Aanval en verdediging

Inleiding

Ons lichaam staat voortdurend bloot aan allerlei gevaren.
Overal bevinden zich virussen, bacteriën en schimmelsporen die ons ziek kunnen maken. Kou en uitdroging liggen vaak op de loer en we kunnen onszelf gemakkelijk verwonden aan harde voorwerpen.

 

Afweersysteem

Om ons te beschermen hebben we een afweersysteem (immuunsysteem).
Dat afweersysteem zorgt voor:

  • bescherming tegen ziekteverwekkers
  • afvoer van dode en beschadigde cellen
  • herkenning en verwijdering van abnormale cellen.

Soms gaat er bij de afweer iets mis.
Bij een auto-immuunziekte valt het lichaam eigen cellen aan. Suikerziekte(diabetes II), reuma en MS zijn voorbeelden.
Een allergie is het resultaat van en ‘overdreven’ reactie van je lichaam op niet gevaarlijk stoffen. Hooikoorts en rode vlekken bij het dragen van zilveren sieraden wijzen op een allergie.
Bij een ziekte zoals AIDS, die veroorzaakt wordt door het HIV, werkt een gedeelte van de afweer van het lichaam tegen een virus  niet. Hierdoor wordt de patiënt vatbaar voor andere ziekteverwekkers.

Ziekteverwekkers

Er zijn veel organismen en stoffen waar ons lichaam een afweerreactie tegen start. Nu beperken we ons tot de infectieziekten. In Europa zijn bacteriën en virussen de belangrijkste oorzaken van infectieziekten. Infecties met meercellige organismen zoals de spoelworm, lintworm en leverbot komen nauwelijks meer voor. Buiten Europa vind je andere ziekteverwekkers (pathogenen), bijvoorbeeld de eencellige (malaria) parasiet Plasmodium.

Tussen bacteriën en virussen bestaan grote verschillen.
Door verschillen in bouw, levensomstandigheden en gevoeligheid heeft het immuunsysteem in ons lichaam tegen beide groepen een verschillende verdediging opgeworpen.
Op bacteriën wordt gereageerd met een ontstekingsreactie Virussen kunnen zich alleen in cellen vermenigvuldigen en dat maakt ze moeilijker vindbaar.
Toch worden geïnfecteerde cellen herkend door speciale witte bloedlichaampjes (natural killer cellen).

De verdedigingslinies
De afweer tegen lichaamsvreemde stoffen bestaat uit twee linies. Allereerst zijn er fysieke en chemische barrières. De fysieke en chemische barrières zijn de huid, de slijmvliezen, zuren (zoals in je maag) en enzymen (bacterieoplossers in bijvoorbeeld traanvocht). Bedenk wel dat epitheelcellen niet alleen een fysieke grens vormen, ze kunnen ook stoffen maken die als chemische barrière dienen.

De tweede linie gaat aan het werk wanneer het pathogeen de huid en slijmvliezen is gepasseerd.
De immuunreactie die dan optreedt kent vier stappen:

  1. Waar en wat  is de aanvaller (opsporing en identificatie)
  2. Vertel elkaar dat er een aanvaller is (communicatie)
  3. Organiseer de verdediging (rekrutering en coördinatie)
  4. Vernietiging of onderdrukking

Soms lukt definitieve uitschakeling niet. Bij tuberculose, malaria en herpes (koortsuitslag) is beperken van de schade en tegengaan van verspreiding het hoogst haalbare en dan zijn medicijnen nodig.

Aangeboren of verworven

Vanaf je geboorte beschik je over een afweersysteem tegen ziektes.
Dat aangeboren systeem is aspecifiek. Het herkent  geen aparte aanvallers en bouwt ook geen geheugen op. Het is wel razend snel in het vernietigen van de ziekteverwekkers. Je tranen doden bacteriën, maar je lichaam onthoudt het niet. Elke keer reageert je lichaam weer met een ontstekingsreactie op een splinter die binnenkomt via de huid.

In de loop van je leven komen veel antigenen, cellen of stoffen die een afweer reactie oproepen, binnen. Van een aantal onthoudt je lichaam de vorm.
Die specifieke afweer bouw je in de loop van je leven op tegen speciale antigenen. Op den duur herkent je lichaam die antigenen; het immunologisch geheugen.

De verworven specifieke afweer kan dus pathogenen van elkaar door hun vorm en structuur ‘te onthouden’. Deze afweer heeft twee vormen. Bij de cellulaire afweer gaat het vooral om virussen en geïnfecteerde cellen die vernietigd worden.

De humorale afweer (humor=bloed) zorgt ervoor dat er specifieke antistoffen tegen een antigeen worden gevormd. Die antistoffen maken het antigeen onschadelijk.
Cellulaire en humorale afweer werken samen.

De organen van het afweersysteem

Om te overleven moet ons lichaam zoveel mogelijk aanvallen afslaan.
Als dat niet helemaal lukt word je ziek. Voor de bescherming tegen ziekteverwekkers beschikken we over een aantal organen en gespecialiseerde cellen. Als het nodig is kunnen we het lichaam ook nog een handje helpen.

Huid en slijmvliezen

Ons lichaam wordt aan alle kanten beschermd door huidweefsel.
Aan de buitenkant bestaat de huid uit een hoornlaag van dode cellen vol met hoornstof. Deze hoornlaag laat geen bacteriën en virussen door. In de huid zit ook talg, een zurige stof waar bacteriën slecht tegen kunnen.
Aan de binnenkant van ons lichaam bedekken slijmvliezen de plaatsen die in aanraking komen met het externe milieu.

Speeksel is ook een vorm van slijm.
Drugs- of medicijngebruik zorgt er soms voor dat iemand minder speeksel aanmaakt. Het gebit wordt dan minder goed beschermd.
Drugsgebruikers hebben daarom vaak een slecht gebit.

Thymus

De thymus (zwezerik) bevindt zich boven het hart ter hoogte van begin van het borstbeen. Het orgaan speelt een belangrijke rol bij de selectie van witte bloedcellen. De thymus verschrompelt vanaf ongeveer het twintigste levensjaar.

Witte bloedcellen zijn nodig om ziekteverwekkers zoals schadelijke bacteriën te doden. Sommige witte bloedcellen zijn echter vijandig voor het eigen lichaam. Die worden door de thymus tegengehouden. Alleen de witte bloedcellen die geen gevaar vormen voor het lichaam, kunnen de thymus verlaten en vestigen zich in lymfeklieren en beenmerg. Daar worden ze actief bij een infectie met ziekteverwekkers.

Iemand die in zijn jeugd een slecht werkende thymus heeft gehad, kan later last krijgen van zijn eigen afweersysteem. De afweercellen gaan dan cellen van het eigen lichaam aanvallen. Dat heet een auto-immuunziekte. Sarcoïdose is een auto-immuunziekte waarbij cellen worden gedood en vervangen door bindweefselcellen. Ook multiple sclerose (MS), een aandoening van het zenuwstelsel, is een auto-immuunziekte.
Auto-immuunziekten kunnen ook andere oorzaken hebben dan een slecht werkende thymus.

Lymfeknopen

De cellen in ons lichaam worden door minuscule haarvaatjes voorzien van zuurstof en voedingsstoffen. Niet al het vocht dat daarbij uit de haarvaatjes geperst wordt, keert terug in de aders. Een gedeelte vloeit als lymfe weg naar het lymfestelsel.
Uiteindelijk keert de lymfe via de borstbuis weer terug in het bloedvatstelsel. Voor die tijd passeert de lymfe eerst een aantal lymfeknopen.

Op bepaalde plaatsen in het lymfesysteem liggen lymfeknopen. Meerdere kleine lymfevaten dringen de knopen binnen en een grotere vat verlaat de knoop weer. Ze komen in groepen voor, op bepaalde plaatsen, zoals bijvoorbeeld in de oksels of in de hals.
In de lymfeknopen bevinden zich speciale cellen met veel uitlopers, de dendritische cellen. Deze kunnen ziekteverwekkers die zich in de lymfe bevinden, herkennen en onschadelijk maken. In lymfeknopen komen ook veel lymfocyten voor, die bacteriën en virus kunnen doden.
Lymfeknopen worden ook wel lymfeklieren genoemd. Dit is een verouderde naam, die stamt uit de tijd dat men de functie van de orgaantjes nog niet kende.

Milt

De milt ligt links onder de long, naast de maag.
Het is een zeer goed doorbloed orgaan. De meeste mensen kennen de milt omdat ze er soms last van krijgen bij het hardlopen (‘steken’).

De milt is een belangrijk orgaan van het afweersysteem. In de milt kunnen witte bloedcellen ontstaan. De milt heeft dus veel overeenkomsten met een lymfeknoop. De milt heeft echter nog meer functies. De milt breekt rode bloedcellen af maar kan ze ook produceren. Daarnaast kan de milt als extra bloedreservoir dienen bij een grote inspanning.

Beenmerg

Het rode beenmerg bevat de stamcellen.
Dat zijn cellen die gedurende het hele leven blijven delen (zie "De cellen van het afweersysteem").
In het rode beenmerg vinden de meeste celdeling van ons lichaam plaats.
Er ontstaan al snel enkele miljoenen cellen per seconde.
Het rode beenmerg bevindt zich vooral in platte botten zoals bekken, borstbeen, ribben en ruggenwervels.

Ligging en functies van het beenmerg

De mergholte van botten bevat het rode beenmerg.
Uit de stamcellen in het rode beenmerg ontstaan de bloedcellen (zowel rode als witte) en de bloedplaatjes. Bloedplaatjes spelen een rol bij de bloedstolling.
Witte bloedcellen ofwel leukocyten zijn belangrijk bij de afweer.

Bij jonge mensen bevindt het rode beenmerg zich in vrijwel alle botten.
Bij volwassen bevindt zich vrijwel alleen nog rood beenmerg in de platte en korte botten van het lichaam (bekken, borstbeen, ribben en rugwervels). Daarnaast bevatten de botten van armen en benen van volwassenen geel beenmerg. Het beenmerg is geel doordat er vet in is opgeslagen.

De cellen van het afweersysteem

Organen spelen een belangrijke rol bij de afweer tegen aanvallers.
In ons lichaam zijn ook sterk gespecialiseerde cellen actief tegen aanvallers.
De meeste van die cellen worden gemaakt in het beenmerg.

Stamcellen

Stamcellen in het beenmerg delen zich voortdurend.
Van de twee nieuwe cellen blijft er één stamcel. De andere verandert in een witte bloedcel, een rode bloedcel of in bloedplaatjes.

Er zijn verschillende typen witte bloedcellen.
De belangrijkste twee zijn T-lymfocyten en
B-lymfocyten. Andere witte bloedcellen die in het beenmerg ontstaan, zijn macrofagen en granulocyten. Alle witte bloedcellen spelen een rol in de afweer.

Bij stamcelonderzoek kweekt men stamcellen in het laboratorium. Behalve tot bloedcellen kunnen stamcellen zich ook ontwikkelen tot allerlei andere typen cellen, zoals hersencellen of spiercellen.
Die kunnen in de toekomst eventueel dienen ter vervanging van afwezige of kapotte cellen, weefsels en zelfs organen.

Witte bloedcellen

Er zijn verschillende typen witte bloedcellen (ook wel leukocyten), elk met een eigen functie. De witte bloedcellen verschillen van elkaar in uiterlijk en functie.

Witte bloedcellen spelen een rol bij de afweer tegen ziektekiemen. De witte bloedcellen worden gevormd in het beenmerg. T-lymfocyten migreren in een onontwikkeld stadium naar de thymus om daar verder te ontwikkelen.

Typen witte bloedcellen (VWO)
Alle bloedcellen, waaronder de verschillende typen witte bloedcellen, ontwikkelen zich uit stamcellen in het rode beenmerg.
We onderscheiden B-lymfocyt, T-lymfocyt, macrofaag, neutrofiele granulocyt, eosinofiele granulocyt en basofiele granulocyt. Regelstoffen als interleukine (IL) bepalen in welke richting een cel zich ontwikkelt.
EPO is een hormoon dat de vorming van rode bloedcellen stimuleert.

Functie van witte bloedcellen

Het lichaam wordt voortdurend bedreigd door ziektekiemen zoals bacteriën en virussen. Ook schimmelsporen, eencelligen en zelfs wormen kunnen schade toebrengen aan het lichaam. De verschillende witte bloedcellen hebben allemaal hun eigen functie in de bestrijding van deze ziekteverwekkers.
Soms vullen ze elkaar daar bij aan.

B-lymfocyt ofwel B-cel
Bron: NIAID
Maakt antistoffen tegen elk type ziekteverwekker.
 T-lymfocyt ofwel T-cel
Doodt cellen die een virus bevatten en kankercellen.
 Macrofaag
Bron: Cellsalive.com

Eet vreemde cellen en dode lichaamscellen op en verteert deze.

Neutrofiele granulocyt

Eet bacteriën en schimmels.

Eosinofiele granulocyt

Actief tegen parasieten zoals wormen.

Basofiele granulocyt

Zorgt dat bloedvaten zich verwijden.

Natural killercel

Doodt (net als T-cellen) cellen die door een virus geïnfecteerd zijn of andere lichaamsvreemde cellen.

    

 

  • Het arrangement Aanval en verdediging is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    VO-content
    Laatst gewijzigd
    2021-04-29 09:52:15
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    De Kennisbanken bevatten de theorie bij de opdrachten.
    Leerinhoud en doelen
    Biologie;
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld

  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

    Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

    Arrangement

    IMSCC package

    Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

    Voor developers

    Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.

  • Gebruik
    Weergave
  • Wikiwijs is een dienst van