hoofdstuk 36 - audesirk

Immunity: Defenses Against Disease

Hoofdstuk 36

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010

1

INLEIDINGDeel 1


2

Waarom een immuunsysteem?

• Aanval van buitenaf– dieren vormen een belangrijke voedselbron

• cellen zijn ‘verpakkingen’ van macromoleculen• geen celwand

– dieren moeten zich beschermen tegen indringers• virussen

– HIV, griep, mazelen, SARS, verkoudheid

• bacteriën– longontsteking, tuberculose, hersenvliesontsteking

• schimmels– ringworm, zwemmerseczeem

• protisten– ziekte van Lyme, malaria

• Aanval van binnenuit– verdediging tegen abnormale lichaamscellen: kanker


3

Aanval

• Aanval vanuit– spijsverteringsstelsel– luchtwegen– uitscheidingsstelsel– beschadiging in de huid

• Aanval via– bloedvatenstelsel– lymfevatenstelsel


4

AFWEERSYSTEMENDeel 2


5


6

Afweerlinie

• Eerste afweerlinie– huid + lichaamsholten (darmkanaal &

luchtwegen)• externe, niet-specifieke afweer

• Tweede afweerlinie– fagocyten (macrofagen & granulocyten),

natural killer cellen• interne, niet-specifieke afweer

• Derde afweerlinie– T-lymfocyten, B-lymfocyten

• specifieke afweer


7

Afweerlinie

Niet-specifieke afweer Specifieke afweer

1e linie: extern 2e linie: intern 3e linie: intern1. Valt meerdere typen ziekteverwekkers

aan2. Weerstand blijft gelijk na herhaalde

infectie

1. Valt één type ziekteverwekker aan2. Weerstand neemt toe na herhaalde

infectie


8

EERSTE AFWEERLINIEDeel 3


9

Externe, niet-specifieke afweer

• Fysieke en chemische verdediging– niet specifiek

• Externe barrière– epitheelcellen + slijmcellen

• huid• luchtwegen• spijsverteringsstelsel• uitscheidingsstelsel


10

Externe, niet specifieke afweer

• Huid– Fysische barrière

• Dode, verhoornde cellen

– Biochemische barrière• Zweetklieren + talgklieren

– pH 3-5

• Commensalen


11


• Spijsverteringsstelsel– Speeksel

• lysozym– afbraak celwand bacterie– ‘je wonden likken’

– Maag• pH 2-3• eiwitverterende enzymen

– Dikke darm• Darmflora

– afscheiden stoffen om andere bacteriën te bestrijden


12

Externe niet-specifieke afweer

• Luchtwegen– trilhaarcellen

• verplaatsen ziekteverwekkers naar keelholte

– slijmcellen• binding ziekteverwekkers

• Ogen– traanvocht

• lysozym


13


• Urinewegen– gespoeld met urine

• Vagina– bacterieflora

• biochemische barrière

– lichtzuur milieu


14

TWEEDE AFWEERLINIEDeel 4


15


16

Vorming bloedcellen

17Sint Oelbertgymnasium -

2009/2010

Leukocyten

• Leukocyten (witte bloedcellen)– interne, niet-specifieke afweer

• fagocyten– granulocyten– monocyten/macrofagen

• natural killer cellen• mestcellen

– specifieke afweer• T-lymfocyten• B-lymfocyten


18

Leukocyten - Fagocyten

• Aangetrokken door chemische signalen van beschadigde cellen– verwijderen celresten en pathogene bacteriën

• lysosoom

• Granulocyten – meest voorkomend (70%)

• Monocyten– in weefsel verandering naar macrofagen


19

Leukocyten - Fagocyten


20

Leukocyten – NK cellen

• Natural killer (NK) cellen– Perforeren celmembraan van virus-

geïnfecteerde cellen • herkennen membraaneiwitten• uitscheiding perforine

– vormt poriën in doelcel– cel lyseert

» apoptosis

– Herkennen ook afwijkende lichaamseigen cellen• tumorcellen


21

NK-cel

virus-geïnfecteerde cel

perforine

Ontsteking


22

http://media.pearsoncmg.com/bc/bc_audesirk_bloe_8/web_animations/36_A01_Inflammatory%20Response_ja/36_A01.swf

Ontstekingsreactie

1. Afgifte histamine: 1. bloedvatverwijding: weefsel heet

en rood2. verhoging permeabiliteit

bloedvaten: opzwellen wond3. 1 & 2 leiden tot stimulatie van

pijnreceptoren: pijn

2. Signaalmoleculen• lokken granulocyten en

monocyten/macrofagen middels chemotaxis. Deze verwijderen celresten en pathogene bacteriën


23

Koorts

• Als een lokale reactie niet voldoende is– macrofagen produceren eiwit interleukine-1

• hypothalamus verhoogt de ‘thermostaat’ naar 39°C

– hogere temperatuur stimuleert afweer• remming groei bacteriën• stimuleert fagocytose• versnelt herstel weefsel • virusgeïnfecteerde cellen produceren

meer interferon– beschermt naburige cellen tegen virus-

infectie


24

DERDE AFWEERLINIEDeel 5


25

Specifieke afweer

• Lymfocyten– B lymfocyten (B cellen)– T lymfocyten (T cellen)

• Antistoffen– immuunglobulinen

• Reageert op– antigenen

• specifieke ziekteverwekkers• specifieke toxines• abnormale lichaamscellen (tumorcellen)


26

Hoe worden indringers herkend?

• Antigenen– eiwitten die dienen als cellulair ‘label’

• lichaamsvreemde antigenen veroorzaken een reactie van leukocyten– virussen, bacteriën, protozoa, parasitaire wormen, schimmels,

toxines– niet-pathogeen: pollen en getransplanteerde cellen

• B cellen en T cellen reageren op verschillende antigenen– B cellen herkennen intacte antigenen

• ziekteverwekkers in bloed en lymfe

– T cellen herkennen antigeen fragmenten• ziekteverwekkers die lichaamscellen hebben

geïnfecteerdSint Oelbertgymnasium -

2009/201027

Lymfocyten

• B cellen– rijpen in beenmerg– humorale immuniteit

• ‘humor’ = lichaamsvloeistof• produceren antistoffen

• T cellen– rijpen in thymus– cellulaire immuniteit

• Tijdens rijping leren B en T cellen om ‘eigen’ van ‘niet-eigen’ te onderscheiden


28

B cellen

• Humorale immuniteit– bescherming tegen ziekteverwekkers in bloed

en lymfe

• Specifieke reactie– produceren specifieke antistoffen tegen

specifieke antigenen

• Type B cellen– Plasma cel

• produceren direct antistoffen• snelle reactie

– geheugen B-cel• lange termijn immuniteitSint Oelbertgymnasium -

2009/201029

Antistoffen

• Eiwitten die specifieke antigenen binden– geproduceerd door B cellen– antigeen bindingsplaats past op het antigen

• ‘sleutel-slot’

– elke antistof is uniek en specifiek• miljoenen antistoffen reageren op

antigenen


30

Hoe antistoffen werken


31

Type antistoffen• IgM– 1e immuunrespons– agglutinatie

• IgG– 2e immuunrespons, belangrijkste

antistof in plasma– stimuleert fagocytose door macrofagen

• IgA– in slijm spijsverteringskanaal en moedermelk

• IgE & IgD – minder algemeen


32

Immuunreactie


33

http://media.pearsoncmg.com/bc/bc_audesirk_bloe_8/web_animations/36_A03_Memory%20B%20Cells_ja/36_A03.swf

Immuunreactie


34

Primaire en secundaire reactie

• Geheugen B cellen zorgen voor een snelle, versterkte reactie bij herhaalde infectie

35Sint Oelbertgymnasium -

2009/2010

Productie antistoffen


36

Vaccinatie

• Immuunsysteem blootgesteld aan verzwakte ziekteverwekker of antigenen van ziekteverwekker– actieve immunisatie– stimuleert immuunsysteem tot aanmaak

antistof tegen ziekteverwekker– snelle reactie bij herhaalde infectie

• Werkt het best bij virussen


37

Passieve immunisatie

• Antistoffen krijgen van een ander individu• Maternale immuniteit– antistoffen van moeder naar baby via placenta

of moedermelk– belang van borstvoeding

• moeder maakt antistoffen tegen ziekteverwekkers van kind

• Injectie– injectie van antistoffen– alleen korte termijn immuniteit


38

T-cellen

• Cellulaire respons– immuunrespons tegen geïnfecteerde cellen

• virussen, bacteriën, parasieten in cellen• verdediging tegen ‘niet-eigen’ cellen

– tumorcellen en getransplanteerde cellen

• Type T cellen– helper-T-cellen

• activeert immuunsysteem

– cytotoxische T-cellen• valt geïnfecteerde lichaamscellen aan


39

Antigeen ‘label’ cellen

• Major histocompatibility complex (MHC) eiwitten– MHC-I en MHC-II – antigeen glycoproteïne– MHC presenteert cellulair materiaal uit het

cytosol op het celmembraan• laat zien wat er in de cel gebeurt• geeft het oppervlak van een cel een uniek label


40

MHC eiwittentonen zelf-antigenen

T-cel

APC & T-helper-cel• APC’s verteren ziekteverwekkers en MHC–II

eiwitten presenteren dit op het celoppervlak– antigeen presenterende cel (APC)– waarschuwt T-helper-cellen– T-helper-cellen activeren cytotoxische T-cellen

en B-cellen


41

MHC eiwitten presenterenlichaamsvreemde antigenen

geïnfecteerdecel

T-cel antigen receptor

T-cel

WANTED

Cytotoxische T-cel

• Doodt geïnfecteerde T-cellen– bindt aan MHC-I op doel-cel– uitscheiding perforine

• vormt poriën in doelcel• cel lyseert

– apoptosis


42

Cytotoxische T-cel

virus-geïnfecteerde cel

perforine

Immuunrespons


43

http://media.pearsoncmg.com/bc/bc_audesirk_bloe_8/web_animations/36_A02_Immunity_ja/36_A02.swf

Immuunrespons


44

ORGAAN- EN BLOEDDONATIE

Deel 6


45

bloed groep

antigenop RBC

antistofin bloed donatie

A type A antigeenop oppervlak van RBC anti-B antistof __

B type B antigeenop oppervlak van RBC anti-A antistof __

AB type A & type B antigeen op oppervlak van RBC geen antistof universele

ontvanger

O geen antigeen op oppervlak van RBC

anti-A & anti-B antistof

universele donor

ABO-bloedgroep

Bloed donatie

Resus-bloedgroep


48

• 84% van de mensen heeft een resusfactor (ook wel D-antigeen genoemd) op hun rode bloedcellen

• Resusnegatieve mensen maken na contact antistoffen tegen de resusfactor

• Contact tijdens bevalling van 1e resuspositieve kind

• Rode bloedcellen van 2e resuspositieve kind worden afgebroken

Orgaantransplantatie• Afstoting: leukocyten herkennen antigenen

op donororgaan als lichaamsvreemd– hyperacute afstoting

• binnen enkele minuten• aanwezigheid antistoffen tegen donorantigenen

– acute afstoting• binnen enkele dagen tot enkele weken• T-cellen zien donor-MHC als lichaamseigen MHC met

een vreemd antigeen– activatie B-cellen en cytotoxische T-cellen

– chronische afstoting• binnen enkele maanden• oorzaak onbekend


49

AIDSDeel 7


50

HIV


51

http://media.pearsoncmg.com/bc/bc_audesirk_bloe_8/web_animations/36_A04_AIDS%20Virus_ja/36_A04.swf

AFWIJKINGEN VAN HET IMMUUNSYSTEEM

Deel 8


52

Einde


53

hoofdstuk 36 - audesirk

Education