkers proberen je lichaam binnen te dringen. Ze moeten door een barrière, het weefsel, heen, bijvoorbeeld de huid of het epitheel van de long en in de darm. Juist daar liggen weefselresidente T-geheugencellen te wachten, totdat een ziekteverwekker weer probeert binnen te dringen. Deze weefselresidente T-geheugencellen drukken de infectie al zo vroeg mogelijk de kop in, waardoor je geen ziekteverschijnselen ontwikkelt. Deze weefselresidente T-geheugencellen hebben andere eigenschappen dan de T-cellen uit lymfoïde organen en in het bloed. Weefselresidente T-geheugencellen blijken doorlopend genen te activeren, die coderen voor effector T-cellen. Deze effector T-cellen zijn betrokken bij het doden van geïnfecteerde cellen en ze activeren andere afweercellen. De weefselresidente T-cellen activeren de effector T-cellen, maar zorgen ook dat er geen onnodige weefselschade optreedt.
– De regulerende T-cel. De (regulatoire) regulerende T-cellen (Tregs) hebben de taak andere afweercellen te reguleren om afweerreacties te onderdrukken. Zo zorgen de Tregs ervoor, dat afweerreacties niet uit de hand lopen en/of dat het afweersysteem je eigen lichaam aanvalt. Ze helpen in het lichaam bij het beëindigen van de afweerreacties.