Isaac-biologie 5 D - Module 5 Immuniteit

5 MODULE

Groepsimmuniteit

In een niet zo ver verleden werd het door de heersende COVID-19-pandemie bijzonder snel duidelijk dat een populatie niet zomaar immuniteit opbouwt als groep.

Het idee achter groepsvaccinatie is dat het merendeel van de populatie beschermd is tegen de ziekteverwekker door middel van vaccinatie. De fractie waarvoor vaccinatie moeilijker ligt (zoals jonge kinderen, verzwakte personen ... ) wordt dan mee beschermd doordat de grote gevaccineerde groep de verspreiding indamt. De voorwaarde om dit te doen slagen, is dat de vaccinatie de transmissie (verspreiding) van het virus afremt.

Groepsimmuniteit ligt trouwens ook aan de basis van de gevoerde vaccinatiecampagnes bij kinderen (door Kind & Gezin, het CLB ... ) en beschermt ons als populatie tegen gevaarlijke ziektes zoals mazelen.

Besmetting kan niet vrij overgaan: via geïmmuniseerd naar vatbaar.

Ziekteverwekker gaat vrij over van besmettelijk naar vatbaar. besmettelijk vatbaar besmettelijk besmettelijk geïmmuniseerd vatbaar

Na verloop van tijd wordt er uiteraard ook natuurlijke immuniteit opgebouwd in de groep. Welke immuniteit er wordt opgebouwd in een menselijk lichaam tegen virussen en andere ziekteverwekkers en hoe immuniteit tot stand komt, daarover verder meer in deze module.

Opdracht:

Groepsimmuniteit is gebaseerd op vaccinatie, terwijl natuurlijke immuniteit steunt op het principe van bescherming door besmetting. Bespreek beide vormen van immuniteit in de klasgroep. Wat zijn mogelijke voor- en nadelen van beide? Garanderen ze dezelfde bescherming? Zijn er risico's? Wat is jullie standpunt en waarom?

1 Basisbegrippen

Ten eerste moeten we een duidelijk onderscheid maken tussen antigenen en antilichamen.

Een antigen is een stukje dat door het lichaam herkend wordt als ‘vreemd’ en waartegen het immuunsysteem zal reageren. Een antigen is dus niet de eigenlijke ziekteverwekker, maar slechts een stukje ervan dat in ons lichaam een respons opwekt. De eigenlijke ziekteverwekkers zijn virussen, bacteriën, schimmels, lichaamsvreemde eiwitten …

Biochemisch gezien kunnen antigenen uit zowel eiwitten, korte aminozuursequenties, polysachariden, lipiden als nucleïnezuren bestaan. Een grote variatie dus, en dat is ook niet zo verwonderlijk als je weet dat er op aarde zoveel verschillende ziekteverwekkers leven en er dus nog een pak meer biomoleculen bestaan.

Antilichamen zijn Y-vormige eiwitten die worden geproduceerd door het lichaam. Ze hebben als functie het vernietigen of neutraliseren van de antigenen die het lichaam binnendringen.

antigen en antilichaam antilichaam

3 bindingsplaats antigen

Een antigen is een fragment aan de buitenkant van een ziekteverwekker dat een immuunreactie uitlokt in het lichaam.

Een antilichaam is de verdedigingsstof van het lichaam tegen die lichaamsvreemde fragmenten (antigenen).

Antilichamen noemen we ook antistoffen of immunoglobuline (Ig).

2 Het immuunsysteem

2.1 Overzicht

Het immuunsysteem of afweersysteem is het verdedigingssysteem van een organisme tegen (mogelijke) ziekteverwekkers. Het is een verzamelnaam voor alle structuren die een bijdrage leveren bij de verdediging van het lichaam tegen ziekteverwekkers (pathogenen) en ziekte.

Het immuunsysteem bestaat uit een verzameling van organen, weefsels en cellen die samen het lichaam beschermen tegen een constant spervuur aan mogelijke pathogenen. Mogelijke pathogenen voor het lichaam zijn: virussen, bacteriën, fungi, protista, prionen (verkeerd gevouwen eiwitten) ...

Het immuunsysteem kan best als volgt samengevat worden:

HET IMMUUNSYSTEEM

AANGEBOREN IMMUNITEIT of niet-specifieke immuniteit altijd beschikbaar

aangeboren immuniteit: extern de huid + secreties huidlagen talg

opperhuid

lederhuid slijmvliezen + trilharen

aangeboren immuniteit: intern fagocyten

VERWORVEN IMMUNITEIT of specifieke immuniteit geactiveerd bij blootstelling aan specifiek pathogeen

verworven immuniteit: intern lymfocyten

Natural Killer cellen ontstekingsreactie

verdedigende proteïnen: het complementsysteem

het lymfevatenstelsel

humorale cellulaire respons respons B-cel T-cel

verdedigende proteïnen: antilichamen

lymfeknoop

De indeling is opgesteld om de werking van het immuunsysteem beter te kunnen begrijpen, maar er zijn geen strikte scheidingslijnen tussen de verschillende onderdelen van het immuunsysteem. Met andere woorden: al deze onderdelen houden de immuniteit samen in stand en zijn dan ook onderling verbonden.

2.2 De aangeboren of niet-specifieke immuniteit

De niet-specifieke immuniteit is de eerste verdedigingslinie en wordt opgebouwd door een reeks van systemen die volgende kenmerken vertonen:

• De respons is vrij snel maar niet-specifiek.

Er wordt dus geen onderscheid gemaakt naargelang het type indringer.

• Er is geen sprake van een geheugenfunctie.

Het niet-specifiek systeem zal dus bij een volgende aanval met eenzelfde ziekteverwekker gewoon op dezelfde manier reageren, alsof het afweersysteem de ziekteverwekker nog nooit ontmoette.

De niet-specifieke immuniteit wordt o.a. mee opgebouwd door externe en interne aangeboren factoren.

2.2.1 Aangeboren immuniteit: extern

• De huid en bijhorende secreties

Deze vormen een natuurlijke, mechanische en chemische barrière: door het afgescheiden zuur, zweet en talg krijgen micro-organismen het moeilijk om zich verder te ontwikkelen.

structuur van de huid

talgklier porie

haarschacht

hoornlaag (stratum corneum)

opperhuid (epidermis)

lederhuid (dermis)

onderhuids vetweefsel (subcutis) spier

• De slijmvliezen

plaveiselcellen

basale cellen

haaroprichter

zweetklier

haarzakje

slagader

ader

vetweefsel

Slijmvliezen bedekken o.a. de darmen, de luchtwegen en de vrouwelijke genitaliën. Ze beschikken over een antibacteriële werking. De heersende pH zorgt mee voor een dodende of remmende werking en trilhaarbewegingen verwijderen de micro-organismen mechanisch.

2.2.2 Aangeboren immuniteit: intern

• Fagocytose

Bepaalde leukocyten zoals macrofagen (en monocyten) kunnen door fagocytose andere cellen omsluiten en vernietigen.

• Natural Killer cellen (NK-cellen)

NK-cellen zijn lymfocyten die kankercellen en cellen die geïnfecteerd zijn met virussen herkennen.

• Ontstekingsreacties

Wanneer weefsels worden beschadigd door bacteriën, een trauma, toxines, hitte of een andere oorzaak, kan een ontstekingsreactie optreden. De beschadigde cellen geven chemicaliën vrij, waaronder histamine, bradykinine en prostaglandinen. Deze chemicaliën zorgen ervoor dat de haarvaten meer doorlaatbaar worden en de toename aan weefselvocht veroorzaakt een zwelling. De versterkte doorbloeding gaat gepaard met roodheid en warmte. Extra leukocyten (zoals macrofagen) infiltreren in het weefsel en gaan de oorzaak van de ontsteking te lijf: bacteriën worden gefagocyteerd.

Ontstekingsreacties

Weefselbeschadiging: chemische signalen (zoals histamine) worden vrijgegeven door geactiveerde macrofagen. Op de plaats van de verwonding zorgen deze macrofagen ervoor dat haarvaten verwijden.

• Complementeiwitten

Stollingseiwitten zetten een kettingreactie in gang die ervoor zorgt dat het bloed stolt.

De afgegeven chemische signalen trekken andere witte bloedcellen aan uit het bloed naar de plaats van de verwonding. De pathogenen worden gefagocyteerd en het weefsel geneest.

Complementeiwitten vervullen een tweeledige functie in het immuunsysteem. Enerzijds staan ze in voor de vernietiging (lysis) van cellen. Dit gebeurt wanneer een virus een lichaamscel heeft geïnfecteerd of wanneer een reactie optreedt op de antigenen aan de buitenzijde van een bacteriële cel. Anderzijds zorgen deze eiwitten ook voor aantrekking van fagocyterende cellen (chemotaxis).

We kunnen het complementsysteem op volgende wijze vereenvoudigen: Voor extra info:

Transformatie

De C3b-proteïne verandert van structuur waardoor het kan binden met andere moleculen, zoals het eiwit B. Hierdoor volgt opnieuw een kleine cascade (zoals te zien is in stap 4).

Afremming

In korte tijd zullen duizenden complementeiwitten een bacteriële cel te lijf gaan door deze te bedekken en af te remmen.

Het bacteriële celmembraan wordt aangetast waardoor er openingen in ontstaan. Hierdoor gaat de bacterie haar celinhoud verliezen, wat leidt tot het afsterven van de bacterie.

Celmembraan aanval

De vonk

Het complementsysteem kan geactiveerd worden door antilichamen of door contact met bacteriële suikers. Hierdoor wordt de passieve proteïne C3 omgezet in twee actieve proteïnen: C3a en C3b. Zo start een kettingreactie aan biochemische processen.

Aanhechting

C3b is een proteïne die zich makkelijk hecht aan het buitenoppervlak van bacteriën, virussen en fungi. Na de aanhechting volgt een meer solide verankering.

Rekrutering

Het gevormde complex van proteïnen activeert meer C3-proteïnen waardoor een versterkend effect optreedt.

Activatie

Activatie van fagocyterende cellen: chemische aantrekking van onder andere macrofagen.

Fagocytose

Vernietiging van de bacteriële cel door omsluiting.

C3b

C3a

C3a

2.3 De verworven of specifieke immuniteit: know your enemy!

2.3.1 Humorale en cellulaire respons

Een bijzondere eigenschap van het immuunsysteem is dat het in staat is om ziekteverwekkers te herkennen en op die manier sneller en efficiënter te reageren bij een volgend contact met dezelfde of verwante ziekteverwekker. Het is net dit inzicht geweest dat de basis voor het ontwikkelen van vaccins gevormd heeft.

Elke molecule die een reactie bij lymfocyten uitlokt, wordt een antigen genoemd. De meeste antigenen zijn moleculen aan het oppervlak van virussen of vreemde cellen, zoals cellen van bacteriën of parasitaire wormen.

Elke ziekteverwekker kan verschillende antigenen op het buitenoppervlak bevatten. Een aantal voorbeelden van antigenen die de trigger kunnen vormen, zijn:

• Moleculen uit schimmelsporen, stuifmeel en uitwerpselen van de huisstofmijt, toxines uitgescheiden door bacteriën ...

• Moleculen op celoppervlakken van getransplanteerd weefsel. Deze kunnen een immuunreactie uitlokken, net als bepaalde types rode bloedcellen een respons kunnen uitlokken (de basis voor de indeling in bloedgroepen).

• Antigenen die een overdreven reactie uitlokken die er niet hoort te zijn. We spreken dan van allergenen, omdat we op dat moment te maken hebben met een allergische reactie.

• Antigenen op de eigen lichaamscellen en weefsels. Als het lichaam hierop reageert, kunnen we te maken hebben met een auto-immuunziekte.

Het specifiek immuunsysteem kunnen we, om het beter te begrijpen, indelen in twee systemen:

• De humorale respons

Dit zijn de B-lymfocyten die ontstaan uit stamcellen in het beenmerg. Ze gaan de vrij rondzwevende partikels in het bloed te lijf. B-cellen verdedigen het lichaam voornamelijk tegen ziekteverwekkers die in lichaamsvloeistoffen (bloed en lymfe) circuleren.

• De cellulaire respons

Dit zijn de T-lymfocyten die ontstaan uit stamcellen in het beenmerg, maar zich verder ontwikkelen in de thymus (zwezerik). De T-lymfocyten zullen lichaamscellen vernietigen waarin zich vreemd (viraal) materiaal bevindt.

HUMORALE RESPONS

B-lymfocyten

Vallen indringers buiten de cellen aan (dus voor ze de cellen infecteren)

CELLULAIRE RESPONS

T-lymfocyten

Vallen de geïnfecteerde cellen aan

Het immuunsysteem ontwikkelt een grote diversiteit aan B-cellen en T-cellen, genoeg om een hoop mogelijke antigenen te herkennen en te binden. Een kleine populatie van elke soort lymfocyten ligt op wacht in je lichaam, klaar om antigenen te herkennen en te reageren.

Gedurende een mensenleven zal slechts een kleine fractie van de B-cellen en T-cellen ooit gebruikt worden, maar heel wat variaties zijn beschikbaar indien nodig.

WIST-JE-DAT

De naam ‘humorale respons’ is afgeleid van het Latijnse woord humores wat ‘lichaamssappen’ of ‘lichaamsvloeistoffen’ betekent.

Van datzelfde woord is ook het woord ‘humor’ afgeleid. Volgens de oude Grieken werd de gemoedstoestand van mensen immers bepaald door het (on)evenwicht tussen de vier belangrijkste lichaamssappen. Ook deelden ze de mensen op in vier temperamenten naargelang het overwegende lichaamssap: bloed (vurige, optimistische types), slijm (geduldige types), gele gal (humeurige types) en zwarte gal (neerslachtige types).

2.3.2 Verloop van de specifieke immuniteit

antigenen

vreemd eiwit

humorale respons B-cellen worden geactiveerd

bacterie virus

plasmacel

secretie van antilichamen

cellulaire respons T-cellen worden geactiveerd

eliminatie van antigen

+ T-helpercel

T-helpercel

cytotoxische T-cel

T-helpercel

cytokinen

geïnfecteerde cel

cytotoxische T-cel

doden van de geïnfecteerde cel

Mogelijke ziekteverwekkers dringen het lichaam binnen.

antigenen

Zoals eerder aangehaald bevatten mogelijke ziekteverwekkers moleculen aan hun buitenzijde die een immuunrespons kunnen starten. Dit kan uitgelokt worden door virussen, fungi, bacteriën, lichaamsvreemde eiwitten ...

vreemd eiwit bacterie virus

gastheer

Herkennen van de indringer.

We splitsen dus de specifieke immuniteit op in de humorale en cellulaire immuniteit of respons. In beide gevallen worden de antigenen herkend doordat er een tijdelijke specifieke binding ontstaat tussen antigen en receptor. humorale respons

B-cellen worden geactiveerd

gastheer

B-cel receptor antigen

cellulaire respons T-cellen worden geactiveerd

T-cel receptor

Bij de humorale respons zullen de antigenen die vrij rondzweven in het bloed en lymfe herkend worden door receptoren aan de buitenkant van B-lymfocyten.

Herkennen van antigenen door B-cellen

B-cel receptor bindt met een specifiek antigen

pathogeen

antigenen aan het oppervlak

vrij circulerende antigenen

B-cel B-cel

B-cel receptoren

Bij de cellulaire respons is het net iets complexer. Lichaamscellen worden geïnfecteerd door de pathogenen en gaan antigenen van de ziekteverwekker aan hun buitenoppervlak presenteren aan T-lymfocyten. Men spreekt van een antigen-presenterende cel (of APC).

fagocytose van de vreemde cel versmelting van vesikel en lysosoom enzymatische afbraak cel afgebroken tot kleine stukjes of antigenen antigenen worden gepresenteerd aan het celoppervlak

exocytose

Nadat de antigenen aan het buitenoppervlak herkend worden, volgt een respons. In sommige gevallen laat een cel dus zichzelf opruimen omdat het vreemd materiaal (het virus) in zich heeft.

Herkennen van antigenen door T-cellen

lichaamscel

T-cel receptor bindt met het lichaamseigen eiwit en een specifiek antigenfragment

T-cel

lichaamseigen eiwit

lichaamseigen eiwit presenteert een vreemd antigenfragment

De respons: het vernietigen van de ziekteverwekker.

A De humorale respons

T-cel receptor

Een antigen zal steeds zijn corresponderende B-cel gaan activeren doordat de B-celreceptor het specifieke antigen herkent. Door deze herkenning gaat de B-cel zich vermenigvuldigen (klonen) voor de aanmaak van voldoende antilichamen. Dit noemen we de klonale selectie (clonal selection). De activering gebeurt o.a. in de milt en lymfeklieren.

verschillende B-cellen herkennen verschillende antigenen

Een deel van de klonen gaat de geproduceerde antilichamen afscheiden voor bestrijding van het pathogeen. De overige klonen worden geheugencellen.

klonale selectie

antigenen op het oppervlak van een pathogeen antilichamen

B-celreceptor op het celoppervlak

kloon van B-geheugencellen kloon van plasmacellen

verschillende B-cellen herkennen verschillende antigenen

B De cellulaire respons

plasmacel

secretie van antilichamen

De klonen die antilichamen gaan afscheiden noemen we plasmacellen. Deze plasmacellen worden geactiveerd door de T-helpercellen (zie B. De cellulaire respons) en meer bepaald door de cytokinen die de T-helpercellen vrijgeven.

In de B-cellen worden vier polypeptiden gesynthetiseerd en samengevoegd tot één enkel Y-vormig eiwit. Dit antilichaam (eiwit) wordt vervolgens uitgescheiden.

De uiteinden van elk Y-vormig antilichaam vormen een gebied, de antigenbindende site, dat een specifiek antigen herkent en bindt.

eliminatie van antigen

Virussen die bezet zijn met antistoffen kunnen andere cellen niet langer binnendringen. Het complex dat ontstaat tussen ziekteverwekker en antilichamen neutraliseert het antigen. Na neutralisatie kan het pathogeen vernietigd worden via fagocytose door een macrofaag.

Bij de cellulaire respons gaan de T-cellen geïnfecteerde cellen herkennen doordat deze cellen de antigenen ‘presenteren’ aan hun buitenkant (APC).

Net zoals bij de humorale respons wordt er bij de cellulaire een corresponderende cel, in dit geval een T-cel, geactiveerd. En net zoals bij de humorale respons wordt ook hier de geactiveerde cel aangezet tot vermenigvuldigen. Er ontstaat dus een hoop klonen van de geactiveerde T-cel, waarvan een deel zich gaat differentiëren tot T-helpercel, en een deel tot cytotoxische T-cel (of T-dodercel).

doden van de geïnfecteerde cel

T-helpercellen geven verschillende soorten cytokinen af die meerdere processen reguleren. Zo stimuleren ze o.a. B-cellen tot differentiatie in plasmacellen die antilichamen produceren (zie A. De humorale respons). Daarnaast stimuleren T-helpercellen ook de werking van cytotoxische T-cellen.

Cytotoxische T-cellen verdedigen het lichaam tegen ziekteverwekkers die in lichaamscellen terechtgekomen zijn. Het zijn de enige T-lymfocyten die geïnfecteerde cellen werkelijk doden. Ze identificeren geïnfecteerde lichaamscellen omdat de vreemde antigenfragmenten worden ‘gepresenteerd’ door de geïnfecteerde cel.

Geheugencellen: herinneren van de indringers.

In beide types specifieke immuniteit ontstaan er geheugencellen in de lymfeknopen die tientallen jaren kunnen meegaan, klaar om geactiveerd te worden als het antigen opnieuw verschijnt. Wanneer eenzelfde (of nauw verwant) antigen een tweede keer wordt aangetroffen, zal de secundaire immuunrespons sneller zijn, van grotere omvang en van langere duur.

Geheugencellen zijn dus een goed voorbeeld van hoe informatie opgeslagen en gebruikt kan worden door levende systemen. In dit geval betreft het informatie over eerder aangetroffen ziekteverwekkers. Dit helpt het lichaam om infecties efficiënter te bestrijden.

Ook bij vaccinatie zoals bij SARS-CoV-2 merken we dat de informatie een tijd wordt opgeslagen en dus een snellere respons levert bij een daaropvolgende besmetting.

WARD, H., WHITAKER, M., FLOWER, B. ET AL. POPULATION ANTIBODY RESPONSES FOLLOWING COVID-19 VACCINATION IN 212,102 INDIVIDUALS. NAT COMMUN 13, 907 (2022).

2.4 Het lymfevatenstelsel

Het lymfevatenstelsel speelt een rol bij zowel de aangeboren immuniteit als de specifieke immuniteit (zie 2.1 Overzicht).

Het lymfevatenstelsel is opgebouwd uit een vertakt netwerk van lymfevaten, talrijke lymfeknopen en organen zoals de milt, appendix en amandelen.

De lymfevaten transporteren een vloeistof die lymfe genoemd wordt. Lymfe is vergelijkbaar met de interstitiële vloeistof rond de lichaamscellen (weefselvocht).

De twee belangrijkste functies van het lymfevatenstelsel zijn:

• Weefselvocht terugbrengen naar de bloedsomloop. Op die manier wordt de samenstelling van het bloed constant gehouden (homeostase).

• Het bestrijden van infecties.

Omdat de lymfevaten verspreid zijn over het lichaam, en er overal lymfeknopen voorkomen, kan het lymfevatenstelsel de toegangswegen naar de belangrijke organen beschermen. De lymfeknopen bevatten immers een opeenhoping van lymfocyten.

Ontstaan van lymfe en afvoer via het lymfevatenstelsel:

• Ter hoogte van de weefsels wordt plasma uit de haarvaten geperst door de bloeddruk (en het verschil in osmotische druk). Deze vloeistof komt dan terecht in de interstitiële ruimte rond de lichaamscellen.

• Dit laat uitwisseling toe van voedingsstoffen en afvalstoffen tussen haarvaten en omliggende weefsels.

• Het grootste deel van dit weefselvocht keert terug naar de haarvaten.

• Het overtollige vocht, nu lymfe genoemd, wordt afgevoerd via kleine lymfevaten die uitmonden in grotere lymfevaten.

vocht met onder andere zuurstof en voedingsstoffen

lymfevat lymfe klep cel

vocht met onder andere zuurstof en voedingsstoffen

haarvat

rode bloedcel

witte bloedcel

uitstroom van bloedplasma als de bloeddruk hoger is dan de osmotische waarde van het bloed

terugstroom van weefselvloeistof als de bloeddruk lager is dan de osmotische waarde van het bloed

3 Bloedgroepen

3.1 Het ABO-systeem

Het ABO-bloedgroepensysteem bij de mens is gebaseerd op drie allelen van een gen. Het zijn de verschillende combinaties van deze allelen die aanleiding geven tot de vier verschillende bloedgroepen A, B, AB en O (de vier fenotypes).

type rode bloedcellen

antigenen op rode bloedcellen

antilichamen in plasma

ABO-bloedgroepensysteem

bloedgroep A bloedgroep B bloedgroep AB bloedgroep O

geen antigenen A en B antigen B antigen A

In module 1 van het zesde jaar ‘Genetica’ zul je meer leren over allelen en fenotypes. anti-B anti-A geen anti-A en anti-B

Aan de buitenzijde van de rode bloedcellen kunnen we suikerachtige verbindingen terugvinden die licht kunnen verschillen. Het zijn net die verschillen die aanleiding hebben gegeven tot de indeling in de bloedgroepen volgens het ABO-systeem:

Legende rode bloedcel

Maar er is meer aan de hand: aangezien deze suikerachtige verbindingen een immuunrespons kunnen teweegbrengen, mogen we deze benoemen als antigenen. Dus spreken we van het antigen A en het antigen B dat al dan niet aanwezig is op de buitenzijde van de rode bloedcellen:

• bij bloedgroep A is het antigen A aanwezig

• bij bloedgroep B is het antigen B aanwezig

• bij bloedgroep AB zijn zowel het antigen A als het antigen B aanwezig

• bij bloedgroep O zijn geen van beide antigenen aanwezig

Het matchen van compatibele bloedgroepen is cruciaal voor veilige bloedtransfusies. Wanneer het bloed van de donor een antigen A of B bevat dat lichaamsvreemd is voor de ontvanger, dan zal de ontvanger antilichamen gaan produceren die een binding kunnen aangaan met de antigenen op de gedoneerde rode bloedcellen. Zo zal bloedgroep A de antilichamen anti-B produceren wanneer het in aanraking komt met gedoneerd bloed van bloedgroep B. Deze antilichamen anti-B vormen dan een complex met de antigenen B waardoor klontering of agglutinatie optreedt.

agglutinatie

Bij een transfusie met bloed van een verkeerde bloedgroep kan acute hemolyse optreden. De antistoffen van de ontvanger gaan dan de rode bloedcellen in het gedoneerde bloed afbreken. Symptomen die kunnen optreden zijn koorts, koude rillingen, pijn in de borst of onderrug ... Meer ernstige gevallen kunnen worden gekenmerkt door kortademigheid en lage bloeddruk en kunnen zich ontwikkelen tot een shock en intravasculaire stolling.

Schematisch overzicht:

Bloedgroep van ontvanger

Antigenen op rode bloedcellen

Antilichamen in bloedplasma

Bloedgroep van donor

Reactie als donorbloed in contact komt met antilichamen van het bloed van de ontvanger

O A B AB

Een eerste, voorlopige versie van het schema voor bloeddonatie kunnen we dan als volgt voorstellen:

Compatibiliteit van bloedgroepen donor ontvanger

3.2 De resusfactor

Het ABO-systeem is niet de enige classificatie die men gebruikt om bloedgroepen in te delen. Er bestaan immers nog andere genen en bijgevolg ook andere antigenen die een immuunrespons kunnen opwekken. Eén daarvan is de indeling gebaseerd op de aan- of afwezigheid van de resusfactor.

resusfactor

resusnegatief resuspositief

Het resusbloedgroepensysteem bestaat uit verschillende antigenen: D, C, c, E en e. Twee daarvan zijn belangrijk tijdens de zwangerschap: D en c. Met resuspositief bedoelt men dat het antigen D aanwezig is, met resusnegatief dat het afwezig is.

Incompatibiliteit kan optreden als de vader of donor resuspositief is, en de moeder resusnegatief. De baby kan in dat geval resuspositief zijn. Dan komen bloedgroep van moeder en foetus niet overeen. Dit kan leiden tot hemolyse bij de foetus wanneer er uitwisseling optreedt tussen het bloed van de moeder en het bloed van de baby.

bloed moeder

moeder resusnegatief kind resuspositief

na eerste zwangerschap

volgende zwangerschap

moeder resusnegatief

tweede resuspositief kind

bloed moeder bloed kind

placenta

resusantistoffen

placenta resusantistoffen

bloed moeder bloed kind

In het geval van een resus D-negatieve moeder en resus D-positieve baby, krijgt de moeder een anti-D-injectie aan het eind van de zwangerschap en nogmaals na de bevalling om de ontwikkeling van antilichamen tegen het bloed van de foetus te voorkomen. Deze anti-D-prik om de aanmaak van antistoffen te voorkomen is vooral van belang bij een eventuele volgende zwangerschap. Aanmaken van antilichamen kan gebeuren als tijdens de zwangerschap rode bloedcellen van de baby in de bloedbaan van de moeder terechtkomen. De kans hierop is het grootst tijdens de bevalling. Als bij een volgende zwangerschap de baby opnieuw resuspositief is, dan is er gevaar voor de ongeboren baby omdat de antistoffen in het bloed van de moeder het bloed van de baby aanvallen, waardoor de baby bloedarmoede en geelzucht kan krijgen. De antistoffen worden immers sneller gemobiliseerd omdat er geheugencellen gevormd werden. Resusfactor

Begin van de zwangerschap: bloedgroep en resusfactor van de moeder worden bepaald.

moeder is resuspositief

moeder is resusnegatief

Extra bloedonderzoek: bloed van de moeder wordt onderzocht op de aanwezigheid van resusantistoffen.

Oké, geen verdere onderzoeken nodig want geen gevaar.

moeder maakt resusantistoffen aan Uitgebreide onderzoeken volgen.

moeder maakt geen resusantistoffen aan

Week 27: bepalen van de resusfactor van de baby.

baby is resusnegatief

baby is resuspositief

moeder heeft antistoffen aangemaakt

Opnieuw bepalen van de antistoffen bij de moeder.

moeder heeft geen antistoffen aangemaakt

In week 30 krijgt de moeder een anti-D-prik om de aanmaak van antistoffen te voorkomen.

Binnen de 48 uur na de bevalling krijgt de moeder een tweede prik.

Oké, geen verdere onderzoeken nodig want geen gevaar.

Uitgebreide onderzoeken volgen met eventuele bloedtransfusie bij de baby in de baarmoeder.

In het geval van een resus c-negatieve moeder en resus c-positieve baby bestaat hetzelfde gevaar, maar hier bestaat geen injectie voor. In dat geval wordt via frequente bloedanalyses onderzocht of de moeder antistoffen aanmaakt tegen het bloed van de baby, en moet soms overgegaan worden tot een bloedtransfusie bij de baby in de baarmoeder.

Hernemen we nu deze afbeelding uit 3.1, dan begrijpen we hoe bloedgroepen getest kunnen worden aan de hand van de agglutinatiemethode.

Aan een bloedsample worden drie reagentia toegevoegd: anti-A, anti-B en anti-D. Naargelang het al dan niet optreden van agglutinatie of klontering kan de bloedgroep bepaald worden.

Zo zie je dat er geen agglutinatie optreedt met anti-A, maar wel met anti-B. De bloedgroep is dus al zeker B. In de derde test is er geen agglutinatie met anti-D, dus de factor anti-D is niet aanwezig in het sample. De bloedgroep is met andere woorden B-negatief.

3.3 Donor en ontvanger bij bloedtransfusie

Rekening houdend met het ABO-systeem en de resusfactor kunnen we het schema voor bloeddonatie dan als volgt uitbreiden:

Compatibiliteit van bloedgroepen donor

4 Verder oefenen?

Geef twee synoniemen voor antilichamen.

Waarin verschilt het specifiek van het niet-specifiek afweersysteem? Vervolledig de tabel.

Niet-specifieke afweer Specifieke afweer Reageert het altijd anders naargelang de ziekteverwekker die het lichaam binnenkomt?

Worden er geheugencellen gevormd?

Welke soort cellen spelen een rol?

Reageert het systeem snel?

Ligt het systeem aan de basis van vaccinatie?

Wie mag bloed ontvangen van de aangegeven donor? Kleur het infuus rood als de donor bloed mag geven aan de patiënt die zich aan het eind van het infuus bevindt.

De resusfactor

Wat is de betekenis van ‘resuspositief’ en ‘resusnegatief’ bloed?

In welk geval kunnen er problemen optreden tussen beide bloedtypes? Geef het type van de donor en van de ontvanger waarbij er agglutinatie kan ontstaan.

Waarom zullen er nooit resusproblemen ontstaan bij een eerste zwangerschap?

Waarom kan dit vanaf de tweede zwangerschap wel ernstige gevolgen hebben?

Hoe kan men gevaarlijke situaties voor de baby in de praktijk voorkomen?

Leg uit waarom iemand met bloedgroep A geen bloed mag geven aan iemand met bloedgroep B. Gebruik hiervoor de termen agglutinatie, antilichamen en antigenen.

Maak een schematische voorstelling met pijlen van het bloedtransfusieschema ABO.

Vul correct aan (antilichamen, antigenen en of er al dan niet agglutinatie optreedt).

Bloedgroep Antilichaam/ Antilichamen Antigen/ Antigenen

Reactie wanneer bloed van bloedgroep hieronder in contact komt met antilichamen van de bloedgroep links: AB A B O

Welke bloedgroep noemt men in het ABO-systeem de universele donor? En welke de universele ontvanger?

Naast bloeddonatie kun je bij het Rode Kruis ook terecht voor plasmadonatie. Daarbij wordt het plasma gescheiden van de rode bloedcellen, en stromen de rode bloedcellen terug naar je lichaam. Maak een gelijkaardig overzicht als het ABO-schema voor bloeddonatie, maar dan voor plasmadonatie.

Tot welke vormen van niet-specifieke afweer behoren volgende voorbeelden?

Voorbeeld

Niet-specifieke afweer

Organen worden afgebakend met epitheel. Vaak zijn dit meerdere cellagen die bijgevolg vochtverlies tegengaan maar ook moeilijk doordringbaar zijn voor microorganismen.

Onze huid is opgebouwd uit meerdere cellagen epitheel. Op de huid heerst een zuurtegraad die het mogelijke indringers lastig maakt.

Deze eiwitten zorgen voor de vernietiging van een bacterie en de aantrekking van fagocyterende cellen.

tumor antigen

receptor

Wat is de functie van volgende onderdelen in het humoraal afweersysteem?

antigen

stamcel

beenmerg

antilichaam

antilichaam-antigen complex

B-geheugencel

Wat is de functie van volgende onderdelen in het cellulair afweersysteem?

antigen

macrofaag

stamcel

beenmerg

thymus

T-lymfocyt: T-doder & T-helper

T-geheugencel

Leg uit of vul aan. Maak (indien nodig) gebruik van het internet.

Wat bedoelen we met:

besmetting

infectie

incubatietijd

Hoe noemt men met een specifieke term de incubatietijd bij een hiv-besmetting?

Wat is (ongeveer) de incubatietijd bij SARS-CoV-2 ?

Wat is het verschil tussen SARS-CoV-2 en COVID-19?

Opzoekoefening immunisatie: ga voor volgende vragen op onderzoek op het internet.

Waarin verschilt de samenstelling van een vaccin van die van een serum?

Leveren zowel een vaccin als een serum een betere bescherming bij een volgend contact met dezelfde ziekteverwekker? Verklaar.

Wat is het verschil tussen actieve en passieve immunisatie?

Zijn volgende situaties een vorm van actieve of passieve immunisatie?

Het doormaken van een ziekte als kind levert nadien immuniteit.

Via de moedermelk worden antistoffen aan de baby doorgegeven.

Vaccinatie

Toedienen van een serum.

Wanneer spreekt men van natuurlijke immunisatie? En wanneer van kunstmatige?

Wat zijn immunosuppressieve stoffen of immunosuppressiva? Bij welk soort aandoeningen kunnen deze stoffen nuttig zijn?

Wat is het fundamenteel verschil tussen een auto-immuunreactie en een allergische reactie?

Benoem de delen op de figuur die een rol spelen in het afweersysteem.

Afwijkend immuunsysteem

Soms laat het immuunsysteem het (even) afweten. Dit kan aanleiding geven tot een autoimmuunziekte, een allergie, kanker, aids …

Zoek voor volgende aandoeningen enkele symptomen, de factoren die aanleiding kunnen geven tot de manifestatie van de ziekte, of er een erfelijke component is en welke courante behandelingen mogelijk zijn.

Voorbeeld Symptomen Oorzaak Erfelijkheid Behandeling

auto-immuunziekte

allergie

kanker

aids

reumatoïde artritis

ziekte van Crohn

diabetes type I

taaislijmziekte

psoriasis

coeliakie

Immunotherapie is een behandeling speciaal bedoeld om het immuunsysteem gericht te activeren en versterken.

Voor welke aandoeningen kan dit zoal gebruikt worden? Kies twee aandoeningen en vervolledig vervolgens de tabel voor deze twee ziektes.

Voorbeeld Symptomen Oorzaak Erfelijkheid Behandeling

immunotherapie

Via deze links kun je alvast heel wat interessante info vinden:

STUDIEWIJZER

ik ken het! paginanummer

Ik ken het verschil tussen een antigen en een antilichaam en weet op welke manier de beide interageren. p. 4

Ik kan de samenhang kaderen tussen de verschillende aspecten van het immuunsysteem. p. 5

Ik kan de aangeboren of niet-specifieke immuniteit toelichten a.d.h.v. de belangrijkste interne en externe aangeboren factoren. p. 6-9

Ik kan de werking van het complementsysteem verklaren. p. 8-9

Ik kan de verworven of specifieke immuniteit toelichten a.d.h.v. de humorale en cellulaire respons. p. 10-16

Ik kan de functies van verschillende soorten cellen toelichten, zoals antigenpresenterende cellen, B-lymfocyten, T-helpercellen, cytotoxische T-cellen, geheugencellen … p. 11-16

Ik kan de werking en functie van het lymfevatenstelsel toelichten. p. 17

Ik kan de belangrijkste delen van het lymfevatenstelsel aanduiden op een gekregen tekening. p. 17

Ik kan het ABO-bloedgroepensysteem toelichten a.d.h.v. begrippen zoals antilichaam, antigen, agglutinatie … p. 18-19

Ik kan het belang van de resusfactor toelichten bij zwangerschap. p. 20-21

Ik kan het belang van de resusfactor toelichten bij bloeddonatie. p. 22

Ik ken de compatibiliteit van de verschillende bloedgroepen. p. 22

Ik kan actieve en passieve immunisatie toelichten a.d.h.v. voorbeelden. (extra) p. 29

Ik kan enkele belangrijke immuunsysteemgerelateerde aandoeningen uitleggen, zoals een auto-immuunziekte, allergie, kanker … (extra) p. 30-31

Colofon

Auteurs Diederik Maebe, Jonie Van de Gucht

Illustrator Lieven Vandenberghe

Eerste druk 2023

SO 0246/2023

Bestelnummer 65 900 0820 (module 5 van 5)

ISBN 978 90 4864 709 5

KB D/2023/0147/164

NUR 126

Thema YPMP1

Verantwoordelijke uitgever die Keure, Kleine Pathoekeweg 3, 8000 Brugge

RPR 0405 108 325 - © die Keure, Brugge

Die Keure wil het milieu beschermen. Daarom kiezen wij bewust voor papier dat het keurmerk van de Forest Stewardship Council® (FSC®) draagt. Dit product is gemaakt van materiaal afkomstig uit goed beheerde, FSC®-gecertificeerde bossen en andere gecontroleerde bronnen.