H12 Afweer

Welke verdedigingswapens tegen belagers hebben planten? Planten en afweer Welke verdedigingswapens tegen belagers hebben planten?

Kosten en Baten Planten moeten de kosten voor hun afweer afwegen tegen de baten. Wat kost het aan energie om de afweer te maken en hoeveel vraat scheelt dat Mechanische afweer: houdt grotere dieren op afstand, b.v. Doornen, haren en stekels Chemische afweer: planten maken stoffen waarmee ze zich beschermen tegen herbivoren. Vaak bittere stoffen waardoor de plant niet lekker is. Bijtende/brandende/giftige stoffen Brandharen van de brandnetel bevatten o.a. Mierenzuur (bijt, maakt wondjes), Histamine (verwijdt de bloedvaten) en acetylcholine (prikkelt de zenuwen) Fototoxische stof in de reuze berenklauw. Onder invloed van zonlicht ontstaan brandblaren, omdat de huid extreem gevoelig is voor uv Taxus: giftigste plant van Nederland.maakt taxine. Het hart stopt ermee. Geen tegengif. Niet iedereen sterft.

Afweermaatregelen Plantencellen herkennen schadelijke schimmels en bacteriën via receptoren op de celmembraan  maatregelen Sluiten huidmondjes (zie afbeelding) Aanmaak H2O2 (waterstofperoxide) celwand verdikt NO (Stikstofoxide) bij beschadiging. Dodelijk voor ziekteverwekker en voor plant. Plant maakt stof die NO onschadelijke maakt

Talking Trees Bij beschadiging geven planten geurstoffen af. Werkt als signaal voor de andere bladeren en voor planten die dichtbij staan. Deze gaan hun afweer opschroeven, b.v. Meer bittere stoffen in hun bladeren aanmaken

Hulp inroepen Kleine carnivoren kunnen de signaalstoffen van planten waarnemen. Komen op aangetaste plant af Eten de aantasters op Sommige planten leven samen met b.v. Mieren of maken nectar voor de vijand van hun vijand.

Symbiose Mieren en Acazia http://www.schooltv.nl/video/mieren-in-een-boom-ze-houden-elkaar-in-leven/

12.2 Bescherming Hoe voorkomt het lichaam dat gevaarlijke stoffen en ziekteverwekkers binnendringen?

Bacteriën: Geen kern Cirkelvormig DNA los in cel aeroob en anaeroob Onderverdeeld op: aeroob en anaeroob Heterotroof en autotroof Celvorm heel divers Celwandverschillen Bacteriën kunnen nuttig, maar ook schadelijk zijn

Schadelijke bacteriën hebben vaak afvalstoffen waar het menselijk lichaam heftig op reageert Cholerabacterie  choleratoxine heftige diarree, uitdroging vaak ook dood Blauwalg: foto-autotroof. Stoffen zijn erg giftig b.v. Micocystines (beschadigen lever) of anatoxine-a = very fast death factor zenuwgif  je kunt niet meer ademen.

Andere eencellige ziekteverwekkers Malaria parasiet (plasmodium)  driedaagse koortsaanval als de parasieten uitbreken en actief zijn. Giardia lamblia in zoet water diarree

Eerste linie verdediging De opperhuid en ander dekweefsel. Cellen zitten zo dicht op elkaar dat ziekteverwekkers er niet tussendoor kunnen. Gemiddeld 8 miljoen bacteriën per cm2 huid. Melanocyten beschermen de huid teven uv-straling door vorming van pigment. Anders DNA-aangetast…kans op huidkanker. Bij nog meer uv-straling wordt de huid ook dikker

2e linie verdediging Slijmvlies: dekweefsel waarbij slijmbekercellen slijm afscheiden dat bacteriedodende stoffen bevat. Bacteriën en stof blijven ook aan deze kleverige laag plakken. Trilharen in de longen werken het slijm met alles dat erin geplakt zit naar de keelholte, daar wordt het ingeslikt.

12.3 Niet specifieke afweer Veel ziekten gaan gepaard met koorts. Wat zijn ander symptomen van ziekteverwekkers bij mensen?

Virussen Bestaat uit RNA/DNA met een eiwitkapsel (capside) erom. Soms ook nog een membraan met eiwitten erom. Virus hecht met zijn eiwitten aan receptormoleculen van de gastheercel. Gaat gastheercel in m.b.v. Endocytose Erfelijk materiaal virus komt vrij Ribosomen op RER vertalen het virus-RNA naar viruseiwitten w.o. RNA-polymerase Maakt nieuwe virus-RNA-strengen Nieuwe virussen Golgi-systeem Bij verlaten gastheercel treedt apoptose van gastheercel op

Niet specifieke afweer Komt virus in bloed  tweede verdedigingslinie niet-specifieke afweer Eiwitten op celmembraan bacterie zijn specifiek (verschillen per soort en per individu = eiwitpaspoort) en werken als herkenningseiwit voor je afweersysteem = antigenen Complement systeem = al de complement eiwitten samen die de ziekteverwekkers opruimen

Witte bloedcellen Lichaam heeft veel verschillende witte bloedcellen voor de bestrijding van ziekteverwekkers zowel in bloed als in lymfe. Ontstaan in rode beenmerg van platte botten

Reacties op antigenen van Ziekteverwekkers Complementeiwitten Aantrekken fagocyten Celmembranen afbreken Ontstekingsreactie bevorderen Granulocyt (veelvormige niet ronde kern en gifblaasjes tegen bacteriën: M.b.v. Cytokinen (signaalstoffen op celniveau, markeren plaats infectie) fagocyten aantrekken en ontstekingsreactie bevorderen (boedvatverwijding ter plaatse, extra bloed naar infectiehaard, openingen in haarvaten groter, waradoor macrofagen er makkelijker door kunnen) Met enzymen lichaamsvreemde cellen doden Macrofaag (fagocyt) Activatie van andere witte bloedcellen Omvatten deeltjes, via fagocytose opgenomen in verteringsblaasje Natural Killercel Geïnfecteerde cellen opsporen en zelf vernietigen Geïnfecteerde cellen opsporen en aanzetten tot celdood Dendritische cel (fagocyt) Fagocytose Activatie andere bloedcellen

MHC-I-Complex Major Histocompatibility Complex-I: gekoppeld aan antigenen op celmembraan. Vormen een vlaggenstok waaraan cel (antigeen)vlaggen kan hangen. Als een cel virusantigenen binnen krijgt, wordt het virusantigeen met een MHC-I-complex op het celmembraan van de geïnfecteerde cel gezet. Natural Killercellen binden aan dit antigeen geven perforine af gaten in celmembraan geïnfecteerde cel geïnfecteerde cel gaat dood virus in die cel is kapot Of scheidt eiwitten af die de cel aanzet tot apoptose. DNAse in de cel breekt DNA af cel dood Natural killercellen doden ook tumorcellen die afwijkende eiwitten op hun celmembraan hebben

Voorbeeld Dengue Dengue-virus  knokkelkoorts Over gebracht door muggen Hoge koorts, hoofdpijn, puntbloedingen, misselijk, gewichtspijn Infecteert cellen (dendritische cellen) van de algemene afweer, waardoor ze geen signalen meer kunnen geven aan de andere afweercellen. Remt afgifte cytokinen

12.4 Specifieke afweer en antistoffen Wat zijn antistoffen en wat is hun fucntie

Specifieke afweer Bacteriën kunnen in 20 minuten delen Fagocyten van algemene afweer activeren cellen van de specifieke afweer. Lymfevatenstelsel is belangrijk: lymfeknopen zitten op strategische plekken  Opslagplaatsen voor niet-gedifferentieerde witte bloedcellen (lymfocyten) Grote zijn je neus- en keelamandelen en je milt Milt  opslag voor witte en rode bloedcellen, maar breekt ook oude rode bloedcellen af en ruimt bacteriën op.

Lymfocyten 2 soorten: B-lymfocyten: ontwikkeld verder in Beenmerg en komt direct in lymfevaten T-lymfocyten: ontwikkeld verder in Thymus. Krijgt daar receptoren en wordt getest of lichaamsvreemd en lichaamsarm uit elkaar kunnen worden gehouden Thymus verkleint o.i.v. Geslachtshormoon in puberteit, maar heeft dan zijn werk al gedaan.

Activering specifieke afweer Fagocyt heeft ziekteverwekker afgebroken en plaats deeltjes van die ziekteverwekker met MHC-II molecuul (alleen bij fagocyten) op zijn celmembraan  antigeenpresenterende cel (APC) APC gaat naar lymfeknoop en zoekt T-helpercellen met de juiste antigeenreceptor Als het contact is tussen APC en passende T-helpercel, dan geeft APC cytokinen af die de T-helpercel aanzetten tot delen

Kloon T-helpercel activeert passende B-cellen en cytotoxische T-cellen Nu zijn 3 typen lymfocyten actief gemaakt tegen 1 ziekteverwekker T-helpercel B-cellen Cytotoxische T-cellen  doden geïnfecteerde lichaamscellen na herkenning antigeen waartegen ze geactiveerd zijn  specifieke afweer Dmv celdodende eiwitten Veel Tc-cellen nodig. Aantal wordt geheugencel  cellulaire immuniteit

Antistoffen Specifieke eiwitten in het bloed, Immunoglobuline met constant deel (vork) en (hyper)variabel deel aan de tanden  miljoenen verschillende typen antistoffen. Voor elk antigeen een ander Hechten zich aan de antigenen van de ziekteverwekker activereing complementsysteem in het bloed (niet specifieke afweer) Lysis: lekprikken van celmembraam Chemotaxis: Aantrekken macrofagen Opsonisatie: merken ziekteverwekker

Antistoffen maken B-cellen produceren antistoffen Immunoglobulines (Ig’s) werken als receptromolecule. B-cellen zijn inactief tot hun specifieke ziekteverwekker contact maakt Cytokinen van T-helpercellen zetten B-cellen aan het werk Start met kloneren. Groot deel klonen wordt plasmacellen met veel RER maken veel antistoffen Ander deel wordt B-geheugencellen  humorale immuniteit (doden van zieteverwekker mbv antistoffen) T-suppressorcellen beëindigen afweerreactie.

Vaccinatie Vloeistof met daarin onschadelijk gemaakte ziekteverwekkers of de antigenen ervan Het lichaam reageert als op de echte ziekte  geheugencellen gevormd  kunstmatige actieve immunisatie Ben je met de echte ziekte besmet geweest, dan heb je natuurlijke actieve immunisatie Bij kunstmatige passieve immunisatie krijg je antistoffen ingespoten. JE lichaam maakt geen immuunrespons door, dus vormt ook geen geheugencellen maar tijdelijk Natuurlijk passieve immunisatie is als (ongeboren) kinderen via de placenta en moedermelk antistoffen hebben gekregen

Toepassen: Lik de ziekte weg Hoe beschermen mieren zich tegen een epidemie

Mierennest is warm en vochtig  veel last van schimmel. Soort mier heeft een schimmel die schimmeldraden door het pantser heen diep in de mier groeien schimmel leeft van de mier mier sterft Als een mier met schimmelsporen in het nest komt, wordt hij schoongelikt andere mieren ook besmet, maar schimmel kan zich niet goed ingraven  de hele kolonie komt in contact met schimmel, maar wordt er niet ziek van.

Zieke mieren verlaten nest om ergens anders te sterven  ze zijn geen bron van infectie voor de kolonie Hars van naaldbomen wordt gebuikt om kieren in het nest te dichten Sommige soorten gebruiken anti-biotica omdat ze in symbiose leven meteen bacterie die dit maakt.

Wat veroorzaakt bloedklontering? 12.5 Lichaamsvreemd Wat veroorzaakt bloedklontering?

Bloedgroepen Het AB0-stelsel kent twee verschillende type antigenen: Antigeen-A en antigeen-B. Combinaties van deze antigenen bepalen je bloedgroep Drie allelen: A, B & i leveren vier bloedgroepen: AB, A, B & 0 Er zijn veel meer bloedgroepsystemen (totaal 30 bekend) Bij AB0-stelsel: het lichaam maakt de antistoffen tegen bloedgroepantigenen die het niet heeft. Bloedgroep A, maakt antistof B Bloedgroep B, maakt antistof A Bloedgroep AB maakt geen van beide antistoffen Bloedgroep 0, maakt antistof A en antistof B

Bloedtransfusie Bloedcellen binnenkrijgen met een verkeerd antigeen levert altijd grote problemen op  bloedklontering. Beperkt bloed (± 0,5 l) met de juiste bloedcellen, maar de verkeerde antistoffen levert minder problemen op.

Resusfactor 85% van de Nederlanders heeft op de rode bloedcellen ook het resusantigeen (antigeen D) Resuspositief (Rh+ of D-pos)). De rest is resusnegatief (Rh- of D-neg) Rh- mensen hebben geen antiresus (anti-D) in hun bloedplasma. Dat gebeurt pas als ze in contact komen met Rh+ bloed

Resuskind Bij eerste zwangerschap van Rh- moeder en Rh+ kind gaat het meestal goed. Tijdens de zwangerschap en bij bevalling komt bloed van kind in contact met bloed van moeder  moeder gaat antiresus aanmaken Bij tweede zwangerschap Rh- moeder en Rh+ kind, bereiken de antistoffen (IgG) van de moeder, het bloed van het kind bloedcellen van het kind worden afgebroken. Rh- moeders krijgen antiresus in kleine hoeveelheden ingespoten  cellen van foetus die in bloed van moeder terecht zijn gekomen worden afgebroken  moeder gaat zelf geen antiresus maken  geen geheugencellen.

Transplantaties Overzetten van een orgaan of weefsel van een donor naar een acceptor Gaat soms mis bij de acceptor, er treedt afstoting op  het lichaam valt het vreemde orgaan/weefsel aan en vernietigt het. Een cel bezit 3 MHC-genen gelegen op chromosoom 6. Van elk gen bestaan honderden allelen, die co-dominant overerven. Miljoen verschillende combinaties mogelijk

Afstotingsreacties verminderen MHC-I en MHC-II moleculen worden ook HLA-moleculen genoemd. HLA-systeem (Human Leukocyte Antigen system) op witte bloedcellen, bepaald van welke donor een patiënt een orgaan kan ontvangen. Eurotransplant beheert database van Europa van beschikbare transplantatie organen met hun HLA-systeem. Organen zijn maar heel kort geschikt voor transplantatie. Hart moet binnen paar uur in nieuw lichaam zitten anders kan het niet meer

Bijna nooit 100% overeenkomst HLA van patiënt en HLA van donor. Patiënt krijgt medicijnen om afstotingen te voorkomen, zonder dat het immuunsysteem te veel wordt onderdrukt. Dosis is moeilijk te bepalen

Auto-immuunziekte Bij rijping en testfase van lymfocyten worden alle lymfocyten die receptoren hebben die passen op lichaamseigen cellen vernietigd. Soms gaat toch het lichaam eigen cellen aanvallen: Alvleesklier  suikerziekte Gewrichtskapsel  reuma Meyelineschede  MS

Allergie Mestcellen: type witte bloedcel dat vooral in huid en slijmvliezen van de luchtwegen voor komt. Specifieke Ig-E antistoffen op hun celmembraan één type indringer aanpakken histamine(mediator) komt vrij ontstekingsreactie macrofagen kunnen hun werk beter doen Mestcellen reageren soms onnodig of te heftig tranende ogen, verstopte neus, niesbuien, benauwdheid, rode jeukende huis allergische reactie Allergie = een te heftige reactie op een vaak onschuldige lichaamsvreemde stof (allergeen)

Allergie ontstaat in 2 stappen: Eerste contact afweersysteem reageert. Plasmacellen maken bepaald Ig-E  hecht zich aan mestcellen  mestcel is geactiveerd Tweede contact  koppeling tussen allergenen en IgE op membraan mestcellen  exocytose van histamine ontstekingsreactie