1. Bespreek de polariserende cytokines, masterregulator
advertisement
AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 1. Bespreek de polariserende cytokines, masterregulator genen en effector cytokines van de T helper 1 cellen, T helper 2 cellen, regulatoire T cellen en folliculaire helper T cellen Begrippen Polariserende cytokines = Cytokines die bepalen welke subset van T helpercellen tot ontwikkeling komen. Masterregulator genen = Gen dat de expressie regelt van een set van effectorcytokines Effector cytokines = Cytokines die een functie uitoefenen op immuuncellen. Kort Samenvattend schema Effector Functies TH1: TH2: TREG: TFH: - stimuleren van de antigeenpresenterende activiteit. Stimuleren van de cytotoxische T cel activiteit. Beschermt tegen intracellulaire pathogenen. Betrokken bij DHT (Delayed Type Hypersensitivity) en auto-immuniteit. Protectie tegen extracellulaire pathogenen vnl. via productie IgE. Betrokken bij allergische reacties Anti-inflammatoir Helpen B-cellen in de follikels Bijdrage aan vorming germinale centra 1 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 2. Bespreek het 2-signaal model van T cel activatie Signaal 1: antigen-specifieke TCR signalisatie Herkenning van cognate antigen, aangeboden op een APC, door de mature naïeve T-cel leidt tot een immuunsynaps TCR/MHC-peptide complexen en co-receptoren vormen het cSMAC (centraal Supramoleculair Activerend Complex) Adhesie moleculen/liganden vormen het pSMAC (perifeer Supramoleculair Activerend Complex) NIET voldoende Signaal 2: contact met co-stimulatoire liganden Positieve(+) co-stimulatoire receptoren: activatie CD28 o Expressie op T-cellen o versterkt TCR-geïnduceerde proliferatie en overleving o Bindt B7-1 (CD80) en B7-2 (CD86) op APCs o Initieert activatie van T-cellen via inductie expressive van IL-2 en bcl-xl ICOS o bindt ICOS-ligand op APC o tot expressie gebracht op geheugen en effector T cellen o onderhoudt activatie van reeds gedifferentieerde T-cellen Negatieve (-) co-stimulatoire receptoren: inactivatie CTLA-4 o Bindt B7-1 en B7-2 met een hogere affiniteit dan CD28 o negatieve feedback mechanisme PD-1 o aanwezig op B- en T-cellen o Bindt PD1-L1/2 (PD1-L1 rol in T-cel tolerantie non-lymfoide weefsels) BTLA o Aanwezig op T-cellen, NK cellen, macrofagen, DCs en B-cellen o Bindt HVEM o anti-inflammatoir en anti-autoimmuniteit Clonale anergie is het resultaat van afwezige co-stimulatoire signalen (draagt bij tot perifere tolerantie) 2 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR Signaal 3: cytokines die T-cel differentiatie tot verschillende effector subsets sturen T cel activatie wordt bijkomend beïnvloed door de activiteit van cytokines die geproduceerd worden door APC en T-cellen geven aanleiding tot proliferatie en verlengde overleving na hun binding met receptoren bvb. IL-2, een autocrien cytokine: T cellen produceren zowel IL-2 als zijn receptor (IL-2R α-keten - CD25) voorziet zeer sterk proliferatie signaal 3 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 3. Bespreek de verschillende types van effector T cellen Effector T-cellen zullen op directe of indirecte wijze meehelpen aan de eliminatie van pathogenen CD8+ cytotoxische T-cellen verlaten secundaire lymfoïde organen en migreren naar plaats van infectie Herkennen peptide-MHC klasse 1 (intracellulaire infecties, tumoren) CD4+ helper T-cellen Produceren cytokines die de immuunreactie stimuleren effect op B-cellen, T-cellen en macrofagen = orchestren de immuunrespons vanuit secundaire lymfoïde organen of ter plaatse Er zijn verschillende subsets van CD4+ helper T-cellen naargelang de polariserende cytokine dat erop inwerkt: EFFECTOR FUNCTIES: TH1: - stimuleren van de antigeenpresenterende activiteit. - Stimuleren van de cytotoxische T cel activiteit. - Beschermt tegen intracellulaire pathogenen. - Betrokken bij DHT (Delayed Type Hypersensitivity) en auto-immuniteit. TH2: - Protectie tegen extracellulaire pathogenen vnl. via productie IgE. - Betrokken bij allergische reacties TREG: - Anti-inflammatoir TFH: - Helpen B-cellen in de follikels - Bijdrage aan vorming germinale centra 4 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 4. Bespreek T-dependente B cel responsen Kritisch afh van CD4 helper T-cel signalen aan B-cellen Gemedieerd door B-2 B-cellen die binden aan T-dependente antigenen Twee verschillende signalen nodig voor activatie B-cel: o Signaal 1: Multivalent antigeen dat bindt aan immunoglobuline receptor op B-cel. Deel van antigen zal geïnternaliseerd worden in de B-cel en zal geprocessed en geëxprimeerd worden op het oppervlak van de B-cel samen met MHC klasse 2 moleculen. T-cellen specifiek voor identieke cognate antigen worden op hetzelfde moment geactiveerd door antigen-dragende dendritische cellen. o Signaal 2: Geactiveerde T-cellen zullen cytokines secreteren die voor volledige activatie van de B-cel zorgen De interactie tussen T-cellen en B-cellen is kritisch afhankelijk van signalen tussen T- en B-cel via CD40Ligand (CD40L of CD154) op T-cel oppervlak dat bindt aan CD40 op het B-cel oppervlak en CD28 op T-cel oppervlak dat bindt met CD80 en 86 op het B-cel oppervlak. De B-cel krijgt dus signalen: - via antigenreceptor - signalen via cytokines en co-receptoren Deze geactiveerde B-cellen verplaatsen zich dan binnenin lymfeklier of milt: naar gespecialiseerde regio voor differentiatie -> antistof-secreterende cel te ondergaan. Lymfocyten komen de lymfeknoop binnen thv de T-cel zone. Een deel van antigengeactiveerde B-cellen zal zich dan verplaatsen naar een regio op de overgang van T-cel en Bcel zone waar zij zullen differentiëren in clusters van geactiveerde B-cellen (= primaire foci) differentiatie tot plasmacel na 4 dagen: migratie naar de medullaire cord zone id lymfeklier of andere delen vd rode pulpa id milt dichtbij de T-cel zones. Hier zullen ze grote hoeveelheden antistoffen secreteren. Primaire foci leveren grotere hoeveelheid van IgM antistoffen in de vroege fase van B-cel respons. Sommige antigen-gestimuleerde B-cellen zullen 4 tot 5 dagen na TD B-cel activatie naar de follikels van de lymfeklieren en de milt migreren (ipv naar de primaire foci) om daar verdere differentiatie te ondergaan. Vele antigen-specifieke lymfocyten verzamelen in follikels en 5 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR veranderen van uitzicht = germinale centra. (verdere uitleg over germinale centra: zie somatische hypermutatie, class-switch recombinatie en germinale center respons) 6 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 5. Bespreek de germinale center B cel respons en somatische hypermutatie 4 tot 5 dagen na TD B-cel activatie migreren sommige antigenspecifieke B-cellen naar de follikel. Daar ondergaan zij snelle proliferatie vorming van grote clusters van antigenspecifieke B-cellen en daarnaast ook Tfh cellen en folliculaire dendritische cellen. De follikel wordt groter door proliferatie van deze cellen germinale centra (GC). Hier treden processen van somatische hypermutatie en class switch recombinatie op (zie volgende vraag). Zowel folliculaire dendritische cellen en Tfh cellen produceren overlevingssignalen voor GC Bcellen. B-cel proliferatie zal initieel resulteren in vermindering van IgD-expressie op het celopp. van B-cellen. De expressie van IgM daarentegen is initieel behouden. Wanneer het GC expandeert zullen de niet-geactiveerde B-cellen verplaatst worden naar de rand van de follikel en deze vormen de zogenaamde corona van naïeve B-cellen (= folliculaire mantelzone). De germinale centervorming vereist aanwezigheid van verschillende cytokines zoals lymfotoxin𝛼 die geproduceerd worden door zowel folliculaire dendritische cellen als Tfh cellen. Signalisatie via deze cytokines zorgt voor repressie van genen zoals blimp-1 en bevorderen expressie van genen zoals AID, die nodig zijn voor de verdere ontwikkeling van het germinale center. Wanneer het GC verder matureert worden twee zones zichtbaar - Lichte zone: minder dense aanwezigheid van B-cellen (centrocyten) binnen een netwerk van folliculaire dendritische cellen. - Donkere zone: meer dense aanwezigheid van snel prolifererende B-cellen (centroblasten) Folliculaire dendritische cellen zijn nagenoeg afwezig van de donkere zone. De verdeling van de B-cel tussen de lichte en de donkere zone wordt bepaald door de expressie van chemokine receptoren die interageren met chemokines die preferentieel voorkomen in één van de twee zones. - CXCR4: in centroblasten (donkere zone) - CXCR5: in centrocyten (lichte zone) 7 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 6. Bespreek somatische hypermutatie en class switch recombinatie Somatische hypermutatie Somatische (=mutationeel proces buiten de germline cellen) hypermutatie (=extreem veel mutaties) treedt enkel op na antigencontact en enkel thv variabele regio’s van zware en lichte ketens. Dit vereist ook de hulp van T-cellen dmv interactie door CD40L en CD40. Het AID (activation-induced cytidine deaminase) zorgt ervoor dat aminogroepen van cytidine residu’s verloren gaan thv mutatiehotspots -> resulteert in de vorming van uridine -> leidt tot U-G mismatchen -> opgevangen worden door een mechanisme: Een eerste: deoxyU wordt aanzien als deoxytT door DNA-replicatie apparaat -> dochtercellen AT ipv GC. Tweede mechanisme: mismatched uridine wordt verwijderd door DNA uridine glycosylase enzyme Gap wordt ingevuld door een DNA polymerase. Derde mechanisme: een groter gebied van DNA in de buurt van de mismatch wordt verwijderd. DNA-polymerase vult dit maar geeft aanleiding tot verschillende mutaties. Door dit proces zullen B-cel afstammelingen ontstaan met BCR’en met een andere (hogere of lagere) affiniteit dan de BCR aanwezig in de oudercel deze dochtercellen ondergaan affiniteitsselectie BCR’en met een hogere affiniteit voor het originele antigen worden geselecteerd bijkomende rondes van proliferatie, mutatie en affiniteitsselectie. Class switch recombination Naïeve B-cellen exprimeren simultaan zowel membraangebonden IgM als IgG. Dit gebeurt op het niveau van RNA splicing. Class switch recombinatie = switch van IgM naar een ander antistof isotype (gebeurt op het niveau van DNA recombinatie) en vindt plaats thv germinaal centrum oiv interleukines (van Tfh cellen). De vorming van 𝛾, 𝜀 en 𝛼 zware ketens genen vereist het knippen en terug samenvoegen van het zware keten DNA op een dusdanige manier dat de vereiste constante regio’s onmiddellijk volgend op de herschikte VDJ-regio’s komen te liggen. 8 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR Class switch gebeurt door de inductie van recombinatie tussen donor en acceptor switch (S) regio’s die gelokaliseerd zijn upstream van elke constante zware keten regio. De donor S- regio is de S-regio upstream van de antistof zware keten regio gen geëxprimeerd voor class switch. De acceptor S-regio is de S-regio upstream van de antistof zware keten constante regio dat de B cel daaropvolgend tot expressie zal brengen. Deze regio’s bevatten de target sites voor het AID-enzyme. Tijdens het proces van class switch recombinatie zal het AID aan deze essentiële sequensmotieven binden. Het proces van class switch recombinatie wordt gestart na het ontvangen van costimulatoire signalen via CD40 of zeldzaam via TLR receptoren. Gebeurt door het enzyme AID. AID deamineert verschillende cytosines binnenin de donor en acceptor S-sites. Dit zal aanleiding geven tot single-stranded DNA breaks en vervolgens double-stranded DNA-breaks. De ontstane double strand breaks zullen vervolgens hersteld worden en de twee switchregio’s zullen verbonden worden met elkaar: dit geeft aanleiding tot het verlies van het tussenliggend DNA. Het proces van class switch recombination kan verschillende keren plaatsvinden tijdens het leven van eenzelfde B-cel. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat tijdens een eerste episode van class switch recombination een B-cel zal switchen van IgM synthese naar IgG1 synthese terwijl tijdens een volgende class switch recombination episode een switch gemaakt wordt naar IgE of IgA. 9 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 7. Bespreek T-independente B cel responsen Geen T-cel hulp vereist TI-antigenen zijn antigenen die dit type respons uitlokken Twee verschillende klassen van TI-antigenen: 1. TI-1 antigenen: o Bv lipopolysachariden (LPS) LPS in hoge dosis: aanleiding geven tot sterke activatie van het immuunsysteem -> septische shock LPS in lage concentraties: aanleiding tot activatie van B-cellen via hun BCR o Aanwezig in celwand van gram bacteriën o Binden aan innate immuunreceptoren aanwezig op het celoppervlak van Bcellen. o In hoge concentraties: mitogeen voor B-cellen die deze receptoren exprimeren. B-cel activatie en stimulatie gebeurt in deze setting via TLR4. o Aanleiding tot cross-linking van BCR’en en innate receptoren waardoor er een activatie van de B-cel kan optreden zonder T-cel hulp. Onder deze omstandigheden worden antistoffen gesecreteerd die specifiek zijn voor het TI-1 antigen. 2. TI-2 antigenen: o Bv bacteriële kapsel polysachariden o Niet mitogeen o Gekenmerkt door aanwezigheid van multiple antigenen determinanten op een multivalente manier -> zorgt dat er een uitgesproken cross-linking van BCR’en gebeurt door TI-2 antigenen o In staat om complement fragmenten zoals C3d en C3dg te binden -> Hierdoor kunnen TI-2 antigenen B-cellen activeren via cross-linking van BCR’en en ook CD21 receptoren op het opp van B-cellen actief te maken. o Additionele hulp van monocyten, macrofagen en dendritische cellen (allen mogelijkheid om B-cel responsen te faciliteren) o Deze cellen brengen BAFF tot expressie. BAFF is een membraangebonden lid van de TNF-familie die bindt aan zijn receptor TACI aanwezig op het celopp van mature B-cellen. Deze interactie activeert transscriptiefactoren dewelke B-cel survival, maturatie en antistofsecretie bevorderen. 10 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR De meeste TI B-cel responsen worden gemedieerd door B-1 B-cellen en marginale zone Bcellen. B-1 B-cellen Functionele cellen Bevinden zich in de overgang van innate en adaptief immuunsysteem Gekenmerkt door expressie van CD5 antigeen op hun celopp. AID-enzyme wordt nooit geactiveerd omdat de B-1 B-cellen antistoffen secreteren onafhankelijk van T-hulp, hierdoor secreteren zij vnl. IgM antistoffen met een relatief lage affiniteit. Antistoffen gesecreteerd door B-1 B-cellen zijn vooral betrokken in de herkenning van antigeen determinanten geëxprimeerd door bacteriën aanwezig in het GI-stelsel en respiratoir stelsel. o Ze zijn gericht tegen zich herhalende antigenen zoals fosfatidylcholine, LPS en influenza virussen. Marginale zone B-cellen Bevinden zich in de marginale zone van milt Gekenmerkt door een zeer hoge expressie van CD21 (CR2). o Dit CD21 is de receptor voor complementfactoren zoals C3d en C3dg. De gelijktijdige signalisatie via de BCR en covalente vinding van C3d of C3dg via CD21 geeft aanleiding tot activatie van deze marginale zone B-cellen en de productie van TI antistoffen na herkenning van TI-2 antigenen. Gespecialiseerd in respons van blood-born antigenen die het immuunsysteem binnentreden via marginale zone van de milt migratie van de marginale zone nar de bridging channels en rode pulpa proliferatie ° foci van plasmablasten in de lymfeknoop produceren grote hoeveelheden van antigen-specifiek IgM antistoffen binnen 3 tot 4 dagen na antigenenstimulatie. 11 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 8. Bespreek antistof-gemedieerde effectorfuncties Extracelullaire pathogenen Antistoffen geproduceerd en gesecreteerd door geactiveerde B cellen beschermen de gastheer tegen pathogenen op 4 verschillende manieren: 1) Neutralisatie: antistof bindt pathogeen/toxine en voorkomt zo invasie van de gastheercel. Antistof-pathogeen complexen worden verwijderd 2) Opsonisatie: Antistof bindt pathogeen en vervolgens Pc receptoren op facocytaire cellen. Binding van Fc receptoren veroorzaakt internalisatie en destrucite van antigen-antistof complex 3) Complement fixatie: Antigen-antistof complex bindt aan complement factoren in bloed en wordt vervolgens: a. Gefagocyteerd door cellen die C3 receptoren exprimeren b. Gelyseerd door pore-vorming door MAC complex 4) ADCC: Antigen-antistof complex wordt gebonden door Fc receptoren op NK cellen en granulocyten. Op deze manier wordt cytotoxiciteit van deze cellen gericht naar het antigen-exprimerende organisme (resulterend in apoptose) 12 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 9. Bespreek cel-gemedieerde effectorfuncties Intracellulaire pathogenen ( tumoren ) 3 subsets van cytotoxische effector cellen - mechanisme van doding verschilt licht tussen de verschillende effector cellen maar inductie van apoptose is gemeenschappelijk - gericht tegen geïnfecteerde cellen en tumor cellen 1) CTL (CD8+): Release van granules met cytotoxische enzymes + Fas-FasL interacties adaptief 2) NKT cel: Fasl interacties via activatie van NK cellen tussen innatie en adaptief 3) NK cel: Release van granules met cytotoxische enzymes + Fas-FasL interacties innate 13 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 10. Bespreek de effectormechanismen van NK en NKT cellen NK cellen: NK cellen herkennen en doden geïnfecteerde/getransformeerde cellen door de afwezigheid van MHC klasse 1 5-10% van circulerende lymfocyten Geen ag-specifieke receptor Secteteren cytokines en beïnvloeden adaptieve en innate immuunrespons Herkennen en doden geïnfecteerde/getransformeerde cellen Proliferen sneller dan CTLs gedurende een infectie Eerste lijns-defensie Lymfoïde cellen die ontstaan in beenmerg vanuit CLPs ( geen thymus nodig ) Ondergaan receptor gen-herschikking Expressie van CD56 Inhiberende (MHC1) receptoren en activerende receptoren Missing self NK cellen moeten gelicensed worden vooraleer ze kunnen doden: interactieve NK cel met normaal MHC klasse 1 via inhiberende NK cel receptor Mogelijks NK cel geheugen NKT cellen Brug tussen het innate en adaptieve immuunsysteem Geen NK cellen – geen T cellen Hebben een TCR maar invariant Productie van cytokines ( helper functie ) of directe celdoding (T cel functie ) NKT cellen doden hun targetcellen voornamelijk via Fas-FasL interactie Zowel CD4+ als CD4- NKT cellen Geen geheugen cellen NKT cellen brengen typische markers van T lymfocyten niet tot expressie. Daarentegen hebben zij verschillende karakteristieken van NK-cellen 14 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 11. Bespreek en vergelijk de overgevoeligheidsreacties Reactie Type 1 Allergie en atopie Type 2 Antilichaamgemedieerde hypersensitiveit IgG of IgM Immuun mediator Mechanisme IgE Ag induceert cross-linking van IgE gebonden aan mastcellen en basofielen met release van vasoactieve mediatoren Ab die gericht zijn tegen celoppervlak antigenen, medieert cel vernietiging via complement activatie of via ADCC Typische symptomen Systemische anafylaxis en gelokaliseerde anafylaxis (hooikoorts, astma, voedselallergie, eczema…) Bloed transfusie reacties, erythroblastosis fetalis, autoimmune hemolytische anemie Type 3 Immuuncomplex gemedieerde hypersensitiviteit Immuun complexen Ag-Ab complexen slaan neer in weefsels en induceren complement activatie en zo een ontstekingsreactie gemedieerd door massieve infiltratie van neutrofielen Gelokaliseerde arthus reactie en gegeneraliseerde reacties (serum ziekte, necrotiserende vasculitis, glomerulonephritis, reumatoïde artritis, systemische lupus… Type 4 DHT (Delayed type hypersensitiviteit) T cellen T cellen (TH1, TH2…) laten cytokines vrij die macrofagen of TC cellen activeren die directe cellulaire schade toerichten Contact dermatitis, tuberculaire laesies, transplantatie afstoting 15 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 12. Bespreek de type 1 overgevoeligheidsreactie (etiologie, verloop, verschillende presentaties, behandeling) Etiologie - - Allergieën ontstaan door de interactie van een IgE antistof met een multivalent antigen Normale serumconcentratie van IgE is heel laag !! indien verhoogd: meer risico op allergie 50% van de bevolking heeft allergie, aantal stijgt nog Vele allergenen kunnen type 1 uitlokken Gezonde individuen maken IgE aan in respons op parasitaire infecties Atopische personen produceren IgE tegen veel voorkomende antigenen (allergenen) o Meestal eiwitten of glycoproteïnen o Meestal meerdere epitopen per eiwit Moleculen die aanleiding geven tot IgE productie: gemeenschappelijke kenmerken o Vaak intrinsieke enzymatische activiteit: proteasen Afbraak van celmembraan (epitheliale celjuncties, bij kakkerlakken en stofmijt) of activatie C’ Binden protease receptoren en activeren immuun systeem o Bevatten (mogelijks) PAMPs (= pathogen-associated molecular patterns) die het innate immuunsysteem activeren o Dringen binnen in mucosale weefsels aan zeer lage concentraties en veroorzaken TH2 respons (B cel activatie en IgE-productie) Verloop IgE antistoffen - Zijn op zich niet schadelijk Zeer kort halfleven in serum, stuk langer bij binding aan receptor Veroorzaken cross-linking van Fc receptoren aanwezig op het oppervlak van innate immuuncellen (mestcellen, basofielen, eosinofielen) Leidt tot o Degranulatie en vrijzetting van Histamine Heparine Proteasen o Synthese van Leukotriënen 16 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR - Prostaglandines Chemokines Mediatoren hebben effect op de omgevende weefsels en cellen allergische symptomen en weefselschade Binding: o Cross-linking van receptorne o Aggregatie en migratie in lipid rafts o Fosforylatie en ITAM motieven Er zijn 2 types IgE receptoren - Hoge-affiniteits IgE receptor: FcRI o Verantwoordelijk voor de meeste allergische symptomen o Aanwezig op basofielen en mastcellen (in mindere mate ook op eosinofielen, Langerhans cellen en monocyten) - Lage-affiniteits IgE receptor: FcRII (CD23) o Verantwoordelijk voor IgE productie door B cellen o Aanwezig op B cellen (+ inductie op andere cellen oiv IL-4) o Ook in oplosbare vorm o Bindt IgE en CD21 IgE receptor signalisatie is strikt geregeld - Co-clustering met inhibitorische receptoren o Mast cellen exprimeren FcRI (activerend) als FcRIIB (inhiberend) Ig receptoren 17 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR - o Als cel zowel IgE als IgG bindt: inhiberend signaal van IgG heeft overhand o Inductie van IgG in atopische personen: desensitisatie therapie (behandeling) Inhibitie van downstream signaal moleculen o Lyn kan ook ITIMs en FcRIIB fosforyleren inhiberende signalen o Signalen via FcRI activeren E3 ubiquitine c-Cbl degradatie van Lyn, Syk en FcRI door proteasoom Mediatoren geproduceerd door innate immuuncellen - - - Algemeen o Beïnvloeden weefsel en andere cellen (eosinofielen, neutrofielen, T lymfocyten, monocyten en thrombocyten) o Leidt tot vasodilatatie en verhoogde vasculaire permeabiliteit Normale respons bij parasitaire infectie: immuuncellen kunnen pathogeen bereiken Respons bij allergie: onnodige weefselschade en immuunactivatie Primaire mediatoren o Aanwezig bij activatie, directe release (degranulatie) o Vb. Histamine, heparine, serotonine… Secundaire mediatoren o Synthese bij activatie: expressie van inflammatoire cytokines en omzetting van arachidonzuur (in leukotriënen en prostaglandines) o Komt heel snel na activatie o Vb. Prostaglandines, leukotriënen, bradykinine… Histamine - Product van decarboxylatie van histidine - 10% van gewicht granule - 4 histamine receptoren (H1-4) o Verschillende weefseldistributie verschillende effecten van histamine o H1 Contractie van intestinale en bronchiale gladde spieren ( astma) Toegenomen permeabiliteit van venulen (gezwollen ogen, verstopte neus) Toegenomen mucosale secreties ( tranende ogen, lopende neus) Medicatie hierop gebaseerd: H2 reageert niet overal op o H2 Toegenomen vasopermeabiliteit en vasodilatatie Stimulatie exocriene klieren Verhoogde maagzuursecretie 18 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR Onderdrukt verdere degranulatie van mestcellen en basofielen (= negatieve feedback) Leukotriënen en prostaglandines - Secundaire mediatoren (synthese na activatie van mestcellen, release na 30-60 sec) - Zeer effectief o 1000x krachtigere bronchoconstrictie dan histamine o Zeer potente stimulatie van vasculaire permeabiliteit en mucus secretie o Belangrijkste mediatoren van astma symptomen (verlengde bronchospasmen en mucussecretie) Cytokines en chemokines - Vrijzetting door mast cellen en basofielen (zetten meerdere cyto-/chemokines vrij) - Reactie o Veranderingen in locale milieu o Recrutering van inflammatoire cellen (neutrofielen en eosinofielen) - IL-4 en IL-13: stimulatie TH2 respons toegenomen IgE productie door B cellen - IL-5: rekrutering en activatie eosinofielen - TNF-: bijdragen tot symptomen van shock bij anafylaxie - IL-8: rekrutering immuuncellen - GM-CSF: stimulatie van productie en activatie van myeloïde cellen (oa. granulocyten) Type 1 respons bestaat uit 2 (of 3) fases (vroeg + meerdere late fases) - - Vroege fase o Enkele minuten na expositie aan allergeen o Degranulatie van mediatoren vanuit geactiveerde mestcellen o Gelocaliseerde inflammatie initiatie late fase Late fase o Uren na allergeen expositie o Na rekrutering van bijkomende immuuncellen Mastcellen: vrijzetting cytokines expressie van celadhesie moleculen aan oppervlak van veulaire endotheleale cellen influx van eosinofielen, neutrofielen en TH2 cellen Eosinofielen Rekrutering via mastcellen door vrijzetting eosinofiele chemotactische factor (ECF) Release cytokines inflammatoire reactie en weefselschade Neutrofielen Rekrutering via mastcellen door vrijzetting neutrofielchemotactic factor 19 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR - o Gemedieerd door neutrofielen en andere immuuncellen Derde fase o Start 3 dagen na allergeen expositie, maximaal effect op dag 4 o Massieve infiltratie vna eosinofielen en aanwezigheid van basofielen o Secretie van bijkomende cytokines en proteasen die leiden tot rekrutering van eosinofielen en neutrofielen bijkomende weefselschade Verschillende presentaties Variatie in ernst, afhankelijk van - Wijze van contact tussen allergeen en lichaam - Concentratie - Eventuele vroegere expositie Systemische overgevoeligheidsreactie - Anafylaxis o Zeer snel na expositie aan Ag (via bloedbaan of absorptie via huid/GI) o Geïnjecteerd allergeen (beet, medicatie) of voeding o Bij wesp, penicilline, zeevruchten, noten o Levensbedreigend Snelle antistof-gemedieerde degranulatie Systemisch effect van mediatoren 20 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR o Symptomen Dyspnee, moeilijke en versnelde ademhaling Bloeddrukval (anafylactische shock) Contractie gladde spieren stoelgangs-/urineverlies, bronchoconstrictie Dood door verstikking o Behandeling: adrenaline IM Gelokaliseerde overgevoeligheidsreacties - - - - Reactie is beperkt tot een bepaald weefsel of orgaan (vaak na contact met epitheliale oppervlakken) o Allergische rhinoconjunctivitis (hooikoorts) o Astma o Atopische dermatitis / eczeem Symptomen: gevolg van lokale vrijstelling van mediatoren ter hoogte van plaats van expositie aan allergeen Allergische rhinitis o = hooikoorts o Symptomen na inhallatie van pollen, stof, virale antigenen o Binding aan mastcellen in conjunctiva en nasale mucosa histamine en heparine o Vasodilatatie, verhoogde capillaire permeabiliteit, toegenomen secreties thv ogen en bovenste respiratoire tractus tranende ogen, loopneus, hoesten Allergische astma o Lagere respiratoire tractus (mucosa) o Symptomen na inhallatie pollen, stof, virale antigenen (of niet-allergisch: inspanning, koude) o Contractie bronchiale gladde spiercellen, mucus secretie en lokale zwelling weefsel bronchiale constrictie en luchtwegobstructie o Genetische factor Atopische dermatitis o Vooral jonge kinderen met gestegen IgE o Inflammatoire aandoening van huid: rode huidletsels die kunnen surinfecteren o TH2 cellen en eosinofielen in de huidletsels Voedselallergie - Frequentie stijgt (vooral bij baby’s en kleuters) Allergie o Bij kinderen: koemelk, ei, soja, vis, schelpdieren 21 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR - - o Bij volwassenen: noten, vis, schaaldieren Allergenen: meestal water-oplosbare glycoproteïnen weerstandig aan warmte, zuur en proteasen geen afbraak in maag Cross-linking van IgE receptoren in GI stelsel Symptomen tgv contractie van gastro-intestinale gladde spieren en vasodilatatie braken en diarree Mastceldegranulatie in darm: o Verhoogde doorlaatbaarheid van mucosa in darm allergenen in bloedstroom o Aanleiding tot sensitisatie o Verklaring waarom vooral kinderen: meer doorlaatbare mucosa bij ouder worden: allergie verdwijnt vaak Behandeling Diagnose - Anamnese - Klinisch onderzoek - Huidtest o Veilig en goedkoop o Intradermale injectie / oppervlakkig aanbrengen van kleine hoeveelheid van allergeen (rug of onderarm) o Resultaat aflezen: zwelling en roodheid door mastcel degranulatie o Ook positieve controle (met histamine: altijd reactie) en negatieve controle (met water: normaal geen controle) - Bloedtest voor totaal of allergeen-specifiek IgE in serum (ELISA of Western blot) Behandeling - Algemeen o Vermijden contact o Symptomatische behandeling - Desensitisatie o Herhaaldelijke toediening van lage, oplopende concentraties van het allergeen: tolerantie induceren (verminderen of verdwijnen van klachten) o Mechanisme? Inductie van regulatoire T cellen Productie van niet-inflammatoire IgG4 antistoffen in competitie met IgE voor binding van FC receptoren 22 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR Afname van allergeenspecifieke TH2 cellen en vermindering eosinofielen, mastcellen, basofielen, neutrofielen (thv target orgaan) o Lukt niet bij iedereen - Medicatie o Antihistaminica Phenergan, zyrtec, aerius, xyzall Binding en blokkeren van H1 receptoren op immuuncellen Eerste generatie: gepaard met slaperigheid (over bloed-hersenbarrière naar CZS) Tweede generatie: minder neveneffecten o Leukotrieënen antagonisten Montelukast Blokkeren secundaire mediatoren Even effectief als antihistaminica o Inhalatie steroïden Brede immuun-inhiberende effecten Behandeling van astma - Andere o Anti-IgE antistoffen Voorkomen de binding van IgE aan FcR moleculen en activatie van immuuncellen Zeer duur, effectiviteit vergelijkbaar met 2e generatie anti-histaminica 23 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 13. Bespreek de type 2 overgevoeligheidsreactie Algemeen - Antistof gemedieerde destructie van cellen (niet IgE!) Inductie celdood o Activatie van complement systeem vorming membraanattackcomplex o Celdestructie door ADCC (antistof-dependente cel-gemedieerde cytotoxiciteit): cytotoxische T cellen binden via FC receptor aan FC-regio van antistof op targetcel o Antistoffen fungeren als opsonine lysis door fagocytaire cellen Transfusiereactie - - - Volledige uitleg over ABO bloedgroepen normaal al gekend: p75 in cursus o Glycoproteïnen op RBC: verschillende allelische vormen, andere herkennen als vreemd o Antigen A, B, H (leidt tot bloedgroep A, B, O) o Antigen H op andere cellen ook aanwezig o Bloedgroep antigen: suikers o Antistoffen: isohemaglutinines o Volwassenen bezitten IgM-antistoffen gericht tegen bloedgroepen die ze niet hebben (gelijkaardig aan suikergroepen in darm, geëxprimeerd door microorganismen) o B cellen met antistoffen tegen eigen ABH negatieve selectie Foutieve bloedtransfusie: antistoffen vallen de donor aan (complement activatie) Symptomen: massieve intravasculaire hemolyse (door antistoffen en complement) o Vroegtijdige reactie: meestal door ABO-incompatibiliteit Hemoglobunurie Afbraak door bilirubine (koorts, rillen, misselijkheid, thrombose, lage rugpijn, hemoglobine in urine) Vrijkomen van afbraakproducten nierblokkade o Laattijdige reactie: bij Rhesusfactor (vooral D is belangrijk): IgG-antistoffen 2-6 dagen na transfusie IgG minder effectief minder erge lysis: geen detecteerbaar vrij Hb Extravasculaire vernietiging door agglutinatie, opsonisatie en fagocytose Symptomen: koorts, gestegen bilirubine, beperkte geelzucht, anemie Behandeling o Transfusie stop o IV vocht o Indien nodig dialyse 24 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR Hemolytische ziekte van de pasgeborene - Gevolg van maternele IgG antistoffen (kunnen placenta overbruggen) specifiek voor Rh D die aanwezig zijn op foetale RBC (rhesus incompatibiliteit moeder-kind: mild verloop) o Eerste zwangerschap: niet voldoende expositie o Bevalling: B-cell gemedieerde respons Rh-specifieke plasmacellen en geheugen B cellen (sensitisatie) o Tweede zwangerschap: activatie IgG secreterende geheugencellen - Destructie van foetale RBC en activatie van complement systeem - Toxische afbraakproducten (Hb: bilirubine) neurologische schade want kruist BHB - Meestal milde presentatie (geezucht) maar kan fataal zijn o Ernstige vorm: erythroblastosis foetalis (verschillend rhesus antigen) - Behandeling o Ernstige gevallen: intra-uteriene wisseltransfusie (elke 2-3 weken) o Meestal relatief mild (door ABO incompatibiliteit): licht verhoogd bilirubine met geelzucht UV bevordert afbraak van toxische afbraakproducten - Preventie: Rhogam (antistoffen gericht tegen rhesus factoren: niet zichtbaar voor moeder) o Toediening: na 28 weken zwangerschap OF 24-48 na eerste bevalling (+ amniocentese) Hemolytische anemie kan veroorzaakt worden door medicatie - Medicatie kan zich vasthechten aan oppervlak RBC vorming van antistoffen tegen eiwit/medicatie complexen antistoffen binden RBC bij inname medicatie: afbraak RBC 25 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 14. Bespreek de type 3 overgevoeligheidsreactie Overgevoeligheidsreactie: gevolg van immuuncomplexen (IC) - Normaal: vorming van IC met snelle afbraak o Antigen-antistof immuuncomplex herkend door Fc-receptoren + verwijdering o Lysis door complement - Als IC niet verwijderd worden (continue aanmaak, geen afbraak) immuuncomplexen: depositie van IC in weefsels of bloedvaten gelokaliseerde inflammatoire respons: productie van anafylatoxines (C3a, C5a…) complement activatie en rekrutering van neutrofielen en mastcellen weefseldestructie - Grootte van reactie afhankelijk van o Grootte IC o Distributie in lichaam o Efficiëntie van fagocytair systeem - Oorzaak o Antigenen die grote complexen kunnen vormen (Ag die vorming stimuleren) o Hoge affiniteit van antigen voor weefsel (nier, gewricht) o Zeer positief of negatief geladen antigenen o Deficiënt fagocytair systeem - IC geven aanleiding tot release van inflammatoire mediatoren en vaso-actieve mediatoren o Proteasen: weefseldestructie o Bloedklonters door IC-gemedieerde activatie van bloedplaatjes - Symptomen o Koorts, huiduitslag (urticiaria), lymfeklierzwelling o Vasculitis: neerslag IC in bloedvatwand o Glomerulonefritis (eiwit en RBC in urine): neerslag IC in nier o Artritis: neerslag IC in gewrichten IC binden via Fc receptoren aan mestcellen, basofielen, macrofagen - Vrijstelling inflammatoire mediatoren - Gestegen vaatpermeabiliteit - IC depositie in weefsels - C’ activatie en aantrekken van meer inflammatoire cellen - Weefselschade 26 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR Uitkomst is afhankelijk van oorzakelijk antigen - Antigen verwijderen IC verdwijnen symptomen verdwijnen o Poststreptokokken GN: thv glomerulaire basale membraan o Monoclonale antistoffen van niet-humane origine (reactie tegen antistofdeel muis) - Antigen kan niet verwijderd worde, (vb. Auto-antigen) blijvende IC vorming, weefselschade en symptomen (chronisch: gewrichtspijn, nierschade, huidletsel) o SLE (systematische lupus erythematodes) 27 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 15. Bespreek de type 4 overgevoeligheidsreactie Type 4 is volledig celgemedieerd - Initiatie door T cellen Delay vooraleer de reactie ontwikkelt (1-2 weken) Gekenmerkt door infiltratie van macrofagen thv plaats ontsteking na enkele dagen Vb. poison ivy contact dermatitis, TBC 2 fases - - Sensitisatie fase (eerste expositie) o Bacterie wordt opgenomen transport naar regionale lymfeklierenen gepresenteerd door APC (macrofagen, Langerhans cellen) o Ontwikkeling + activatie DTH-gemedieerde cellen: CD4+ TH1 (soms TH17, TH2, CD8+) Effector fase (tweede expositie) o Reactie na 24u, piek na 2-3 dagen: cytokines hebben tijd nodig voor influx en activatie van macrofagen (grootste effect, nochtans maar 5% van alle cellen) o TH1 secretie Cytokines: IFN-, TNF-, IL-2… Chemokines: IL-8/CXCL8… o Activatie macrofagen en inflammatoire cellen Meer klasse II MHC moleculen Meer TNF receptoren Meer zuurstof radicalen Meer NO o Vorming van meerkernige giant cel (uit meerdere macrofagen) Diagnose van delayed-type hypersensitivity door een huidtest - Kleine hoeveelheid antigen intradermaal ingespoten (vb. detectie van TBC) Evaluatie roodheid en induratie na 48-72 uur Positief: individu heeft gesensitizeerde TH1 cellen specifiek voor het antigen (betekent NIET dat er een actieve infectie is, kan ook door vaccinatie) 28 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR Contactdermatitis (meest frequent) - Sensitisatie = chemisch bestanddeel bindt huideiwitten Gemodifieerde eiwitten worden gepresenteerd aan T cellen Geïnduceerd door medicatie, cosmetica, metalen, chemicaliën, actieve allergenen… Kan aanleiding geven tot sterke cel-gemedieerde reacties thv huid: huidrash, blaren… Behandeling o Voormijden van causale antigen o Topische of systemische steroïden 29 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 16. Bespreek centrale en perifere tolerantie Tolerantie = geheel van mechanismen die voorkomen dat het immuunsysteem een reactie ontwikkelt ten opzichte van zelf-antigenen. De indeling verwijst naar de locatie van de tolerantiemechanismen. Centrale tolerantie Deletie van T of B cellen die reactiviteit vertonen tov. zelf-antigenen met een hoge affiniteit. Dit vindt plaats in de primaire lymfoïde organen (beenmerg en thymus). Dit is echter niet perfect, vandaar bestaat er een perifeer mechanisme om deze zelfreactieve lymfocyten onder controle te houden. Reden van falen : niet alle zelf-Ag worden geëxprimeerd in centrale lymfoïde organen en deletie wordt bepaald door affiniteit waarbij lymfocyten met lage affiniteit het proces kunnen ontglippen. Belangrijkste mechanisme is deletie van lymfocyten die reactiviteit vertonen tov. zelfcomponenten in vroege stadia van ontwikkeling. Door de genherschikking bij TCR en BCR ontstaan er multiple variabele regio’s met potentiële reactiviteit tov. zelfantigenen. - T-celontwikkeling negatieve selectie in thumus - B-celontwikkeling receptorediting (Ag-specifieke V-regio’s swichen met andere V-regio via V(D)J-recombinatie), klonale deletie en apoptose van zelf-reactieve B cellen Perifere tolerantie 3 mechanisme voor perifere tolerantie: 1. een lymfocyt heeft nood aan 2 signalen voor omvorming tot actieve T-lymfocyt : i. herkenning van zijn respectievelijke Ag. (context MHC- moleculen + TCR) ii. co-stimulatoire signaal : positief : CD28 (T-cel oppervlak) + CD80/86 (APC-oppervlak) negatief : CTLA-4 (geactiveerde T-cel oppervlak) + CD80/86 (APC_oppervlak) negatieve feedbackloop om immuunsysteem onder controle te houden 2. B cellen hebben nood aan herkennen van overeenkomstige Ag (via BCR) en tergelijkertijd nood aan hulp van T-cel. 3. Suppressie van immuunreactie door regulatoire immuuncellen (Tregs). Deze zorgen voor een downregulatie van de immuunrespons bij herkennen van Ag in periferie. 30 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR i. ii. Natuurlijk voorkomende : Gevormd in thymus T-cellen met zeer hoge affiniteit voor zelf-Ag maar worden omgevormd tot Tregs en ondergaan geen negatieve selectie Hoge expressie IL-2R alfa keten (CD25) Expressie transcriptiefactor FoxP3 auto-immuniteit voorkomen in periferie Geinduceerde Tregs : Door inductie van FoxP” in naïeve Tcellen in periferie ontstaan regulatoire functie Controle van reacties tov. goedaardige vreemde Ag thv. mucosale oppervlakten 31 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 17. bespreek auto-immuunziekten Deze ziekten zijn het gevolg van het falen van de tolerantiemechanismen, waardoor een immuunrespons ontwikkelt tov. lichaamseigen cellen, weefsels en/of organen en kunnen gemedieerd worden door auto-antistoffen en/of zelf-reactieve T cellen. - - Orgaan-specifieke auto-immuunziekten Door lymfocyten of antistoffen tov. zelf-componenten weefselbeschadiging en/of een inflammatoire respons Lange duur vorming littekenweefsel en functieverlies orgaan Immuunrespons gemedieerd tov. een target-Ag dat uniek is voor het orgaan of de endocrinologische klier o Rechtstreekse beschadiging o Wijziging functie (overstimulatie of blokkade) Vbn. Hasimoto thyroïditis, type 1 diabetes mellitus, myasthenia gravis Systemische auto-immuunziekten Immuunrespons tov. een brede rangen zelf-Ag Treft verschillende weefsels en organen Gevolg van veralgemeend deffect in immuunregulatie overactivatie van T/B cellen Vbn. Systemische lupus erythematosis (SLE), Multiple sclerose (MS), Reumatoïde arthritis (RA) Een andere mogelijke indeling is op basis van de oorzakelijke onderliggende immuunreactie : T-cel of antistoffen-gemedieerd. Wat extra info over auto-immuunziekten (geen idee of dit ook echt bij de vraag vereist is als antwoord…) : Deze ziekten kunnen ontstaan door de invloed van bepaalde factoren zoals omgevingsfactoren en genetishe factoren (zowel intrinsieke als extrinsieke factoren). (zie punt 7.2.5 voor extra info hierover) Behandelingen zijn specifiek of niet-specifiek. - niet-specifiek : o steroïden, azathioprine, cyclofosfamide o sterk anti-inflammatoir, onderdrukken lymfocyten o neveneffecten ! (cytotoxiciteit, infectie-vatbaarheid, kanker-risico 32 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR - - - specifiek : (ziekten veroorzaakt door auto-antistoffen of immuuncomplexen) o monoclonale antistoffen tegen B-cellen (CD20) o monoclonale antistoffen tegen T-cellen (CD3, CD4,…) anti-inflammatoire therapieën : gericht op inflammatoire reacties of tegen chemokines en adhesiemoleculen gericht op co-stimulatie : interferentie met co-stimulatie zodat T-cellen apoptose ondergaan of anerg worden mbv. een fusieproteïne (extracellulair domein van CTLA-4 + humane IgG1 Fc-regio) Ag-specifieke immunotherapie = ultieme doel, herinductie van tolerantie tov. autoantigen 33 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 18. Bespreek de afstotingsreactie van getransplanteerde organen Er zijn verschillende types van transplantatie (autogreffe, isogreffe, allogreffe en xenogreffe) en in de cursus wordt allogreffe besproken. De snelheid van zo’n reactie hangt af van het weefsel dat getransplanteerd is (huid sneller dan hart of nier), maar de onderliggende immunologische mechanismen zijn gelijkaardig: - dag 3 – 7 : Verhoogde vascularisatie + ontwikkeling inflammatoir filtraat - dag 7 – 10 : Vascularisatie neemt af - dag 10 – 14 : Necrose en volledige rejectie Belangrijk : - immunologisch geheugen is specifiek - T – cellen zijn de belangrijkste effectorcellen (CD4 en CD8), ook dendritische cellen zijn van belang (inductie van tolerantie of rejectie) - Weefsels die gelijkaardig zijn qua MHC zijn histocompatibel en zijn dus ideaal voor transplantatie allereerst ABO-compatibiliteit achterhalen, dan MHC-comptabiliteit mineure histocompatibiliteitsantigenen : andere Ag naast MHC-complex betrokken bij optreden van rejectie Verschillende fasen : Algemeen : humorale en cel-gemedieerde immuunresponsen en antistofgemedieerde immuunreacties + delayed type hypersensitivity + cel-gemedieerde cytotoxiciteit = weefseldestructie 1. SENSITISATIE FASE = proliferatie van alloantigen-specifieke lymfocyten na herkenning alloantigenen in de greffe CD4 en CD8 T cellen herkennen alloantigen op de cellen van het getransplanteerde orgaan. De respons tov. mineure histocompatibiliteitsantigenen is zwak, die tov. majeure is sterk ken opgedeeld in directe en indirecte presentatie. 34 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR Directe presentatie bestaat uit receptor T cellen die donor MHC herkennen en geactiveerd worden waardoor rejectie veroorzaakt wordt. De donor MHC bevindt zich in de drainerende lymfeknopen nadat donor dendritische cellen ernaartoe gemigreerd zijn na transplantatie. Indirecte presentatie is de herkenning van allopeptiden in combinatie van zelfMHC moleculen wat zorgt voor activatie van receptor T lymfocyten. Dit gebeurt in het getransplanteerde orgaan; antigenpresenterende cellen zijn hiernaartoe gemigreerd en nemen donor antigenen op dmv. endocytose. Hierbij worden antigenpresenterende geactiveerd en presenteren zij alloantigen tesamen met zelf-MHC moleculen. 2. EFFECTOR FASE = destructie getransplanteerde orgaan O.a. door celgemedieerde rejecties, antistof-gemedieerde complementactivatie en antistof-dependente cel cytotoxiciteit. Dit allemaal zorgt voor een massieve influx van immuuncellen (CD4 T cellen, antigenpresenterende cellen en macrofagen) in het getransplanteerde orgaan. Cytokines (IL-2 en interferon gamma zijn de belangrijkste) zorgen voor T cel proliferatie, delayed type hyperinsensitivity respons, productie van IgG antistoffen door B cellen en verhoogde expressie van MHC 1 en 2 moleculen. Er zijn ook verschillende vormen afhankelijk van de snelheid : hyperacuut (voorgevormde antistoffen), acuut (T cellen) en chronisch. (zie cursus p. 98 – 99). 35 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 19. Bespreek primaire immunodeficiëntiesyndromen Deze zijn een gevolg van een genetisch defect of een ontwikkelingsdefect van het immuunsysteem. De meeste van deze aandoeningen zijn monogenetisch en zeer zeldzaam. Door de complexe interacties in het immuunsysteem, kan een defect in het adaptief imuunsysteem leiden tot symptomen in het innate immuunsysteem en verschillende genetische defecten kunnen leiden tot eenzelfde ziektefenotype. De gevolgen van de genetische afwijking hangen af van de plaats die het overeenkomstige genproduct inneemt in het immuunsysteem. Bij reticulaire dysgenese is er een defect in de vroege hematopoëtische celontwikkeling waardoor alle afgeleide cellen aangetast zullen zijn. Bij selectieve immunoglobulinedeficiënties zijn er meer specifieke gevolgend doordat de defecten gelocaliseerd zijn in gedifferentieërde cellen van het immuunsysteem. Bv. deficiëntie in adenosine deaminase treft zowel B als T cellen. Bij de T cellen kan dit leiden tot afwijkingen in antistofproductie, dysregulatie van cytokine-expressie en een verstoorde cellulaire cytotoxiciteit. Deze immunodeficiëntiesyndromen kunnen leiden tot auto-immuniteit, recurrente bacteriële infecties, verhoogde vatbaarheid voor bactieriële en schimmelinfecties. Zie kleine vragen hoofdstuk 8 voor extra uitleg over voorbeelden van primaire immunodeficiëntiesyndromen. 36 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 20. Bespreek secundaire immunodeficiëntiesyndromen Dit zijn verworven immunodeficiëntiesyndromen (bv AIDS als gevolg van HIV-infectie) en kunnen ontstaan door verschillende factoren zoals medicaties metabole ziekten en malnutritie. De meeste symptomen zijn verhoogde vatbaarheid voor bepaalde infectieuze pahtogenen alsook opportunistische infecties. Symptomen variëren van bijna geen klinische symptomen tot een veralgemeende immunosuppressie. Een voorbeeld is verworven hypogammaglobulinemie waarbij patiënten een zeer lage maar nog detecteerbare serumspiegels van immunoglobulines hebben met een normaal T cel aantal en functie. Belangrijk: kinderen van moeders met deze ziekte vertonen geen immunoglobulines. Bij normale moeders worden de maternele immunoglobulines normaal placentair overgedragen. Voorbeelden van medicatie : - steroïden - cytotoxische medicatie of bestraling tijdelijke immuundeficiëntie, verwijderen van agens (medicatie) is de oplossing Ook leeftijd speelt een rol : - zeer jong : er is tijd nodig voor volledige maturatie van het innate en het adaptief immuunsysteem (ookal zijn alle componenten bij geboorte reeds aanwezig) rijping immuunsysteem bij blootstelling aan verschillende infecties Voorbeelden van ondervoeding : - eiwit/calorie arme diëten verminderd T cel aantal en functie - tekort aan micronutriëten (zink, vitamine C,…) systemische immunodeficiëntie + verhoogde susceptibiliteit voor opportunistische infecties. Impact is groter bij combinatie met chronische infectie zoals HIV, tuberculose of cholera. Zie kleine vragen hoofdstuk 8 (laatste vraag) voor extra uitleg over voorbeelden van secundaire immunodeficiëntiesyndromen. 37 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 21. Bespreek de verdedigingsmechanismen ten opzichte van infecties (virussen, bacteriën, parasieten en schimmels) Lichaam heeft fysische en chemische barrières die voorkomen dat pathogenen het lichaam binnendringen De belangrijkste barrières: de epitheliale cellen ter hoogte van de huid en de darm en chemische factoren de maag secreteert maagenzymes cellen in het maag-darmstelsel produceren antibacteriële eiwitten normale bacteriële darmflora vormt een competitieve inhibitie voor de binding van pathogenen Indien deze barrières worden doorbroken innate immuunsysteem Activatie van innate wordt bepaald door type pathogeen Sommige bacteriën produceren endotoxines via toll-like receptor 4 een activatie van macrofagen en endotheliale cellen Deze geactiveerde cellen produceren cytokines en bevorderen de fagocytose van bacterien Gram + bacteriën bevatten peptidoglycanen in celmembraan activeren alternatieve complement pathway. Dit zorgt voor opsonisatie, fagocytose en lysis van het pathogeen Virus infecties vaak gepaard met productie van interferonen. Deze inhiberen de virale replicatie Daarnaast worden ze ook onder controle gehouden door NK cells meestal zorgt de activatie van innate immuunrespons tot een resolutie van infectie Activatie innate zorgt voor activatie van een meer specifieke adaptieve immuunrespons Adaptieve immuunrespons Pathogeen specifieke immuunreactie die leidt tot een eradicatie van het pathogeen Gepaard met een geheugenrespons Sommige pathogenen ontsnappen aan het adaptief immuunsysteem Virusinfecties Kleine segmenten van nucleinezuren omgeven door eiwit of lipoproteinemantel 38 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR Essentieel afhankelijk van gastheercellen voor hun replicatie Cel binenkomen via celoppervlakreceptor Maakt gebruik van biosynthese apparaat om zich te repliceren aanleiding tot mutaties in het virus. Meest resistent virus overleeft Latentieperdiode: replicatie maar geen symptomen bij gastheer Niet specifieke immuunresponsen: Aanwezigheid van epitheliale barrières ter hoogte van respiratoire , genitourinaire en gastro-intestinale tractus Specifieke immuunresponsen De immuunrespons ten opzichte van virussen bestaat initieel uit een innate immuunrespons die wordt geïnitieerd door de herkenning van pathogenassociated molecular patterns (PAMP) dit geeft aanleiding tot het genereren van antivirale response Innate: productie interferonen (IFN-α en IFN-β), de assemblage van intracellulaire inflammasoom-complex en de activatie van natural killer cellen Type 1 interferonen induceren antivirale respons of resistentie tov virale replicatie door binding aan interferron α/β receptoren JAK-STAT pathway + productie van enzyme die viraal RNA degraderen Binden van type 1 IFN aan NK cellen zal lytische activiteit van de NK cellen verhogen Antistoffen voor virale oppervlak antigenen zijn crucial om verder verspreiding vh virus af te remmen Antistoffen zijn effectief wanneer ze aanwezig zijn thv de plaats van virale entry. Antistoffen kunnen de virale penetratie in de gastheercel verhinderen door de binding van epitopen die noodzakelijk zijn om fusie van de virale enveloppe met het plasmamembraan te blokkeren Cel-gemedieerde immuniteit: CD8 Tc cellen en CD4 helper T cellen Geactiveerde TH1 cellen produceren cytokines (IL-2, IFN-γ en TNF-α) Deze bieden een bescherming tegen de virusinfectie Bv. IL-2 zal de vorming van cytotoxische T lymfocyten bevorderen/ IL-2 en IFN-γ activeren natural killer cellen Specifieke cytotoxische lymfocytn ontstaan binnen 3à4 dagen na infectie en pieken rond dag 7à10 contractie Tc lymfocyten Verschillende virussen hebben een resistentie ontwikkeld tegen IFN-α en IFN-β Andere hebben mechanismen ontwikkeld om antigenpresentatie door geïnfecteerde gastheercellen tegen te gaan. Bv. het herpes simplex virus is in staat om het TAP eiwit te blokkeren zodat de antigenpresentatie in combinatie met MHC klasse I molecule in HSV-geïnfecteerde cellen verminderd is Andere secreteren proteinen die complementfactoren binden geen activatie van complement geen opsonisatie en destructive van virus geïnfecteerde cellen 39 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR Andere ontwijken het immuunsysteem door continu hun oppervlakantigenen te veranderen Bv. HIV en influenza Antigene shift en antigene drift Influenza muteert zeer frekwent nieuwe stammen geven aanleiding tot epidemies antigene drift RNA polymerase heeft geen proofreading capaciteit kleine verschillen in HA of NA elke jaar nieuwe influenza vaccin antigene shift gebeurt wanneer verschillende virus types dezelfde cel infecteren RNA genome segment uitgewisseld nieuwe HA/NA combinaties oorzaak van pandemieën omdat populatie geen bescherming heeft tov de nieuwe combinatie Cel-gemedieerde immuniteit is belangrijk voor doding en eliminatie van virus • antistoffen kunnen niet de geïnfecteerde cellen opruimen CD4 + T H cellen secreteren antivirale cytokine IFN-γ induceert een antivirale status van de aangrenzende cellen IL-2 induceert CTL CD8 + CTL herkennen en vernietigen virus-geïnfecteerde cellen Bacteriële infecties Voornamelijk gemedieerd via antistoffen Voor intracellulaire bacteriën is delayed type hypersensitivity van belang Dringen binnen via natuurlijke routes (luchtwegen, gastro-intestinale en genitourinaire tractus) of abnormale routes (defecten in mucosale membranen of huid) Een infectie zal enkel optreden wanneer aantal organismen dat lichaam binnendringt groot genoeg is + hun virulentie groot genoeg om verdedigingsmechanismen te kunnen overwinnen Bij veel microorganismen met grote virulent zullen antigenspecifieke adaptieve immuunresponsen in gang gezet worden Symptomen geassocieerd met bacteriële infecties zijn deels het gevolg van het immuunsysteem tov deze pathogenen 40 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR Herkenning van pathogenen leidt tot productie van cytokinen kan geasscocieerd zijn met septische shock Symptomen van voedselvergiftiging Gram- bacteriën bevatten LPS Vrijzetting van de LPS geeft aanleiding tot de activatie van macrofagen secretie grote hoeveelheden van IL-1 en TNF-α zullen secreteren deze cytokines zijn geassocieerd met de ontwikkeling van septische shock Stafylococcengemedieerde voedselinfectie en toxic shock syndroom gepaard met de productie van exotoxines door de stafylococcen bacterie Exotoxine: superantigen dat T cellen activeert via een welbepaald Vβ domein systemische productie cytokines door activatie van vele TH cellen gepaard met toxic shock syndroom 1) Immuun reacties tov extracellulaire bacteriën Productie antistoffen door plasmacellen Deze plasmacellen zijn aanwezig in de regionale lymfeknopen en submucosa van respiratoir en gastro-intestinale tractus Humorale respons is belangrijkst Antistoffen bieden tegen extracellulaire bacteriën op verschillenden manieren Verwijderen van bacterie en inactivatie van bacteriële toxines Antistoffen die binden op antigenen op het celoppervlak opsonisatie + fagocytose Complementactivatie directe lysis van de bacterie Productie C3a en C5a effectieve inflammatoire respons met recrutering van lymfocyten en neutrofielen naar het weefsel 2) Immuunreacties tov intracellulaire bacteriën Cel-gemedieerd immuunresponsen belagnrijker dan antistoffen CD4+ T cellen pikken intracellulaire bacteriën op en produceren vervolgens cytokines zoals IFN-γ activatie macrofagen De 4 belangrijkste stappen in bactiële infectie: 41 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 1) 2) 3) 4) het vasthechten van een bacterie aan de gastheercel, proliferatie invasie van het gastheerweefsel toxische beschadiging van de gastheercel Verdedingingsmechanismen proberen in te grijpen thv van deze stappen. Toch hebben bacterien mechanismen ontwikkeld om deze verdediging te ontglippen. Exprimeren molecules die het vasthechten van de bacterie aan de cel bevorderen Exprimeren bijvoorbeeld pilli (lange haarvormige uitstulpingen), dewelke in staat zijn om zich vast te hechten aan het membraan van de intestinale of genitourinaire tractus. Gesecreteerde IgA antistoffen die specifiek zijn voor deze bacteriële structuren kunnen de aanhechting van de bacterie aan de gastheercel tegengaan Sommige bacteriën echter hebben de mogelijkheid ontwikkeld om proteasen te secreteren die het gesecreteerde IgA zullen afbreken ter hoogte van de hinge region Ontsnappen aan de immuunrespons door hun oppervlak antigenen voortdurend te veranderen Bv. In Neisseria gonorrhoeae bijvoorbeeld is er een zeer variabele expressie van pilli. Deze bacterie beschikt over een mechanisme van genherschikkingen om voortdurend veranderingen aan te brengen ter hoogte van de pilli locus vergroot de kans dat het geëxprimeerde pilli niet herkend wordt door de geproduceerde antistoffen Exprimeren ook oppervlakmoleculen die phagocytose tegen gaan. Bv. Streptococcus pneumoniae dat een polysacharidekapsel bevat dat phagocytose zeer efficiënt tegengaat. Stafylococcen gaan phagocytose tegen door het vormen van een protectieve mantel van gastheer bloedeiwitten. Deze mantel maakt de bacterie onzichtbaar voor het immuunsysteem en voorkomt phagocytose. Ontsnappen aan het complementsysteem Zo exprimeren sommige grambacteriën lange zijketens die complement-gemedieerde lisis voorkomen. Pseudomona baceteriën secreteren een enzyme, elastase, dat aanleiding geeft tot de inactivatie van C3a en C5a. Nog andere bacteriën hebben de mogelijkheid verworven om te overleven binnenin phagocytaire cellen. Andere bacteriën zoals mycobacteriën, blokkeren de lysosomale fusie met phagolysosomen of zijn resistent ten opzichte van afbraak door oxydatieve radicalen en overleven zo binnenin phagocytaire cellen. 42 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR Parasitaire Infecties Veroorzaakt door Protozoa: unicellulaire eukaryote organismen die leven en vermenigvuldigen zich in de gastheercel Wormen: multicellulaire organismen die overleven en zich vermenigvuldigen buitend de gastheer. Leven in het GI stelsel van de gastheer. Ze vermeningvuldigen zich niet in de gastheer wat er voor zorgt dat er slechts een beperkte immuunrespons zich ontwikkelt. Ag expressie op het wormoppervlak tot minimum beperkt of worm omhult zich met mantel van gastheer eiwitten. Immuunrespons bestaat uit de productie van IgE antistoffen en recruitment van eosinofielen inductie van TH1 IFN-gamma macrofaag is meer efficient Verschillende manieren om ah immuunsysteem te ontsnappen Belangrijkste infecties: malaria, ziekte van Chagas, Leishmaniasis en toxoplasmose Belangrijkste worminfectie: schistosomiase Weinige immuniteit bij kinderen onder de 14j Intracellulaire fase is resistent tegen antistof respons Korte bloedfase waarbij vrije parasieten in bloedbaan toegankelijk is voor immuunsysteem Antistof respons verder voorkomen door aanwezigheid buitenste laag van parasiet Toenemend probleem van drug-resistentie 43 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR Schimmelinfecties Veel voorkomend Infecties van huid, subcutaan of diepe infecties Diepe mycosen kunnen de longen, centraal zenuwstelsel, de botten en de abdominale organen aantasten deze treden oop door het binnendringen van de schimmel via de gastro-intestinale tractus, de respiratoire tractus of via de bloedbaan Ernstige schimmelinfecties bij personen met onderdrukt immuunsysteem. Vb. cryptococcus neoformans, aspergillus fumigatus, coccidioides, histoplasma capsulatum en blastomyces dermatitidis Schimmelinfecties komen meer voor sinds het gebruik van immuunsuppressieve medicatie Innate immuunsysteeem beschermt tegen schimmelinfecties Aanwezigheid van commensale organismen helpt om de proliferatie van potentiële pathogenen onder controle te houden daarom treden schimmelinfecties typisch op na langdurig gebruik van breedspectrum antibiotica Fagocytose door neutrofielen Fungi worden herkend doordat ze PAMPs exprimeren op hun celoppervlak. Deze PAMPs worden herkend door pattern recognition receptoren (PRR). Afwijkingen in deze PRRs geeft aanleiding tot een verhoogde vatbaarheid voor mycosen. Herkenning van deze PAMPs geeft aanleiding tot complementactivatie, inductie van phagocytose en destructie van de fungale cel. Ontsnappen aan immuunsysteem: cryptococcus neoformans producer bijvoorbeeld een kapsel dat de binding door PRR inhibeert. Adaptief immuunsysteem: antistoffen onstaan in de loop van een primo-infectie en bieden langdurige immuniteit tov herinfectie Patiënten met AIDS verhoogde susceptibiliteit voor fungale infecties. Tijdens fungale infectie zal er een sterk TH1 respons ontwikkelen dewelke aanleiding geeft tot de productie van IFN-γ. IFN-γ is belangrijk om optimale macrofagenactivatie te bekomen. Ook TH17 cellen zijn betrokken bij schimmelinfecties 44 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 22. Bespreek de verschillende vormen van vaccinatie Actieve of passieve immunisatie Immunisatie: het proces waarbij een status van lange termijnsverdediging ten opzichte van een pathogeen wordt ontwikkeld Vaccinatie: intentionele blootstelling aan een variant van het pathogeen dat geen ziekte veroorzaakt (vaccin) is een andere manier om immuniteit te bekomen Tijdens immunisatie: activatie van antigen-specifieke lymfocyten generatie van geheugencellen en langdurige bescherming Passieve immunisatie Door toediening van voorgevormde antistoffen Vb. Wanneer maternele IgG antistoffen transplacentair naar de foetus gaan. Maternele antistoffen tegen bijvoorbeeld difterie, tetanos, polie bieden passieve bescherming ad foetus. Deze maternele antistoffen zijn ook aanwezig in de moedermelkpassieve immuniteit pasgeborene Verkregen door injectie van voorgevormde antistoffen of antiserum (afkomstig van immune individuen). Indicaties hiervoor: immunodeficiënties expositie aan toxine of gif dat onmiddellijk levensbedreigend is (geen tijd voor vaccinatie) expositie aan pathogenen die sneller tot de dood kunnen leiden dan dat een effectieve immuunrespons zich kan ontwikkelen Het effect van passieve immunisatie is transiënt en verdwijnt samen met het verdwijnen van de antistoffen kan aanleiding geven tot type 1 en 3 overgevoeligheidsreacties Actieve immunisatie actieve immunisatie om immuniteit en geheugen te induceren Door natuurlijke infectie met het pathogeen of artificieel dmv vaccinatie Naas bescherming van individu ook “herd immunity” ganse populatie beschermd tov een pathogeen, wanneer een voldoende hoog aantal individuen in deze populatie beschermd is op een individueel niveau Verminderde vaccinatiegraad verminderde herd immunity uitbraak van mazelen de afgelopen jaren zijn het gevolg van laksheid in verband met vaccinatie verdwijnen van protectieve maternele antistoffen 45 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR Verschillende vormen van vaccins Normen: a. veiligheid van het vaccin b. effectief in de preventie van infecties c. haalbaarheid van vaccinatie in een bepaalde populatie bescherming moet bekomen worden op relevante plaatsen van infectie immunologisch geheugen moet bekomen worden Verschillende vormen van vaccins Vaccins bestaande uit volledige organismen: Levend afgezwakte vaccinslevenslange immuniteit Afgezwakte pathogenen: de microorganismen behandeld zodat ze pathogeniciteit verminderd wordt. Toch moet het organisme de capaciteit van transiënte groei behouden behouden hun vermogen om te repliceren en lokken bijgevolg een krachtige humorale en cellulaire immuunrespons uit 46 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR vaak geen booster vaccinatie nodig Moeten bewaard worden in koele omstandigheden Kunnen muteren tijdens productieproces nieuwe infecties kunnen door mutaties transformeren tot de pathogene vorm mogelijks meer neveneffecten en complicatie kunnen niet toegediend worden aan immuungecompromiteerde mensen om de stabiliteit te bewaren gedurende transport is er noodzaak aan een “cold chain” Vb. Vaccinia virus ontwikkeld door Jenner. Of het Oraal polia vaccin/ Sabin vaccin deze virussen kolonosiren het intestinaal stelsel en geven lokaal aanleiding tot productie van IgA antistoffen. + geven ook aanleiding tot productie van IgM en IgG antistoffen Bij eerste immunisatie: één subthpe predominant en zal immuniteit tov dit subtype ontwikkelen Bij tweede immunisatie zal de immuniteit gegeneerd tijdens vorige vaccinatie het voorheen predominante subtype onderdrukken en zal de uitgroei van één van twee overblijvende subtypes optreden. Ten opzichte van dit subtype zal dan vervolgens immuniteit ontwikkeld worden. Tijdens de derde en laatste immunisatie zal immuniteit zich ontwikkelen ten opzichte van het overblijvende subtype. Geïnactiveerde of gedode vaccins onmogelijk voor de pathogenen om zich te vermenigvuldigen laat wel toe dat zich een immuunrespons ontwikkelt ten opzichte van de antigenen aanwezig in het gedode organisme noodzakelijk dat de structuur van de epitopen van de oppervlakantigenen van het organisme zo veel mogelijk bewaard blijven tijdens de inactivatie verwarmde of chemisch-geïnactiveerde pathogenen geen transformatie naar pathogene vorm mogelijk vaak nood aan booster vaccinaties vermenigvuldigen niet in de gastheer en induceren geen cel-gemedieerde immuunrespons meestal predominant een humorale antistofrespons en in veel mindere mate een cel-gemedieerde immuunrespons gevaarlijk productieproces vaak nood aan adjuvans mogelijks gevaarlijk als niet alle pathogenen gedood zijn tijdens productieproces Vbn. vaccins voor cholera, influenza, hepatitis A, plaag, polio (Salk vaccin) en rabiës 47 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR Vaccins bestaande uit gezuiverde macromoleculen, Toxine vaccinaties Toediening van geinactiveerd exotoxine waartegen zich een immuunrespons ontwikkelt Voordeel: het immuunsysteem ontwikkelt een reactie tov bacteriële toxines. Bijvoorbeeld: difterie en tetanus De bacteriele exotoxines worden tijdens het productieproces geïnactiveerd dmv formaldehyde leidt tot vorming van toxoïd Vaccinatie van het toxoïd induceert anti-toxoïd antistoffen deze kunnen bacteriële toxines binden en activeren Subunit vaccinaties Voordeel: toedienvan specifieke antigenen lagere kans op neveneffecten Nadeel: deze vaccins zijn moeilijk te ontwikkelen Vb. Hep B, pertusis, streptococcus pneumoniae Conjugaat of multivalent vaccin (bv. Haemophilus influenza type B) geeft aanleiding tot betere immunogeniciteit en resultaat Kunnen toegediend worden aan jonge kinderen Immuunrespons creëren tov bepaalde bacteriën goed om antistoffen te generen maar niet om CTL respons op te wekken om CTL respons op te wekken heb je ag presentatie in context van MHC klasse 1 nodig lipid carriers (?) koppeling van zwak aan sterk antigen of zwakke vaccin immunogenen gemixt met een hoeveelheid eiwitten Bv. Haemophilus influenza type B: combinatie van type B kapsel polysacharide samen met tetanos toxoïd Polysacharide vaccins leiden normaliter enkel tot activatie B cellen op een T-independente manier IgM productie zonder class switching, affiniteitsmaturatie en weinig ontwikkeling van geheugen B cellen. Bij conjugatie van deze vaccins met bijvoorbeeld het tetanos toxoïd ook een TH celrespons ontwikkelen met vorming van IgG antistoffen + ontwikkeling van geheuen B cellen Recombinant vector vaccins: individuele genen die coderen voor belangrijke antigenen van het pathogeen geintroduceerd in afgezwakte virussen of bacterieen. Deze afgezwakte organismen dienen als vector. deze expressie leidt tot een immuunrespons en ontwikkeling immunologisch geheugen Bij 129DNA vaccins: wordt een plasmide DNA coderen voor antigene eiwitten rechstreek geinjecteerd in de spieren van het individu 48 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR productie van immunogene eiwitten gevolgd door antigen presentatie in combinatie met MHC klasse I moleculen en Tc cel responsen. Naast opname door spiercellen wordt het DNA ook opgenomen door dendritische cellen Adjuvants Adjuvants worden gebruikt om een versterkte immuunrespons te genereren. Dit is van belang wanneer gebruik wordt gemaakt van een subunit van een pathogeen of ander nietlevende vormen van het organisme waarbij de immunogeniciteit laag. meer inflammatie uitlokken om meer immuuncellen te recruteren vertragen van ag vrijstelling om langere interactie met immuunsysteem te verkrijgen welke adjuvans aluminium – goed om TH2 respons te genereren (en niet T H1 respons) zorgt voor trage vrijsteling van immunogeen thv injectieplaats verlengde stimulatie immuunsysteeem MF59 – olie in water emulsie, vertraagd ag vrijzetting AS04 – aluminium en een TLR4 agonisti are included to enhance the immune response to a vaccine 49 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 23. Bespreek de immuunediting theorie en belang van tumor micromilieu Immunoediting verdedigt tegen kanker maar bevordert eveneens tumorgroei Anti-tumor immuunrespons selecteert uiteindelijk de meest resistente kanker cel 3 fases: Eliminatie Equilibrium Ontsnapping Ongecontroleerde immuunactivatie aanleiding tot pathologische inflammatie en auto-immuniteit Inflammatoire respons kunnen aanleiding geven tot eliminatie van kanker maar is ook in staat om de ontwikkeling van kanker de versnellen door de creatie van een pro-kanker omgeving Sommige inflammatoire responses promoten tumorontwikkeling Chronisch inflammatie Cellulaire stress Inductie van mutaties Groeifactoren/cytokines die proliferatie induceren Pro-angiogeen Tumor-stimulerende anti-tumor antistoffen Binden en verbergen van ag dat anders target zou zijn van CTLs Vorming van complexen met vrij tumor-antigen: binding van FcR op NK cellen en macrofagen en verstoorde anti-tumor activiteit Actieve immuunsuppressie van tumor micro-omgeving Soluble immuunsuppressie factoren: TGF-β, IDO, IL-10 Inductie van Tregs en MDSCs Suppressie verhindert efficientie anti-tumor respons 50 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR 51 AMEYE, BALDUYCK, BLANCKAERT, CORNELIS, VANDEPUTTE, VAN OOST & WYSEUR Vraag 24 Bespreek co-stimulatie in context van tumortherapie Sommige tumorcellen ontsnappen aan immuunherkenning en activatie Verminderde co-stimulatoire signalen door tumorcellen Mutatie of downregulatie van co-stimulatoire moleculen (B7, CD28) Afwezig 2de signaal geeft aanleiding tot anergie en tolerantie ten opzichte van tumorcellen Recente therapieen gericht op herstel van co-stimulatoire signalen 52
