Het menselijk afweersysteem IMMUNITEIT Het menselijk afweersysteem

Immunologie lichaamvreemde stoffen (proteïnen) Studie van het afweer- of immuunsysteem: ons verdedigingsleger tegen vreemde indringers bacteriën schimmels parasieten virussen lichaamvreemde stoffen (proteïnen)

Taak van het immuunsysteem: pathogenen elimineren en schade beperken Alle virussen en sommige bacteriën en protozoa vermenigvuldigen zich in de gastheercellen. Het immuunsysteem moet de geïnfecteerde cellen herkennen en vernietigen Vele grote bacteriën of parasieten leven in weefsels, lichaamsvochten of andere extracellulaire ruimtes. Taak van het immuunsysteem: pathogenen elimineren en schade beperken 3

Waartegen moeten we ons beschermen? Bacteriën

Voorbeelden van ziekten door bacteriën Cholera Tyfus Chlamydia Hepatitis Pest Tetanus Tuberkelbacterie (tuberculose) Hersenvliesontsteking door Meningococcen bacterie …

Wist je dat.............. Je huid bezaaid is met bacteriën Je darmen volzitten met bacteriën Je 2,5 kilo aan bacteriën op -en in je hebt!

De bacterie in je darmen die je helpt met je spijsvertering: Escheria Coli of E. Coli

De bacterie in je darmen die je ziek maakt: Helicobacter pylori:

Waartegen moeten we ons beschermen? 2) Parasieten Protozoa, wormen (voorbeeld lintworm)

Waartegen moeten we ons beschermen? Lintworm krijgen we van (varkens)vlees dat we eten In sommige religies is varkensvlees daarom verboden

Waartegen moeten we ons beschermen? 2) Parasieten Andere parasitaire ziekten: Malaria (plasmodiumparasieten) Dysenterie (een darmziekte) Voornamelijk: darminfecties bij opportune ziektes bijv. bij AIDS

Waartegen moeten we ons beschermen? 3) Schimmels

Waartegen moeten we ons beschermen? 3) Schimmels Schimmel van de slijmvliezen (Candida Albicans) Spruw (bij babies in de mond) Schimmels aan de huid (dermatofyten) Voetschimmels Zwemmerseczeem

Waartegen moeten we ons beschermen? 4) Virussen

Voorbeelden van ziekten door virussen AIDS: Acquired Immuno Deficiency Syndrome door het Human Immunodeficiency Virus (HIV) Griep Rode Hond Bof Mazelen Polio SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) etc.

Geschiedenis van de immuniteit

Historisch overzicht wIMMUNIS (Latijns, vrijgesteld): IMMUNITEIT Reeds sinds 2000 v. Chr.: officiële registratie van ziekte, pest en epidemieën in Egypte Observatie: mensen die herstelden van bepaalde infectieziektes waren erna beschermd tegen die ziekte: wIMMUNIS (Latijns, vrijgesteld): IMMUNITEIT 430 v. Chr.: eerste schriftelijke referentie van immuniteit: historicus Thucydides (Peloponnesische oorlog). “Zij die de pest overleefden konden de zieken verzorgen zonder terug zelf ziek te worden”

Pokken (Smallpox) Veroorzaakt door het variola virus Infectie via de longen, verspreiding via bloed naar verschillende organen en huid waar het virus zich vermenigvuldigt 10 tot 30% van de hele populatie stierf, meest gevreesde ziekte in de geschiedenis van de mens Eerste geregistreerde infectie in 1350 (Egypte) In ergste gevallen overlijdt de patiënt door bloedvergiftiging, interne bloedingen 18

LADY MARY WORTLEY MONTAGU (1689-1762)       Lady Mary, vrouw van Britse ambassadeur in Turkije (1716-1721). Leerde variolatie bij de lokale bevolking en pastte het toe bij haar kinderen. Gedroogde pokkenkorsten werden vermalen en in kleine wondjes op de arm ingebracht   Veel weerstand, maar uiteindelijk toch geaccepteerd en overgenomen in Engeland. Er stierven toch nog 10% van de ingeënten. Basis voor succesvolle pokkenvaccinatie (Jenner) Schrijfter: beroemde brieven 19

Vroege immuniteitstesten Song dynastie (960-1279): Chinezen droegen de kleren van geïnfecteerde personen die net gestorven waren (“Yi Miao”) Ming dynastie (1368-1644): Gedroogde en gemaalde korsten van pokkenpatiënten werden ingebracht in het neusgat of onder de huid (“variolatie”) Het verminderde de kans op het ernstigste ziektebeeld, maar kon desondanks ook de dodelijk vorm veroorzaken. 20

EDWARD JENNER (1749-1823) Jenner arts en chirurg, Engeland. Jenner was zelf ook als jongetje nog 'gevarioleerd'. De voorbereiding op de variolatie was uithongeren, purgeren en aderlaten. Daarna volgde de variolatie zelf. En ten slotte moest hij met een aantal jongens in een stal opgesloten blijven zitten tot de ziekte bij allen uitgewoed was. Die (traumatische) ervaring bleef hem altijd bij. Encyclopedia Metropolitana (London 1844) 21

Historiek: Edward Jenner 14 mei 1796 Stelt vast dat mensen geïnfecteerd met koepokken nooit pokkenziekte krijgen Neemt vloeistof van koepokkenwrat bij melkster Sarah Nelmes Wordt geïnjecteerd bij James Phipps 1 juli 1796 Jenner injecteert virulent pokkenmateriaal bij Phipps: wordt eventjes ziek maar krijgt geen pokken 1798 Jenners paper wordt geweigerd door Royal Society of Medicine 1853: Vaccinatie verplicht: vaccinia (koepokkenvirus vaccinatie, Latijns vacca) 1980: WHO verklaart de wereld pokkenvrij James Phipps zoon van zijn tuinman De nieuwe mogelijkheden werden door lang niet iedereen met beide handen aangegrepen. Bijvoorbeeld de artsen die de variolaties voor veel geld uitvoerden hadden er geen belang bij dat Jenner slaagde. Ook had niet iedereen de beschikking over veilige koepokkenvirusstammen, soms bleken deze zelfs besmet met 'gewone' pokken. Ideeën over hygiëne waren op dat moment nog niet te vergelijken met de huidige. De tegenstand ging zelfs zo ver dat er spotprenten verschenen van mensen die door de vaccinatie koeiekoppen kregen. Ook vanuit godsdienstige hoek werd heftig gereageerd, het inenten met de lage schepselen Gods zou ontoelaatbaar zijn. Desondanks werd uiteindelijk in 1840 de variolatie verboden en in 1853 de vaccinatie verplicht. 22

Edward Jenner Sarah Nelmes’ hand James Phipps

Louis Pasteur (1822-1895)   Identificeerde het pathogeen dat cholera veroorzaakt bij pluimvee Verzwakte vaccins voor cholera, anthrax (miltvuur), hondsdolheid Frans scheikundige en bioloog. Hij ontwikkelde de theorie dat de oorzaak van veel ziekten een minuscuul levend wezen was, een 'micro-organisme'. Zijn "ziektekiem-theorie" of "microbe-theorie" is één van de belangrijkste ontdekkingen in de medische geschiedenis Rond 1880 ontdekt hij dat kippen die ingespoten werden met oude cultuur van cholerabacillen niet ziek worden, ook niet wanneer ze vervolgens een injectie kregen met een verse cultuur. Volgens Pasteur was de oude cultuur, een tijd aan de lucht blootgesteld, door zuurstof afgezwakt en niet meer virulent genoeg om ziekte te veroorzaken 1881: vaccinatie van een gezwakte cultuur van Anthrax baccillus een groep met schapen. Nieuw virulent anthrax: enkel gevaccineerde overleefden. 1885, jongen die verschillende keren gebeten was door een hondsdolle hond. Verzwakt hondsdolhiedsvirus. 24

Effectiviteit van vaccins 25

Effectiviteit van vaccins Ziekte Aantal gevallen Gevallen in 2003 % verandering Difterie 206.939(1921) 1 -99,99 Mazelen 894.134(1941) 42 Dikoor-Mumps 152.209(1968) 194 -99,90 Kinkhoest 265.269(1934) 8.483 -96,80 Polio(+verlam) 21.269(1952) -100,0 Rubella 57.686 8 -99,97 Tetanus 1.560(1984) 14 -99,10 Hemophilus influenz.type B 20.000 20 Hepatitis B 26.611(1985) 6.711 -75,03 26

Soorten witte bloedcellen IMMUNITEIT Soorten witte bloedcellen

Witte bloedcellen pluripotente stamcellen Vele soorten die ontstaan uit pluripotente stamcellen in het beenmerg

Eosinofiele granulocyten Fagocyteren hoofdzakelijk. Worden door eosine rood gekleurd. Neutrofiele granulocyten Leven 1 dag. Kamikaze-cellen. Kleuren niet sterk met zuren of basische kleurstoffen. Basofiele granulocyten Secreteren hoofdzakelijk. Kleuren met basische kleur- stoffen (blauw-paars). Buiten de bloedbaan evolueren ze tot mestcellen (die secreteren). Mestcel

WITTE BLOEDCELLEN Leucocyten Monocyten (6 %) Fagocyteren hoofdzakelijk. Indien ze uit de bloedbaan geraken, evolueren ze tot macrofagen (fagocyteren). Macrofaag Monocyt

WITTE BLOEDCELLEN Leucocyten Lymfocyten (27 %) Secreteren hoofdzakelijk. 108 verschillende cellen mogelijk door verschillende antigeenreceptoren op celmembraan. B-lymfocyten Kunnen na een 5-tal dagen evolueren tot plasmacellen (secreteren en leven kort) en tot B-geheugencellen (leven maanden tot jaren) T-lymfocyten Kunnen in geval van infectie evolueren tot T-killer-, T-helper-, T-geheugen- of T-suppressorcellen. Lymfocyt Plasmacel

Witte bloedcellen

IMMUNITEIT Soorten immuniteit

Aangeboren immuniteit Soorten immuniteit Aangeboren immuniteit Verworven immuniteit voorgevormd aangeleerd Niet-specifiek* Zeer specifiek Snel Trager Geen geheugen Geheugen Beperkte diversiteit Hoog diversiteit * Herkent verschillende ziekteverwekkers

NIET-SPECIFIEKE AFWEER

1. Huid en slijmvliezen (B.1 – B.4) natuurlijke barrière productie van zuren (lysozyme,maagzuur) (huid / maag / tranen / speeksel …) bewaking van huid en lichaams- openingen commensale bacteriën op huid en in de darm geven de pathogene bacteriën weinig kans tot ontwikkeling

Niet-specifieke afweer 2. Acute algemene verdediging B.5 - B.6 lysozymen, interferonen (alarmstoffen) complementsysteem (eiwitten in plasma: lysis, opsoniseren, chemotaxis) granulocyten (fagocyteren in bloed) neutrofielen uit bloedbaan (kamikaze) monocyten weefselmacrofagen Niet-specifieke afweer

Ontstekingsreactie

Fagocyten Zitten op strategische plaats Nemen pathogenen op Tonen ze aan het immuunsysteem

Witte bloedcel verlaat bloedbaan diapedese Witte bloedcel verlaat bloedbaan

Fagocytose van een bacterie door een macrofaag

SPECIFIEKE AFWEER

LYMFOCYTEN afweerreacties die specifiek gericht zijn tegen een welbepaalde vreemde indringer vreemde indringers = ANTIGENEN (Ag) ANTISTOF (As) = immunoglobuline (Ig) Tegen elk Ag een specifieke As (sleutel-slot-principe)

Een antigeen moet meestal gepresenteerd worden aan het specifieke immuunsysteem: dit gebeurt door de fagocyten die het binden aan een MHC-molecule op hun celmembraan. Major Histocomptability Complex

Types lymfocyten T- lymfocyten B - lymfocyten T  Thymus T- helpercel (TH) T- killercel (TC) T- memorycellen T- supressorcel B - lymfocyten B  Bursa B - cel (+ antilichamen) B - memorycel

Vorming van T-lymfocyten

Twee types van T-cellen Helper T-cellen Cytotoxische T-cellen

Verloop immuunproces 1. Macrofagen : 1ste verdediging 2. T - helpercellen ontdekken vreemde eiwitten (Ag+ MHC)(steken uit op macrofagen)  geactiveerd 3. T - helpercellen klonen en produceren INTERFERON (proteïne) en andere CYTOKINES 4. Interferon + cytokines lokken andere immuuncellen 5. T - killercellen vernietigen geïnfecteerde cellen 6. B - cellen  plasmacellen  produceren antistoffen tegen antigenen 7. Antigeen-antistof-complex wordt opgeruimd door macrofagen Opbouw T - en B - memorycellen Supressorcellen onderdrukken de immuunwerking

Immuniteit Immuniteit door T - lymfocyten : CELLULAIRE IMMUNITEIT Immuniteit door B - lymfocyten : HUMORALE IMMUNITEIT

Cellulaire Immuniteit T-cel

doelwitcel valt uiteen TC-cel cytotoxines doelwitcel valt uiteen

Humorale Immuniteit B-cel

Hoge diversiteitgraad en geheugen Afweersysteem beschikt over miljarden verschil-lende cellen die selectief miljarden verschillende structuren (antigenen) kunnen herkennen Geheugencellen blijven aanwezig om snel te reageren bij nieuw contact 59

Antigen-antistof-complex

Immunoglobulinestructuur Humorale Immuniteit

AGMED

Vaccinatie Principe : opbouw van geheugen- cellen in het immuunsysteem. Toediening van virus of bacterie die niet meer pathogeen is, maar nog intacte antigenen bezit. Voorbeelden : kinderverlamming, mazelen, tetanus, hepatitis A, ...

Serumbehandeling Toegepast bij infectie of ziekte. Serum toedienen van mensen die de ziekte reeds doorgemaakt hebben. Serum bevat antistoffen. Snelle werking, maar niet blijvend. Voorbeelden : serums tegen slangengif, tetanus, roodvonk, ...

Immuunziekten Auto-immuunziekten Allergie Aids

Auto-immuunziekten Soms ‘vergissen’ fagocyten zich en vallen eigen lichaamscellen aan. Multiple sclerose (myeline) Ziekte van Crohn (darmwand) Rheumatoïde artritis (gewricht)

Rheumatoïde artritis auto-immuunziekte

Allergie allergenen   plasmacellen mestcellen    IgE Reactie op stoffen waar het lichaam normaal niet op reageert. allergenen   plasmacellen   mestcellen    IgE histamine   reactie

voorbeelden hooikoorts astma Shock door penicilline, bijengif,…

Immunodeficiëntie In gebreke blijven van de immuniteit Voorbeelden: Ziekte van Hogkin (lymfeklierkanker) Aids

AIDS A I D S cquired H I V uman mmune mmuno-deficiency eficiency irus yndrome

AIDS VIER FASEN 1. 1ste dagen : geen HIV- antigenen of HIV- antilichamen 2. 6-8 weken HIV- antigenen 3. Na 6-8 weken HIV- antilichamen SEROPOSITIEF 4. ??? Seropositief  AIDS

AIDS Wat doet het AIDS-virus? * Verschuilt zich in weefselcellen.(TH) * Niet ontdekt door T- helpercel. * Wordt na bepaalde tijd actief. * Blokkeert de CD4-receptoren van de T- helpercellen. * T- helpercellen  slaan geen alarm * Opportunistische infecties door andere virussen /bacteriën, kankers

Model van het aidsvirus

Aidsvirussen breken uit een T-helpercel