Colleges 1.1.5
Introductie Humorale immuunrespons – 22-12-2021
Verworven immuunresponsen
Humorale respons
De humorale immuunrespons is de immuunreactie van de B-lymfocyten. De
immuunglobulines/antilichamen op het membraan van de B-lymfocyten dienen als
antigeenreceptor. De immuunglobulines die uiteindelijk uitgescheiden worden zijn in staat
om het antigeen uit te schakelen/te neutraliseren.
- Essentie humorale immuunrespons
Verder heeft de humorale immuunrespons hulp nodig van de T-lymfocyten om zijn respons
volledig en goed te kunnen uitvoeren.
Cellulaire respons
De cellulaire immuunrespons wordt gekenmerkt door
antigeenpresentatie d.m.v. MHC-moleculen en APC
cellen.
De T-lymfocyten (CD4+/CD8+) kunnen met MHC-
moleculen intracellulaire antigenen herkennen die
gepresenteerd worden op de APC cellen.
De T-cel receptor (TCR) herkent MHC-moleculen met
peptiden. Wanneer dit gebeurt gaan de cellen prolifereren
en differentiëren waarbij de CD8+ T-cellen cytotoxische
T-cellen worden. Deze schakelen doelwitcellen uit d.m.v.
apoptose.
De CD4+ T-cellen worden T-helper cellen, deze
scheiden cytokines uit als effectormoleculen. Deze
kunnen andere cellen activeren zoals bijv. macrofagen.
De T-cel receptor dient alleen voor herkenning voor
welke cel hulp nodig heeft of welke doodgemaakt moet worden.
Cellulaire en humorale immuunresponsen
Stap 1 – Antigeen herkenning
- B-lymfocyten: directe herkenning
- T-lymfocyten: indirecte herkenning
Stap 2 – Klonale expansie
- Vermeerdering lymfocyten
Stap 3 – Differentiatie
- Uitrijping tot effectorcellen
o B-lymfocyten → plasmacellen
o T-lymfocyten → effectorcellen
Stap 4 – Antigeen eliminatie
- Door middel van antilichamen en effector T-
cellen
Stap 5 – Krimping (homeostase)
- Verwijdering van alle teveel aan cellen door
apoptose
Stap 6 – Geheugen
- Cellen die niet kapot zijn gemaakt worden geheugen B- & T-lymfocyten
, Lymfocyten activatie – twee signalen
B-lymfocyten hebben 2 signalen nodig om geactiveerd
te worden:
1. Antigene stimulatie
a. Door antigeenherkenning van B-lymfocyt
2. Co-stimulatie
a. Door T-cel hulp → CD40L tot expressie
gebracht door geactiveerde T-
lymfocyten. Deze T-cellen zijn folliculaire
T-helper cellen (TFH-cellen) die cytokinen
uitgescheiden.
Antigene stimulatie is onvoldoende voor een B-
lymfocyten om geactiveerd te raken. Daarom is er co-stimulatie nodig. Dit signaal wordt
vooral veroorzaakt door het eiwit CD40 op het oppervlak van de B-lymfocyten. CD40 kan
een interactie aangaan met het CD40L (ligand) dat tot expressie gebracht wordt op
geactiveerde T-lymfocyten.
- De T-lymfocyten zijn geactiveerd door de dendritische cellen.
Alleen als de B-lymfocyten beide signalen krijgen gaan ze prolifereren en differentiëren.
De combi van beide signalen is een veiligheidsmechanisme om geen ongewenste activiteit
te krijgen van het antigeen.
Fasen van de humorale respons en immuunglobuline veranderingen
Antigeen herkenning
Antigeenherkenning begint met een naïeve B-lymfocyt. Deze brengt zowel IgM als IgD tot
expressie
De interactie van een antigeen met een naïeve B-lymfocyt is signaal 1.
Dan krijgt de B-lymfocyt een tweede signaal van de TFH-cellen en andere stimuli, bijv.
cytokines. Dit zorgt ervoor dat de B-lymfocyt gaat prolifereren.
B-cel proliferatie en differentiatie
De geactiveerde B-cel maakt dan veel geactiveerde B-cellen die uitrijpen tot verschillende
cellen met verschillende functies m.b.t. veranderingen in immuunglobulines:
- B-lymfocyt → plasma cel → antilichaam secretie
o De IgM moleculen aan het oppervlak van de cel worden als pentameren
uitgescheiden om het antigeen onschadelijk te maken.
- B-lymfocyt (met IgM) → B-cel met IgG → isotype switching
o Isotype switching zorgt ervoor dat IgM naar IgG gaat
- B-lymfocyt → hoog-affiniteit B-lymfocyt → affiniteitsrijping & geheugen B-cellen
o Affiniteitstoename komt door mutaties in het DNA van de variabele genen.
▪ Zorgt voor hoog affiniteit uitgescheiden IgG antilichamen
▪ Van zwakpassend antilichaam naar sterkpassend antilichaam
,Affiniteitsrijping en isotype switching gebeuren min of meer tegelijk in de
lymfoïde organen.
B-lymfocyt activatie: antigeen herkenning (signaal 1)
De B-cel receptor (BCR) is de immuunglobuline met CD97, ook wel Igα en Igβ,. Deze
moleculen zorgen voor signaaltransductie van het immuunglobuline. De immuunglobulines
zorgen voor antigeenherkenning.
De BCR co-receptor is een complex van een aantal moleculen, CD19, CD21 en CD81.
CD21 is een complementreceptor. Als aan een bacterie complement vastzit kan dat herkent
worden door CD21. Dus antigeenherkenning en complement herkenning kan tegelijk
plaatsvinden.
Complementherkenning levert een versterking van het BCR signaal op. Dit is nodig omdat
de BCR boven een bepaald niveau moet komen voor activatie van de B-lymfocyten.
Ook kunnen er PAMPs aanwezig op de microben een interactie aangaan met
TLRs. De TLRs signalen dragen net zoals de BCR co-receptor signalen bij aan
proliferatie en differentiatie. Ze helpen om het niveau voor B-lymfocyten activatie
te bereiken.
- Er zijn ook T-cel onafhankelijke antigenen (koolhydraat antigenen). Deze
antigen hebben voldoende aan signaal 1. Ze hebben dus niet het signaal
van de T-lymfocyten nodig (co-stimulatie).
- Voor eiwitantigenen zijn er wel 2 signalen nodig!
Signaal 2 wordt bereikt door binding van CD40L met CD40 & binding van cytokinen aan de
cytokine receptor aan het oppervlak van de B-lymfocyt.
Doordat beide signalen nodig zijn voor een immuunrespons zorgt het ervoor dat binding met
een lichaamseigen eiwit niet gelijk leidt tot een immuunrespons tegen het zelfeiwit.
Functionele consequenties van interactie van antigeen met immuunglobuline
Er kunnen 4 veranderingen optreden in de B-cel naar aanleiding van signaal 1:
1. De B-lymfocyten kan eiwitten tot expressie brengen betrokken bij celdeling en
overleving van de cel.
2. Verhoogde expressie van CD80/86 moleculen (=B7)
, - B7 nodig voor stimulatie reeds geactiveerd B-cellen voor uitgescheiden cytokines
o Nodig voor interactie met folliculaire helpercellen
3. Verhoogde expressie cytokine receptoren
- Nodig voor cel gevoeliger maken voor cytokinen die worden uitgescheiden door de
TFH cel
4. Verhoogde expressie CCR7 (chemokine receptor)
- Zorgt voor migratie van TFH cel van B-lymfocyt gebied richting T-lymfocyt gebied.
Signaal 1 zorgt dus voor een klein beetje deling en
dat de B-lymfocyt voorbereid wordt op interactie
met CD4+ T-lymfocyt en het ontvangen van T-
lymfocyt hulp (signaal 2)
Introductie Humorale immuunrespons – 22-12-2021
Verworven immuunresponsen
Humorale respons
De humorale immuunrespons is de immuunreactie van de B-lymfocyten. De
immuunglobulines/antilichamen op het membraan van de B-lymfocyten dienen als
antigeenreceptor. De immuunglobulines die uiteindelijk uitgescheiden worden zijn in staat
om het antigeen uit te schakelen/te neutraliseren.
- Essentie humorale immuunrespons
Verder heeft de humorale immuunrespons hulp nodig van de T-lymfocyten om zijn respons
volledig en goed te kunnen uitvoeren.
Cellulaire respons
De cellulaire immuunrespons wordt gekenmerkt door
antigeenpresentatie d.m.v. MHC-moleculen en APC
cellen.
De T-lymfocyten (CD4+/CD8+) kunnen met MHC-
moleculen intracellulaire antigenen herkennen die
gepresenteerd worden op de APC cellen.
De T-cel receptor (TCR) herkent MHC-moleculen met
peptiden. Wanneer dit gebeurt gaan de cellen prolifereren
en differentiëren waarbij de CD8+ T-cellen cytotoxische
T-cellen worden. Deze schakelen doelwitcellen uit d.m.v.
apoptose.
De CD4+ T-cellen worden T-helper cellen, deze
scheiden cytokines uit als effectormoleculen. Deze
kunnen andere cellen activeren zoals bijv. macrofagen.
De T-cel receptor dient alleen voor herkenning voor
welke cel hulp nodig heeft of welke doodgemaakt moet worden.
Cellulaire en humorale immuunresponsen
Stap 1 – Antigeen herkenning
- B-lymfocyten: directe herkenning
- T-lymfocyten: indirecte herkenning
Stap 2 – Klonale expansie
- Vermeerdering lymfocyten
Stap 3 – Differentiatie
- Uitrijping tot effectorcellen
o B-lymfocyten → plasmacellen
o T-lymfocyten → effectorcellen
Stap 4 – Antigeen eliminatie
- Door middel van antilichamen en effector T-
cellen
Stap 5 – Krimping (homeostase)
- Verwijdering van alle teveel aan cellen door
apoptose
Stap 6 – Geheugen
- Cellen die niet kapot zijn gemaakt worden geheugen B- & T-lymfocyten
, Lymfocyten activatie – twee signalen
B-lymfocyten hebben 2 signalen nodig om geactiveerd
te worden:
1. Antigene stimulatie
a. Door antigeenherkenning van B-lymfocyt
2. Co-stimulatie
a. Door T-cel hulp → CD40L tot expressie
gebracht door geactiveerde T-
lymfocyten. Deze T-cellen zijn folliculaire
T-helper cellen (TFH-cellen) die cytokinen
uitgescheiden.
Antigene stimulatie is onvoldoende voor een B-
lymfocyten om geactiveerd te raken. Daarom is er co-stimulatie nodig. Dit signaal wordt
vooral veroorzaakt door het eiwit CD40 op het oppervlak van de B-lymfocyten. CD40 kan
een interactie aangaan met het CD40L (ligand) dat tot expressie gebracht wordt op
geactiveerde T-lymfocyten.
- De T-lymfocyten zijn geactiveerd door de dendritische cellen.
Alleen als de B-lymfocyten beide signalen krijgen gaan ze prolifereren en differentiëren.
De combi van beide signalen is een veiligheidsmechanisme om geen ongewenste activiteit
te krijgen van het antigeen.
Fasen van de humorale respons en immuunglobuline veranderingen
Antigeen herkenning
Antigeenherkenning begint met een naïeve B-lymfocyt. Deze brengt zowel IgM als IgD tot
expressie
De interactie van een antigeen met een naïeve B-lymfocyt is signaal 1.
Dan krijgt de B-lymfocyt een tweede signaal van de TFH-cellen en andere stimuli, bijv.
cytokines. Dit zorgt ervoor dat de B-lymfocyt gaat prolifereren.
B-cel proliferatie en differentiatie
De geactiveerde B-cel maakt dan veel geactiveerde B-cellen die uitrijpen tot verschillende
cellen met verschillende functies m.b.t. veranderingen in immuunglobulines:
- B-lymfocyt → plasma cel → antilichaam secretie
o De IgM moleculen aan het oppervlak van de cel worden als pentameren
uitgescheiden om het antigeen onschadelijk te maken.
- B-lymfocyt (met IgM) → B-cel met IgG → isotype switching
o Isotype switching zorgt ervoor dat IgM naar IgG gaat
- B-lymfocyt → hoog-affiniteit B-lymfocyt → affiniteitsrijping & geheugen B-cellen
o Affiniteitstoename komt door mutaties in het DNA van de variabele genen.
▪ Zorgt voor hoog affiniteit uitgescheiden IgG antilichamen
▪ Van zwakpassend antilichaam naar sterkpassend antilichaam
,Affiniteitsrijping en isotype switching gebeuren min of meer tegelijk in de
lymfoïde organen.
B-lymfocyt activatie: antigeen herkenning (signaal 1)
De B-cel receptor (BCR) is de immuunglobuline met CD97, ook wel Igα en Igβ,. Deze
moleculen zorgen voor signaaltransductie van het immuunglobuline. De immuunglobulines
zorgen voor antigeenherkenning.
De BCR co-receptor is een complex van een aantal moleculen, CD19, CD21 en CD81.
CD21 is een complementreceptor. Als aan een bacterie complement vastzit kan dat herkent
worden door CD21. Dus antigeenherkenning en complement herkenning kan tegelijk
plaatsvinden.
Complementherkenning levert een versterking van het BCR signaal op. Dit is nodig omdat
de BCR boven een bepaald niveau moet komen voor activatie van de B-lymfocyten.
Ook kunnen er PAMPs aanwezig op de microben een interactie aangaan met
TLRs. De TLRs signalen dragen net zoals de BCR co-receptor signalen bij aan
proliferatie en differentiatie. Ze helpen om het niveau voor B-lymfocyten activatie
te bereiken.
- Er zijn ook T-cel onafhankelijke antigenen (koolhydraat antigenen). Deze
antigen hebben voldoende aan signaal 1. Ze hebben dus niet het signaal
van de T-lymfocyten nodig (co-stimulatie).
- Voor eiwitantigenen zijn er wel 2 signalen nodig!
Signaal 2 wordt bereikt door binding van CD40L met CD40 & binding van cytokinen aan de
cytokine receptor aan het oppervlak van de B-lymfocyt.
Doordat beide signalen nodig zijn voor een immuunrespons zorgt het ervoor dat binding met
een lichaamseigen eiwit niet gelijk leidt tot een immuunrespons tegen het zelfeiwit.
Functionele consequenties van interactie van antigeen met immuunglobuline
Er kunnen 4 veranderingen optreden in de B-cel naar aanleiding van signaal 1:
1. De B-lymfocyten kan eiwitten tot expressie brengen betrokken bij celdeling en
overleving van de cel.
2. Verhoogde expressie van CD80/86 moleculen (=B7)
, - B7 nodig voor stimulatie reeds geactiveerd B-cellen voor uitgescheiden cytokines
o Nodig voor interactie met folliculaire helpercellen
3. Verhoogde expressie cytokine receptoren
- Nodig voor cel gevoeliger maken voor cytokinen die worden uitgescheiden door de
TFH cel
4. Verhoogde expressie CCR7 (chemokine receptor)
- Zorgt voor migratie van TFH cel van B-lymfocyt gebied richting T-lymfocyt gebied.
Signaal 1 zorgt dus voor een klein beetje deling en
dat de B-lymfocyt voorbereid wordt op interactie
met CD4+ T-lymfocyt en het ontvangen van T-
lymfocyt hulp (signaal 2)
