Ongeboren immuunsysteem

Het aangeboren immuunsysteem verdedigt de gastheer tegen infecties. Het omvat cellen die ziekteverwekkers (kiemen) herkennen en er meteen op reageren. De reactie van het aangeboren immuunsysteem is niet specifiek: het reageert op dezelfde manier op alle ziekteverwekkers die het herkent.

In tegenstelling tot het adaptieve immuunsysteem, geeft het aangeboren immuunsysteem geen langdurige immuniteit tegen specifieke infecties.

Aangeboren immuunsystemen geven een onmiddellijke verdediging tegen infectie, en worden aangetroffen in alle plantaardig en dierlijk leven. Het aangeboren systeem is de evolutionair oudere verdedigingsstrategie. Het is het belangrijkste immuunsysteem dat wordt aangetroffen in planten, schimmels, insecten en in primitieve meercellige organismen. Het systeem is niet aanpasbaar en verandert niet in de loop van het leven van een individu.

Het gewervelde aangeboren immuunsysteem:

Anatomische barrières

Het aangeboren immuunsysteem omvat ook de huid. De buitenste lagen van de huid worden "epitheelcellen" genoemd. Epitheelcellen vormen een wasachtige fysieke barrière die de meeste infectieuze agentia buiten houdt. Deze cellen zijn de eerste verdedigingslinie van het aangeboren immuunsysteem tegen binnendringende organismen.

Oude huidcellen vallen af, en dit helpt bacteriën te verwijderen die aan de huid zijn blijven kleven.

De huid gaat inwendig verder als de bekleding van de darm en de longen. In de darmen of longen helpt beweging door peristaltiek of trilharen om infectieuze agentia te verwijderen. Ook slijm houdt infectieuze agentia vast. In de darmen kan de darmflora pathogene bacteriën tegenhouden door giftige stoffen af te scheiden, of door met pathogene bacteriën te concurreren om voedingsstoffen of om zich aan celoppervlakken te hechten.

De spoelende werking van tranen en speeksel helpt infecties van de ogen en de mond te voorkomen.

Ontsteking

Ontsteking is een van de eerste reacties van het immuunsysteem op ziekteverwekkers of lichaamsvreemde stoffen die de anatomische barrières passeren.

Ontsteking wordt gestimuleerd door chemische factoren die vrijkomen uit beschadigde cellen. Zij vormt een fysieke barrière tegen de verspreiding van infecties en bevordert de genezing van beschadigd weefsel na het verwijderen van ziekteverwekkers.

Chemische factoren die tijdens een ontsteking worden geproduceerd, trekken fagocyten aan, vooral neutrofielen. Neutrofielen activeren vervolgens andere delen van het immuunsysteem.

Complement systeem

Het complementsysteem is een biochemische cascade van het immuunsysteem die antilichamen helpt pathogenen op te ruimen of ze te markeren voor vernietiging door andere cellen.

De cascade is samengesteld uit vele plasma-eiwitten, die in de lever worden aangemaakt. De eiwitten werken samen om:

  • de rekrutering van ontstekingscellen teweegbrengen.
  • pathogenen markeren voor vernietiging door hun oppervlak te bedekken.
  • het plasmamembraan van een geïnfecteerde cel verstoren, wat cytolyse van de geïnfecteerde cel en de dood van de ziekteverwekker tot gevolg heeft.
  • het lichaam te ontdoen van geneutraliseerde antigeen-antilichaam complexen.

Elementen van de complementcascade worden aangetroffen bij vele andere soorten dan zoogdieren, waaronder planten, vogels, vissen en sommige soorten ongewervelde dieren.

Cellen van de aangeboren immuunrespons

Alle witte bloedcellen (WBC) staan bekend als leukocyten. Leukocyten verschillen van andere lichaamscellen: zij werken als onafhankelijke, eencellige organismen. Zij kunnen zich vrij bewegen en celresten, vreemde deeltjes of binnendringende micro-organismen opvangen. Ze worden geproduceerd door bloedvormende stamcellen in het beenmerg.

De aangeboren leukocyten omvatten: Natural killer cellen, mestcellen, eosinofielen, basofielen; en de fagocytische cellen waaronder macrofagen, neutrofielen en dendritische cellen. Zij identificeren en elimineren ziekteverwekkers die een infectie veroorzaken.

Mastcellen

Mestcellen zijn een type aangeboren immuuncel in het bindweefsel en de slijmvliezen. Zij zijn nauw betrokken bij de afweer tegen ziekteverwekkers en de wondgenezing. Zij worden ook vaak in verband gebracht met allergie en anafylaxie. Bij activering laten mestcellen snel karakteristieke korrels vrij, rijk aan histamine en heparine, samen met verschillende hormonale mediatoren, en chemotactische cytokines in de omgeving. Histamine verwijdt de bloedvaten, waardoor de tekenen van ontsteking ontstaan, en rekruteert neutrofielen en macrofagen.

Fagocyten

Het woord "fagocyt" betekent letterlijk "eetcel". Het zijn immuuncellen die ziekteverwekkers of deeltjes opslokken, d.w.z. fagocytose plegen. Om een deeltje of pathogeen op te slokken, strekt een fagocyt een deel van zijn plasmamembraan uit, waarbij het membraan om het deeltje wordt gewikkeld totdat het omhuld is (d.w.z. het deeltje bevindt zich nu in de cel). Eenmaal in de cel wordt het binnendringende pathogeen ingesloten in een endosoom dat samensmelt met een lysosoom. Het lysosoom bevat enzymen en zuren die het deeltje of organisme doden en verteren. Fagocyten patrouilleren in het algemeen het lichaam op zoek naar ziekteverwekkers, maar zijn ook in staat te reageren op een groep zeer gespecialiseerde moleculaire signalen die door andere cellen worden geproduceerd, cytokinen genaamd. De fagocytische cellen van het immuunsysteem omvatten macrofagen, neutrofielen en dendritische cellen.

Fagocytose van de eigen cellen van de gastheer is gebruikelijk als onderdeel van de normale ontwikkeling en instandhouding van weefsels. Wanneer gastheercellen afsterven, verwijderen fagocytische cellen deze van de aangetaste plaats. Door het verwijderen van dode cellen is fagocytose een belangrijk onderdeel van het genezingsproces.

Macrofagen

Macrofagen zijn grote fagocytische leukocyten. Zij kunnen zich over het celmembraan van haarvaten verplaatsen en tussen cellen gaan om op binnendringende ziekteverwekkers te jagen. Macrofagen zijn de meest efficiënte fagocyten, en kunnen grote aantallen bacteriën of andere cellen of microben fagocytoseren. De binding van bacteriële moleculen aan receptoren op het oppervlak van een macrofaag brengt deze ertoe de bacteriën op te slokken en te vernietigen. Ziekteverwekkers stimuleren de macrofaag ook tot de productie van chemokinen, die andere cellen naar de plaats van de infectie lokken.

Neutrofielen

Neutrofielen en twee andere celtypes (eosinofielen en basofielen) staan bekend als granulocyten (omdat ze granules in hun cytoplasma hebben) of polymorfonucleaire cellen (PMN's) vanwege hun kenmerkende gelobde kernen.

Neutrofiele korrels bevatten een verscheidenheid van toxische stoffen die bacteriën en schimmels doden of de groei ervan remmen. De belangrijkste producten van de neutrofielen zijn sterke oxidatiemiddelen. Hiertoe behoren waterstofperoxide, vrije zuurstofradicalen en hypochloriet. Neutrofielen zijn het meest voorkomende type fagocyten, met 50 tot 60% van het totaal aantal circulerende leukocyten. Zij zijn gewoonlijk de eerste cellen die aankomen op de plaats van een infectie. Het beenmerg van een normale gezonde volwassene produceert meer dan 100 miljard neutrofielen per dag, en meer dan 10 keer zoveel per dag tijdens een acute ontsteking.

Dendritische cellen

Dendritische cellen (DC) zijn fagocytische cellen die aanwezig zijn in weefsels die in contact staan met de externe omgeving, voornamelijk de huid (waar ze vaak Langerhanscellen worden genoemd), en de binnenbekleding van de neus, de longen, de maag en de darmen. Dendritische cellen zijn zeer belangrijk in het proces van antigeenpresentatie, en fungeren als schakel tussen het aangeboren en het adaptieve immuunsysteem.

Basofielen en eosinofielen

Basofielen en eosinofielen zijn cellen die verwant zijn aan de neutrofielen (zie hierboven). Wanneer zij geactiveerd worden door een ziekteverwekker, zijn basofielen, die histamine afscheiden, belangrijk voor de verdediging tegen parasieten en spelen zij een rol bij allergische reacties (zoals astma). Wanneer ze geactiveerd worden, scheiden eosinofielen een reeks zeer giftige eiwitten en vrije radicalen af die bacteriën en parasieten doden. Dezelfde chemicaliën veroorzaken ook weefselschade tijdens allergische reacties. De activering en de afgifte van toxines door eosinofielen wordt daarom strak gereguleerd om ongepaste weefselvernietiging te voorkomen.

Natural killer cellen

Natural killer cellen, of NK-cellen, zijn een onderdeel van het aangeboren immuunsysteem dat niet rechtstreeks binnendringende microben aanvalt. In plaats daarvan vernietigen NK-cellen aangetaste gastheercellen, zoals tumorcellen of met een virus geïnfecteerde cellen. Het herkent dergelijke cellen aan een toestand die bekend staat als "missing self". Deze term beschrijft cellen met lage niveaus van een celoppervlaktemarker die MHC I (major histocompatibility complex) wordt genoemd. Dit kan voorkomen bij virale infecties van gastheercellen. Zij werden "natural killer" genoemd omdat zij niet geactiveerd hoeven te worden om cellen te doden die "zichzelf missen".

Een beeld van een rasterelektronenmicroscoop van normaal circulerend menselijk bloed. Men kan rode bloedcellen zien, verschillende bobbelige witte bloedcellen waaronder lymfocyten, een monocyt, een neutrofiel, en vele kleine schijfvormige bloedplaatjes.
Een beeld van een rasterelektronenmicroscoop van normaal circulerend menselijk bloed. Men kan rode bloedcellen zien, verschillende bobbelige witte bloedcellen waaronder lymfocyten, een monocyt, een neutrofiel, en vele kleine schijfvormige bloedplaatjes.

Een macrofaag
Een macrofaag

Een neutrofiel
Een neutrofiel

Een eosinofiel
Een eosinofiel

Ongewervelde immuunsystemen

Antimicrobiële peptiden

Antimicrobiële peptiden, of peptiden ter verdediging van de gastheer, maken deel uit van de aangeboren immuunrespons. Zij worden aangetroffen in alle klassen van het leven. Deze peptiden zijn krachtige, breedspectrumantibiotica. Zij doden zowel gramnegatieve als grampositieve bacteriën, mycobacteriën (waaronder Mycobacteriumtuberculosis), omhulde virussen, schimmels en zelfs getransformeerde of kankercellen.

Zeevisbronnen hebben een hoog gehalte aan antimicrobiële verbindingen. Tests met levende vissen toonden aan dat vispeptiden die in voedings-/voederingrediënten worden gebruikt, goed werken.

Verschillende structuren van antimicrobiële peptiden
Verschillende structuren van antimicrobiële peptiden


AlegsaOnline.com - 2020 / 2021 - License CC3