verdediging tegen microben wordt gemedieerd door de vroege reacties van aangeboren immuniteit en de latere reacties van adaptieve immuniteit. (Figuur 1, 2; Tabel 1)
aangeboren immuniteit (ook wel natuurlijke of inheemse immuniteit genoemd) biedt de vroege verdedigingslinie tegen microben. Het bestaat uit cellulaire en biochemische afweermechanismen die al vóór infectie aanwezig zijn en klaar zijn om snel te reageren op infecties., De mechanismen van aangeboren immuniteit zijn specifiek voor structuren die gemeenschappelijk zijn aan groepen verwante microben en kunnen geen fijne verschillen tussen microben onderscheiden.
de belangrijkste componenten van aangeboren immuniteit zijn:
(1) fysische en chemische barrières, zoals epithelia en antimicrobiële stoffen geproduceerd op epitheliale oppervlakken;
(2) fagocytaire cellen (neutrofielen, macrofagen), dendritische cellen, natural killer (NK) cellen en andere aangeboren lymfoïde cellen;
(3) bloedeiwitten, waaronder leden van het complementsysteem en andere ontstekingsmediatoren.,
adaptieve immuniteit (ook wel specifiek of verworven immuniteit genoemd) systeem herkent en reageert op een groot aantal microbiële en niet-microbiële stoffen. De bepalende kenmerken van adaptieve immuniteit zijn het vermogen om verschillende stoffen te onderscheiden, genoemd specificiteit, en het vermogen om krachtiger te reageren op herhaalde blootstelling aan dezelfde microbe, bekend als geheugen. De unieke componenten van adaptieve immuniteit zijn cellen genoemd lymfocyten en hun afgescheiden producten, zoals antilichamen., Vreemde stoffen die specifieke immuunreacties induceren of door lymfocyten of antilichamen worden herkend, worden antigenen genoemd.
figuur 1. Net zoals resistentie tegen ziekten aangeboren (aangeboren) of verworven kan worden, kunnen de mechanismen die het bemiddelen dienovereenkomstig worden verdeeld in aangeboren (links) en adaptief (rechts), elk samengesteld uit zowel cellulaire (onderste helft) en humorale elementen (d.w.z. vrij in serum of lichaamsvloeistoffen; bovenste helft). Adaptieve mechanismen, meer recent geëvolueerd, voeren veel van hun functies uit door interactie met de oudere aangeboren.,
aangeboren immuniteit wordt geactiveerd wanneer cellen gespecialiseerde reeksen receptoren (Pattern recognition receptor, PRR) gebruiken om verschillende soorten micro-organismen (bacteriën, virussen, enz.) die erin geslaagd zijn de gastheer te penetreren. De Binding aan deze receptoren activeert een beperkt aantal fundamentele microbiële verwijderingsmechanismen, zoals fagocytose van bacteriën door macrofagen en neutrofielen, of het vrijkomen van antivirale interferonen., Veel van de mechanismen die betrokken zijn bij aangeboren immuniteit zijn grotendeels dezelfde als die verantwoordelijk zijn voor niet-specifiek reageren op weefselschade, met de productie van ontstekingen (bedek het rechter deel van Figuur 1 om dit te waarderen). Aangezien de aard van de aangeboren immuunrespons echter afhangt van het type infectie, is de term ‘niet-specifiek’, hoewel vaak gebruikt als synoniem voor ‘aangeboren’, niet volledig accuraat., Adaptieve immuniteit is gebaseerd op de speciale eigenschappen van lymfocyten (T en B, rechtsonder), die selectief kunnen reageren op duizenden verschillende niet-zelf-materialen, of ‘antigenen’, wat leidt tot een specifiek geheugen en een permanent veranderd reactiepatroon – een aanpassing aan de eigen omgeving van het dier., Adaptieve mechanismen kunnen op zichzelf functioneren tegen bepaalde antigenen( het linkerdeel van Figuur 1 bedekken), maar het grootste deel van hun effecten worden uitgeoefend door middel van de interactie van antilichaam met complement en de fagocytaire cellen van aangeboren immuniteit, en van T-cellen met macrofagen (gebroken lijnen). Door hun activering van deze aangeboren mechanismen, veroorzaken adaptieve reacties vaak ontsteking, of acute of chronische; wanneer het een overlast wordt dit genoemd overgevoeligheid.
Figuur 2., Aangeboren en adaptieve immuniteit tijdlijn. De mechanismen van aangeboren immuniteit bieden de eerste verdediging tegen infecties. De adaptieve immune reacties ontwikkelen zich later en vereisen de activering van lymfocyten. De kinetiek van de aangeboren en adaptieve immuunresponsen zijn benaderingen en kan variëren in verschillende infecties.
aangeboren en adaptieve immuunresponsen zijn componenten van een geïntegreerd systeem van gastheerafweer waarin talrijke cellen en moleculen samenwerken. De mechanismen van aangeboren immuniteit bieden een effectieve initiële verdediging tegen infecties., Nochtans, zijn vele pathogene microben geëvolueerd om zich tegen aangeboren immuniteit te verzetten, en hun verwijdering vereist de krachtigere mechanismen van aanpassingsimmuniteit. Er zijn talrijke verbindingen tussen het ingeboren en het adaptieve immuunsysteem. De aangeboren immune reactie op microben bevordert adaptieve immune reacties en beà nvloedt de aard van de adaptieve reacties. Omgekeerd Werken adaptieve immuunreacties vaak door de beschermende mechanismen van aangeboren immuniteit te verbeteren, waardoor ze beter in staat zijn om pathogene microben effectief te bestrijden.
Tabel 1.,moleculen
Uitleg:
Interferonen: Een familie van eiwitten die worden geproduceerd snel door veel cellen in reactie op virus infectie, die blokkeert de replicatie van het virus in de geïnfecteerde cel en zijn buren., Interferonen spelen ook een belangrijke rol in de communicatie tussen immuuncellen.
Defensines: antimicrobiële peptiden, vooral belangrijk voor de vroege bescherming van de longen en het spijsverteringskanaal tegen bacteriën.
lysozym( muramidase): een enzym dat wordt uitgescheiden door macrofagen en dat de celwand van sommige bacteriën aanvalt.
Complement: een groep proteïnen aanwezig in serum die, wanneer geactiveerd, wijdverspreide ontstekingseffecten veroorzaken, evenals lysis van bacteriën, enz. Sommige bacteriën activeren complement direct, terwijl anderen dit alleen doen met behulp van antilichaam.,
Lysis: irreversibele lekkage van celinhoud na membraanbeschadiging. In het geval van een bacterie zou dit fataal zijn voor de microbe.
mestcel: een grote weefselcel die ontstekingsmediatoren afgeeft wanneer deze beschadigd zijn, en ook onder invloed van antilichamen. Door de vasculaire permeabiliteit te verhogen, zorgt ontsteking ervoor dat complement en cellen de weefsels vanuit het bloed kunnen binnendringen.
PMN: polymorfonucleaire leukocyten (80% van de witte bloedcellen in menselijk bloed), een kortlevende ‘aaseter’-bloedcel waarvan het granulaat krachtige bactericide enzymen bevat., De naam is afgeleid van de eigenaardige vormen van de kernen.
MAC: macrofaag, een grote weefselcel die verantwoordelijk is voor het verwijderen van beschadigd weefsel, cellen, bacteriën, enz. Zowel PMNs als macrofagen komen uit het beenmerg, en worden daarom geclassificeerd als myeloid cellen.
DC: dendritische cellen presenteren antigeen aan T-cellen en starten zo alle t-celafhankelijke immuunresponsen. Niet te verwarren met folliculaire dendritische cellen, die antigeen voor B-cellen opslaan.
fagocytose (‘celeting’): Overspoeling van een deeltje door een cel., Macrofagen en PMNs (die vroeger ‘microfages’ werden genoemd) zijn de belangrijkste fagocytaire cellen. De grote meerderheid van vreemde materialen die de weefsels binnenkomen wordt uiteindelijk verwijderd door dit mechanisme.
cytotoxiciteit: macrofagen kunnen sommige doelwitten doden (misschien met inbegrip van tumorcellen) zonder fagocytose, en er zijn een verscheidenheid aan andere cellen met cytotoxische capaciteiten.,
NK (natural killer) cel: een lymfocyt-achtige cel die sommige doelwitten kan doden, met name met virus geïnfecteerde cellen en tumorcellen, maar zonder de receptor of de fijne specificiteit die kenmerkend is voor echte lymfocyten.
antigeen: strikt genomen een stof die de aanmaak van antilichamen stimuleert. De term wordt echter toegepast op stoffen die elk type adaptieve immuunrespons stimuleren. Typisch, antigenen zijn vreemd (‘niet-zelf’) en deeltjes (bijvoorbeeld cellen, bacteriën) of grote proteã ne of polysaccharidemoleculen., Onder speciale omstandigheden kunnen kleine moleculen en zelfs ‘zelf’ componenten antigenisch worden.
specifieke, specificiteit: termen die worden gebruikt om de productie van een immuunrespons aan te duiden die min of meer selectief is voor de stimulus, zoals een lymfocyt die reageert op, of een antilichaam dat past bij een bepaald antigeen. Het antilichaam tegen het mazelenvirus zal zich bijvoorbeeld niet binden aan het bofvirus: het is ‘specifiek’ voor mazelen.
lymfocyt: een kleine cel in het bloed, waaruit het via de lymfe via de weefsels en terug recirculeert, waarbij het lichaam wordt’ gemonitord ‘ op niet-zelf-materiaal., Zijn capaciteit om individuele antigenen door zijn gespecialiseerde oppervlaktereceptoren te erkennen en in talrijke cellen van identieke specificiteit en lange levensduur te verdelen maakt het tot de ideale cel voor adaptieve reacties. Twee belangrijke populaties lymfocyten worden herkend: T en B.
B lymfocyten: afscheiden van antilichaam, het humorale element van adaptieve immuniteit.
antilichaam: is een belangrijke fractie van serumeiwitten, vaak immunoglobuline genoemd., Het wordt samengesteld uit een inzameling van zeer gelijkaardige proteã nen elk bekwaam om specifiek aan verschillende antigenen te binden, en resulterend in een zeer groot repertoire van antigeen-bindende molecules. De antilichamen kunnen aan bacteriële gifstoffen en sommige virussen direct binden en neutraliseren maar zij handelen ook door opsonization en door aanvulling op de oppervlakte van binnenvallende ziekteverwekkers te activeren.
t (‘thymus-afgeleide’) lymfocyten: worden verder onderverdeeld in subpopulaties die B-lymfocyten ‘helpen’, met het virus geïnfecteerde cellen doden, macrofagen activeren en ontstekingen aanwakkeren.,
Opsonisatie: een fenomeen waarbij antilichamen zich binden aan het oppervlak van bacteriën, virussen of andere parasieten, en hun hechting en fagocytose verhogen. Het antilichaam activeert ook aanvulling op de oppervlakte van binnenvallende ziekteverwekkers. Adaptieve immuniteit maakt dus gebruik van aangeboren immuniteit om vele micro-organismen te vernietigen.
Complement: zoals hierboven vermeld, wordt complement vaak geactiveerd door antilichaam gebonden aan microbiële oppervlakken., Nochtans, kan de band van aanvulling aan antigeen zeer zijn capaciteit ook verhogen om een sterke en blijvende B-celreactie te activeren – een voorbeeld van ‘omgekeerde interactie’ tussen adaptieve en aangeboren immune mechanismen.
presentatie van antigenen aan t-en B-cellen door dendritische cellen is noodzakelijk voor de meeste adaptieve reacties; presentatie door dendritische cellen vereist meestal activering van deze cellen door contact met microbiële componenten (bijvoorbeeld bacteriële celwanden), een ander voorbeeld van ‘omgekeerde interactie’ tussen adaptieve en aangeboren immuunmechanismen.,
hulp door T-cellen is vereist voor vele takken van zowel adaptieve als aangeboren immuniteit. De hulp van T-cel is vereist voor de afscheiding van de meeste antilichamen door B-cellen, voor het activeren van macrofagen om intracellular ziekteverwekkers te doden en voor een efficiënte cytotoxische T-celreactie.