Samenvatting immuno algemeen PDF

Preview

Summary

samenvatting...

Description

Het immuunstelsel Prof. Dr. Jean-Pierre Timmermans / Dr. Inge Brouns

Opname Immuno 1/1

1

Opname Immuno 1/2a

• Centrale: beenmerg + thymus (perifeer gelegen, maar centraal lymfoïede orgaan

2

•

Externe bedreigingen – – –

•

Interne bedreigingen – –

•

Bv bacteriële en virale infecties (cfr E. coli en Salmonella; Anthrax, Helicobacter pylori) Pollutie (met als gevolg een eventuele overreactie van ons afweerstelsel) Pollen, huisdieren (met als gevolg allergische reactie – sommige mensen wel andere niet: primaire taak van immuunsysteem = onderscheid kunnen maken tussen goed/veilig en slecht/schadelijk; dit is wat we verstaan onder de term ‘TOLERANTIE’

Kanker: onvermogen tot normale celdood (apoptose) wondgenezing

Key-players – – –

‘sentinel cells’ (antennes): macrofagen, dendritische cellen, mestcellen, … ‘circulerende cellen’: lymfocyten en granulocyten ‘cellen in de weefsels’: bv. epithelia

Opname Immuno 1/2b

• Per individu kan dit systeem op verschillende manieren reageren • Niet ieder individu reageert hetzelfde op bepaalde externe bedreigingen • Niet alle mensen zijn allergisch aan pollen, huisdieren… • Veel te sterk immuunsysteem is ook niet goed -> tolerantie • Lichaam is tegen bepaalde stoffen voorzien, waardoor immuunsysteem niet actief moet worden • Indien cel onvermogend is om tot apoptose te gaan krijgen we kankers • Sentinel cells: patrouilleren en vijanden waarnemen • Getrainde soldaten = circulerende cellen • Cellen permanent aanwezig op bepaalde plaatsen

3

1.

2.

3.

Oppervlaktebescherming cfr.- huid (vrij ondoordringbare barrière) seromuceuze oppervlakken met antibacteriële substanties (lysozyme, ook in tranen en speeksel) - mucuslaag/cilia thv ademhalingswegen; microbiologische competitie; zure omgeving thv maag, vagina, huid (belemmert groei van pathogenen Niet-specifieke weefselrespons (Innate immune responses) cfr. neutrofielen/macrofagen bij acute & chronische inflammatie; complementsysteem (klassieke** – alternatieve pathway); Toll-like receptors (TLR 1-13) **komt meestal na de (niet-specifieke) alternatieve als een effectormechanisme gekoppeld aan de specifieke weefselrespons Specifieke immuunrespons (Adaptive immune responses) cfr. cellulaire immuunrespons humorale immuunrespons -componenten van niet-specifieke afweer meestal betrokken en/of versterkt voor destructie van antigeen -daar de meeste microorganismen opgebouwd zijn uit verschillende antigenen (peptiden, polysacchariden), zal de immuunrespons veelal een combinatie zijn van hogervermelde mechanismen

Opname Immuno 1/3a

• Mechanische, chemische oppervlaktebescherming • Slijmlagen, epitheellagen, bacteriëel arsenaal (reeds aanwezig in organen), zure omgeving… • Indien anders virus van buitenaf binnentreed, moet het in competitie treden met de reeds aanwezige bacteriën en zure omgevingen • Receptoren op oppervlakte van cellen gaan vijanden zoeken • TLR: gebruik maken van algemene kenmerken om zaken te herkennen, zonder specifiek gevaar te moeten kennen • Bij elke afweerreactie zullen elementen van de drie hoofdtypen gebruikt worden • Meestal een combinatie van meerdere verdedigingsmechanismen

4

Opname Immuno 1/3b

5

Niet-specifieke (innate) immuunrespons • Vereist geen voorafgaand contact met microbe • APC (DC en MΦ) maken contact met pathogeen en via receptorproteinen op hun oppervlak (vb. Toll-like receptors – herkennen sterk geconserveerde macromoleculen op opp van bacterien en virussen (deze macromoleculen worden niet door ons lichaam zelf geproduceerd) • Activatie van deze TLRs initieert signaalcascade dat leidt tot protectieve immuunresponsen incl specifieke afweer • Niet-specifieke immuunresponsen gaan steeds gepaard met inflammatie (+activatie complement, NK cellen, productie van interferons door viraal geinfecteerde cel).

Opname Immuno 1/4

• Sentinelcellen (antigeenprecenterende cellen) maken contact met pathogeen • Met receptorproteïne op oppervlak (bv APC) de lichaamsvreemde indringers herkennen • Activatie van proteïne geeft cascade -> verdere immuunresponsen • Steeds gepaard met een ontsteking • NK cellen = natural killer cells • Productie van cytokines…

6

• Humorale immuniteit • Cel-gemedieerde immuniteit

(rechter schema) Cel-cel-interacties (cel-gemedieerde immuniteit) (linker schema) In beide gevallen presenteren van antigenen • T-helpercellen herkennen deze en prolifereren • Activatie van cytotoxische T-cellen Productie van antilichamen (plasmacellulaire immuniteit) • Activatie van T-helpercellen • Andere B-cellen activeren -> verdere differentiatie tot plasmacellen • Productie van immunoglobuline • Gaan complexen aan met antigenen

7

T-lymfocyten: 10%TCR-1() (Tcytotoxisch)** +90% TCR-2() (THelper, TCytotoxisch, (TRegulatory) **vooral in mucosale weefsels TH: CD4, CD2, CD3, TCR TC,: CD8, CD2, CD3, TCR TReg: CD4, CD25, FOXP3, TCR

B-lymfocyten NK-cellen Neutrofiele granulocyt Macrofaag Dendritische cel T-cellen

B-cellen

NK-cellen

Perifeer bloed 70-80%

10-15%

10-15%

beenmerg

5-10%

80-90%

5-10%

thymus

99%

cellen gaan automatisch apoptose ondergaan • Wel binding -> cellen naar de medula • Indien daar te sterke bindingen met IDC’s -> cellen gaan automatisch apoptose ondergaan • Slechts klein percentage cellen zullen overblijven • Nadien kiezen voor CD4 of CD8 receptoren • Andere zal niet functioneel worden en verdwijnen -> verdere finale differentiatie die Thelpercellen (CD4) en cytotoxische cellen (CD8)

18

Opname Immuno 1/17

• Beginnen met positieve selectie • Overleving van initiele inmature voorloper T-cellen is afhankelijk van een al dan niet binding met MHC-moleculen die aanwezig zijn om reticulumcellen • Indien geen binding-> afsterven door apoptose • Bij binding zullen cellen overleven en verder migreren naar medula • Verder gaan met negatieve selectie in de thymus • Indien te sterke binding met MHC1 of MHC2 (enkel op cellen voor de afweer) in medula -> apoptose • Indien sterke niet te sterk krijjgen we vervolediging van de uitrijping van de cellen • Slechts 2% van de cellen • Slechts 1 van beide CD-receptoren zal overblijven • CD4 worden T-helpercellen • CD8 worden cytotoxische T-cellen

19

• ± 20 verschillende MHC genen gekarakteriseerd • Meer dan 2000 allelen van MHC genen geidentificeerd, dus vrij onwaarschijnlijk dat 2 individuen in een populatie eenzelfde combinatie van MHC allelen hebben

Opname Immuno 1/18

• MHC wordt in mens ook wel HLA genoemd • Elk individu is door dit verschillend aan elkaar in reactie

20

B-cel Dendritische cel Cel van Langerhans Macrofaag

MHC-I: major histocompatibility complex (HLA: human leucocyte antigen)

Alle kernhoudende cellen

MHC-II: B-cel, dendrit. cel, macrofaag

1/19

Cellen kunnen antigenen presenteren aan CD4-positieve T-cellen + alle gekernde cellen kunnen antigenen presenteren aan CD8-positieve T-cellen • Zeer individuele responsen en reacties van immuunsysteem is verschillend in verschillende personen

21

Opname Immuno 1/20

Pathways die verwerking van anitgenen ondergaan door toedoen van MHC1 en MHC2-molecule • Eiwitfragmenten die vrijkomen bij afbraak van proteasomen worden opgenomen door RER en binden aan MHC1 moleculen • MHC1-antigeen complex wordt via golgi-apparaat naar oppervlak van de cel getransporteerd • Kan ook exogeen een presentatie van MHC2 complex geven • Synthese van MHC2 in RER naar golgi getransporteerd • Fuseren met gefagocyteerde micro-organismen (die versmolten waren met lysosomen) • Epitoopcomplex gevormd en geëtaleerd aan het oppervlak

22

Opname Immuno 1/21

!!!Bespreek mij de cellulaire elementen en proces van een cellulaire afweerreactie!!! • Antigeen presenterende cel (bv: macrofaag) neemt een antigeen op • Wordt afgebroken naar kleinere partikeltjes • Binden dat MHC2 complex en epitoop geëtaleerd op celoppervlak van antigeen presenterende cel • Complex wordt herkend door bepaalde beperkte populatie van T-helpercellen • Herkenning van 2 sleutels die moeten passen op 2 sloten • MHC2 molecule en epitoop (specifieke antigen) dienen als sloten • Specifieke antigen wordt herkend door een specifieke T-cel receptor • Gaat binden, maar binding alleen is niet voldoende -> 2de binding nodig om te bevestigen dat stof lichaamseigen is • MHC2 zal moeten binden op CD4-molecule van T-helpercel • Zowel antigeen presenterende als T-helpercel produceren cytokines • Respectievelijk interleukine 1 en interleukine 2 • Zorgen ervoor dat t-helpercellen gaan delen (in aantallen gaan vermeerderen -> meerdere soldaten) + negatieve feedback

23

• Cytokines gaan activatie van 2de populatie geven van cytotoxische cellen • Gaan interageren met cellen die geïnfecteerd zijn of andere antigeen presenterende cellen -> geïnfecteerde cel gaan neutraliseren • Geactiveerde cytotoxische T-cel bindt specifiek met geëtaleerde antigeen -> t-cel geeft een proteïne vrij = perforine • Gaat plasmamembraan van geïnfecteerde cel perforeren

23

Opname Immuno 1/22

Tweede specifieke afweerreactie = humorale plasmacellulaire afweermechanisme Startfase is identiek aan die van cytotoxische immuunrespons Activatie van T-herlpercellen + productie van interleukines, maar verschil door reactie met B-lymfocyten • B-lymfocyten zullen bacteriën ook herkennen • Hebben immunoglobulines ingebouwd in hun plasmamembraan -> fungeren deels als T-celreceptor • Activatie van B-cel • Aantal van B-cellen differentiëren tot plasmacellen -> in grote getalen immunoglobuline produceren die instaan voor herkenning • Aantal andere worden geheugencellen • Bij tweede infectie zullen deze veel sneller reageren • Zowel geheugen B-cellen als geheugen T-cellen gekend

24

Opname Immuno 1/23

25

Opname Immuno 1/24

Immunoglobulines vormen receptoren voor antigenen op B-cellen CD = cluster of differentiation • Wanneer antilichaam een epitoop herkent krijgen we een positieve reactie • Indien antigen bindt tussen aminozuur 2 en aminozuur 8 -> antilichaam herkent een bepaald eiwit • Mogelijks dat een andere combinatie (bv tussen 10 en 16) hetzelfde eiwit herkennen -> twee antilichamen herkennen hetzelfde eiwit, maar met een verschillend epitoop • CD receptoren zijn typische merkers voor bepaalde celtypen en bepaalde ontwikkelingsstadia

26

Opname Immuno 1/25

27

Opname Immuno 1/27

28

NK-cellen=grote gekorrelde lymfocyten; doden spontaan, dus zonder speciale activering tumorcellen of virus-geinfecteerde cellen (in lever worden deze NK-cellen pitcellen genoemd; komen ook voor in milt, beenmerg, perifeer bloed). Behoren tot niet-specifieke/aangeboren (innate) afweer, net zoals macrofagen en neutrofielen. Opname Immuno 1/28

Verschil in tijdsverloop in activatie van verschillende elementen die een rol spelen in afweer • Beginfase (eerste week) niet specifieke afweer • Tweede fase: cellulaire afweer en humorale afweer (gebaseerd op antilichaamproductie -> meer tijd nodig)

29

Primaire lymfocyten repertoir in staat ±108 verschillende Ag te herkennen Per dag ±109 immunocompetente lymfocyten in periferie gebracht  Klonale selectie

Opname Immuno 1/29

• Primaire lymfocyten kunnen 10^8ste verschillende antigenen herkennen • Normaal ruim voldoende om de meeste antigenen te herkennen • Beperkte vertegenwoordigers met specifieke T-cel receptor • Per dag 10^9de immunocompetente lymfocyten in de periferie gebracht • Wanneer 1 bepaalde infectie met welbepaalde antigeen -> specifieke beperkte repertoire gaat geactiveerd worden en zeer sterk uitbreiden -> specifieke afweerrespons teweegbrengen • Uit bredere repertoire een bepaalde kloon uithalen die dan verder gaan ontwikkelen en activeren

30

In plasma 11 ‘complement-proteinen’

Opname Immuno 1/30

• Plasma-eiwitten kunnen rol spelen in merken van bacteriën • antigenen gaan vernietigd worden • Complement bindt op antilichaam -> activatie van eiwitten • Chemotaxische effecten, stimulatie van inflammatie en opsonisatie • Cascade van reacties eens geactiveerd • Niet enkel op macroscopisch, maar ook op moleculair niveau een opeenvolging van processen om antigene celwand te vernietigen

31

Opname Immuno 1/31

32...