Afweersysteem – verworven

Afweersysteem

Je afweersysteem (immuunsysteem) beschermt je dagelijks tegen ziekteverwekkers (pathogenen), zoals bacteriën, virussen, schimmels en parasieten, geïnfecteerde en zieke eigen lichaamscellen.
Het afweersysteem is in te delen in het aangeboren afweersysteem en het verworven afweersysteem.
Er is een grote wisselwerking tussen beiden en ze bevatten allebei zowel humorale als cellulaire componenten. In de latere fase van een afweerreactie heeft het verworven immuunsysteem de belangrijkste rol bij de bestrijding van ziekteverwekkers, zoals bacteriën, virussen, geïnfecteerde en zieke eigen lichaamscellen.
Het verworven immuunsysteem ontwikkel je gedurende je leven.

• 3e linie: je verworven (specifieke) immuniteit 

Je witte bloedcellen werken samen om je lichaam te beschermen tegen ziekteverwekkers. De belangrijkste uitvoerders van het verworven afweersysteem zijn de lymfocyten. Dat zijn de:
– B-lymfocyten (B-cellen).
– de T-lymfocyten (T-cellen).
– de natural-killer cellen (NK-cellen).
De lymfocyten zijn heel specifiek in het herkennen van ziekteverwekkers. Ze hebben antigeen-receptoren, die ziekteverwekkers herkennen aan hun antigenen. Op basis van de antigeen-receptoren onderscheiden we twee soorten lymfocyten: B-lymfocyten (B-cellen) en T-lymfocyten (T-cellen). De antigeen-receptoren bij de B-lymfocyten en plasmacellen zijn de immunoglobulinen en bij de T-lymfocyten de T-celreceptoren.
Het nadeel van de verworven afweerreactie is de tijd. Het duurt enkele dagen, voordat de T-lymfocyten (T-cellen) en B-lymfocyten (B-cellen) in staat zijn om voldoende antistoffen te maken en de ziekteverwekkers op te ruimen. Daar tegenover staat, dat er een geheugenfunctie is. Dat wil zeggen dat er nog T-cellen en B-cellen achterblijven, die snel actief worden bij een nieuwe infectie met dezelfde ziekteverwekker. Hierdoor wordt je vaak minder ernstig ziek. Het verworven afweersysteem leert dus van een infectie.

Humorale immuniteit 

Bij de humorale extracellulaire immuniteit van het afweersysteem zijn de B-lymfocyten (B-cellen) actief.
De B-cellen maken antistoffen aan tegen de vrij rond zwemmende ziekteverwekkers (pathogenen), die in de bloedbaan, in het weefselvloeistof of in het lymfevocht zitten. Als een ziekteverwekker (pathogeen) in je lichaam komt, dan herkent je specifieke afweersysteem door het antigeen, dat op het celmembraan en dus buiten de cel ligt (extracellulair), dat deze niet in je lichaam thuishoort. De B-lymfocyten zorgen voor de humorale immuniteit, die vooral antibacterieel werkt.
Door contact met de ziekteverwekkers groeien B-lymfocyten (B-cellen) uit tot gerijpte plasmacellen of plasmocyten. De plasmacellen van de B-lymfocyten (B-cellen) maken antistoffen (immunoglobulinen) aan en markeren zo de binnendringende ziekteverwekker. Antistoffen reizen door je gehele lichaam, omdat ze in het bloed zitten. Daarom kunnen ze heel snel naar de juiste plek reizen om een ziekteverwekker aan te vallen. Bij virussen zorgen de antistoffen er voor, dat de ziekteverwekkers geen cellen meer binnen kunnen gaan en infecteren.
De B-lymfocyten (B-cellen) maken met hun uitgerijpte plasmacellen antistoffen (immunoglobulinen) aan. De immunoglobulinen worden aangemaakt tegen de vrij rond bewegende ziekteverwekkers, die zich bevinden in het bloed, in het weefselvloeistof of in de lymfevloeistof. De afgegeven antistoffen (immunoglobulinen) kleven aan de ziekteverwekkers, zodat ook de macrofagen (fagocyten) in het aangeboren afweersysteem kunnen zien, welke cellen ze moeten opeten. Macrofagen eten ziekteverwekkers, die bedekt zijn met antistoffen.
Bij het aangeboren en het verworven afweersysteem zijn fagocyten (neutrofiele granulocyten, monocyten en macrofagen) en dendritische cellen actief. Fagocyten zijn cellen, die andere cellen vernietigen door fagocytose. Deze cellen kunnen het antigeen van een ziekteverwekker op hun membraan plaatsen, zodat andere witte bloedcellen het in de lymfeknopen kunnen herkennen. Ze zijn dan antigeen presenterende cellen (APC’s). Dat activeert de specifieke immuniteit. Door virussen geïnfecteerde cellen kunnen ook stukjes van het antigeen van het virus op hun celmembraan presenteren.
Een antigeen zit op je lichaamseigen cellen, maar ook op ziekteverwekkers (pathogenen). De antigeen presenterende cellen (APC’s) herkennen met hun patroonherkenningsreceptoren (PRR’s) op hun celmembraan de patronen van de ziekteverwekkers. Een receptor is een ontvanger (antenne) op het membraan van de APC, die signalen opvangt uit het bloed, die het doorgeeft aan de andere afweercellen. De afweercellen zijn dan in staat om de patronen, de herhalende acties, te herkennen, die ziekteverwekkers (pathogenen) laten zien. De APC’s zijn de fagocyten (neutrofielen, monocyten en macrofagen), dendritische cellen en op mucosale weefseloppervlakten de defensinen en surfactanteiwitten.

B-lymfocyten (B-cellen)

De B-lymfocyt is een lymfocyt, die in het beenmerg wordt aangemaakt door de B-lymfoblasten vanuit lymfoïde stamcellen en zich daar verder ontwikkelt tot een onrijpe B-lymfocyt. Daarna verhuizen de B-lymfocyten (B-cellen) uit het beenmerg naar de lymfoïde organen, zoals lymfeklieren en milt. In deze organen komen de B-lymfocyten voor het eerst in aanraking met de verschillende antigenen van ziekteverwekkers of lichaamseigen cellen. De antigeen presenterende cel (APC) komt in het lymfeweefsel verschillende inactieve B-cellen tegen. Elke B-lymfocyt kan maar antistoffen maken tegen één specifieke ziekteverwekker (pathogeen). Het is dus van belang, dat de antigeen presenterende cel (APC) met de specifieke antigenen van de ziekteverwekker gepresenteerd op zijn receptoren, de MHC-II eiwitten, zo snel mogelijk de juiste B-cel activeert. Vroeg of laat botst de APC op de juiste B-cel. Maar een heel klein deel van de aanwezige lymfocyten heeft de juiste receptoren, die kunnen binden aan een bepaald antigeen. De antigenen verschillen van vorm bij iedere ziekteverwekker en bij lichaamseigen cellen.
De celmembranen van alle cellen dragen stukjes van hun eigen eiwitten op hun Major Histocompatibility Complex, dat bestaat uit twee groepen MHC-eiwitten. Lymfocyten reageren niet op de MHC-I eiwitten.
De antigeen presenterende cellen (APC’s) presenteren brokstukjes van opgenomen lichaamsvreemde antigenen en van lichaamseigen zieke of dode cellen op hun Major Histocompatibility Complex in de groep MHC-II eiwitten. Hier reageren de lymfocyten wel op.
De cytokinen van de T-helper lymfocyten activeren de onrijpe B-lymfocyten. Een geactiveerde B-cel zal zich direct gaan kloneren. Bij de klonale selectie worden de lymfocyten met de ‘juiste’ receptoren gestimuleerd om te delen en te ontwikkelen. Een deel van de ontstane cellen groeit uit tot plasmacellen en een ander deel ontwikkelt zich tot geheugencellen. De plasmacellen maken de immunoglobulinen (antistoffen) aan.
Een deel van de geactiveerde B-lymfocyten specialiseert zich tot B-geheugen lymfocyten. B-geheugen lymfocyten zitten vooral in de lymfeklieren en dragen bij tot de immuniteit voor een bepaalde ziekteverwekker. Bij een her-besmetting herkennen de B-geheugen lymfocyten het antigeen van de ziekteverwekker, zodat de specifieke afweer snel wordt geactiveerd.

Plasmacellen

De plasmacellen (plasmocyten) ontstaan in de lymfefollikels, dat zijn bolvormige celophopingen van witte bloedcellen (lymfocyten) in je lymfeklieren en het lymfoïd weefsel. Hier vormen zich ook verschillende soorten T-lymfocyten, B-geheugencellen en T-geheugencellen.
De plasmacellen maken immunoglobulinen (antistoffen) aan en geven deze af in het bloed. Immunoglobulinen zijn eiwitten, die door de afweercellen worden gemaakt om lichaamsvreemde stoffen op te ruimen en om infecties te bestrijden (virussen, bacteriën of parasieten). Deze eiwitten zitten in het bloedplasma. De antistoffen (immunoglobulinen) worden in grote hoeveelheden gemaakt. Een geactiveerde plasmacel kan tot tweeduizend immunoglobulinen (antistoffen) per seconde maken.
Elke antistof bestaat uit twee delen. Het ene deel bindt zich aan een specifiek antigeen. Het andere deel bepaalt de klasse van de antistof. Immunoglobulinen kunnen worden onderverdeeld in de klassen:
• IgA (immunoglobuline A).
• IgD (immunoglobuline D).
• IgE (immunoglobuline E), de reaginen.
• IgG (immunoglobuline G), de gamma-globulinen.
• IgM (immunoglobuline M), de macroglobulinen.
De immunoglobulinen herkennen antigenen van de ziekteverwekkers en hechten zich hieraan om deze onschadelijk te maken. De antistoffen kunnen gifstoffen van bepaalde bacteriën neutraliseren door de bacteriën te bedekken en deze gemakkelijker opruimen met behulp van het complementsysteem. Bij virussen zorgen de antistoffen ervoor, dat deze virussen geen cellen meer kunnen infecteren en ziek maken. Bij toxinen (giftige stoffen van bacteriën) zorgen de antistoffen ervoor, dat die geneutraliseerd worden.

Cellulaire immuniteit

Het cellulaire afweersysteem richt zich op zieke, geïnfecteerde cellen. Bij de cellulaire immuniteit van het afweersysteem zijn de T-lymfocyten (T-cellen) actief.
De T-cellen bestrijden ziekteverwekkers (pathogenen), die zich ‘verstoppen’ in de lichaamseigen cellen en dus onbereikbaar zijn voor de antistoffen van de B-lymfocyten (B-cellen). T-lymfocyten bestrijden ziekteverwekkers door met een virus geïnfecteerde cellen kapot te ‘schieten’. Het doden van geïnfecteerde cellen heet cellyse.
Inactieve T-lymfocyten kunnen op twee manieren worden geactiveerd. De ene manier is door een antigeen presenterende cel (APC), die een ziekteverwekker heeft gefagocyteerd en de stukjes ervan aanbiedt op het celmembraan. De andere manier is als een inactieve T-lymfocyt direct geactiveerd wordt door een geïnfecteerde lichaamscel.
De geïnfecteerde lichaamscellen hebben zelf ook een eigen afweersysteem. Soms lukt het een geïnfecteerde cel om de ziekteverwekker zelf aan te vallen en af te breken. Om de T-lymfocyt te activeren, plaatst de geïnfecteerde cel de antigeenstukjes van de ziekteverwekker op het celmembraan.
Het antigeenstukje op het celmembraan van de geïnfecteerde cel is een boodschap voor de T-lymfocyten (T-cellen). Door een koppeling van de juiste T-lymfocyt met het antigeen van de afgebroken ziekteverwekker wordt deze T-lymfocyt geactiveerd. Net als bij de humorale afweer met de B-lymfocyten is ook in de cellulaire afweer maar één specifiek antigeen in staat om één specifieke T-lymfocyt-receptor te activeren.
De geactiveerde T-lymfocyt gaat zich vervolgens kloneren. Bij de klonale selectie worden de lymfocyten met de ‘juiste’ receptoren gestimuleerd om te delen en te ontwikkelen. Een deel van de ontstane cellen groeit uit tot plasmacellen en een ander deel ontwikkelt zich tot geheugencellen.
De geheugen T-lymfocyten bemoeien zich niet met de eerste infectie, die een bepaalde ziekteverwekker veroorzaakt. Ze worden pas actief bij de tweede infectie en zorgen voor je immuniteit tegen deze specifieke ziekteverwekker.
De rest van de ontstane gekloonde T-lymfocyten zullen de ziekteverwekkers doden door de geïnfecteerde cellen te vernietigen. Als de geactiveerde T-lymfocyt aankomt bij een geïnfecteerde cel, dan vindt er een specifieke koppeling plaats tussen het gepresenteerde antigeen van de ziekteverwekker en de receptor van de T-lymfocyt. Als de koppeling lukt, dan ontsnappen er blaasjes met enzymen aan de T-lymfocyt. De vrijgekomen enzymen breken het celmembraan van de geïnfecteerde cel af, die hierdoor zal leeglopen en sterven (cellyse). Bij het afsterven van de cel wordt de ziekteverwekker ook vernietigd.

Interferonen

De T-cellen bestrijden de ziekteverwekkers door cytokinen (boodschappermoleculen) af te geven. Cytokinen zijn eiwitten, die zorgen voor de communicatie tussen cellen in het immuunsysteem. Ze kunnen alleen reageren op cellen, die receptoren hebben voor een bepaalde cytokine.
Er zijn verschillende cytokinen, zoals de interferonen. Deze zijn belangrijk om de verspreiding van virussen in je lichaam tegen te gaan. Ze worden afgegeven door, met een virus geïnfecteerde cellen of door geactiveerde T-lymfocyten (T-cellen). Interferonen zorgen er voor, dat, nog niet geïnfecteerde, lichaamscellen resistent worden tegen een virusinfectie. Ze bepalen ook hoe effectief lichaamscellen samenwerken met lymfocyten.

T-lymfocyten

 De T-lymfocyten (T-cellen) beginnen in het beenmerg, maar verhuizen met de bloedstroom naar de thymus (zwezerik) en rijpen daar uit. In het bloed zit maar 2% T-lymfocyten, de andere 98% zit in de lymfeklieren, de milt, het beenmerg, de darmen, de huid en andere weefsels.
Er zijn verschillende soorten T-lymfocyten (T-cellen), ieder met een eigen taak. De T-cellen kunnen onderscheid maken tussen lichaamseigen en lichaamsvreemd. De T-cellen leren in de thymus (zwezerik) om lichaamseigen cellen te onderscheiden van de ziekteverwekkers. De T-cellen zijn dan nog niet in aanraking geweest met het antigeen, dat de TCRs (T-cel-receptoren) op hun eigen celmembraan kunnen herkennen. Ze worden daarom naïeve T-cellen genoemd.
Als naïeve T-cellen in aanraking komen met stukjes van een ziekteverwekker, dan worden ze geactiveerd. T-lymfocyten (T-cellen) hebben antigeen-receptors om zich te binden aan ziekteverwekkers. Maar een T-cel-receptor (TCR) kan niet zonder hulp aan een ziekteverwekker vastbinden, ze moeten de lichaamsvreemde antigenen herkennen.
Na hun activatie beginnen de naïeve T-cellen te delen. Ze ontwikkelen zich tot T-lymfocyten met een tweeledige werking in het afweersysteem: ze bestrijden ziekteverwekkers door inzet van antistoffen (immunoglobulinen) en ze controleren het afweersysteem. De T-lymfocyten (T-cellen) zorgen voor de verdere aanmaak van ontstekingseiwitten, ze stimuleren de B-lymfocyten (B-cellen) om uit te rijpen tot plasmacellen en bepaalde T-cellen kunnen geïnfecteerde cellen doden.

T-helpercellen (Th-cellen)

Deze T-lymfocyt heeft als T-helpercel (Th-cel) een sturende rol in het stimuleren of vertragen van de activiteit van andere cellen in het afweersysteem. De Th-cel is een lymfocyt, die Tc-cellen en B-cellen in het afweersysteem activeert. De antigeen presenterende cellen (APC’s) presenteren de lichaamsvreemde antigenen aan de T-helpercellen, die de B-cellen helpen bij de aanmaak van antistoffen.
De Th-cellen specialiseren zich tot Th1-cellen of Th2-cellen. Als je te veel Th1-cellen aanmaakt, dan heb je een grotere kans om een auto-immuunziekte te krijgen. Als je te veel Th2-cellen aanmaakt, dan heb je een grotere kans op overgevoeligheidsreacties, zoals een allergie.

T-helpercellen worden geactiveerd door interleukine-1 van de macrofagen. Als de helper cellen dan geactiveerd zijn dan produceren zij interleukine-2, dan interferon en andere stofjes. Deze stoffen activeren weer de B-cellen zodat zij hun antistoffen gaan produceren. De complexiteit en niveau van wisselwerking tussen neutrofielen, macrofagen, T-cellen en B-cellen is werkelijk zeer opmerkelijk.

Helper T-cellen worden zo genoemd omdat ze deze killercellen helpen uit te rijpen om
virus-geinfecteerde cellen of tumorcellen te doden. Daarnaast geven deze T-cellen hulp aan B-cellen om
antistoffen te kunnen uitscheiden en daarmee vreemde antigenen en ziekteverwekkers te kunnen laten
verwijderen door macrofagen.

Tc- en Th-geheugencellen.

De Tc- en Th-geheugencellen (cytotoxische T-geheugencellen en de T-helper geheugencellen) onthouden na aanraking met een bepaalde ziekteverwekker bepaalde kenmerken van die ziekteverwekker en bouwen zo een geheugen op. Ze blijven na een eerste infectie bewaard en zorgen ervoor, dat er bij een tweede infectie met dezelfde ziekteverwekker snel nieuwe T-lymfocyten en antistoffen gemaakt worden. Deze T-lymfocyten drukken zo een tweede infectie al zo vroeg mogelijk de kop in, waardoor je (bijna) geen ziekteverschijnselen ontwikkelt.

Tc-cellen (cytotoxische T-cellen)

Deze cytotoxische T-lymfocyt (killer-T-lymfocyt, cytotoxische T-cel) geeft bepaalde stoffen (toxines) af, die geïnfecteerde cellen en ziekteverwekkers doden. Tc-cellen (cytotoxische T-cellen) doden geïnfecteerde lichaamseigen cellen en ziekteverwekkers door cellyse. Dat is het ‘lekschieten’ van de cel, waardoor deze sterft.

Regulatoire T-cellen
(Tregs) hebben de taak om andere T-lymfocyten te reguleren om zo extreme immuunreacties te onderdrukken.Regulatoire T-cellen moeten overdreven of schadelijke immuunantwoorden helpen voorkomen.Regulatoire T-cellen (Tregs) zijn onderdeel van het afweersysteem en hebben de taak andere afweercellen te ‘reguleren’ om afweerreacties te onderdrukken. Op deze manier zorgen Tregs ervoor dat afweerreacties niet uit de hand lopen en wordt voorkomen dat het afweersysteem het eigen lichaam aanvalt.

Bijzondere T-cellen zijn de Treg die controle uitoefenen op de immuunrespons.

– dendritische cellen
De belangrijkste cellen die voor immuun activatie en tolerantie-inductie verantwoordelijk zijn, zijn
dendritische cellen en T-cellen. Veel dendritische cellen zijn afkomstig van monocyten. De monocyten treden
uit de bloedbaan en differentiëren in het weefsel naar dendritische cel.een T-cel antigeen-receptor kan niet zonder hulp aan een ziekteverwekker vastbinden. Daarvoor heeft de T-cel de dendritische cel nodig. De dendritische cellen kunnen ziekteverwekkers opnemen en afbreken tot deeltjes. Als ze de ziekteverwekkers hebben opgegeten, dan duwen ze hele kleine stukjes van de ziekverwekker, de antigenen, naar buiten door het celmembraan en leggen deze te kijk om te laten zien om welke ziekteverwekker het gaat. Ze migreren vervolgens naar de drainerende lymfevaten en presenteren de deeltjes in de lymfeklieren aan andere cellen in het immuunsysteem. Dit zijn de rijpe, nog niet geactiveerde, (naïeve) T-lymfocyten (T-cellen) en de B- lymfocyten (B-cellen). De T-cellen worden geactiveerd door herkenning van de ziekteverwekkers en differentiëren vervolgens in effector cellen. Vervolgens gaan de geactiveerde T-cellen in het lichaam op zoek naar cellen met deze antigenen en zullen deze cellen binden en doden.