Afweer

Afweer is een woord met twee betekenissen: 1. de daad van afweren, 2. natuurlijke bescherming tegen infecties.

Woorden. Synoniem: immuniteit. Omdat de afweer door het menselijke lichaam een ingewikkeld proces met allerlei spelers is, spreekt men van afweersysteem of immuunsysteem.

Tegen het lichaamsvreemde. Het lichaam van de mens verweert zich tegenover dingen die vreemd zijn aan het lichaam, zoals ziekteverwekkers (pathogenen). Cellen hebben aan de buitenkant eiwitten zitten. Deze eiwitten worden antigenen genoemd. Deze eiwitten en de cellen van het eigen lichaam zijn lichaamseigen antigenen. Het afweersysteem moet optreden tegen lichaamsvreemde antigenen.

Het is de taak van het afweersysteem om lichaamsvreemde zaken (vreemde antigenen) op te sporen en vervolgens te op te ruimen. Bij de lichaamsvreemde zaken kan het gaan om:

• bacteriën
• virussen
• parasieten
• schimmels
• kankercellen
• donororgaan
• eiwitten
• enz.

Zonder afweer kunnen lichaamsvreemde dingen tot onze dood voeren.

"Een immuunrespons is een werkelijk ingewikkelde, georkestreerde dans." (Shane Crotty, viroloog).

Algemene en bijzondere afweer

Men kan algemene (aspecifieke, ingeboren, natuurlijke) en bijzondere (specifieke, verworven) afweer onderscheiden. In het Engels spreekt men 'the innate immune systeem' en 'the adaptive immune system'. Een omschrijving: "Onze natuurlijke immuniteit wordt na de geboorte onderhouden door blootstelling aan allerlei vreemde agentia in onze omgeving, zonder dat we daarbij ernstig ziek worden. Verworven immuniteit ontstaat wanneer specifieke kiemen zo besmettelijk zijn dat ze ons wel ziek maken en er een meer gespecialiseerd leger van immuuncellen nodig is om de ziekte in de kiem te smoren. Het afweergeschut van het immuunsysteem bestaat in dat geval dan ook, althans gedeeltelijk, uit zeer kiem-specifieke antistoffen."

Algemene afweer

De algemene of natuurlijke afweer is ingeboren. Hij richt zich tegen al het lichaamsvreemde, in twee verdedigingslinies. Hij maakt geen onderscheid tussen verschillende soorten ziekteverwerkers. De weerstand blijft gelijk, ook na herhaalde infectie. In tegenstelling tot het verworven afweersysteem heeft het geen geheugenfunctie.

Eerste algemene afweer

De eerste algemene afweer is eigenlijk een barrière die bescherming biedt. De barrière, epitheliale barrière genoemd, wordt gevormd door de huid, de neusholte met haar neus- en trilhaarepitheel, de luchtpijp met trilhaarepitheel, de ogen met hun traanvocht, de mond- en keelholte met speeksel en slijm, de maag met haar maagzuur), de darmen met de darmbacterieën en de vagina met haar slijmlaag.

Huid. De huid is (op een paar plekken als mond en ogen na) een gesloten orgaan. Ziekteverwekkers kunnen er moeilijk doorheen. Talgklieren in de huid scheiden talg (vet) af, dat de huid waterafstotend maakt en bestendig tegen micro-organismen. De van nature aanwezige bacteriekolonies op de huid maken het ziekmakende bacteriën moeilijk zich te handhaven. Deze natuurlijk aanwezige bacteriën worden onderscheiden in residente (blijvende) en transiënte (voorbijgaande) populaties. Ook na zorgvuldig wassen van de handen blijft de residente populatie aanwezig. Deze populatie vormt de uitwendige, niet-specifieke afweer. De barrière van de huid kan echter door een splinter of ander scherp voorwerp worden doorbroken.

Ook slijmvliezen en zure gebieden vallen onder de eerste algemene afweer. Slijmvliezen scheiden antistoffen uit die mogelijke ziekteverwekkers uitschakelen. In zure gebieden kunnen de meeste micro-organismen niet overleven. Ook trilharen in de luchtwegen en micro-organismen in de darmen vallen onder de eerste barrière.

Een gezonde leefstijl is schraagt de natuurlijke afweer.

Tweede algemene afweer

Deze afweer bestaat uit cellen en stoffen die zich niet specifiek richten tegen één soort ziekteverwekker. Daarom wordt ook deze tweede afweer aspecifiek genoemd.

Cellen. In ons afweersysteem spelen veel cellen een rol, waaronder de witte bloedcellen (leukocyten), de verdedigers in het bloed. Ze vormen een groot leger. Een kubieke millimeter (mm³) bloed bevat circa 5000 witte bloedcellen. Ze doden de ziekteverwekkers die in het bloed terechtkomen. Ze doen drie opeenvolgende acties: isoleren, inactiveren en verwijderen. Ze kunnen namelijk van vorm veranderen en door omvloeiing de ziekteverwekker insluiten en opnemen.

Er zijn verschillende soorten witte bloedcellen in de verdediging actief: macrofagen, granulocyten en naturalkillercellen. Ze omsluiten en verteren de ziekteverwekkers of de door hen aangetaste lichaamscellen. Ze worden fagocyten of fagocyterende cellen genoemd. Deze witte bloedcellen plaatsen eventueel een molecuul op hun membraan om een specifieke afweer op te wekken. Zo'n molecuul wordt een antigeen genoemd.

Dode witte bloedcellen vormen samen met de opgenomen schadelijke stoffen de vloeistof etter; ze kunnen in die vorm de schadelijke stoffen het lichaam uit werken.

Stoffen. Ontstekingsstoffen (cytokinen), waaronder interleukinen en interferonen. Interferonen (IFN) zijn natuurlijke eiwitten (glycoproteïnen) die worden afgescheiden door geïnfecteerde cellen van de mens en van de meeste gewervelde dieren. Ze spelen een belangrijke rol bij de werking van het immuunsysteem. Ze worden interferonen genoemd omdat ze 'interfereren' met de vermenigvuldiging van het virus (met de 'virale replicatie'). In het menselijk lichaam komen ongeveer 20 verschillende soorten interferonen voor.

Complementsysteem. Tot de aspecifieke afweer behoort ook het complementsysteem. Dit bestaat uit eiwitten die afweercellen activeren zodra er een ziekteverwekker binnendringt, onder meer vreetcellen (fagocyten), die ziektekiemen en dode of stervende cellen opslokken en verteren.

Als indringers erin slagen de eerste barrière te passeren (bijvoorbeeld via ingenomen voedsel, ingeademde vergiftigde lucht of via een sneetje in de huid) stuiten ze op de tweede barrière. De doorbloeding neemt toe (vasodillatatie), door de stofjes histamine en bradykinine. De bloeddruk daalt. Ook de doorlaatbaarheid (permeabiliteit) van de bloedvaten neemt toe. Daardoor kunnen meer zuurstof en voedingsstoffen bij het ontstoken gebied komen. Het complementsysteem wordt geactiveerd. Dit bestaat uit eiwitten die de witte bloedcellen aantrekken tot het ontstekingsgebied. Ook vergemakkelijkt dit systeem het verteren door de witte bloedcellen der macrofagen. In het ontstekingsgebied ontstaat roodheid (rubor), warmte (calor), pijn (dolor) en/of zwelling (tumor). De ontstekingsreactie is een poging van het lichaam om de lichaamsvreemde indringer te bestrijden. Het gebied waar de ontsteking zit zal echter niet meer goed kunnen functioneren.

Nadat het complementsysteem is geactiveerd, komen de witte bloedcellen, zoals neutrofielen (neutrofiele granulocyten). Neutrofielen zijn verterende cellen (fagocyten), die de indringer opeten en verteren tot kleine stukjes. De neutrofielen of neutrofiele granulocyten houden zich op in de bloedbaan. Ze zijn de meest voorkomende vorm van fagocyten, die samen 50 tot 60% van de witte bloedcellen vormen. De neutrofielen hebben een diameter van 10 micrometer. Een liter menselijk bloed bevat ongeveer 5 miljard neutrofielen. Ze leven ongeveer vijf dagen. Wanneer ze de juiste signalen hebben ontvangen, duurt het ongeveer dertig minuten om het bloed te verlaten en de plaats van infectie te bereiken. Een neutrofiel scheidt interleukine-1 (IL-1) uit, het stofje dat koorts verwekt. Van koorts heeft het lichaam voordeel en bijvoorbeeld een bacterie nadeel.

Na de neutrofielen komen de macrofagen, een ander soort verterende witte bloedcellen. Deze helpen de neutrofielen. Een macrofaag leeft langer en dus langer een indringer tegenhouden en ook nog de puinhoop opruimen. Een macrofaag keert met een stukje van de verslagen indringer terug naar de bloedbaan, op zoek naar de juiste T-cel die gericht is tegen de specifieke indringer. De macrofaag is een antigeen presenterende cel geworden (APC), hij presenteert zijn opgegeten stukje van de indringer op zijn celmembraan. Is de goede T-cel gevonden, dan wordt deze geactiveerd.

Doordat de macrofaag een bacterie opslokt, maakt hij ontstekingsstoffen (cytokinen). Deze binden aan receptoren op cellen, als een sleutel in een slot. Zo kan een cytokine een andere macrofaag waarschuwen dat er indringers in de buurt zijn die moeten worden vernietigd. Zo worden macrofagen gemobiliseerd. Op de plek van de ontsteking neemt de hoeveelheid macrofagen toe.

De macrofagen, die stukjes van de opgeslokte indringer meevoeren, reizen ook de naar lymfeknopen in ons lichaam om ook andere afweercellen te waarschuwen. Daar komen ze in contact met T-cellen, die tot het bijzondere, aspecieke deel van het afweersysteem behoren.

Na hun actie (omsluiten, opeten, verteren) gaan neutrofielen niet meer terug naar het bloed, maar veranderen in pus.

Bijzondere afweer

De bijzondere afweer is verworven. Het is een lerend afweersysteem. Het heeft enige dagen nodig om te ontdekken waarmee de indringer aangepakt moet worden. Na de bestrijding is het beter voorbereid en bewapend voor een volgende infectie. Er zijn geheugencellen gevormd voor de herkenning van de indringer. Na herhaalde infectie neemt de weerstand verder toe. Dit specifieke afweersysteem is afgestemd op en telkens gericht tegen één soort ziekteverwekker. De afweer bestaat uit het optreden van B- en T-cellen. Beide zijn witte bloedcellen. De T-cellen of T-lymfocyten verzorgen de celgemedieerde of cellulaire immuniteit, de B-cellen of B-lymfocyten de humorale immuniteit.

Omdat een geactiveerde T-cel in een zijn eentje weinig uitricht, zal die zich vermenigvuldigen tot een leger. Dit leger bestaat uit vier soorten T-cellen:.

1. T-geheugencellen, voor een snelle reactie in de toekomst;
2. cytotoxische T-cellen ("killer cellen", "killer T-cellen"), vergelijkbaar met scherpschutters;
3. T-helpercellen, die coördineren en de B-cellen activeren;
4. T-remmercellen, die de ontstekingsreactie in de hand houdt, anders is deze niet gunstig maar kwalijk.

Cytotoxische T-cellen pakken geïnfecteerde cellen aan. Het is hun bestaansreden. Ze grijpen niet de vrij zwervende virussen. De celdoders slaan gaten in de besmette cel en brengen gifstoffen naar binnen om teneinde de besmette cel van binnenuit te vernietigen. De cel sterft af en de virusdeeltjes erbinnen worden ook verdorven.

T-cellen herkennen de stukjes bacterie op de buitenkant van de macrofaag. Ze binden zich aan die stukjes op de macrofaag en worden actief.

De T-helpercellen gaan B-cellen aan het werk zetten, die in de lymfeklieren zitten. De geactiveerde B-cellen gaan zich vermenigvuldigen. Hieruit ontstaan twee soorten B-cellen: 1. geheugencellen en 2. plasmacellen, die de antilichamen gaan maken en uitscheiden. Iedere plasmacel kan antilichamen vormen. Hij is in staat tot een massaproductie van wel 2000 antilichamen per seconde!

Antilichamen, voortgebracht door de plasmacellen, zwerven door het lichaam en klampen zich vast, mits ze passen, aan vreemden. Een antilichaam gaat op de aanhechtingspunten van een virus zitten, zodat dit niet kan hechten aan de receptoren van een cel. Er bestaan vijf verschillende soorten antilichamen:

1. Immunoglobuline A (IgA), bevindt zich in het slijm van de luchtwegen;
2. Immunoglobuline D (IgD);
3. Immunoglobuline E (IgE);
4. Immunoglobuline G (IgG), zit in het bloed;
5. Immunoglobuline M (IgM), zit in het bloed.

Voor luchtweginfecties is het belangrijk om IgA als antistof te hebben in de bovenste luchtweg en de bronchiën tot halverwege de longen. IgG ruimt een ziektekiem op, maar geeft daarbij een ontstekingsreactie, IgA ruimt een ziektekiem op zonder ontsteking. IgG is agressiever dan IgA. Voor een luchtweginfectie is IgA prettiger. Er zijn antistoffen die de infectie verhevigen, sterker maken.

De T- en B-cellen gaan naar de plek van de ontsteking. De T-cellen gaan na hun vermenigvuldiging cytokinen produceren. Cytokinen zijn erg belangrijk, want zij stimuleren de B-cellen. Daarnaast activeren de cytokinen de fagocyten (de verslindende witte bloedcellen) en een bepaalde groep die ook tot de T-cellen behoort, die de gehele immuunreactie in balans houdt. T-cellen binden zich aan het eiwit van een geïnfecteerde cel door middel van de receptor van de lymfocyt, zodat die geïnfecteerde cel dood gaat.

Antistoffen hechten zich aan de ziekteverwekker en neutraliseren hem, zodat hij geen cellen meer kan infecteren. De indringer kan dan sneller worden uitgeschakeld door de T-killercellen en de macrofagen. De antistoffen aan de ziekteverwerker functioneren tevens als een soort neonknipperlicht of markering, ten teken dat deze indringer vernietigd moet worden. Bij de bestrijding van ongewenste bacteriën zorgen ze er samen met complementfactoren voor, dat de bacteriële cel direct kapotgaat of makkelijk vernietigd kan worden door de verslindende witte bloedcellen (fagocyten). Bij de aanpak van toxinen (giftige stoffen, die ook worden uitgescheiden door bacteriën: bacteriële toxinen) zorgen de antistoffen ervoor dat die geneutraliseerd worden.

Het antilichaam gebonden aan het antigeen, samen het immuuncomplex genoemd, activeert het complementsysteem.

Zodra alle bacteriën vernietigd zijn, stopt de ontstekingsreactie.

Na vaccinatie of infectie ontstaan er veel antilichamen, maar na herstel van het lichaam nemen ze langzaam in getal af.

Afweer, leeftijd en individualiteit

Kinderen hebben een sterk afweersysteem. Jonge mensen beschikken over de grootste reserves aan aangeboren antistoffen. Bij bejaarden is de afweer minder, waardoor ze kwetsbaarder zijn. Dat verschil kwam duidelijk naar voren in de COVID-19-pandemie.

Ieder mens beschikt over een voor hem of haar uniek afweersysteem. Iemands antilichaam-profiel is even uniek is als iemands DNA. Dit verklaart waarom de ene mens soms anders op een besmetting of vaccin reageert dan de andere.

Overgevoelige afweer

Overgevoelige afweer doet zich voor bij allergieën en auto-immuunziekten. Bij een auto-immuunziekte worden geen lichaamsvreemde, maar lichaamseigen cellen en delen aangevallen en beschadigd. De precieze oorzaak hiervan is onbekend. Als de productie van de aangevallen lichaamseigen cellen doorgaat, ontstaat er een chronische ontstekingsreactie met schade aan ons lichaam.

Meer weten

Pierre Capel, Een beetje immunologie. Youtube.com: pierre capel, 6 mrt. 2023. Duur: 10 min. 8 sec. De immunoloog Capel geeft een indruk van de buitengewone complexiteit van ons afweersysteem.

Bronnen

Afweer, nl.wikipedia.org. De tekst hiervan is onder wijziging verwerkt op 23 jan. 2021.

Afweersysteem: de basis. Youtube.com: JufDanielle, 2 jun. 2017. Duur: 7 min. 5 sec.

Hoe werkt mijn immuunsysteem. Youtube.com: deventer ziekenhuis, 9 sept. 2014. Duur: 4 min. 42 sec.

Het aspecifieke en specifieke afweersysteem, Youtube.com: Biojuf, 3 okt. 2020. Duur: min. 15 sec.