Onderwijs in de Immunologie

Onderwijs in de Immunologie
Huub F.J. Savelkoul
Celbiologie en Immunologie groep
Context-concept
benadering
(Kern)concepten:
• Concentratie op kernconcepten kan de overladenheid stof terugdringen
• Structureren van leerstof langs kernconcepten draagt bij aan inzichtelijk leren
• geeft inzicht in verbanden binnen en tussen kernconcepten
Contexten:
• Vakoverstijgende contexten kunnen samenhang tussen vakken zichtbaar maken
• Contexten dragen bij aan een accurater beeld en versterken motivatie en attitude
• Contexten geven betekenis aan concepten en bepalen wat en waarom je een vak leert
• Illustratie van concept in verschillende contexten is relevant voor opbouw van kennis
en vaardigheden
Contexten:
• Vakoverstijgende contexten kunnen samenhang tussen vakken zichtbaar maken.
• Contexten dragen bij aan een accurater beeld van een vak en versterken motivatie en
attitude.
• Contexten geven betekenis aan concepten en bepalen wat en waarom je een vak leert
• Illustratie van concept in verschillende contexten is voor opbouw van kennis en
vaardigheden.
Context als basis voor:
•
•
•
•
Leefwereldcontexten
Maatschappelijke contexten
Beroepscontexten
Wetenschappelijke contexten
(meer abstract)
Onderwijsbaarheid en haalbaarheid programma
Context-concept visie als didactisch model
Vak:
discipline
docent(en)
leerstoelgroep
Student:
belangstelling
motivatie
attitude
Onderwijs geven
• raadsel
• anekdote
• humor
• I(C)T
• Web-based
• Werkvorm
• ...
aantrekkelijkheid
Relevantie:
wetenschap
praktijk
diepgang
academisch
niveau
Programma:
samenhang,
vervolg
toetsing
Gezondheid en Immuniteit
Gezondheid
 bescherming tegen infecties (vaccinaties), tumoren,
overgevoeligheid en allergie, autoimmuniteit, etc.
 cruciale rol immuunsysteem in diverse levensfasen (gedrag, stress)
 vorming immuunrepertoire door interactie met darmmicrobiota
 erfelijke achtergrond: (epi)genetica en ziektegevoeligheid
Immuun-gemedieerde effecten
 Positief: immunomodulatie door voeding, leefstijl en omgeving
 Negatief: voedselallergie, coeliakie, gedragsproblemen
Therapie
 immunotherapie: inductie van tolerantie, herstel van balansen
 microbiotaherstel: hygiënehypothese, pre- en probiotica?
Nieuwe concepten in de Immunologie
1. Innate immuniteit, homing,
chronische mini-ontsteking
2. Regulatie adaptieve
immuniteit, T cel subsets
(Treg en IL-10)
3. Common mucosal
microbiota en
immuunsysteem,
B-cellen en IgA,
4. leaky gut, gut-brain axis
De power van het
immuunsysteem
Belangrijkste functies van het immuunsysteem
 Bescherming tegen infecties:
“non-self”
 Bescherming tegen
kankercellen: “modified-self”
2x1012 cellen
600 lymfeklieren
170 g antilichamen (1021 mol)
5 L bloed (+ 5 L lymfe)
1.5 kg
Innate immuunherkenning
Pathogen associated molecular
patters/danger signals en pattern
Recognition Receptors



Oude pathogenen
Old good friends
Newly emerging infections
Ontsteking
warm – zwelling – roodheid –
pijn - verlies van functie
Calor – tumor – rubor – dolor –
functio laesa
Full screen
Fasesimage
in de immuunrespons
with title
Natural Antibodies
Cross-talk en regulatie in het immuunsysteem
allergie
IL-10, TGF-b
Th2
IL-4, IL-5
IL-13
Treg
IL-23
IFN-g
Th1
Auto-immuniteit
Th17
DC
MF
Schimmel
infecties
Innate immuniteit
Antigeen-antilichaam interactie
Immunologisch geheugen
Infectieweerstand en immuniteit
Infectie in de gastheer
Immuunantwoord
Vader van de Immunologie: Edward Jenner
An Inquiry into the
Causes and Effects of the
Variolae Vaccinae (1798)
“ His work has saved more lives than the work of any other human.”
Eradication of smallpox - WHO 1980
Eerste vaccinatie experiment - 1796
•
•
•
•
April: Sarah Nelmes (melkmeisje) koepokken infectie (Blossom)
14 mei: koepokken injectie in de arm van 8 jr James Fipps
d7: milde symptomen van infectie
1 Juli: infectie James Fipps met pokkenvirus
 Geen symptomen van pokken
• Maanden later herinfectie: geen symptomen en immuun
Ebola virus (WHO, klasse Risico Groep 4
Pathogeen (Biosafety Level 4)
Tandvleesbloeding
2014 Ebola Uitbraak, West Afrika
Reporting Date
Total Cases
Confirmed
Cases
Total Deaths
Guinea
7 Jan 15
2,793
2,493
1,797
Liberia
6 Jan 15
8,263
3,123
3,515
Sierra Leone
6 Jan 15
10,030
7,759
2,977
Mali
23 Nov 14
8
7
6
United
Kingdom
29 Dec 14
1
1
0
Nigeria**
15 Oct 14
20
19
8
Spain**
27 Oct 14
1
1
0
Senegal**
15 Oct 14
1
1
0
United States**
24 Oct 14
4
4
1
21,121
13,408
8,304
TOTAL
9-1-2015
WHO Ebola Response Team. N Engl J Med 2014. DOI: 10.1056/NEJMoa1411100
http://www.cdc.gov/vhf/ebola/outbreaks/2014-west-africa/case-counts.html
Pathofysiologie Ebola infectie
 Endotheelcellen, dendritische cellen,
macrofagen en levercellen zijn target
voor infectie; NO productie
 Viraal sGP blokkeert neutrofielen
 Leverschade: bloedstollings stoornis
 Cytokinenstorm
virus infectie induceert antilichamen die de
virale infectiviteit stimuleren, complement
activeren en celdood veroorzaken
Zmapp: Ebola vaccin
Ebola vaccin Zmapp:
c13C6 van MB-003 en twee chimere
mAbs van ZMAb, c2G4 en c4G7
afkomstig van Zmab: muis m1H3,
m2G4 en m4G7
Gehumaniseerde mAb
Specificiteit MB003:
EBOV glycoproteïne epitopen
13C6; h13F6; c6D8
Survival rate: 10% tot 43%
Opruimen van infecties
en tumoren
NK (natural killer cellen)
Balans lymfocytenactivatie en controle
Activatie Effector T
cellen
Normaal: reacties tegen
pathogenen
Inflammatoire ziekten,
bv. reacties tegen zelf
Tolerantie en
Regulatoire T cellen
Geen respons tegen zelf
Gecontroleerde respons
tegen pathogenen
T-cel selectie in de thymus
Kanker stamcellen
Orgaan-specifieke tumoren bevatten
stamcellen (hersenen, borst, dikke darm,
leukemiën
Aantal stamcellen en de delingscapaciteit
verschillen per orgaan
<<1 to 6 celdelingen per maand
Dikke darm: 2x108 stamcellen
Dunne darm 4x 106 stamcellen
150 keer meer stamceldelingen in dikke darm dan in dunne darm
VARIATION IN CANCER RISK AMONG TISSUES CAN BE EXPLAINED
BY THE NUMBER OF STEM CELL DIVISIONS
Tomasetti C, Vogelstein B
Science 2 January 2015: Vol. 347 no. 6217 pp. 78-81; DOI:10.1126/science.1260825
65% random mutaties in
delende kanker stamcellen
= “bad luck”
35% vanwege erfelijke
achtergrond (5-10%) en
interactie met de omgeving
(voeding, roken,
luchtverontreiniging, etc)
 epigenetica!
Conclusies
Immuunsysteem doet veel meer
dan alleen bescherming tegen
infecties van buiten en/of danger
signalen van binnenuit.
Modulatie immuunsysteem
mogelijk via voeding en nodig voor
darmgezondheid bij westerse
welvaartziekten (chronische
ontstekingen).
Vragen ?