Samenvatting Biologie H9 + 6.5 9.1 Ziekteverwekkers Kenmerken van groepen organismen waartoe ziekteverwekkers kunnen behoren: Bacteriën: produceren giftige stoffen à ziek, meestal wordt er antibiotica tegen gebruikt. Schimmels: infecteren meestal de huid of de luchtwegen, bekende infectie: zwemmerseczeem. Virussen: vermeerderen in gastheercellen. Dat betekent het einde van die cellen. Ééncellige dieren: prokaryoten; geen celkern, eukaryoten; wel celkern. Dekweefsels (=epitheel) Dekweefsels van je huid, longen en darmen houden ziekteverwekkers en lichaamsvreemde stoffen tegen. Deze dekweefsels vormen de grens tussen je inwendige en uitwendige milieu. Met je voedsel komen talloze microorganismen mee naar binnen. De meeste sneuvelen in het maagzuur. Beschermende reflexen zoals hoesten, niezen en zelfs braken helpen indringers te verwijderen. Huid Huid van ‘boven’ naar ‘binnen’: BINAS 87A. (Opperhuid, lederhuid, onderhuids bindweefsel) De cellen van de onderste laag van de opperhuid [de kiemlaag] delen zich voortdurend. Zo groeit je huid. Opperhuidcellen produceren een vettige stof: hoornstof (100% eiwit, geen vet). De hoornlaag bestaat uit dode versleten opperhuidcellen. De groeisnelheid van je huid is normaal in evenwicht met de slijtage van je huid aan de buitenkant. UV-straling UV-straling kan huidkanker veroorzaken. Per dag brengt UV-straling zo’n 100.000 beschadigingen toe aan het DNA in je huidcellen. Meestal repareert een cel die. Wanneer in zo’n cel het DNA niet wordt gerepareerd, kan er huidkanker ontstaan. Gelukkig verdikt onder invloed van UV-straling de bovenlaag van je huid, waardoor de straling moeilijker kan doordringen tot de kiemlaag. Een andere bescherming tegen UV-straling is de vorming van pigmentkorrels door de melanocyten. Deze cellen uit de kiemlaag geven via exocytose de pigmentkorrels af aan de huidcellen waarmee ze in contact staan. Rond de kern van die cellen hopen de pigmentkorrels zich op. Ze geven je huid een bruine kleur. Pigment speelt waarschijnlijk een rol bij het wegvangen van schadelijke stoffen die door UV-straling in de cellen worden gevormd. Het werkt slechts beperkt als een UV-filter. Slijmvlies In je luchtwegen en darmen is beschermend dekweefsel aanwezig: slijmvlies. Slijm vangt bij inademen stof op. Trilharen voeren slijm met stof naar je keelholte. Het slijm bevat bacterie dodende stoffen. 9.2 Aan de hand van een schema (b.v. BINAS 84I) de vorming van verschillende typen (witte) bloedcellen kunnen uitleggen. Afrijpen Afrijpen van B-cellen (lymfocyten) houdt in dat er een selectie plaats vindt: die B-cellen die antistof maken dat past op lichaamseigen antigenen worden aangezet tot apoptose (zelfdoding). Goed kunnen omschrijven wat een antigeen en een antistof is Antigenen: zijn eiwit/koolhydraat/vet moleculen aan de buitenkant van het celmembraan waaraan afweercellen kunnen “zien” (herkennen) of het een lichaamseigen of lichaamsvreemde cel is. Een antigeen kan een reactie van het afweersysteem op wekken waarbij antistoffen worden gemaakt. Antistof (=antilichamen=immunoglobulinen) zijn stoffen die gebruikt worden ter bestrijding van ziekteverwekkers. Antistoffen binden goed aan eiwitten op de buitenkant (antigenen) van ziekteverwekkers. Door deze binding maken antistoffen een ziekteverwekker meestal onschadelijk. Bovendien kunnen fagocyten ziekteverwekkers sneller fagocyteren wanneer ze met antistoffen ingekapseld zijn. Uitleggen dat de werking van lymfocyten altijd begint met een reactie op een antigeen(het herkennen van antigeen) Lymfocyten “zien” aan de buitenkant van de cel dat het een ziekteverwekker is of een slechte cel. En dan komt het afweersysteem in werking en wordt die cel gedood. 9.3 Immunoglobuline Een antistof is een bepaald eiwit, een zogenaamd immunoglobuline. Deze bestaat uit 2 delen. Het vaste deel geeft het immunoglobuline een vorkstructuur. Het variabele deel aan het uiteinde van de vork kan verschillen. Zo kan je afweer systeem miljoenen verschillende typen antistoffen maken. Voor elk antigeen is er een antistof.
B-lymfocyten B-lymfocyten zijn producenten van antistoffen. Elke onrijpe B-lymfocyt maakt een type antistof die op een type antigeen past. Deze immunoglobuline moleculen blijven eerst aan het membraan van de B-lymfocyt gebonden. Als de immunoglobuline moleculen aan antigenen van de ziekteverwekker binden, dan kan dat tot activering van de Blymfocyt leiden. Geactiveerde B-lymfocyten gaan vervolgens ongeveer eens per 12 uur delen. In 1 week; 20.000 dochtercellen. Dit proces heet klonale selectie. Een deel van de dochtercellen specialiseert zich tot plasmacellen. Deze cellen gaan allemaal dezelfde antistof maken en uitscheiden. Een ander deel van de B-lymfocyten specialiseert zich tot geheugenlymfocyt. Ze blijven na de ziekte in de lymfeklieren aanwezig. Door hun aanwezigheid kan het afweersysteem bij de 2e infectie sneller in actie komen. Van de infectie merk je dan niks meer. Je bent immuun. Fagocyten (macrofagen oa.) kunnen door fagocytose (=endocytose) bacteriën ‘opeten’. B-lymfocyten: maken antistoffen, B staat voor: ze rijpen in beenmerg. Lymfocyten;lymfe; je treft ze in daar aan, lymfeklier maakt geen lymfe. Virussen besmetten een lichaamscel met hun DNA of RNA. Dat zet de cel aan tot het maken van nieuwe virussen. Antistoffen kunnen niet aan virusantigenen binden zolang het virus binnen een lichaamscel zit. T-lymfocyten kunnen besmette lichaamscellen opsporen. Net als B-lymfocyten vermeerderen ze zich, nadat ze geactiveerd zijn, door klonale selectie en kunnen ze zich ontwikkelen tot geheugencellen. Ze kunnen ook aan antigenen van ziekteverwekkers binden met op antistoffen lijkende membraaneiwitten. Deze zogenaamde T-cel receptoren blijven echter in het membraan verankerd. Dat heeft te maken met de manier waarop T-lymfocyten virusgeïnfecteerde cellen bestrijden. Je hebt 3 typen T-lymfocyten: - Cytotoxische T-lymfocyten: vergiftigen andere cellen, lichaamseigen cellen die geïnfecteerd zijn - T-helper cellen: helpen bij het T-systeem, ‘wijzen’ B-lymfocyten de weg naar de geïnfecteerde dingen. En stimuleren B-lymfocyten om te delen. - T-supressor cellen: remt de deling van B-lymfocyten. Cellulaire afweer Alle lichaamscellen plaatsen voortdurend delen van in de cel voorkomende eiwitten op hun membraan. Ze doen dat met behulp van speciale ‘transportmoleculen’, de MHC-I-eiwitten. Daarmee laten deze aan cytotoxische Tlymfocyten ‘zien’ welke eiwitten ze maken. Een cytotoxische T-lymfocyt met een passende receptor kan een virusgeïnfecteerde lichaamscel ‘herkennen’ aan de stukjes lichaamsvreemd virusantigeen tussen de lichaamseigen eiwitstukjes. Na binding aan de lichaamscel geeft de cytotoxische T-lymfocyt eiwitten af die het celmembraan stuk maken. Dat is het einde van de virusbron. Opstarten van specifieke afweer T-helper lymfocyten spelen samen met macrofagen een rol in het opstarten van de specifieke afweer. Macrofagen brengen delen van gefagocyteerde ziekteverwekkers naar hun celmembraan met een andere klasse MHC-eiwitten, de MHC-II-eiwitten. In de lymfeklieren laten ze daarmee hun buit aan T-helper lymfocyten zien. T-helper lymfocyten kunnen met een passend receptor stukjes lichaamsvreemd antigeen herkennen. Binding aan deze stukjes antigeen kan tot activering van de T-helper lymfocyt leiden. Een actieve T-helper lymfocyt geeft signaalstoffen af: cytokinen. Daarmee worden andere T- en B-lymfocyten aangezet tot deling. Zonder activering door T-helper lymfocyten komt de specifieke afweer niet goed op gang. Afweer (specifiek en a-specifiek) - specifieke afweer, werkt alleen tegen 1 bepaalde soort ziekteverwekkers (bv. B-cellen die antistof maken) - a-specifieke afweer, werkt tegen meerdere ziekteverwekkers (bv. macrofagen die allerlei bacteriën opeten) Afweer (cellulair en humoraal) - cellulair: afweer door cellen - humoraal: afweer door ‘vocht’ (antistoffen) 9.4 Immuniteit Immuniteit is weerstand hebben tegen besmetting door een specifieke ziekteverwekker. Immunisatie: Natuurlijk Kunstmatig Actief Zelf antistof maken
Kinderziekte, 1 keer ziek, geheugencellen maken, nooit weer ziek
Passief Antistof krijgen
- tijdens zwangerschap: antistof krijgen via placenta naar kind - borstvoeding: antistof in melk van moeder¹
Vaccinatie, inspuiten met verzwakte ziekteverwekker of los antigeen: zelf geheugencellen maken etc. Antistof inspuiten, bv. als je naar het buitenland gaat, of als je het snel nodig hebt en je lichaam kan het niet maken²
1: raar, eiwit wordt meestal gelijk afgebroken in de maag, deze melkeiwitten zijn er op gebouwd om sterk te zijn. Het stelt niet veel voor à antistof komt niet verder dan darm à dus alleen tegen darm infecties 2: het maken van monoklonale antistoffen à kankercellen met antistof (B-lymfocyt) doen, kanker deelt snel: - antigeen inspuiten bij proefdier - B-lymfocyten worden geactiveerd à er ontstaan plasmacellen à vorming antistof - Kweek van hetzelfde proefdier kankercellen - Maak fusie product van plasmacel en kankercel à zo’n cel heet ‘hybridoma’, deze maakt antistof en deelt snel - Maak kweek van hybridoma’s, isoleer daar antistof uit. Antibiotica Bij een bacterie infectie kunnen antibiotica helpen. Antibiotica zijn afkomstig van schimmels. Ze remmen de celdeling van bacteriën. Virussen reageren niet op antibiotica. Als een bepaald antibioticum vaak wordt gebruikt, ontstaan resistente bacteriestammen. Die zijn ongevoelig voor het antibioticum. Selectief gebruik is daarom noodzakelijk. Allergie Bij een allergische reactie zijn mestcellen betrokken. Ze bevatten onder andere histamine. Dat werkt in op cellen van bloedvaten en spieren. Daardoor zwellen de slijmvliezen op en ontstaat een ontstekingsreactie. Een allergie als hooikoorts ontstaat in 2 stappen: Na het eerste contact reageert je afweersysteem op het allergeen met de productie van een bepaalde type antistof: IgE. De IgE-moleculen hechten zich aan receptoren op het membraan van mestcellen. Hierdoor zijn de mestcellen gevoelig geworden voor het allergeen. Bij het tweede contact begint de ellende eigenlijk pas. Wanneer er opnieuw graspollen in je neus komen, reageren de allergenen met de IgE-moleculen op het membraan van de mestcellen. Dit prikkelt de mestcellen tot het afgeven van histamine: de ontstoken slijmvliezen zijn een feit. Mestcellen: witte bloedcellen! Zijn bepaald type witte bloedcellen à kunnen histamine maken. 9.5 MHC: Major Histo Compatibility system Bij de eerste niertransplantatie waren er problemen: het nieuwe orgaan werd niet door het lichaam geaccepteerd. De afstotingsreactie is het gevolg van de activiteit van cytotoxische T-lymfocyten. Cytotoxische T-lymfocyten zijn gevoelig voor lichaamsvreemde MHC-eiwitten. Bij transplantaties spelen vooral de antigenen van het HLA-systeem een rol. HLA-antigenen zijn de MHC-eiwitten van de witte bloedcellen. Iedereen heeft een eigen HLA-structuur. HLA-systeem; weefsels worden afgestoten. Eeneiige tweelingen hebben dezelfde MHC-eiwitten. Stoten dus niet elkaars organen af. HLA-combinaties komen vaak niet voor 100% overeen. De patiënt krijgt dan medicijnen die de afweerreacties onderdrukken. AB0 stelsel Er zijn 2 verschillende typen antigenen in het AB0 stelsel, A en B genoemd. Je bloedgroep is erfelijk vastgesteld. a b Er zijn 3 allelen: het A-allel (I ), het B-allel (I ), en het 0-allel (i). Wanneer je bloedgroep A hebt, maakt je afweersysteem dus antistof anti-B. donor à A B AB 0 + : kan bij elkaar ontvanger â -* : klontert, kan niet A + ~ ~ : kan tot ½ liter B + ~ AB ~ ~ + ~ 0 + *heeft dus antistof tegen A/B, dus kan niet. 0 heeft antistoffen tegen A en B Bloedgroepen hebben al antistoffen zonder er ooit in aanraking mee geweest zijn. Nergens anders is dat zo. Problemen met bloedgroep-vreemd bloed worden veroorzaakt door het antigeen van de donor met de antistof van de ontvanger (niet andersom). Resus positief: wel resus antigeen, negatief: geen resus antigeen. Resus antagonisme: hemolytische problemen: voorbeeld: moeder negatief zwanger van baby positief. Als het bloed in contact komt met elkaar kan komen, zal moeder antistof maken. Antistof kan door placenta door, e dus dan krijgt baby antistof in zijn bloed. Antistof productie proces komt pas na week op gang, maar bij 2 kind zorgen geheugencellen dat dat proces veel sneller op gang komt en kunnen er wel problemen ontstaan. Positief moeder + negatief baby= baby heeft klein afweersysteem, dus zal niet veel antistoffen maken. e 2 kind heeft geen geheugencellen van vorige kind; dus zijn er geen problemen.
6.5 De bouw en werking van virus Virussen bestaan niet uit cellen. Ze bestaan uit DNA of RNA, omgeven door een eiwitmantel. Voor hun vermeerdering hebben ze andere organismen nodig. Wanneer een virus een cel binnendringt, hecht het zich eerst aan receptoren op het celmembraan. Dat verklaart de voorkeur van virussen voor bepaalde cellen: zonder passende receptor kan het virus niet naar binnen. Een virus heeft óf DNA óf RNA: DNA: adenovirus RNA: retrovirus Aids ontstaat door HIV. Dit virus tast het menselijk immuunsysteem aan. HIV is een retrovirus. Bij retrovirussen bestaat het erfelijk materiaal uit RNA. Het HIV hecht zich aan de receptoren die vooral aanwezig zijn op de T-lymfocyten van het afweersysteem. Met het RNA gaat een bijzonder enzym mee de T-cel in, het reverse-transcriptase. Dit enzym bouwt het virus-RNA om tot DNA. Dit DNA komt terecht in het DNA in de kern van de T-lymfocyt. Het ingebouwde virus-DNA dient als mal voor vele RNA-kopieën: het nieuwe virale RNA. Het maakt ook nieuwe eiwitmantels. Zijn er heel veel virusdeeltjes gevormd dan valt de cel uiteen. En dan gaan die virusdeeltjes weer in andere T-cellen en zo delen ze zich voort. Mensen met antistoffen tegen HIV zijn seropositief. HIV tast het immuunsysteem aan. Doordat het immuunsysteem verzwakt is, zijn seropositieve mensen gevoeliger voor infecties. Mensen met HIV noem je seropositief. Je kunt jarenlang seropositief zijn zonder er iets van te merken. Maar na korte of langere tijd zijn er teveel T-cellen kapot gegaan, en gaat HIV over in Aids. Mensen worden dan vatbaarder voor ziektes, krijgen last van gewichtsverlies, en allerlei andere aandoeningen. Het afweersysteem wordt steeds zwakker, zodat longontsteking of andere ziektes de kans krijgen het lichaam binnen te komen. Omdat deze ziektes door het verzwakte afweersysteem niet meer kunnen genezen, overlijden mensen er uiteindelijk aan. Behandeling van aids - Reverse-transcriptie remmers (bijvoorbeeld AZT) voorkomen dat er van het HIV-RNA DNA gevormd wordt. - Integrase-remmers (nog niet als medicijn bekend) voorkomen het inbouwen van viraal DNA in het DNA van de T-lymfocyt. - Protease-remmers (bijvoorbeeld ritonavir) voorkomen dat van de eiwitketens bouwstenen voor nieuwe virussen gevormd worden.
a b
