Richtvragen immunologie vwo 6 November 2008 Aspecifieke afweer 1. Welke vormen van aspecifieke afweer zijn er (er zijn ten minste 4 hoofdgroepen)? Geef hierbij aan hoe ze werken en of ze horen tot de eerste dan wel tweede verdedigingslinie. Chemisch (interferon, complement systeem, lysozym), fysiek (huid, dekweefsels, slijmvliezen), cellen (macrofagen, mestcellen, etc.). 2. Wat is de functie van commensalen op de huid? Ze zorgen er (onbewust) voor dat er geen beschikbare plekken zijn op het ecosysteem dat onze huid is voor verkeerde bacteriën om te groeien. 3. Waar berust de werking van lysozym op? Lysozym is een enzym dat celwanden van bacteriën kan afbreken. Hierdoor sterft de bacterie en daar worden wij blij van. 4. In welke vloeistoffen bevindt zich lysozym? O.a. in traanvocht en ook in het plasma van lysosomen. 5. Wat zijn monocyten en hoe dragen zij bij aan het afweersysteem? Monocyten zijn macrofagen die zich nog niet in weefsels bevinden. Pas als een monocyt naar een weefsel is gemigreerd en daar actief is geworden noemen we het een macrofaag. 6. Leg de werking van het complementsysteem uit. Het complementsysteem bestaat uit plasma-eiwitten (eiwitten die zich in het bloedplasma bevinden). Deze eiwitten zijn inactief totdat ze door ziekteverwekkers en signalen van o.a. witte bloedcellen (cytokinen!) worden geactiveerd. Het complementsysteem kan bacteriën aanvallen en gaten in hun membranen en celwanden maken. Ook kan het dienen als een merkpunt waardoor macrofagen de bacterie beter herkennen en kunnen opeten (macrofaag = grote eter). 7. Interferon wordt uitgescheiden door virusgeïnfecteerde cellen. Wat is de functie van dit interferon? Interferon is een signaalstof die naburige cellen waarschuwt voor de aanwezigheid van virussen. Deze cellen zullen dan door allerlei mechanismen moeilijker infecteerbaar zijn voor de virussen. Lichaamscellen hebben dus receptoren voor interferon 8. Wat is de functie van histamine bij een ontstekingsreactie? Histamine is een cytokine die o.a. voor bloedvatverwijding zorgt bij een ontstekingsreactie. 9. Wat is de functie van chemokinen bij een ontstekingsreactie? Zij lokken witte bloedcellen zoals macrofagen naar de ontsteking toe. Het zijn chemische signaalstoffen. Ook kunnen ze werken bij de activatie van onderdelen van het immuunsysteem. 10. Waardoor worden respectievelijk chemokinen en histaminen afgegeven? Histaminen worden o.a. afgegeven door beschadigde cellen (bijvoorbeeld mestcellen). Chemokinen door o.a. mestcellen, en andere witte bloedcellen 11. Waar vindt je lysosomen en hoe werken ze? In de meeste cellen van je lichaam. Ze kunnen stoffen verteren die door middel van endocytose zijn opgenomen in de cel. Dit doen ze door gebruik te maken van radicalen (zeer reactieve stoffen) en enzymen zoals lysozym. 12. Zie powerpoint immunologie. 13. Met behulp van eiwitten (receptoreiwitten) in het celmembraan die passen op onderdelen van lichaamsvreemde stoffen, bijvoorbeeld een type molecuul in de celwand van bacteriën. 14. Eiwitten hebben een duidelijk herkenbare structuur die ook heel erg kan variëren (je kunt een bijna oneindige hoeveelheid verschillende eiwitten maken op basis van de 20 aminozuren). Hierdoor zijn eiwitten heel goed te gebruiken om verschillende cellen (lichaamseigen en lichaamsvreemd) van elkaar te onderscheiden. Pieter heeft de griep 1. Wanneer het verkoudheidvirus in de luchtwegen terecht komt, zal het met behulp van zijn manteleiwitten proberen gastheercellen, die het herkent aan specifieke membraaneiwitten, te infecteren. In de gastheercel zal het virus de cel mechanismen van de gastheercel aansturen om nieuwe virusdeeltjes te maken. Hierbij gaan cellen kapot. Geïnfecteerde en kapotte cellen zullen cytokinen (histamine, interferon, etc.) en chemokinen uitscheiden. Hierdoor wordt het complement systeem geactiveerd, worden macrofagen en andere witte bloedcellen naar de plaats des onheils gelokt en worden naburige cellen extra beschermt tegen het virus (interferon). Als gevolg van de cytokinen zal er rond de beschadigde weefsels een ontstekingsreactie ontstaan, waarbij het weefsel zal opzwellen als gevolg van een grotere permeabiliteit van de haarvaten en vaatverwijding dan wel vaatvernauwing van respectievelijk de aanvoerende slagadertjes en de afvoerende adertjes. Dit geeft zwelling, roodheid , warmte en pijn op de plek des onheils. Mocht de ontstekingsreactie onvoldoende zijn om het virus te vernietigen, dan zal de specifieke afweer in actie komen. Dit duurt echter dagen (secundaire reactie) tot meer dan een week (primaire immuunreactie). 2. Rhinovirussen, adenovirussen, etc. 3. Dit is onterecht. Griep wordt veroorzaakt door het influenza virus en is over het algemeen veel zwaarder qua symptomen dan verkoudheid. 4. Incubatietijd 5. Hoe korter de incubatietijd van een ziekteverwekker, hoe sneller je ziek wordt en hoe virulenter de verwekker is. 6. Hoe ziek het organisme een gastheer maakt. Sommige virussen zijn extreem virulent en doden hun gastheer naar 48 uur al (Ebolavirus), vanaf het moment van eerste ziekteverschijnselen. Tetanus 1. Synapsspleets = smalle ruimte tussen twee cellen in. Vaak betreft het twee zenuwcellen, maar het kan ook een zenuwcel met een endocriene cel zijn, of met een spiercel of met een zintuigcel. Motorisch eindplaatje = synaps tussen een axon van een motorische zenuw en een spiercel. Exocytose = het uitscheiden van stoffen door een cel met behulp van vesikels. Neurotransmitter = paracriene signaalstof die communicatie tussen de presynaptische en post synaptische cel mogelijk maakt. 2. Zie de volgende links voor een goede uitleg van de werking van een synaps: http://www.bioplek.org/animaties/zenuwstelsel/synaps.html Of kijk op YouTube op het kanaal beter in biologie – werking synaps Het tetanustoxine zorgt ervoor dat spierencellen te lang worden gestimuleerd door de motorische zenuwcellen. Er zijn verschillende mechanismen die hiervoor kunnen zorgen. 1. Het kan door de enzymatische afbraak van stimulerende neurotransmitters af te remmen. Dit doet het toxine door de actieve plaats van de neurotransmitter afbrekende enzymen te blokkeren (competitieve inhibitie). 2. Het zou ook zo kunnen zijn dat neurotransmitter vrijkomt in de synapsspleet, om vervolgens direct weer de presynaptische cel ingepompt te worden. Wanneer deze pompjes worden geblokkeerd door het toxine, kunnen ze hun werk niet doen en blijft de neurotransmitter te lang in de synapsspleet en wordt de post synaptische cel te lang gestimuleerd. Dit geeft de bekende spierkrampen bij Tetanus. 3. Het kan door remming van afgifte van neurotransmitters in presynaptische membranen. Hierdoor komt er minder neurotransmitter vrij en wordt de correcte werking van de synaps verhinderd. De derde manier van werken geldt voor het tetanustoxine (Tetanospasmine). Het remt de afgifte van de neurotransmitter GABA die voor remming van motorische zenuwcellen zorgt. Wanneer deze remming uitblijft zullen de motorische zenuwcellen te actief worden, waardoor de spieren te vaak en te sterk samentrekken en ontstaan de kenmerkende spierspasmen. 3. Spierkramp / spierspasmen 4. Er zou antistof tegen het tetanustoxine kunnen worden toegediend. Er zouden enzymen of stoffen kunnen worden toegediend, die het tetanustoxine afbreken, dan wel van vorm laten veranderen, waarna het toxine niet meer op de actieve plaatsen van bovengenoemde eiwitten past. Het probleem is steeds om deze enzymen e.d. op de juiste plek te krijgen (d.w.z. bij de juiste synapsen) Specifieke afweer 1. Waarop is het onderscheid tussen specifieke en niet-specifieke afweer gebaseerd? De cellen van het specifieke afweer reageren elk slecht op één antigen en dus ook maar op een onderdeel van een ziekteverwekker. Macrofagen daarentegen (niet-specifiek) kunnen vrijwel alle ziekteverwekkers aanvallen. Het specifieke systeem is wel vele malen effectiever. 2. Welke twee onderdelen maken de specifieke afweer op? Humoraal en cellulair 3. Geef voor beide onderdelen aan welke cellen betrokken zijn, hoe ze werken en op welk(e) type(n) lichaamsvreemde stoffen/organismen ze inwerken. Humoraal (T-helper cellen en B-cellen) - werkt door middel van de productie van antistoffen. Cellulair (T-helper cellen en cytotoxische T-cellen) - werkt door middel van het vernietigen van geïnfecteerde cellen. 4. Hoe ontstaat immuniteit? Als het immuunsysteem voor het eerst met een ziekteverwekker in aanraking komt worden B en T cellen geactiveerd (zie bioplek) wanneer B en T cellen geactiveerd zijn zullen ze zich gaan delen en actieve cellen maken plasmacellen uit B-cellen en cytotoxische T-cellen en actieve T-helpercellen uit T-cellen. Ook maken ze in kleine aantallen geheugencellen. Deze geheugencellen kunnen jaren lang blijven circuleren in het bloed. Wanneer dezelfde ziekteverwekkers weer in het lichaam terecht komen worden deze herkend door de geheugencellen waarop er een zeer snelle en sterke reactie zal plaatsvinden, veel sterker en effectiever en sneller dan de eerste reactie. 5. Wanneer een ziektekiem het lichaam infecteert en het lichaam reageert sterk op deze indringer waardoor de persoon niet ziek wordt, spreken we dan van een primaire of secundaire immuunrespons? Leg je antwoord uit. Waarschijnlijk van een secundaire immuunrespons. De reactietijd van het immuunsysteem is sneller dan de incubatietijd van de ziekteverwekker. Dit is meestal het geval bij de secundaire immuunreactie. Ook wordt er bij een secundaire respons veel meer antistof aangemaakt. Deze antistof bestaat ook nog eens uit Ig-g wat veel sterker bindt aan zijn specifieke antigen dan de Ig-M die ontstaat bij de primaire respons. 6. Kan iemand met bloedgroep A als donor van iemand met bloedgroep O fungeren? Idem voor iemand met bloedgroep A voor bloedgroep AB. Leg je antwoord uit. Iemand met bloedgroep A heeft antigenen type A op zijn rode bloedcellen (naast natuurlijk vele andere antigenen) en zal in zijn plasma antistoffen tegen bloedgroep B hebben. Bloedgroep O houdt in dat deze persoon geen antigenen A of B op zijn membranen van de rode bloedcellen heeft. Hij zal antistoffen tegen A en B bezitten. Iemand met bloedgroep O kan dus alleen bloed ontvangen van donoren met bloedgroep O. Aangezien ze antistoffen tegen zowel A als B hebben. Iemand met bloedgroep AB heeft geen antistoffen tegen A en B dus kan bloed van alle andere bloedgroepen ontvangen. 7. Hoeveel verschillende “soorten” antistoffen maakt een plasmacel aan? Eén type tegen slechts één mogelijk antigen. 8. Monoklonaal antiserum is een antiserum dat slechts bestaat uit antistof gemaakt door één plasmacel. Het bestaat dus 100% uit antistof dat werkt tegen één antigen. Dit in tegenstelling tot polyklonaal antiserum. Verwarrend is dat er vaak over monoklonale antistoffen wordt gesproken terwijl dan meestal monoklonaal antiserum wordt bedoeld. 9. B-cellen hebben receptoren in hun membraan. Deze receptoren behoren tot een groep van belangrijke eiwitmoleculen die actief betrokken zijn bij de specifieke afweer. Welke groep van eiwitten is dit? Antistoffen, te weten Ig-D. 10. Wat is de functie van lymfeknopen in je lichaam? Hier bevinden zich veel witte bloedcellen en wordt het bloed “gekeurd” op lichaamsvreemde stoffen. 11. Wat is de functie van de thymus? In de thymus rijpen T-cellen. Rijpen wil zeggen dat T-cellen getest worden op hun specificiteit. T-cellen die reageren op lichaamseigen stoffen worden vernietigd (apoptose) Tcellen die reageren op lichaamsvreemde stoffen worden vrijgelaten in het lichaam waarop ze, indien ze in aanraking komen met het juiste antigen, kunnen worden geactiveerd. Test je kennis over het immuunsysteem op biologievestdijk.nl, tabblad opdrachten vwo. aids 1. Tegenwoordig zijn er allerlei aidsremmers op de markt (medicijnen) die er voor zorgen dat de ontwikkeling van het HIV virus in het lichaam sterk wordt geremd. 2. AIDS wordt veroorzaakt door een tekort aan T-helpercellen in het lichaam. Hierdoor valt het specifieke deel van de afweer stil en kunnen opportunistische organismen het lichaam infecteren. Hier gaat de patiënt uiteindelijk aan dood. Dit kan zijn door een simpel verkoudheidsvirusje of een normaal ongevaarlijke schimmel (bijvoorbeeld Candida). Het tekort aan T-helper cellen wordt veroorzaakt doordat het hiv-virus T-helpercellen als gastheercel heeft. Wanneer T-helpercellen geïnfecteerd zijn, zullen ze worden aangevallen door het eigen immuunsysteem. Het gevolg is afname van T-helpercellen in het bloed. Dit wordt opgemerkt door het lichaam (beenmerg) en hier zullen stamcellen zich gaan ontwikkelen (differentiëren) tot nieuwe T-helpercellen. De hoeveelheid T-helpercellen in het bloed stijgt sterk. Deze T-helpercellen worden ook weer geïnfecteerd door het virus. 3. 4. 5. 6. Na een bepaalde tijd (vaak jaren). Neemt het aantal T-helpercellen weer af. Dit komt doordat de stamcellen in het beenmerg uitgeput raken (zover men weet). De afname van de T-helpercellen in het bloed is het begin van aids. HIV infecteert de t-helpercellen met behulp van zijn manteleiwitten. Deze gaan een interactie aan met de CD-4 eiwitten van de T-helpercellen (hier wordt de T-helpercel aan herkent door het virus). Als gevolg van de koppeling tussen het virus en het CD-4 eiwitcomplex, kan het virus de cel binnendringen. In de cel zal het RNA van het virus worden omgezet tot DNA met behulp van reverse transcriptase. Het virus-DNA dringt de celkern binnen en wordt met behulp van integrases in het DNA van de gastheer geplaatst. Er is nu een provirus ontstaan. Het virus-DNA heeft sterke promotoren en zal veel worden afgeschreven. Er ontstaan nieuwe virusdeeltjes en de cel zal uiteindelijk kapot gaan. Zie het antwoord bij vraag 2. Het immuunsysteem van deze apen reageert niet meer op de antigenen (de manteleiwitten) van het virus. De T-helpercellen worden dus niet aangevallen en blijven leven. Omdat HIV en SIV virussen zijn die zich relatief langzaam voortplanten kunnen de stamcellen van de apen het verlies aan T-helpercellen door het virus gemakkelijk compenseren. Waarom dit gebeurt is nog onbekend. Een retrovirus is een RNA-vrius en heeft een lange incubatietijd. Wanneer het RNA in de gastheercel terecht komt wordt het door het enzym reverse transcriptase (transcriptie!) omgezet in dubbelstrengs DNA. Dit virus DNA wordt ingebouwd in het DNA van de gastheercel. Dit stadium staat bekend als een provirus. Het virus DNA kan lang in dit stadium blijven, maar wanneer de omstandigheden juist zijn wordt het virus DNA afgeschreven en worden er nieuwe virusdeeltjes gevormd. Door lysis komen deze deeltjes vrij in de bloedbaan en kunnen zo nieuwe cellen infecteren. Het enzym reverse transcriptase staat centraal en zit in het virusdeeltje dat de cel infecteert. Griep 1. Epitheelcellen van de luchtwegen. 2. Haemagglutininen en Neuraminidasen 3. H: Helpt met het binden van het virus aan de gastheercel. N: Is een enzym (-ase) en zorgt ervoor dat nieuwe virusdeeltjes weer vrij kunnen komen van de gastheercel. De gastheercel gaat dood bij dit proces. 4. De codering geeft de varianten van haemagglutininen en neuraminidasen aan die voorkomen in de virusmantel. 5. Proteolytisch: proteo is een afgeleide van proteïne (=eiwit). Iets dat een lytische werking heeft, breekt zaken af. Proteolytische enzymen zijn dus enzymen die eiwitten afbreken. 6. Transportblaasje, voedselblaasje. 7. Omdat dit ervoor zorgt dat het virus de cel binnen kan dringen. HA eiwitcomplexen zorgen ervoor dat er versmelting van het virusmembraan met het membraan van de endosoom kan plaatsvinden. Het stoppen van dit proces is een mogelijk aangrijpingspunt voor medicijnen tegen influenza. 8. RNA 9. Antistoffen kunnen onder andere het splitsen van de HA eiwitten voorkomen of kunnen voorkomen dat het HA eiwit het virusmembraan met het endosomaal membraan kan laten samensmelten.