Afweer

Inleiding

Iedereen heeft wel eens een wondje in de huid. Zo’n wond biedt schimmels, bacteriën en andere ziekteverwekkers een kans om bij de voedingsstoffen in ons lichaam te komen. Er is in ons lichaam voortdurend een afweersysteem actief. De aangeboren, a-specifieke afweer is de eerste barrière die lichaamsvreemde stoffen tegenkomen.
Een groot deel wordt onschadelijk gemaakt voordat ze ons lichaam binnenkomen. Er is ook een gedeelte van het afweersysteem dat op gang komt als er een specifieke ziekteverwekker aanwezig is.
Die ziekteverwekker wordt dus herkent!
De specifieke afweer ontstaat in de loop van je leven en bestaat uit witte bloedcellen en antistoffen.

 

Aspecifieke afweer

De aangeboren, aspecifieke afweer is de eerste barrière die lichaamsvreemde stoffen tegenkomen. Een groot deel wordt onschadelijk gemaakt voordat ze ons lichaam binnenkomen. Denk erom dat biologen je lichaam zien als een buis (maag-darmkanaal) in een buis. Alles wat ’in’ onze ademhalingsorganen, spijsverterings- en voortplantingsorganen zit is dus eigenlijk nog ‘buiten’.
Daarom zijn huid en slijmvliezen ook zo belangrijk.
Wanneer een ziekteverwekker door die verdediging heen komt dan reageert het lichaam met een ontstekingsreactie.

Lagen van de huid

De huid is maar 1-2 mm dik, maar bestaat toch uit verschillende lagen.
De opperhuid is een laag cellen aan de buitenkant. De opperhuid bestaat uit de hoornlaag en een kiemlaag. In de hoornlaag bevinden zich dode cellen met veel hoorn. De hoornlaag is ondoordringbaar voor bacteriën. Ook een laagje talg op de huid biedt bescherming tegen bacteriën. De kiemlaag bestaat aan de onderkant uit een laag delende cellen. Er worden voortdurend nieuwe cellen gevormd, die later dood gaan en dan de hoornlaag vormen. Tussen de cellen van de kiemlaag liggen pigmentvormende cellen. Onder invloed van zonlicht produceren ze de donkere kleurstof melanine. Toch is UV-straling ook noodzakelijk voor de mens, nl. voor de vorming van vitamine D in de huid.

Onder de opperhuid bevindt zich de lederhuid met daarin bloedvaten, zweetkliertjes, zintuigen, haarwortels en haarspiertjes. Pijnzintuigen waarschuwen voor beschadigingen door bijvoorbeeld scherpe voorwerpen. Warmte- en koudezintuigen waarschuwen voor een te hoge of te lage temperatuur. Druk- en tastzintuigen waarschuwen voor een te zware belasting van de huid.

Onder de lederhuid bevindt zich de onderhuidse vetlaag. Vet heeft een beschermende en isolerende functie en vormt ook een energievoorraad.
Iemand met een dikke vetlaag heeft het minder snel koud. Als je veel eet, wordt je vetlaag steeds dikker.

Bouw van de huid

De huid is opgebouwd uit drie lagen:

Opperhuid: beschermt tegen bacteriën, uitdroging en UV.
Lederhuid:

  • bevat zintuigen die waarschuwen tegen beschadiging
  • zorgt voor handhaven van temperatuur door doorbloeding
  • vormt pigment als bescherming tegen beschadiging door Uv-straling.

Onderhuids bindweefsel: isoleert door vetlaag en vormt een opslagplaats voor energierijk vet.

Slijmvliezen en andere verdediging

Aan de binnenkant van ons lichaam bedekken slijmvliezen de plaatsen die in aanraking komen met het externe milieu. Slijmvliezen zijn in feite een voortzetting van de huid naar binnen toe. Bij je lippen gaat de huid bijvoorbeeld over in de slijmvliezen van de mondholte. Andere plekken in je lichaam die met slijmvlies bedekt zijn, zijn: ogen, neus, keelholte, voorhoofdholtes, ademhalingsstelsel (luchtpijp, longen), spijsverteringsstelsel (maag, darmen), uitscheidingsstelsel (blaas, urineleider) en voortplantingsstelsel (vagina, baarmoeder). Slijmvlies produceert slijm (mucus). In het slijm zitten antistoffen en enzymen die bacteriën doden. Voor veel ziekteverwekkers is de dikke slijmlaag moeilijk doordringbaar. Op de slijmvliescellen bevinden zich bovendien afweercellen die ziekteverwekkers ‘opeten’.

Doordat er steeds nieuwe cellen in de slijmlaag worden gevormd, krijgen bacteriën geen kans om er diep in door te dringen. Trilhaarcellen voeren het slijm met de ziekteverwekkers af. Het slijm uit de luchtpijp komt zo in de mondholte terecht. Slijmvlies in je maag beschermt ons tegen de zure maaginhoud. De zure maaginhoud maakt bacteriën en virussen onwerkzaam en kan zelfs botjes oplossen.
Om de baarmoeder tegen infecties te beschermen is er een slijmprop in de baarmoedermond die alleen bij de menstruatie en bevalling  tijdelijk verdwijnt. De buitenkant van je ogen, je hoornvlies bestaat niet uit huid en slijmvliezen. Het hoornvlies wordt beschermd door traanvocht. Daarin zitten speciale enzymen (lysozymen) die bacteriën kunnen afbreken.

Ontstekingsreactie

Wanneer een ziekteverwekker toch door de verdediging van huid en slijmvliezen heen breekt, antwoordt het lichaam met een ontstekingsreactie.
Die reactie heeft drie functies:

  1. Het opstarten van een afweerreactie door het aantrekken van afweercellen
  2. barrière tegen verdere verspreiding opwerpen
  3. weefselherstel bevorderen

Daarvoor worden witte bloedlichaampjes naar de plaats des onheils gedirigeerd. De meeste daarvan zijn vreetcellen (macrofagen) die proberen de bacteriën te omhullen (endocytose) en af te breken. Ook maken macrofagen signaalstoffen (cytokines) waardoor er nog meer cellen komen helpen. De ontstekingsreactie gaat gepaard met het warm en rood worden van de aangetaste plek.
Ook zal een zwelling optreden en voel je pijn.

Specifieke afweer

De verworven specifieke afweer wordt verzorgd door een grote groep verschillende witte bloedlichaampjes (leukocyten). B-lymfocyten en T-lymfocyten hebben elk een eigen functie.

De humorale afweer wordt verzorgd door B-lymfocyten. Die kunnen na activering veranderen in plasmacellen die antistoffen maken
Bij de cellulaire afweer vallen T-lymfocyten cellen aan die door een virus geïnfecteerd zijn. Ze proberen die cellen te vernietigen.
NK-cellen doden virus geïnfecteerde cellen en ook tumorcellen.

Antigenen/antistoffen

Antigenen
Het celmembraan van elk organisme heeft een eigen, unieke samenstelling van eiwitten. Dit zorgt ervoor dat de cellen van het lichaam elkaar kunnen herkennen. Als een witte bloedcel (leukocyt) een lichaamseigen cel tegenkomt met bekende eiwitten, dan gebeurt er niets. Als de witte bloedcel echter ‘vreemde’ eiwitten of andere onbekende moleculen tegenkomt, dan komt hij in actie.

De eiwitten of stoffen die een reactie bij een witte bloedcel oproepen, heten antigenen. Antigenen zijn meestal te vinden op bacteriën, virussen en lichaamsvreemde cellen. Ook sommige stoffen kunnen optreden als antigen, zoals bepaalde eiwitten die allergie veroorzaken.

Pollenkalender
Hooikoorts is een vorm van allergie. Op de pollenkalender kun je zien in welke maand welke pollen te verwachten zijn. De verschillende kleuren geven aan in welke mate de pollen allergische reacties veroorzaken.

Antistoffen
Een antigen is een stof die in het lichaam de productie van antistoffen oproept (antigen komt van ‘antibodies generating’).
Antistoffen hechten zich vast aan antigenen.
Daardoor worden de antigenen beter opgemerkt door de cellen van ons afweersysteem.

Speciale vreetcellen in ons lichaam kunnen zo’n antigen-antistof complex goed herkennen en verzwelgen. Dit proces heet fagocytose.
De vreetcellen in ons lichaam worden fagocyten genoemd.
Een andere naam voor grote vreetcellen is macrofagen.
In bepaalde gevallen zijn antistoffen zelf ook in staat om ziekteverwekkers te doden.

Seropositiviteit

Zodra een bepaalde ziekteverwekker het lichaam is binnengedrongen, komt onze afweer in actie. Er worden dan antistoffen geproduceerd. Het lichaam beschikt over meerdere typen afweerstoffen voor meerdere typen ziekteverwekkers. Van elk type antistof zijn er ook weer veel varianten, die allemaal uniek zijn. Als een arts bepaalde antistoffen in het bloed aantreft, kan hij dus vaak meteen zeggen om welk antigen en dus om welke ziekteverwekker het gaat.

Aids wordt veroorzaakt door het aidsvirus (HIV).
Mensen die met HIV besmet zijn, hebben in hun bloed specifieke antistoffen tegen dit virus. Bij een aidstest wordt gekeken of er antistoffen tegen HIV in het bloed voorkomen. Is dit het geval, dan ben je seropositief.

Humorale afweer

B-lymfocyten worden gemaakt in het rode beenmerg van platte beenderen zoals ribben en bekken. Ze bezitten moleculen in hun celmembraan die passen op de antigenen van bepaalde ziekteverwekkers.
Deze moleculen zijn receptoren, maar tegelijkertijd antistoffen.
Als ze met passende antigenen contact maken, kunnen ze in een aantal gevallen meteen antistoffen produceren die passen op die antigenen.
Ze veranderen dan van vorm en worden plasmacellen.
Dit zijn een soort fabriekjes voor antistoffen.
In andere gevallen hebben ze hulp nodig van T-lymfocyten.

De antistoffen zijn specifiek voor de ziekteverwekker en helpen bij het doden van de ziekteverwekker.
De antistoffen bestaan uit speciale eiwitten, de immunoglobulinen (afgekort Ig).

Immunoglobulines (VWO)

Omdat er verschillende antigenen zijn, zijn er ook verschillende antistoffen ofwel immunoglobulinen (Ig’s) nodig. Dit is mogelijk doordat immunoglobulinen een plaats op hun molecuul bezitten waarvan de bouw kan variëren. De plaats waar de verschillen optreden, heet de variabele regio.

Er zijn negen verschillende typen Ig’s:

  • 4 van het type IgG
  • 2 van het type IgA
  • IgM
  • IgE
  • IgD

Elk type bestaat uit meerdere varianten met een eigen antigeenherkenning.
De verschillende immunoglobulinen werken zelfstandig of samen bij het onschadelijk maken van antigenen.

De cellulaire afweer

Een T-lymfocyt heeft, net als een B-lymfocyt, specifieke receptoren die passen op antigenen van een bepaalde ziekteverwekker. T-lymfocyten worden gemaakt uit stamcellen in het rode beenmerg. Daarna verhuizen ze naar de thymus, waar ze zich verder ontwikkelen.
Daarbij ontstaan drie typen dochtercellen:

  • T-helpercellen
  • cytotoxische T-cellen
  • T-geheugencellen

De T-helpercel maakt andere T-lymfocyten, macrofagen en B-lymfocyten actief. De cytotoxische T-lymfocyt doodt ziekteverwekkers op dezelfde manier als natural killercellen, door ze met enzymen in te spuiten.

Ontwikkeling van specifieke immuniteit

De aspecifieke ofwel aangeboren immuniteit beschermt de mens tegen de gebruikelijke aanvallen van ziekteverwekkers. Deze vorm van immuniteit is echter niet altijd afdoende. Daarom beschikken we over nog een ander immuunsysteem: de specifieke ofwel verworven immuniteit. Dit systeem ‘slaapt’ normaal gesproken en wordt pas geactiveerd als het lichaam wordt belaagd door een ziekteverwekker die te sterk is voor het aspecifieke immuniteitsysteem.

Receptoren en antigenen

De stamcellen uit het beenmerg produceren lymfocyten.
Die lymfocyten zijn niet hetzelfde: elk heeft zijn eigen receptoren en kan daardoor aan een ander antigen of aan een andere antigencombinatie binden.
Elke lymfocyt is dus specifiek voor een bepaald antigen of een bepaalde antigencombinatie.

Rol van de thymus

De thymus ofwel zwezerik is een orgaan dat actief is tot in de puberteit. In de thymus wordt bepaald welke T-lymfocyten mogen blijven bestaan en welke niet.
De lymfocyten die lichaamseigen cellen aanvallen, worden gedood.
De cellen die dat niet doen, blijven leven.
Na de puberteit ontstaan normaal gesproken geen afwijkende lymfocyten meer. Het arsenaal aan verschillende lymfocyten is dan compleet.

MHC-I en MHC-II

Selectie van de juiste stam? Ziektekiemen zoals bacteriën en virussen bevatten antigenen. Bacteriën worden dan ook verzwolgen door fagocyten zoals macrofagen. De macrofaag breekt de ziekteverwekker af en plaatst stukken daarvan op zijn celmembraan. Door virussen geïnfecteerde cellen kunnen ook stukjes van het antigeen op hun celmembraan plaatsen. In beide gevallen ontstaan een Antigeen Presenterende Cel (APC). Deze stukken werken als antigenen en worden ingebouwd in glycoproteïnen. Bij ons heten die glycoproteïnen deHLA’s (Human Leucocyte antigens). De taak van die glycoproteïnen is om de antigene determinant zo op de T-celreceptoren te krijgen dat er een verschil kan worden gemaakt tussen lichaamseigen en lichaamsvreemd. De code voor de glycoproteïnen zit in het deel van het genoom dat Major Histocompatibility Complex wordt genoemd (MHC). De algemene naam voor deze moleculen is dan ook MHC-eiwitten.
Er zijn twee groepen MHC-eiwitten. De MHC-I eiwitten zitten op elke kerndragende cel in ons lichaam. Zij plaatsen de antigene fragmenten op de celmembraan van de cel. Cytotoxische T-cellen herkennen dankzij het receptoreiwit CD-8 deze stukjes, ze koppelen aan de betreffende cel en vernietigen die. witregel MHC-II eiwitten zijn te vinden op de membraan van B-cellen, macrofagen en andere APC. T-helpercellen met CD-4 moleculen herkennen die stukjes van het antigeen die zitten aan het MHC-II molecuul op de APC. Vervolgens kunnen B-cellen worden geactiveerd om antistoffen te gaan produceren.

Relaties tussen cellen van het afweersysteem

T-lymfocyten en B-lymfocyten reageren op een antigen waarvoor zij de receptoren bezitten. T-lymfocyten reageren daarbij niet alleen op ziekteverwekkers, maar ook op APC’s. B-lymfocyten kunnen zelfstandig reageren op een antigen door het maken van antistoffen.
Vaak moeten ze echter geactiveerd worden door een T-lymfocyt.
Een dergelijke T-lymfocyt heet een T-helpercel.

T-helpercellen kunnen ook andere cellen activeren, zoals macrofagen.
Ze kunnen ook andere typen T-lymfocyten, de cytotoxische T-lymfocyten ofwel CTL’s, activeren om cellen te doden. T-helpercellen worden dus geactiveerd, maar ze activeren zelf ook andere cellen.
Ze doen dit met boodschappermoleculen die verschillende namen hebben, zoals interferon en cytokines.

Geheugencellen

Als er voldoende T-Lymfocyten en B-Lymfocyten zijn gemaakt, wordt de ziekteverwekker onschadelijk gemaakt. De lymfocyten zijn nu overbodig geworden en verdwijnen langzaam uit het bloed. Er zijn echter cellen die worden opgeslagen als geheugen, de geheugencellen. Deze cellen kunnen snel in actie komen als er weer een infectie met passende antigenen langskomt. Geheugencellen zorgen dus voor blijvende immuniteit.

  • Het arrangement Afweer 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 10:19:03
    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