Afweer

Het immuunsysteem verdedigt het lichaam tegen ziekteverwekkers en veranderde eigen cellen. Het wordt onderverdeeld in een aangeboren afweer die alle dieren bezitten, en een verworven afweer die alleen bij gewervelde dieren voorkomt. Dit thema gaat over de afweerreacties van mensen. Ook de rol van deze afweerreacties bij orgaantransplantaties en bloedtransfusies komt aan bod.

Snel navigeren door HOOFDSTUK 4 van VWO 6

Paragrafen

1. Bescherming
2. Afweer
3. Immuniteit
4. Transplantatie en bloedtransfusie
Begrippen
Oefenen

Leerdoelen


  • Je kunt de werking en functie van de huid bij de afweer van de mens beschrijven.

  • Je kunt de verschillen tussen lichaamsvreemde en lichaamseigen stoffen beschrijven.

  • Je kunt de verschillen tussen chemische en mechanische afweer beschrijven.

  • Je kunt de vormen van aangeboren afweer beschrijven.

  • Je kunt de vormen van verworven afweer beschrijven.

  • Je kunt de onderlinge relatie van de delen van het immuunsysteem toelichten.

  • Je kunt beschrijven op welke manieren immuniteit kan ontstaan.

  • Je kunt beargumenteren welke problemen kunnen ontstaan door antigenen bij transplantaties en bloedtransfusies en op welke wijze deze kunnen worden aangepakt.

Paragraaf 1: Bescherming

  • Je kunt de werking en functie van de huid bij de afweer van de mens beschrijven.

  • Je kunt de verschillen tussen lichaamsvreemde en lichaamseigen stoffen beschrijven.

  • Je kunt de verschillen tussen chemische en mechanische afweer beschrijven.

Het immuunsysteem verdedigt het lichaam tegen ziekteverwekkers, zoals bacteriën, virussen, schimmels en parasieten. Dit systeem wordt onderverdeeld in een aangeboren afweer, die bij alle dieren voorkomt, en een verworven afweer, die alleen bij gewervelde dieren voorkomt.

Inwendig en uitwendig milieu

Het lichaam wordt voortdurend blootgesteld aan ziekteverwekkers uit het uitwendige milieu. Dit zijn onder andere virussen, bacteriën, schimmels en parasieten. Het inwendige milieu wordt gescheiden van het uitwendige milieu door dekweefsel, zoals de huid, longslijmvliezen en darmslijmvliezen. De inhoud van het maag-darmkanaal wordt beschouwd als uitwendig milieu, omdat het via de mond en anus in verbinding staat met de buitenwereld.

Lichaamsvreemde stoffen

Ziekteverwekkers kunnen het lichaam binnendringen via luchtwegen, spijsverteringsstelsel of wonden in de huid. Stoffen of cellen die niet van het lichaam zelf afkomstig zijn, worden lichaamsvreemd genoemd en kunnen een immuunrespons opwekken. Het immuunsysteem onderscheidt lichaamseigen stoffen van lichaamsvreemde stoffen, zodat eigen cellen niet worden aangevallen.

Infecties en ziekteverwekkers

Het binnendringen van ziekteverwekkers wordt een infectie genoemd. Verschillende typen ziekteverwekkers veroorzaken ziekten op verschillende manieren:

  • Bacteriën scheiden toxinen (giftige stoffen) uit, waardoor ziekteverschijnselen ontstaan.
  • Schimmels infecteren vooral de huid en luchtwegen.
  • Virussen dringen cellen binnen en vermeerderen zich in de gastheercel.

Virussen en virusinfecties

Virussen bestaan uit DNA of RNA, omgeven door een eiwitmantel (capside). Ze kunnen zich niet zelfstandig voortplanten, maar gebruiken de gastheercel om nieuwe virusdeeltjes te maken. De infectie verloopt in vier fasen:

  1. Aanhechting: Het virus bindt zich aan receptoren op de gastheercel.
  2. Injectie: Het virus-DNA of virus-RNA wordt in de cel gebracht.
  3. Vermenigvuldiging: De gastheercel maakt nieuwe virusdeeltjes.
  4. Vrijlating: De cel barst open of scheidt de nieuwe virussen uit.

Virussen kunnen ziekte veroorzaken door cellen te doden, enzymen af te geven of toxinen te laten produceren. De schade is afhankelijk van het herstelvermogen van het geïnfecteerde weefsel. Sommige virussen, zoals het poliovirus, tasten zenuwcellen aan en veroorzaken blijvende schade.

De eerste verdedigingslinie

Het lichaam beschikt over een mechanische afweer en een chemische afweer om ziekteverwekkers buiten te houden.

  • Mechanische afweer: De huid en slijmvliezen vormen een fysieke barrière tegen indringers. Slijm, traanvocht en speeksel spoelen ziekteverwekkers weg.
  • Chemische afweer: Stoffen zoals zoutzuur in maagsap doden bacteriën. Zweet en talg maken de huid zuur, waardoor schadelijke bacteriën moeilijk kunnen overleven.

Daarnaast bevat het lichaam goede bacteriën die de groei van schadelijke bacteriën tegengaan. Deze bevinden zich op de huid en in het darmkanaal en behoren tot de mechanische afweer.

Bescherming tegen UV-straling

De huid beschermt niet alleen tegen ziekteverwekkers, maar ook tegen uitdroging, beschadiging en UV-straling. In de kiemlaag van de huid bevinden zich melanocyten, die het pigment melanine produceren. Melanine beschermt de delende cellen tegen de schadelijke effecten van UV-straling.

Paragraaf 2: Afweer

  • Je kunt de vormen van aangeboren afweer beschrijven.

  • Je kunt de vormen van verworven afweer beschrijven.

  • Je kunt de onderlinge relatie van de delen van het immuunsysteem toelichten.

Het immuunsysteem beschermt het lichaam tegen ziekteverwekkers, zoals bacteriën, virussen, schimmels en parasieten. Dit systeem bestaat uit aangeboren afweer, die snel maar aspecifiek reageert, en verworven afweer, die een gerichte reactie op specifieke ziekteverwekkers biedt.

Aangeboren afweer

De aangeboren afweer is een niet-specifieke verdediging die snel reageert op verschillende ziekteverwekkers. Dit afweersysteem komt voor bij alle dieren en planten en wordt direct geactiveerd bij een infectie.

  1. Fagocytose

    • Fagocyten zijn witte bloedcellen die ziekteverwekkers insluiten en verteren. Dit proces heet fagocytose.
    • Granulocyten reageren binnen enkele minuten op binnendringende ziekteverwekkers door ze te fagocyteren. Ze sterven meestal na deze reactie, wat bijdraagt aan de vorming van etter (pus).
    • Monocyten kunnen zich ontwikkelen tot macrofagen, die in staat zijn meerdere ziekteverwekkers te vernietigen zonder direct af te sterven.
    • Dendritische cellen komen vooral voor in de huid en slijmvliezen en helpen het immuunsysteem te activeren.

  2. Koorts en ontstekingsreacties

    • Macrofagen kunnen koorts veroorzaken door de afgifte van bepaalde stoffen. Een hogere lichaamstemperatuur versnelt de afweerreacties.
    • Ontstekingsreacties zorgen voor een verhoogde doorbloeding, waardoor fagocyten sneller op de plek van de infectie aankomen.

  3. Antibiotica

    • Antibiotica doden bacteriën en versterken tijdelijk de afweer van het lichaam.
    • Ze werken alleen tegen bacteriële infecties, niet tegen virussen.

Verworven afweer

De verworven afweer is een specifieke afweer die langzaam op gang komt en zich richt op één type ziekteverwekker. Dit systeem komt alleen voor bij gewervelde dieren en maakt gebruik van T-lymfocyten en B-lymfocyten.

  1. Lymfocyten

    • Ontstaan uit stamcellen in het rode beenmerg.
    • B-lymfocyten ontwikkelen zich in het beenmerg en produceren antistoffen.
    • T-lymfocyten rijpen in de thymus en zijn betrokken bij de bestrijding van geïnfecteerde cellen.

  2. Antigeen-herkenning

    • Lymfocyten herkennen antigenen, eiwitten op het oppervlak van ziekteverwekkers, en starten een gerichte afweerreactie.
    • B-lymfocyten produceren antistoffen die zich binden aan antigenen en ziekteverwekkers uitschakelen.
    • T-lymfocyten vernietigen geïnfecteerde cellen direct.

  3. Geheugencellen en immuniteit

    • Na een infectie blijven B-geheugencellen en T-geheugencellen achter in het lichaam.
    • Bij een volgende blootstelling aan dezelfde ziekteverwekker reageert het immuunsysteem sneller en effectiever.

Paragraaf 3: Immuniteit

  • Je kunt beschrijven op welke manieren immuniteit kan ontstaan.

Immuniteit is het vermogen van het lichaam om zich te beschermen tegen ziekteverwekkers door middel van het immuunsysteem. Dit kan op natuurlijke wijze ontstaan na een infectie of door middel van vaccinatie. Er zijn verschillende vormen van immuniteit, waaronder actieve en passieve immuniteit.

Actieve en passieve immuniteit

Actieve immuniteit ontstaat wanneer het lichaam zelf antistoffen aanmaakt na blootstelling aan een ziekteverwekker. Dit kan op twee manieren:

  • Natuurlijke actieve immuniteit: na een infectie maakt het lichaam zelf antistoffen en geheugencellen aan, waardoor het bij een volgende blootstelling sneller kan reageren.
  • Kunstmatige actieve immuniteit: door vaccinatie wordt een verzwakte of dode ziekteverwekker toegediend, waardoor het immuunsysteem geactiveerd wordt zonder dat de persoon ziek wordt.

Passieve immuniteit ontstaat wanneer een persoon kant-en-klare antistoffen ontvangt, zonder dat het immuunsysteem deze zelf aanmaakt. Dit kan op twee manieren:

  • Natuurlijke passieve immuniteit: baby’s krijgen antistoffen via de placenta en de moedermelk.
  • Kunstmatige passieve immuniteit: een persoon ontvangt antiserum met antistoffen tegen een specifieke ziekteverwekker, zoals bij een slangengifbeet of besmetting met tetanus.

Bij actieve immuniteit blijft de bescherming vaak levenslang, terwijl passieve immuniteit tijdelijk is, omdat de toegediende antistoffen na verloop van tijd worden afgebroken.

Primaire en secundaire immuunrespons

Wanneer een lichaamsvreemd antigeen voor het eerst in het lichaam komt, reageert het immuunsysteem met een primaire immuunrespons. Dit verloopt traag, omdat B-lymfocyten tijd nodig hebben om antistoffen aan te maken.

  • Bij een tweede infectie met hetzelfde antigeen reageert het immuunsysteem veel sneller en sterker. Dit heet de secundaire immuunrespons en is mogelijk door de aanwezigheid van B-geheugencellen en T-geheugencellen.
  • Hierdoor worden ziekteverschijnselen vaak voorkomen, wat de basis vormt van immunisatie via vaccinatie.

Vaccinatie en groepsimmuniteit

  • Vaccinatie zorgt ervoor dat het immuunsysteem een specifieke afweerreactie ontwikkelt zonder daadwerkelijk ziek te worden.
  • Groepsimmuniteit ontstaat wanneer een groot deel van de bevolking gevaccineerd of immuun is, waardoor de verspreiding van de ziekteverwekker wordt beperkt. Dit beschermt ook mensen die niet gevaccineerd kunnen worden, zoals baby’s, ouderen en mensen met een verzwakt immuunsysteem.

Auto-immuunziekten en allergieën

  • Auto-immuunziekten ontstaan wanneer het immuunsysteem ten onrechte lichaamseigen cellen als lichaamsvreemd beschouwt en deze aanvalt. Voorbeelden hiervan zijn reumatoïde artritis, multiple sclerose (MS) en diabetes type 1.
  • Allergieën ontstaan wanneer het immuunsysteem overdreven reageert op onschuldige stoffen (allergenen), zoals pollen, huisstofmijt of noten. Dit leidt tot symptomen zoals niezen, jeuk, uitslag of in ernstige gevallen anafylaxie.

Paragraaf 4: Transplantatie en bloedtransfusie

  • Je kunt beargumenteren welke problemen kunnen ontstaan door antigenen bij transplantaties en bloedtransfusies en op welke wijze deze kunnen worden aangepakt.

Bij een transplantatie wordt een orgaan of weefsel van een donor naar een acceptor overgebracht. Dit kan nodig zijn wanneer een orgaan niet goed functioneert door ziekte of schade. Een bloedtransfusie is een vorm van transplantatie waarbij bloed of bloedproducten worden overgedragen van een donor naar een patiënt.

Transplantaties en afstotingsreacties

Een acceptor ontvangt een orgaan of weefsel van zichzelf of van een donor. Het succes van een transplantatie hangt af van de weefselcompatibiliteit, die wordt bepaald door het Major Histocompatibility Complex (MHC), bij mensen bekend als HLA (Human Leukocyte Antigen).

  1. HLA-matching

    • HLA-eiwitten bevinden zich op het oppervlak van lichaamscellen en zorgen voor herkenning tussen lichaamseigen en lichaamsvreemde cellen.
    • Omdat het HLA-systeem voor iedere persoon uniek is, moet een donor worden gezocht wiens HLA-eiwitten zoveel mogelijk overeenkomen met die van de acceptor.

  2. Afstotingsreacties

    • Wanneer het immuunsysteem de HLA-antigenen van de donor als lichaamsvreemd herkent, kan een afstotingsreactie optreden.
    • Dit gebeurt vooral door cytotoxische T-cellen, die de donorcellen vernietigen.
    • Acute afstoting treedt snel op en kan leiden tot verlies van het getransplanteerde orgaan.
    • Chronische afstoting vindt over langere tijd plaats en leidt tot geleidelijke achteruitgang van het orgaan.

  3. Onderdrukking van afstoting

    • Patiënten krijgen immuunsuppressiva, medicijnen die het immuunsysteem onderdrukken en zo de kans op afstoting verminderen.
    • Dit verhoogt echter het risico op infecties en kanker, omdat het immuunsysteem minder goed functioneert.

Bloedtransfusie en bloedgroepen

Bij een bloedtransfusie is het belangrijk dat de bloedgroepen van donor en acceptor compatibel zijn om afstotingsreacties te voorkomen.

  1. ABO-bloedgroepsysteem

    • Bloedgroep A: Heeft A-antigenen en anti-B-antistoffen in het plasma. Kan bloed ontvangen van A en O.
    • Bloedgroep B: Heeft B-antigenen en anti-A-antistoffen. Kan bloed ontvangen van B en O.
    • Bloedgroep AB: Heeft A- en B-antigenen, maar geen antistoffen. Kan bloed ontvangen van A, B, AB en O (universele ontvanger).
    • Bloedgroep O: Heeft geen antigenen, maar anti-A en anti-B-antistoffen. Kan alleen bloed ontvangen van O, maar is een universele donor.

  2. Resusfactor (Rh-systeem)

    • Mensen met een Rh-positief bloedtype hebben het D-antigeen op hun rode bloedcellen.
    • Rh-negatieve mensen kunnen anti-D-antistoffen aanmaken als ze worden blootgesteld aan Rh-positief bloed.
    • Dit kan problemen veroorzaken bij zwangerschap als een Rh-negatieve moeder zwanger is van een Rh-positieve baby, wat kan leiden tot hemolytische ziekte van de pasgeborene.

Ethiek en donorregistratie

  • In veel landen kunnen mensen zich registreren als orgaan- en weefseldonor.
  • Er bestaan ethische dilemma’s over donorschap, zoals de keuze tussen een opt-in systeem (mensen geven expliciet toestemming) en een opt-out systeem (iedereen is donor tenzij anders aangegeven).
  • Levende donoren kunnen organen zoals een nier of een deel van de lever doneren, maar dit brengt risico’s met zich mee.