Collegeaantekeningen ziekte en afweer

Deze samenvatting is gebaseerd op het studiejaar 2013-2014.

Week 1

04-09-2013 – Openingscollege 1 - Patiëntcollege - Brandwonden

Dr. Paul van Zuijlen, plastisch chirurg

Brandwonden – thermisch letsel

De volgorde van de behandeling van brandwonden is als volgt; Overleving - wondgenezing - littekenproblematiek - kwaliteit van leven. Eerst dient men de vitale functies veilig te houden, wat via traumaopvang wordt gedaan. Dit gaat via de ABCDEF-methode.

• A (Airway): ademweg vrijhouden

  • Door de hete lucht kan het ademhalen bemoeilijkt zijn. Bij 30% van de gelaatsverbrandingen vindt er inhalatietrauma plaats, wat de mortaliteit met 40% verhoogt. Dit kan komen door de hitte, wat een oedeem in de bovenste luchtweg kan geven, maar ook door roet (problemen luchtwegen en longen) en gas (systemische problemen).

  • Een escharotomie is het maken van een chirurgische incisie in de genecrotiseerde huid (eschar) om zo de druk, vaak veroorzaak door oedeem, in de omliggende weefsels te ontlasten. De escharotomie van de thorax moet soms abdominaal worden uitgebreid. Dit gebeurt bij een bedreigde ademhaling, en als er bedreigde doorbloeding is in de armen en benen kan een escharotomie ook daar worden gedaan. Doordat de brandwonden krimpen kunnen de extremiteiten worden afgekneld, en komt er te weinig bloed in de weefsels.

• B (Breathing): ademhaling

• C (circulation): bloeding en doorbloeding

• D (disability): neurologische toestand

Specifiek bij brandwonden:

• E (Exposure): inschatten brandwond

• F (Fluids): compensatie bloedverlies

  • Vochtverlies: compensatieformule: 4xgewichtxoppervlak=aantal ml per 24 uur

De regel van 9

Regel van 9 vertelt men hoeveel procent van het lichaam een bepaald lichaamsdeel beslaat. Dit is belangrijk om te weten bij brandwonden. Zo beslaat bij een volwassene de romp en de rug samen 36%, en het hoofd 9%. In tegenstelling tot een baby, waar het hoofd 18% beslaat. Er zijn verschillen in lichaamsverhouding tussen volwassenen, kinderen en baby’s, zie de afbeelding hieronder.

In Nederland wordt ook het EMSB (Emergency management of severe burns) -protocol uit Australië gebruikt.

Elektriciteitsletsel

Bij elektriciteitsletsel is het belangrijk om te onthouden dat als de elektriciteit het lichaam in is gegaan, het er ook weer uit moet. Hierbij wordt altijd extra gelet op het lang beademen van de patiënt, het monitoren van het hart en verhoogde urineprouctie (de nieren worden namelijk vaak aangedaan). Soms moet er een fasciotomie worden uitgevoerd. Dit wordt gedaan bij zeer diepe brandwonen, en gaat ook door de spier heen. Dit om een compartimentsyndroom te voorkomen. Het compartimentsyndroom (soms ook: logesyndroom) is een verstoring van de bloedtoevoer door zwelling binnen een compartiment in het lichaam (meestal in een extremiteit).

Chemische letsels

Chemische letsels zijn lastige brandwonden, omdat je het chemische goedje niet zomaar van de wond kunt afspoelen. Het verschil met een ‘gewone’, thermische brandwond is dat een chemische brandwond veel dieper schade aanricht, je te maken hebt met systemische toxiciteit en er een gevaar voor de luchtwegen is.

Patiënt elektriciteitsletsel

De eerste patiënt van dit college was in 2011 getroffen door 150.000 volt, in een hoogspanninsmast. Er ontstond een vuurbal en deze krijg de patiënt over zich heen, over zijn romp, armen en hals. 38% van zijn lichaam was verbrand, vooral via diepe brandwonden. Hij is 9 dagen lang beademend en heeft daarna 12 operaties gehad. De wonden zaten wel uitwendig, hij had geen inwendig trauma, alleen wat inhalatietrauma omdat de vuurbal dicht langs zijn gelaat was gegaan.

Patiënt brandwonden

De tweede patiënt van dit college was in 2009 flauw gevallen tijdens het frituren. De frituurpan stond op te grond en meneer viel met zijn hand in de pan, welke dus bleef hangen daarin. Uiteindelijk heeft meneer meer dan 6 operaties aan zijn hand gehad, en heeft hij nog steeds niet zijn volle functie terug.

De Huid

De huid heeft meerdere functies. Zo zorgt de huid voor de temperatuurregeling, is het een zintuig, heeft het een rol in de immuunrespons. Daarnaast biedt de huid bescherming tegen bacteriële invasies, reguleert de huid het vochtverlies en zorgt het voor communicatie en esthetiek. De huid bestaat uit een opperhuid en de lederhuid. De opperhuid bestaat vooral uit cellen, de lederhuid juist niet. De opperhuidcellen lopen helemaal tot in de haarzakjes, waardoor de opperhuid zich heel goed kan herstellen – de cellen delen zich gewoon opnieuw. De lederhuid bestaat vooral uit collageen en fibroblasten, en heeft dus weinig cellen. De fibroblasten hebben weinig deelcapaciteit en dus kan de lederhuid zich niet goed regenereren.

Extracellulaire matrix

De extracellulaire matrix is een netwerk van proteïnen dat cellen omgeeft. Het is een substantieel deel van elk type weefsel, houdt als een spons water vast en maakt turgor. Ook is het een reservoir voor groeifactoren, biedt het mechanische support, is het een steiger voor vernieuwing en zorgt het voor het micromilieu. Het fibreuze deel bestaat uit collageen (80%) en elastine (4%), en de gel uit proteoglycanen en hylaron. Ook zijn er glycoproteïnen.

Stamcellen

Stamcellen hebben een zelfvernieuwend vermogen. Asymmetrische replicatie kan gaan via embryonale stamcellen en adulte stamcellen. Embryonale stamcellen zijn stamcellen die uit een embryo gehaald worden van slechts enkele dagen oud (4-5 dagen). Deze stamcellen worden ook wel hESC genoemd; de afkorting is afkomstig van het Engelse human Embryonic Stem cells. Volwassen stamcellen zijn cellen die worden gewonnen uit alle organen en uit alle weefsels die deriveerbaar zijn. Ze komen dus voor in elk van de drie kiemlagen.

Wondgenezing

1. Inflammatiefase (0-2 dagen)

   • Hemostase (voorkomen van bloedverlies)

     1. Vasoconstrictie

     2. Propvorming (aggregatie)

     3. Coagulatie (bloedstolling – korstvorming)

        • De korst is een fibrinenetwerk (bouwsteiger) met trombocyten(bloedplaatjes), ontstekingscellen en fibroblasten.

     4. Verhoging van de weefseldruk

   • Ontstekingscellen gaan naar de wond. Neutrofiele granulocyten meteen, macrofagen na 24 uur. Cytokines en groeifactoren trekken andere cellen zoals fibroblasten en endotheelcellen naar het wondgebied.

   • Vorming van de voorlopige matrix

2. Proliferatiefase (3-28 dagen)

   • Celdeling en differentiatie van cellen

   • Angioneogenese (vorming van nieuwe bloedvaten vanuit bestaande bloedvaten)

   • Collageensynthese

   • Epitheelvorming en vorming van de definitieve matrix

   • Groeifactoren sturen genezingsproces.

   • Keratinocyten sluiten van de wond - gaat heel makkelijk, de opperhuid deelt namelijk snel

   • Fibroblasten zorgen voor een nieuwe ECM en voor de wondcontractie, wat lastig gaat omdat fibroblasten geen groot delingsvermogen hebben

   • Myofibroblasten komen vanaf de 9e dag, deze zorgen voor wondcontractie via microfilamenten. Zij zorgen ervoor dat de huid heel erg samentrekt wat voor bewegingsbeperking zorgt. Myofibroblasten ontstaan uit fibroblasten. Dit is niet handig maar het is een overlevingsmaatregel.

3. Remoddeling/Maturatie (28 dagen tot ca. 1 jaar)

   • Oriëntatie en organisatie van collageenfibrillen

   • Rijping van definitieve matrix

   • Toename van wondsterkte

   • Actieve littekenvorming

   • Keloid: woekerende litteken, als je het weg snijdt komt het gewoon terug.

   • Littekenklachten: kleur, dikte, plooibaarheid, reliëf, oppervlak, pijn en jeuk!

   • Littekens zie je ook op het hart en de spieren.

Behandeling brandwonden

Er zijn veel verschillende soorten en maten brandwonden, dus ook veel behandelingmethoden. Zo kan je een wond conservatief behandelen, met zalf of verband bij oppervlakkige wonden. Bij ernstigere wonden kan er een huidtransplantaat worden geplaatst, of contractie om contracturen te verwijderen/te voorkomen. Als laatste kan je ook een compositie van het weefsel doen. Als er erge littekenvorming is kan deze worden weggesneden.

04-09-2013 - Openingscollege 2 - Acute en Chronische ontsteking

Dr. Mooi

Functies ontstekingen

• In essentie een beschermende respons, maar is ook een belangrijke oorzaak van ziekte

• Vernietiging van micro-organismen en van weefselbeschadigende agentia

• Opruiming van dode/beschadigde/afwijkende cellen

• Nauw verband met weefselherstel

• Maar ook: belangrijke oorzaak van structurele en functionele schade

Onderverdeling ontstekingen:

• Acute ontstekingsreactie

• Chronische ontstekingsreactie

Oorzaken van ontstekingen:

• Infecties

• Fysieke of chemische weefselbeschadiging

• Necrose

• lichaamsvreemd materiaal

• immuunreacties

Toll-like receptoren (TLR's) herkennen PAMP's van pathogenen (pathogeen geassocieerd molculair syndroom). Ze herkennen alleen prokaryoten. TLR's zitten op cellen van het innate immune system. TLR-3, -7 en -9 zijn intracellulair, zijn herkennen het als er een virus in een cel zit. TLR zijn in staat om genen te activeren die in staat zijn om bijvoorbeeld eiwitten tot expressie te werken wat mee werkt in de acute ontstekingsreactie. Inflammasoom leidt tot activatie van caspase-1. Deze zorgt er indirect ook voor dat er een acute ontstekingsreactie kan ontstaan. Het caspase-1 zorgt er namelijk voor dat IL 1-B actief wordt gemaakt uit Pro-IL1B, wat voor de acute inflammatie zorgt.

Resultaat (lokaal) bij een vasculaire of cellulaire respons

• Verhoogde doorbloeding, vertraagde bloedstroom

• Verhoogde doorlaatbaarheid vaatwand, uittreden van eiwitten

• Accumulatie van exudaat (eiwitrijk vocht met s.g. > 1.020) in het extravasculaire compartiment.

• Uittreden en activatie van leukocyten

Bloeddruk en colloïd-osmotische druk in normaal en ontstoken weefsel

Mechanismen van verhoging vaatdoorlaatbaarheid

04-09-2013 - Openingscollege 3 - Innate Immunity

Prof. G. Kraal

Innate Immunity staat voor aangeboren afweer. Ons lichaam bevat zeer veel commensale micro-organismen. Pathogenen zijn infectieuze organismen die ziektes veroorzaken. Huid en slijmvliezen vormen barrières tegen infecties. Dit kan mechanisch, chemisch en microbiologisch gebeuren. Er zijn verschillende typen ziekteverwekkers van buitenaf. Je hebt virussen, bacterieen, schimmels (fungi) en parasieten (helminthen en protozoa)

Virussen

Virussen hebben een andere cel nodig om binnen te komen. Hierdoor veroorzaken zij vooral lokale infecties. Virussen kunnen zelf muteren, maar ze kunnen ook combineren met andere virussen waardoor ze heel erg virulent kunnen worden. Ze verschijnen dus telkens opnieuw en in andere vormen.

Bacteriën

Bacteriën groeien waar ze maar kunnen en zijn minder vaak infectieus. Er zijn vooral zeer veel soorten in de darm, het urogenitaal stelsel, en de huid, via microbiota of commensalen. Bacteriën kunnen zeer veel pathogenen bevatten, en specifieke pathogenen geven specifieke ziektes. Alle bacteriën kunnen leiden tot infecties (gewapende vrede).

Schimmels

Schimmels veroorzaken vooral infecties bij een verzwakt immuunsysteem. Helminthinfecties (worminfecties) hebben ook effect op het immuunsysteem. Sinds 1970 is Nederland officieel Malaria-vrij.

Aanvullende, niet specifieke afweersystemen

Innate versus adaptieve afweer

De aangeboren afweer werkt snel en lokaal. De adaptieve afweer komt echter langzaam op gang, borduurt voort op het werk van de innate respons en is specifiek en onthoudt.

Toll Like receptoren (TLR)

Het innate immuunsysteem is gericht op het herkennen van evolutionair geconserveerde structiren. PAMPS zijn pathogen associated molecular patterns, zoals: LPS, Lipoteichoinezuur, peptidoglycanen, bacterieel DNA, dubbelstrengs RNA, flagellen, etc. Naast TLR zijn er ook andere receptoren op cellen, zoals NOD like receptoren, C-type lectines en scavengerreceptoren. Als losse moleculen in het serum zijn er ook nog MBL, surfactanteiwitten (longen, lipiden laag die voor ademhaling zorgt) en CRP. TLR signaliering gaat via Myd88 en NFkB activering.

Alle cellen van het immuunsysteem zijn afkomstig van het hematopoietisch systeem (HSC). Deze worden vervolgens of CMP of CLP, die uiteindelijk myeloide of lymfoide cellen vormne. Myeloide cellen vormen het innate imuunsysteem. TLR en andere receptoren zitten namelijk vooral op myeloide cellen incluis dendritische cellen. Lymfoidecellen vormen het adaptieve immuunsysteem. Het innate immuunsysteem wordt geactiveerd door PAMPs van TLR en andere receptoren. De productie van cytokinen gaat via interleukinen, chemokinen, interferonen en groeifactoren.

De adaptieve immuniteit begint in secundaire lymfoide organen. De meeste lymfocyten werken met gespecialiseerde organen. Het adaptieve immuunsysteem selecteert op specificiteit. Het systeem adapteert aan het pathogeen. Het adaptieve immuunrespons leidt tot lang-levende memory cellen en beschermende immuniteit.

10-09-2013 - Slotcollege 1 - Patientcollege Buikpijn

Prof. Dr. Henk de Vries

Patiënt

Mevrouw van 73 jaar, presenteert zich met een week lang durende pijn in de onderbuik, niet gelokaliseerd op 1 plek. Ze had geen krampen, het was een zeurende pijn en het werd minder bij stilzitten. Mevrouw was misselijk, was zweterig en voelde zich niet lekker. Zij was humeurig, moest niet braken en had hierdoor een verminderde eetlust en viel dus af. Mevrouw heeft ook diabetes, jicht en een hoge bloeddruk. Ontlasting is niet veranderd, persdrang ook niet, geen bloed bij de ontlasting. Na een week buikpijn meet de huisarts een temperatuur van 38,2 graden celcius. Urine is niet anders geworden, geen pijn bij het plassen. Mevrouw had geen afwijkende afscheiding, en had geen last met nachtzweten. Mevrouw zag niet geel, en na lichamelijk onderzoek bleek het niet haar blinde darm te zijn. Geen ziekte van Crohn in de familie. Huisarts dacht aan uitstulpingen van de dikke darm (Diverticulitis), geven buikpijn en een palpabele weerstand. Infiltraat is het stuk darm met omentum majus die om een ontstoken plekje gaan zitten. Peritoneale prikkeling zou drukpijn en loslaatpijn geven, maar dit was ook niet het geval. Actie was afwachten tot de vervolgafspraak, omdat alarmsignalen waren nagegaan en ernstige aandoeningen waren uitgesloten. Na 4 dagen was er niks veranderd. Bloedwaarden van mevrouw waren allemaal gestoord. Dit doet denken aan een ontstekingsproces. Toen kreeg de patient een antibioticakuur maar die werkte niet. Toen is er een CT-scan gemaakt. Er werd gelet op kleine abcesjes rond het colon, wat een teken is van een diverticulitis die niet over gaat. Deze kan je aan de hand van de CT-scan lek prikken en weg halen. Echter bleek op de CT-scan dat er geen diverticulitis was. Wel was er een enorme galsteen te vinden, die niet in de galblaas meer zat, maar in de ductus choledochus. Mevrouw had echter niet de klachten hiervan, zoals koliekaanvallen. Wel was er een cholecystitis, de wand van de galblaas was verdikt en deze veroorzaakte de zeurende pijn. Atypische presentatie! Een galsteen in de ductus choledochus is heel infectiegevoelig, er kan een afgesloten holte met pus komen en dat kan fataal zijn. Na de diagnose was de pijn ineens over, en mevrouw was eerst hier niet enthousiast over, zij vond het onzin maar na een maandje is ze toch gegaan naar de specialist om de galsteen te laten verwijderen via een ERCP. De stenen zijn er endoschopisch uitgevist en daarna is laparascopisch de galblaas verwijderd.

Peritoneale prikkeling

Peritoneale prikkeling kan worden gedefinieerd als een combinatie van drukpijn, loslaatpijn en défense musculaire, en duidt op het bestaan van peritonitis. Het opwekken van loslaatpijn is een voor de patiënt onaangename handeling en geeft beperkte aanvullende informatie over de aard van de buikpijn.Opgeheven leverdemping kan een belangrijke fysisch-diagnostische parameter zijn voor de aanwezigheid van vrije lucht in de buikholte, als gevolg van perforatie van een hol orgaan. Bij een niet-zieke of matig zieke patiënt met acute buikpijn met peritoneale prikkeling wordt het aanvullend onderzoek bepaald aan de hand van de lokalisatie en de ernst van de pijn. Indien hypotensie, tachycardie en/of tekenen van respiratoire insufficiëntie (met afwijkende bloedgaswaarden) aanwezig zijn, wordt direct beeldvormend onderzoek verricht.

Diverticulitis

Van diverticulitis is sprake als een divertikel ontstoken of geïnfecteerd raakt. Doorgaans betreft het pseudo-divertikels in het sigmoïd. Bij pseudo-divertikels bestaat de wand uit mucosa en serosa. Bij ware divertikels (bijvoorbeeld divertikel van Meckel) bevat de wand tevens de spierlaag van de dikke darm. Symptomen zijn aanvankelijk pijn, koorts en drukpijn (meestal links onderin de buik). Diagnose van diverticulitis is betrekkelijk eenvoudig als eerder al diverticulose was vastgesteld. In andere gevallen is de kans op een verwarring met appendicitis groot als de pijn niet linksonder maar rechtsonder zit.

Cholecystitis is de benaming voor ontsteking van de galblaas. Cholecystitis wordt veelal veroorzaakt door cholelithiasis, de aanwezigheid vangalstenen in de galblaas die vaak de galgang afsluiten.

10-09-2013 - Slotcollege 2 – Acute en chronische ontsteking 2

Dr. Mooi

TNF

Tumornecrosefactor-alfa (TNF) is een van de twee bekende tumornecrosefactoren en een daarmee een cytokine. Het speelt een belangrijke rol bij ontstekingsprocessen en de acutefasereactie. TNFα stimuleert de ontstekingsreactie in het lichaam. Hierdoor kan het tumorcellen doden. TNF en IL-1 brengen een aantal endotheelcellen zoals P-selectine en E-selectine (E staat voor endotheel) op gang waardoor leukocyten aan het membraan aan kunnen binden. De leukocyt rolt een soort van over het endotheel. Omdat hij rolt komen andere receptoren op het leukocytencelmembraan vaak in contact met de endotheelcellen. Zo worden er bijvoorbeeld proteoglycanen en integrines gepresenteerd. Integrines kunnen heel sterk binden met ICAM-1 (integrine ligand). In de Weibel-Palade bodies zit het P-selectine, zodra deze endotheelcel door het TNF en IL-1 geactiveerd wordt is het meteen beschikbaar voor binding met leukocyten. Geactiveerde endotheelcellen zijn op een coupe te herkennen omdat ze een beetje gezwollen zijn.

Chemotaxis

Chemotaxis is gerichte migratie langs een chemische gradiënt. Dit gebeurt buiten de cel. Hoe verder van een cel af, hoe lager de gradiënt is. Dan krijg je de mogelijkheid tot gerichte migratie: chemotaxis. Bijvoorbeeld bacteriële producten werken via chemotaxis, ook een klein fragment van het complementsysteem, C5a, diffundeert via chemotaxis. Ook leukotrieen B4 en chemokine zoals IL-8 werken via chemotaxis.

Fagocytose

Eerst binden de microbes aan de receptoren van de fagocyt. Vervolgens gaat via een fagocytische receptor het membraan van de fagocyt om de microbe heen. Het fagosoom met de ingenestelde microbe gaat samen met een lysosoom, waardoor er een fagolysosoom ontstaan. Een fagolysosoom creeert een compartiment met een toxisch schadelijk milieu, met ROS en NO erin. Door dat en uiteindelijk de degradatie van de microben door de lysosomale enzymen gaat hij dus dood.

H2O2-MPO-halide systeem in neutrofielen

• NADPH oxidase (fagocytenoxidase) werkt in macrofagen en neutrofielen

• MPO alleen in neutrofielen

• Neutrofiele granulocyt is in staat een bacterie te isoleren uit zijn omgeven, sluit hem in en bestookt hem met iets dat dezelfde werking heeft als bleekwater.

Neutrophil extracellular trap (NET)

Een stervende neutrofiel werpt een netje van DNA en kerneiwitten uit. Een aantal bacteriën hebben een enzym dat DNA splitst. Dit hebben zij om te overleven, en dus onder dat NET uit te komen. Dit noem je DNase.

Weefselschade door leukocyten

Weefselschade door release van inhoud van lysosomale inhoud van leukocyten

1. Regurgitatie (lysosoom versmelt samen met fagosoom voordat dit gesloten en los is van het celoppervlak)

2. Gefrustreerde fagocytose (poging fagocytose van grote oppervlakken)

3. Release vanuit dode leukocyten

Beschermend

1. Circulerende anti-proteasen (bv. a1-antitrypsine. Alfa 1-antitrypsine (A1AT) is een eiwit dat voornamelijk in de lever wordt gesynthetiseerd en vooral de werking van het enzym elastase remt. Elastase breekt elastine af, een belangrijk bestanddeel van bindweefsel).

2. Anti-oxidatieve werking van een aantal plasma eiwitten (tegen ROS = reactive oxgen species: O2 radicalen en derivaten daarvan).

Morfologische patronen van acute ontsteking

Eicosanoïden

10-09-2013 - Slotcollege 3 - Complementsysteem

Prof. Dr. Kraal

Inleiding

Fagocytose versterkt wanneer bacteriën met antilichamen bedekt zijn. Een antilichaam heeft een basisstructuur. De bovenkant is het specifieke deel dat voor de antigeenherkenning is. De onderkant wordt de FC-staart genoemd en die kan binden met receptoren op macrofagen Dankzij de FC-receptoren kan een bacterie makkelijker worden opgegeten. . Immunoglobuline M of kortweg IgM is een type antilichaam dat wordt geproduceerd door B-cellen. Het is verreweg het grootste en zwaarste type antilichaam in de menselijke circulatie. Het is meestal het eerste antilichaam dat men in het bloed ziet verschijnen als respons op een antigeen, voordat class switching optreedt. Een met IgM bezette bacterie kan niet meer binden. Anti-bacteriele eigenschappen van antistoffen worden versterkt (gecomplementeerd) door stoffen in het serum. Dit zijn de complementfactoren en die zijn belangrjik bij het innate immune system en bij het verkregen (Adaptieve) immuunsysteem (klassieke activatieroute)

Het complementsysteem

Het complementsysteem speelt samen met antistoffen en fagocyten een zeer belangrijke rol bij de afweer tegen micro-organismen. Het is sterk betrokken bij de activatie van immuuncellen (granulocyten, monocyten, B-lymfocyten, dendrocyten etc.). Het complementsysteem bestaat uit een hele reeks plasma-eiwitten (complementfactoren), die via een kettingreactie (cascade) aanleiding geven tot lysis van de met antilichamen bedekte cellen en daarnaast het aantrekken van fagocyterende cellen door middel van de productie van 'lokstoffen' (chemotaxis), contractie van gladde spiercellen, het vrijmaken van histamine en lysosomale enzymen etc. Deze kettingreactie bestaat uit het achtereenvolgens knippen van eiwitten door andere eiwitten die net voordien zelf geknipt werden; een signaalvermenigvuldigingssysteem dus. Onder normale omstandigheden verkeert het complementsysteem in een niet-geactiveerde staat. Activatie, en daarmee het ontstaan van biologische activiteit, kan plaatsvinden na interactie van complementcomponenten met bijvoorbeeld immuuncomplexen of rechtstreeks met allerlei bacteriën en virussen zonder tussenkomst van antilichamen. Het systeem zou een van oudste verdedigingssystemen van het lichaam tegen ziekteverwekkers (pathogenen) zijn. Complement hoeft niet geleerd te worden hoe er moet worden omgegaan met pathogenen, het werkt direct vanaf de geboorte (zogenaamd aangeboren immuunsysteem (innate)). Dit in tegenstelling tot de witte bloedcellen die eerst een pathogeen moeten herkennen (zogenaamd adaptief immuunsysteem).

Activatie complementsysteem

Er zijn 3 routes waardoor het complementsysteem kan worden geactiveerd. Dit kan via de klassieke route, de lectine route (gebasseerd op het herkennen van suikers) en de alternatieve route (snelle activatie van het complementsysteem zonder dat er een bacterie of een pathogeen in de buurt is). C3 wordt bij alledrie de routes gesplitst in C3a en C3b. C3b heeft een esterbinding als het gesplitst wordt en dat bindt aan alles wat er maar in de buurt is, zoals eiwitten in de bacterie. Door die binding krijg je dat de fagocytose makkelijk/sneller kan plaats vinden. C3b is dus covalent gebonden aan de bacteriewand.

Alternatieve route

Bij de alternatieve route is er vorming van de oplosbare C3, waarna er convertase door iC3BbP plaats vindt, waarna er afzetting van C3b op het oppervlak van de pathogeen komt. Het C3b zorgt ervoor dat er een factor b wordt gesplitst, en de factor b gaat samen met factor d een combinatie aan op de wand van een bacterie. Dit wordt verstevigd door het molecuul properdine. Dit wordt uiteindelijk C3 convertase waardor er uiteindelijk nog meer gesplitst kan worden. De alternatieve C3 convertase is C3bBbP. dit zorgt er voor dat er steeds meer C3b wordt gesplitst, waardoor de hele bacteriewand uiteindelijk vol zit met C3b.

Klassieke route

C1r en C1s zijn serine proteasen, en worden geactiveerd als C1q bindt aan de FC-regio van een antistof, zoals IgM, IgG1, IgG3. Dan klieft C1r zichzelf en C1s, en de geactiveerde C1s zorgt er vervolgens voor dat C4 en C2 splitsen. C2 bindt vervolgens aan C4. De klassieke C3 convertase is C4bC2a. De MBL route is hiermee vergelijkbaar.

Lectine route (MBL)

De lectine route lijkt heel erg op de klassieke route, alleen gaat het hier via MASP1 en MASP2, die samen MBL worden, en vanaf hier wordt C4 ook gesplitst, wat bindt, waardoor ook C2 wordt gesplitst en uiteindelijk C3 wordt gesplitst.

Wat te doen met al dat C3b?

Het zorgt voor de transport en opnamen van pathogenen, voor de recruitment van cellen en voor het membrane attack complex. Dit laatste zorgt ervoor dat het membraan van de pathogeen kapot wordt gemaakt. Dit allen samen werkt samen voor de fagocytose.

Rol voor erythrocyten en CR1.

Rode bloedcellen zitten helemaal vol met receptoren voor C3b. Zij kunnen dan binden en de rode bloedcellen transporteren de C3b en komen in de lever en de milt, en daar moeten ze nogal moeite doen om er door heen te komen, vooral in de milt. Daar worden de rode bloedcellen getest op hun flexibiliteit. Daar zitten ook veel macrofagen,en die kijken of een rode bloedcel te oud is, als dit zo is eten ze hem op. Dan kunnen ze heel makkelijk de C3b van zichzelf afhalen, dus het transport loopt niet in het honderd.

Recruitment cellen door splitsingsmoleculen o.a. C3a, C4a en C5a (anafylatoxinen)

Membrane attack complex (C5b-C9)

De C3 convertasen worden C5 convertasen door C3b binding. C5 splitst in C5a en C5b. C5b bindt aan C6 in serum, dat gaat heel snel, en daar kan dan C7 aan binden. C7 kan in een membraan vast zitten, daar kan C8 aan binden, wat het bevestigd aan het membraan. C9 vormt een soort ringetje om de plek waar C8 zit. Dat gaat door de membraan heen van waar dat complex op zit, waardoor de cel lek raakt en de inhoudt naar buiten loopt.

Remmers van het complementsysteem

Membraangebonden remmers van het complementsysteem zijn onder andere CD35, CD55, CD46 en CD59. Plasma remmers van het complementsysteem zijn C1-lnh, C4bp, Factor H & I, CPN (carboxypeptidase N( en Vitronectione.

Heriditair angioneurotisch oedeem (HANE)

Hierbij is er een defecte kopie van het C1INH-gen. Dit noemt je een C1INH haploinsufficientie. BIj deze ziekte zijn er perioden van sterkte complementactivatie leidend tot oedeemvorming, in de huid, de darm en de luchtwegen. DIt kan je behandelen met steroiden en/of C1INH uit donorbloed.

Conclusie

Het complementsysteem is een surveillance systeem tegen pathogenen en voor aberrante lichaamscellen. Daarnaast werkt het ook om efficientie van antilichaamneutralisatie te versterken.

Week 2

11-09-2013 - Openingscollege 1 - Sepsis

Dr. Van de Kuip, kinderarts

Definitie sepsis

Respons van gastheer op binnendringen micro-organismen of zijn toxinen. Het is een combinatie van de infectie met de reactie van het lichaam. Bij sepsis probeer je altijd bacteriën in het bloed aan te tonen.

Toename sepsis

Sepsis staat in de top 3 doodsoorzaken op de IC. Wereldwijd neemt het aantal patiënten met sepsis toe, onder andere door dat er heel snel breedspectrum antibiotica wordt gegeven wardoor er multiresistentie ontstaat. Zo kan bijvoorbeeld een colitis niet meer behandeld worden en kan er sepsis ontstaan. Daarnaast is er een vergrijzing, en bejaarden (en te vroeg geboren baby's en zwangeren), hebben een verminderde afweer waardoor ze vatbaarder zijn voor infecties. Prematuren hebben dus tijdelijk een verminderde afweer, maar dit rijpt wel en na ongeveer 6 maanden zitten zij qua afweer op het goede niveau. Maar echte afweerstoornissen mag je vaak pas stellen als kinderen 7-10 jaar zijn, omdat de afweer eerst nog in ontwikkeling is.

Systemic Inflammatory Respons Syndrome (SIRS)

1. Temperatuur hoger dan 38 graden of lager dan 36 graden

2. Hartslag > 2 SDS (Standaard Deviatie Score) of

3. Ademhalingsfrequentie >SDS

4. Witte bloedcellen >2 SDS of 10% staafkernige witte bloedcellen. Veel staafkernige cellen in je bloed (linksverschuiving) duidt op een infectie.

Een veranderd bewustzijn is essentieel in de herkenning van sepsis. Dit is heel belangrijk omdat een belangrijk kenmerk van sepsis circulatoir falen is, en dit zorgt voor te weinig zuurstof op weefselniveau, ook in de hersenen, wat leidt tot een veranderd bewustzijn. Bij kinderen kan er ook verandering van karakter/humeur/gedrag optreden. Bij kinderen is bewusteloosheid vaak een preterminale fase. Bij sepsis krijg je hoog lactaat omdat er anaerobe verbranding plaats vindt. Als je verdenkt op een infectie kan je een gram-kleuring doen, een kweek en PCR.

Patiëntje

Patiënt is een peuter. Ze presenteert zich met petechiën (niet wegdrukbare, kleine vlekjes wat ophopingen van erytrocyten zijn). Patientje heeft oedeem in haar gezichtje, het is helemaal opgezwollen. Tevens ligt ze aan de beademing. Het kindje sliep te hele dag, deels door de ziekte (hypoxie van het brein), deels door slaapmiddelen, zodat zij tijdens de beademing niet tegen stribbelt. Het verhaal van de ouders is dat het meisje enkele dagen verkouden was, sinds gisteren koorts had, en vandaag hoge koorts. Ze was niet lekker, en de huisarts deed het af als een griepje. Thuis kreeg ze enkele vlekjes, en de huisarts zij virale uitslag. Thuis steeds meer niet wegdrukbare vlekjes, en de huisarts stuurde haar uiteindelijk door naar de kinderarts. Uiteindelijk kwam ze terecht op de eerste hulp en hier werd gesteld dat zij hangerig, suf dan weer geagiteerd was en bleek was. Het kindje had puntbloedinkjes, lage bloeddruk, snelle hartslag, snelle ademhaling en is meningeaal geprikkeld. De puntbloedinkjes zijn door kapotte bloedvaten. Ze bleek meningokokken te hebben. Ze was na een week volledig opgeknapt na dat ze met een brede, simpele (penicilline) antibiotica was behandeld. Zij had de bacterie Neisseria meningitis serotype B. De liquorkweek toonde geen sepsis aan, dus er was geen shock bij de patiënt. In het lab werd leukopenie (stollingsstoornis) gesteld. Uiteindelijk is deze patiënt goed genezen.

Stadia sepsis

SIRS (criteria hierboven) -> sepsis (SIRS met infectie) -> Severe Sepsis (sepsis met orgaanfalen) -> septische shock (severe sepsis met hypotensie)

Risicogroepen voor sepsis

·         Prematuurtjes (rond de 500 gram)

·         Bejaarden

·         Mensen met breedspectra antibiotica

·         Intensive care patiënten

·         Ondervoeding

·         Kanker

Septische shock

Pathofysiologie

·         Bacteriële toxinen (LPS (triggert immuunsysteem) en peptidoglycaan)

·         Activering immuunsysteem via toll-like receptoren. TLR zitten op macrofagen en neutrofielen (innate immunity, wat werkt in de eerste uren en dagen).

·         ontstekingsmediatoren door activatie van de toll-like receptoren. worden geproduceerd door afweercellen.

·         cellulaire respons en humorale respons

·         locale ontsteking en eradicatie (uitroeiing van de pathogenen)

·         ontsnappingsmechanismen

·         mislukte eradicatie

·         systemische reactie: endotheeldisfunctie, stollingscascade, afname contractiliteit

Symptomen

•          koorts en ondertemperatuur

•          koude rilling

•          pijn in ledematen

•          koude acra

•          abnormale huidskleur

•          braken, buikpijn en diarree

•          zwakte

•          huiduitslag

Tekenen

•          tachycardie

•          tachypnoe

•          koude acra

•          verlengde capillaire vullingstijd

•          hypoxie

•          verlaagde urineproductie

•          agitatie, verwardheid, verlaagd bewustzijn

•          metabole acidose

•          hypotensie (laat teken)

Behandeling

•          empirische therapie, antibiotica

•          vocht (indien nodig, in 3 verschillende keren).

•          vaso-actieve medicatie (inotropie)

–         dopamine

–         dobutamine

–         noradrenaline

•          correctie elektrolieten, glucose, zuur-base evenwicht

•          beademing

•          dialyse - CCVHDF

Verwekkers

•          52% grampositieve bacteriën

–         S. aureus, S. pneumoniae

•          37% gramnegatieve bacteriën

–         E. coli, Klebsiella-sp, Pseudomonas aeroginosa

•          5% polymicrobieel

•          1% anaeroob

•          5% schimmelinfecties

Leeftijd specifieke verwerkkers

•          : GBS; E. coli; Listeria monocytogenes

•          3 dgn-1 mnd: GBS; Listeria; CNS; S. aureus; enterokokken; pneumokokken; gramnegatieve bacteriën; Candida

•          > 1 maand: meningokokken; pneumokokken;

            S. aureus; gramnegatieve bacteriën

Microbiele virulentiefactoren

•          Bacteriële toxinen (S. aureus, S. pyogenes)

è     toxische shock syndroom

•          Lipopolysaccharide (LPS of endotoxine) is een pathogeen-geassocieerd moleculair patroon (PAMP van gramnegatieve bacteriën)

•          Peptidoglycaan en lipoteichoinezuur (grampositieve bacterien)

•          Zymosan (schimmels)

DAMPS's, NOD's

•          Gevaar-geassocieerde moleculaire patronen: (bv heat-shock eiwitten, fibrinogeen, hyaluronzuur) komen vrij bij een ernstige ontsteking, worden herkend door TLR4 , verdere amplificatie immuun response

•          N(ucleotide)O(ligomerisatie)D(omeineiwit)-achtige receptoren (NLR’s) zijn intracellulaire sensoren voor micro-organismen

Evenwicht 

Activatie van antimicrobiele defensie mechanisme enerzijds   overmatige activiteit van TLR, NLR's geeft schadelijke systemische inflammatie, weefselschade en intravasculaire stollingsactivatie

Stolling en antistolling

Sepsis activeert de stollingscascade. De Tissue factor komt tot expressie op endotheel en mononucleaire cellen tijdens sepsis. Bij ernstige sepsis zijn de fysiologische stollingsremmers (tissue factor pathway inhibitor, antitrombine en proteïne C) onderdrukt. Alleen toediening proteïne C lijkt mogelijk effectief.

Immuunsupressie

Immuunsupressie treedt na de initiële pro-inflammatoire fase op. Het is een verminderd vermogen van circulerende leukocyten om pro-inflammatoire cytokinen te produceren. Het geeft verhoogd risico op nosocomiale infecties en late mortaliteit, met name als gevolg van IL-10 en TGF-b productie, en apoptose van immuuncellen. 

Zie figuur 1 en 2 in de bijlage.

11-09-2013 - Openingscollege 2 - Hypersensiviteit

Dr. Mooi

Een stamcel kan een monoblast worden, die een monocyt kan worden, die uiteindelijk een macrofaag kan worden. Je hebt twee soorten macrofagen:

1)     resident macrofagen:

-         kupffer cel, microflia, osteoclasten, alveolaire macrofagen (longen), synoviocyten type A (gewrichten), sinushistiocyten (lymfklier)

2)     geactiveerde macrofagen

Zie figuur 3 in de bijlage.

Termineren ontstekingsreactie

Er zijn meerdere manieren om een ontstekingsreactie ten einde te brengen. Zo hebben mediatoren en effectoren van een ontstekingsreactie een korte halfwaardetijd, wat zorgt voor inactivatie van moleculaire mediatoren, en dus apoptose van ontstekingscellen. Daarnaast is er de switch van pro-inflammatoire leukotrienen naar ontstekingsremmende lipoxines. De productie en secretie van (anti-inflammatoir)-TGF-Beta gebeurt onder andere door macrofagen, waardoor na de ontsteking deze ook weer wordt geremd. Neurale impulsen remmen de TNF-productie door macrofagen. Als een acute ontsteking wordt beëindigd, kan er resolutie (situatie als voorafgaand aan infectie) ontstaan, organisatie (fibrose) of een chronische ontsteking.

Specifieke afweer

Functie: bescherming tegen infecties en afwijkende lichaamseigen cellen.

Dysfunctie:

·         Afweer reacties met negatieve infecties

·         Voorbeeld: Hypersensitiviteitsreacties (type 1-4)

·         Latrogeen probleem ten gevolge van afweer

·         Voorbeeld: transplantaat rejectie

·         Fout gerichte afweerreacties:

·         Voorbeeld: auto-immuunziekten

·         Verminderde afweer

·         Voorbeeld: immunodeficienties (meer infecties, ernstiger verloop infecties, andere infecties, verhoogde kans op kanker)

Hypersensitiviteit type I-IV

Hypersensitiviteit type 1: allergie aanval

Dit type allergie wordt ook IgE-gemedieerde of IgE-afhankelijke allergie genoemd. Het is een allergie waarbij IgE-antilichamen betrokken zijn. Deze IgE's (immunoglobuline E) hechten zich aan de binnengekomen allergenen (zoals latex-deeltjes). Na herhaaldelijk contact worden mestcellen (zie ook: witte bloedcellen) er toe aangezet om hun inhoud uit te storten en deze vasoactieve aminen (zoals histamine, serotonine en prostaglandinen) zullen vervolgens een aantal veranderingen veroorzaken in het lichaam, zoals:

·         vaatverwijding (vasodilatatie van de bloedvaten in de huid)

·         vernauwing van de bronchiën van de longen

·         afname van de hartactiviteit

Voorbeelden van dit type hypersensitiviteit zijn hooikoorts, allergieën en astma. De cellen die bij dit type in werking komen zijn onder andere mestcellen en eosinofiele granulocyten. De mestcellen zitten overal in het lichaam langs de bloedvaten (behalve in het centrale zenuwstelsel.). De mestcel heeft receptoren en verzameld in zijn hele leven IgE moleculen. De IgE-cellen worden gemaakt door B-cellen, en kunnen reageren via granulaire contents. Als de mestcellen vanuit zijn membraan eerst arachidonzuur gaat maken, duurt de reactie langer. De secretie van cytokinen gebeurt als laatste. Vasodilatatie en oedeemvorming zijn onderdelen van normale ontstekingsreacties in bijna alle weefsels, maar in het cerebro zou dit direct levensbedreigd zijn omdat het leidt tot inklemming van de hersenstam.

Eosinofielen worden aangetrokken door de mestcellen. Hun belangrijkste effectorfunctie is de release (naar extracellulair!) van MBP (major basic protein), ECP (eosinophil cationic protein) en EPO (eosinophil peroxidase). Dit zijn allemaal destructieve stoffen. De functie is dan ook destructie van extracellulaire binnendringers, vooral ook grotere zoals wormen, larven en andere metazoën. Hij werkt ook antibacterieel.

Hypersensitiviteit type 2: antistof-gemedieerd  

Hierbij is er sprake van schade of dysfunctie ten gevolge van antistoffen. Dit kan gaan via opsonization en fagocytose, waarbij er via het complementsysteem sprake is van fagocytose (bijvoobreeld transfusie reactie, erytrhoblastosis foetalis). Het kan ook gaan via complement en FC-receptor-mediated inflammatie, waarbij onder andere neutrofiele granulocyten voor een ontstekingsreactie zorgen, bijvoorbeeld bij humorale rejectie van een transplantaat. Als laatste kan er een antilichaam-gemedieerde cellulaire dysfunctie zijn (bijvoorbeeld myasthenia gravis). Hierbij stimuleert het antilichaam de receptor zonder hormoon, waarbij het antilichaam de binding van een neurotransmitter aan de receptor remt.

Hypersensitiviteit type 3: immuuncomplex gemedieerd

Hier is er sprake van 3 verschillende fasen. Eerst komt het antigeen in de circulatie, waar het door de B-cel wordt opgepikt, en via een plasmacel met een vrij antilichaam een antigeen-antilichaamcomplex aan gaat, welke samen aan de vaatwand zitten. Vervolgens is er sprake van depositie van het immuuncomplex, waarbij een ontstekingscel haar cytokines loost in de circulatie. Dat zorgt er ten derde voor dat er bloedplaatjesaggregatie ontstaat, de neutrofiele granulocyten zorgen voor een ontstekingsreactie waarbij de vaatwand fibreuze necrose krijgt, en er dus weefselschade optreedt.

Zie figuur 4 in de bijlage.

Hypersensitiviteit type 4: T-cel gemedieerd

Deze hypersensitiviteit bestaat uit twee soorten: een delayed-type hypersensitiviteit en de T-cel gemedieerde cytolyse. Bij de eerste wordt het antigeen gepresenteerd door APC. Via een CD4+ T-cel worden er cytokines aangemaakt. De Th1 cel zorgt voor de aanmaakn van IFN-c, welke zorgt voor macrofaagactivatie en ontstekingsreacties. De Th17-cel zorgt voor de aanmaak van IL-17 en IL-22, welke ook zorgt voor een onstekingsreactie, maar ook voor weefselbeschadiging. BIj de T-cell mediated cytolyse zorgen de CD8+ en de CTLs er voor dat de cel dood gaat en het weefsel wordt beschadigd.

Complement systeem

Zie figuur 5 in de bijlage.

11-09-2013 - Openingscollege 3 - Antilichaamdiversiteit

PRof. Dr. Kraal

B- en T-cellen

Antigenen worden herkent door middel van receptoren. Je hebt B lymfocyten (beenmerg) en T lymfocyten (thymus), en zij hebben allebei een antigeenreceptor. De specificiteit van een antigeenreceptor is voor elke lymfocyt anders. Echter zijn de receptoren op de individuele lymfocyt allemaal identiek. De B-cellen hebben een antigeen receptor en een effector molecuul. Bij de T-cellen is de antigeenreceptor ook meteen de T-cel receptor, en zij werken met andere effectormoleculen, zoals cytokinen en enzymen. Tijdens de differentiatie naar een plasmacel kan de gewone B-cel ook differentiëren naar een geheugen B-cel. Geheugen B-cellen kunnen heel snel delen en migreren, veel sneller dan T-cellen. Het is ook een cel die heel lang kan blijven leven.

Immunoglobulines

Een immunoglobulinemolecuul bestaat uit een antigeen bindend fragment en uit de FC-staart. Bij de splitsing van enzymen ontstond dat fragment. Er zijn 5 klassen zware ketens die hier aan vastzitten; Mu, Delta, Gamma, Epsilon en Alpha. Zijn hebben als immunoglobuline respectivelijk IgM, IgD, IgG, IgE en IgA. Er zijn ook twee klassen lichte ketens, kappa en lambda. De klassen maken de immunoglobulinen tot verschillende soorten. IgM is de grootste immunoglobuline, zodra deze is geactiveerd heeft het 5 'bindingshandjes'. IgA wordt heel veel gemaakt op de lamina propia van de darm. Daar zitten veel plasmacellen. In deze moleculen heb je ook CDR’s, dit zijn complementarity determining regions (CDR), wat betekent dat er grote variatie in eiwitstructuur is in de loops die het meeste naar buiten steken. Structuren die herkend worden door antilichamen zijn antigenen. Delen van het antigeen waar het antilichaam aan bindt zijn epitopen.

Zie figuur 6 in de bijlage.

Antilichamen en antigenen

Deze kunnen in het lichaam worden gemaakt, en dan noem je het multiple myelomen. Als ze in het lab worden gemaakt heb je in principe oneindige hoeveelheden antilichaam met een bekende specificiteit, wat handig is voor diagnostische en therapeutische toepassingen. Elk lymfocyt heeft een andere antigeen-receptor. Lymfocyten activatie gebeurt bij het klonen van antigeen specifieke cellen. De diversiteit van antigeenspecifieke Ig-receptoren van de lymfocyten komt omdat gen-segmenten steeds coderen voor het zelfde stukje. Elk stukje is een klein beetje verschillend door het random gebruik van genen, waardoor de diversiteit groot is. Het gen-arrangement komt door toevallig gebruik vanuit grote hoeveelheid V, D en J genen.

17-09-2013 – Slotcollege 1 – Patiëntcollege - Galstenen

Dr. J. Kooter

Patiënt

Patiënt is een vrouw van 85 jaar. Mevrouw kwam 3 dagen geleden bij de dokter met flinke pijnen in de bovenbuik, vlak onder de borst. De pijn ontstond toen ze gewoon rustig lag, van het ene moment op het andere. Het was een stekende pijn, geen gewone buikklachten. De pijn hield niet op, en werd alleen maar erger. De pijn straalde uit naar haar rug. Er waren geen veranderingen aan de ontlasting. Mevrouw had ervoor niks raar gegeten, alleen kippensoep. Er was ook niks veranderd aan het plaspatroon. Mevrouw gebruikte Ascal (bloedverdunner), een zwakke variant (aspirine). Dit gebruikt zij omdat zij hele slechte bloedvaten heeft. Mevrouw gebruikt ook een bloeddrukverlager (diuretica), tevens een maagbeschermer (pantasol, tegen de ascal). Mevrouw heeft ooit een hartinfarct gehad maar hier heeft ze nooit last van gehad. Mevrouw heeft wel een TIA gehad (waarna de Ascal werd gegeven). Mevrouw is niet onwel geworden en heeft geen bewustzijnsveranderingen mee gemaakt. Zij voelde zich ook niet ziek, het was alleen puur de pijn. Mevrouw is met de ambulance naar het ziekenhuis gegaan. Ze had een pijnstiller gekregen, waarna de pijn meteen weg was. In de voorgeschiedenis had ze last van haar darmen en de dunne darm bleek vernauwd, waardoor mevrouw obstipatie kreeg. Daar is ze voor geopereerd. Ook zijn eens de baarmoeder en eierstokken verwijderd. Mevrouw drinkt 1 á 2 glazen rode wijn per dag. Mevrouw heeft niet meer stress/verdriet dan anders gehad. Cholecystitis is niet waarschijnlijk want ze is niet ziek en heeft geen koorts. Ze kan wel cholelithiasis hebben (galstenen), wat tot een obstructie kan leiden: cholanchitis. Appendicitis is niet waarschijnlijk omdat ze geen blinde darm meer heeft en ze had geen koorts. Nierstenen is niet waarschijnlijk omdat ze geen verandering in de urine heeft gehad, en ook geen pijn bij het plassen. Pancreatitis is niet waarschijnlijk omdat mevrouw geen koorts heeft of heel ziek is, maar is niet uitgesloten. Een maagulcus zou kunnen door de ascal. Ischemische darm zou kunnen, ook al is mevrouw niet heel erg ziek. Aoartadissectie zou kunnen door de pijn in de rug. Is bij lichamelijk onderzoek te vinden door bloeddrukverschil links/rechts, dus die moet je bij verdenking altijd meten. Hepatitis is onwaarschijnlijk want mevrouw heeft geen wisselende seksuele contacten, geen contact met naalden gehad en geen contact met Marokkaanse kinderen.

Kreatinine bleek verhoogd te zijn, de CRP ook, wat duidt op een infectie. Daarnaast bleken alle enzymen uit de lever ook verhoogd te zijn. Er werd een ERCO (endoscopische retrograde cholangio pancreaticografie) gedaan. Daarbij zagen ze gruis uit de galwegen komen. Toen is er een soort kippengaasje ingebracht. Op de MRI werden vergrote galwegen en een vergrote galblaas gezien. De pijn werd veroorzaakt door een hele grote galsteen. 

17-09-2013 – Slotcollege 2 – Immunoglobulinen en hun genschikkingen

Dr. Kraal

Lymfocyten activatie

Voor de activatie van lymfocyten worden antigeenspecifieke cellen gekloneerd. Hierdoor komt er effectorcel en geheugencelvorming. Door de klonale selectie van antigeen-specifieke cellen heeft elke lymfocyt een andere antigeen-receptor.

V, D en J genen

De genen voor immunoglobulinen worden onderverdeeld in V-, D- en J-segmenten. Van elk van deze segmenten is een aantal verschillende exemplaren aanwezig in het genoom. Zo zijn er in mensen voor de zware keten al ruim 50 V-segmenten, 25 D-segmenten en 6 J-segmenten bekend. Van elke soort wordt per B-cel (en dus per immunoglobuline) één gen uitgekozen door enzymen(RAG-1 en RAG-2) om een zware keten mee te vormen. Samen met de gecombineerde genen voor de lichte keten (uit verschillende V- en J-segmenten) vormt dit de basis voor de grote variatie aan immunoglobulinen. Dit wordt recombinatie genoemd en zorgt voor ongeveer 2,5*10^5 mogelijkheden voor het vormen van een immunoglobulinemolecuul. Verdere variatie wordt verkregen door onder andere insertie en deletie van nucleotiden. Daardoor ontstaan er uiteindelijk zo'n 10^11 mogelijkheden voor een uniek immunoglobuline. Immunoglobulinen maken zichzelf bovendien na interactie met hun antigeen nog beter passend.

Gen-complexen zijn coderend voor zware en lichte ketens. Het gen-rearrangement gaat door toevallig gebruik vanuit grote hoeveelheden V, D en J genen. De herschikking van IgH genen (genen van de Ig zware ketens) zorgt voor irreversibele veranderingen van het chromosoom. Het gen neemt random delen van een V, D of J gen en het C constante gedeelte voor een eiwit. B-cellen hebben door het proces van genrangschikking de mogelijkheid om zich aan te passen en veel variatie te krijgen, waardoor ze veel antigenen kunnen aanpakken. Het V gen kan binden aan het J gen (lichte keten) en V aan D en D aan J (zware keten). Dus, V-J, V-D en D-J.

Junction-diversiteit betekent dat er deletie en willekeurig invoegen plaats vindt van nucleotiden bij genherschikkingen. Er zijn 16 B cellen met V3-D3 en J4, en alle 16 hebben ze een zeer verschillende specificiteit. De nucleotideninsertie hier is TdT (terminaal deoxynucleotidyltransferase). Dit transferase probeert alle stukjes aan elkaar te plakken. De diversiteit in de uiteindelijke eiwitstructuur komt dus door de grote hoeveelheden van VJL en VDJH genen, en de diversiteit van de junctions.

Somatische hypermutatie

Er kan ook extra diversiteit tijdens de respons komen door somatische hypermutatie. Hierbij is er selectie voor antilichamen met een hogere affinitiet. Het gebeurt tijdens de eerste aanraking met een antigeen, tijdens de rijping in de kiemcentra. De b-cellen in die kiemcentra die dus een antigeen of pathogeen hebben, gaan voor een deel verder differentiëren, door in die kiemcentra voortdurend nieuwe receptoren te maken. Tijdens deze celcyclus treden er mutaties op in die V, D en J genen. Dit worden de hotspots genoemd (CDR). Die hele kleine mutaties zorgen voor veranderingen in de aminozuurvolgorde en dus ook in de uiteindelijke vorm van de receptor, waardoor je steeds nieuwe receptoren krijgt. Maar de mutaties kunnen naast deze verbetering (het antilichaam bindt beter) ook voor verslechtering zorgen. Bij verslechtering bindt het antilichaam veel slechter, en dan gaat hij dood. Er is dus een soort selectie, van cellen die geselecteerd worden in de kiemcentra en dus telkens beter kunnen binden, behalve als dat niet kan en dan gaan ze dood.

Isotype/class switching

Immunoglobuline class switching is een begrip uit de immunologie. Het omschrijft het veranderen van het constante gedeelte van antilichamen die een B-cel produceert na bepaalde stimuli door cytokinen, terwijl het antigeen-herkennende gedeelte constant blijft. Er bestaan verschillende vormen immunoglobuline: immunoglobuline M (IgM), G (IgG), A (IgA), E (IgE), en D (IgD). Ze worden allemaal gemaakt door B-lymfocyten, maar onder verschillende omstandigheden. Een jonge B-cel produceert in principe IgM en IgD. Na activatie door een T-helpercel ondergaat hij een verandering en produceert hij IgA, IgG of IgE. Bij de class switching verandert het constante gedeelte van de keten van de immunoglobuline en niet het variabele gedeelte waaraan het antigeen bindt. Class switching zorgt er dus niet voor dat de B-cel ineens antistof tegen een ander antigeen gaat produceren. Bij class switching vindt deletie van genetisch materiaal plaats, dit is dus onomkeerbaar.

Bij isotype/class switching wordt de zware keten gewisseld, in een identiek variabel gebied. Als dit gebeurt van IgM naar IgD is er sprake van RNA splicing (alternative splicing). Hierbij blijven de exonen wel intact, en de cel kan zowel IgM als IgD maken. Slicing wordt ook gebruikt bij overgang van membraan naar de uitgescheiden receptor. Het variabele deel blijft dus telkens hetzelfde, maar de zware keten veranderd. Als dit gebeurt van IgM naar andere isotype is er sprake van switch-regio en excisie van de tussenliggende genen. Na het switchen kan de cel alsnog verder switchen. De volgorden in gengebruik liggen vast. Deze ontwikkeling gaat zonder contact met een antigeen.

Somatische hypermutatie en isotype switch zijn sterk gereguleerde processen. Voor T-cel activiteit heb je cytokinen nodig, en dit treedt op nadat de cel het antigeen herkend heeft en klonale expansie heeft ondergaan.

Gen herschikking

Genherschikking vindt plaats in beenmerg in onrijpe B-lymfocyten. Het VH (DJ) gen en het VL (DJ) gen gaan vast aan het variabele deel van de Fab. Er zijn zo veel variaties mogelijk, en alleen geslaagde combinaties blijven waardoor het systeem steeds effectiever wordt. Dit waarborgt flexibiliteit, waardoor nieuwe pathogenen snel aangepakt kunnen worden.  De isotypen van antilichamen hebben een groot effect op de biologische activiteit. De halfwaardetijd zegt iets over de effectiviteit, en de complementbinding over de cytotoxie. De Fc-receptor zorgt voor affiniteit (zoals de placenta passage door IgG, en de epitheelpassage door IgA).

Lymfocyten

Een rijpe B-lymfocyt verlaat het beenmerg en heeft IgM op het membraan (antigeenreceptor). De  activering gaat in twee delen, ten eerste via plasmacellen, ten tweede via geheugencellen. Plasmacellen hebben een primaire en een secundaire respons. Bij de primaire respons gaat het om IgM, bij de secundaire respons om IgG, IgA of IgE. Geheugencellen zijn langlevend en hebben een aangepast Ig gen. In lymfoide organen vindt somatische hypermutatie van Fab plaats. Er wordt geselecteerd op B-cellen met een hoog-affien Ig. De geheugencelvorming van B-cellen zijn T-lymfocyt afhankelijk. 

17-09-2013 – Slotcollege 3 – Autoimmuunziekten

Dr. Mooi

CD4+ T-cellen

Deze cellen zorgen voor de regie en het geheugen. De antigeenbinding gebeurt alleen via TCR die bindt aan een antigeen gepresenteert door klasse II MHC (aanwezig op professionele antigeen-presenterende cellen). Voor T-cel activatie is ook een co-stimulatoir signaal noodzakelijk. Afhankelijk van andere signalen worden de geactiveerde Tcellen T-helpercellen (zoals Th1 of Th2) of T-geheugencellen.

CD8+ T-cellen

Dit zijn effectorcellen, ze hebben zelf de functie om hun targetcellen te doden door apoptose. De antigeenbinding gaat aleen via TCR die bindt aan antigeen, gepresenteerd door klasse I MHC (aanwezig op vrijwel alle kernhoudende cellen). Activatie geeft een cytotoxische respons, namelijk indructie van apoptose in de targetcel.

Zie figuur 7 in de bijlage.

AIRE gen

De auto-immuunregulator (AIRE) is een eiwit dat in mensen is gecodeerd door het AIRE gen. AIRE Is een transcriptie factor wat tot expressie komt in de medulla van de thymus. Het zorgt er voor dat het immuunsysteem het lichaam zelf niet aan valt. Elke T-cel valt een vreemde substantie aan die gepresenteert wordt in een MHC-molecuul, wat het identificeert met zijn receptor. T-cellen hebben receptoren die worden gemaakt door het random door elkaar gooien van gen-segmenten. Elke T-cel valt een ander antigeen aan. T-cellen die lichaamseigen eiwitten aanvallen worden vernietigd in de thymus. Medullary Thymic Epithell Cells (mTEC’s) zorgen er voor dat grote eiwitten van overal in het lichaam (zogenaamde tissue-specific self antigens (TSA’s)) en T-cellen die reageren op deze eiwitten worden vernietigd door apoptose, en waarschijnlijk zorgt AIRE voor deze negatieve selectie. AIRE controleert de expressie van die epitheelcellen uit de thymus in de medulla van de thymus. Wanneer AIRE deactief is, kunnen T-cellen het lichaam aanvallen, wat resulteert in een auto-immuunziekte.

Transplantaatrejectie

Het lichaam beschouwt vreemde cellen als een vijandige infectie en zal ze vernietigen (afstoting onder invloed van MHC-I-receptoren). Normaal is dit een goedaardig mechanisme, waardoor ziekten voorkomen worden, maar bij een transplantatie is het een groot probleem.

Zie figuur 8 in de bijlage.

Genetische factoren auto-immuunziekten

–        Ziekte-geassocieerde MHC-allelen (van MHC hangt af welke peptiden gepresenteerd kunnen worden

–        Fas, FasL, AIRE, CTLA-4 (eiwit-receptor dat zorgt voor downregulatie van immuunsysteem)

–        Andere susceptibiliteits-loci: de genen zijn soms bekend, maar soms zijn er alleen maar vermoedens

Infecties & auto-immuunziekten

–         Activatie van co-stimulatoren

–         Moleculaire mimicry

–         Weefseldestructie: release van zelf-antigenen die normaliter vermogen zijn.

o        Weefselschade: epitope spreading

SLE (Systemische lupus erythematodes)

Systemische lupus erythematodes (SLE) of lupus erythematodes disseminatus (LED) is een auto-immuunziekte, met symptomen in allerlei organen. Het wordt onderscheiden van andere varianten van lupus erythematodes die tot de huid beperkt blijven. SLE heeft als classificatiecriteria dat je 4 van de 11 volgende symptomen moet hebben: Vlindervorming exantheem, discoide huidafwijking, zonlichtintoleratie, orale/nasale ulcera, artritis (in meer dan 2 gewrichten), serositis (pericarditis, pleuritis), nierlijden (oa proteïnurie), neurologische symptomen, hematologische afwijkingen (oa hemolytische anemie), immunologische afwijkingen (serologie) of anti-nuleaire antistoffen (IF).

Sjörgen syndroom

Bij het sjörgren syndroom is er sprake van een immunologisch gemedieerde destructie van traan en speekselklieren, soms ook klieren van luchtwegen, het maagdarmkanaal en de vagina. Extraglandulaire manifestaties kunnen zijn: synovitis, longfibrose en perifere neuropathie. De primaire vorm is het sicca syndroom (klinisch: vooral keratoconjunctivitis sicca -> possitieve Schirmer test, en xerostomie (te weinig speeksel gevormd, droge mond)). De secundaire vorm is een onderdeel van de uitgebreidere autoimmuunziekten (SLE, polymyositis, scleroderma, MCTD). Bij het sjögren syndroom is er bovendien een verhoogde kans op een non-Hodgkin lymfoom.

Bij het sjögren syndroom zijn de antistoffen tegen RNPs (SS-a en SS-b) het meest kenmerkend. Andere autoantistoffen zoals onder andere ANA en RF kunnen ook aanwezig zijn. Ook is er associatie met sommige MHC klasse 2 allelen. Daarnaast zijn er speculaties over virusinfectie (mogelijk EBV of HCV) als een van de etiologische factoren.

Systemische sclerosa (scleroderma)

Scleroderma is een auto-immuunziekte leidend tot een toename van bindweefsel. Je hebt hiervan twee soorten, limited scleroderma en diffuse scleroderma. Bij limited scleroderma zijn de vingers/onderarmen geheel of grotendeels beperkt tot de huid aangedaan. Ook is er hier sprake van CREST (limited scleroderma in combinatie met calcinose, raynaud fenomeen, esophageale motitiliteitsstoornis, sclerodactylie en teleangiectasieen). Ook zijn er in het algemeen antistoffen tegen centromeereiwitten. Bij diffuse scleroderma zijn er ook inwendige organen aangedaan, waar het bij limited scleroderma dus vooral om de huid gaat. Onder andere de tractus digestivus, de nieren, de longen en het hart zijn aangedaan, en vaak zijn er antistoffen tegen DNA topoisomerase 1.

Zie figuur 9 in de bijlage.

MCTD (mixed connective tissue disease)

Mixed connective tissue disease (MCTD, letterlijk: gemengde bindweefselziekte) of syndroom van Sharp is een auto-immuunziekte met symptomen van zowel SLE, systemische sclerose als dermatomyositis. Het is een overlapsyndroom, maar met over het algemeen een milder beloop dan bijv SLE. De ziekte kan wel overgaan in SLE of systemische sclerose. De belangrijkste symptomen zijn: fenomeen van Raynaud (zwelling van de handen), sclerose (verdikking) van de huid van de vingers (nagelriemen, vingertoppen). Daarnaast kunnen gewrichtsontstekingen verlopen zonder schade achter te laten. Spierpijnen en een algemeen moe gevoel. Ook longen, nieren (zelden!), slokdarm kunnen aangedaan raken. Bij MCTD zijn er hoge titers antistoffen tegen U1 RNP. In het algemeen is er een goede respons op corticosteroïden. 

Week 3

18-09-2013 – Openingscollege 1 – Patiëntcollege – Reumatoïde artritis

Patiënt

Patiënt is een mevrouw van 69 jaar. Haar reuma is 15 jaar geleden ontstaan. Eerst kreeg ze last van haar voeten en ze kon ineens niet meer volksdansen. Ze heeft eerst diclofenac gebruikt, wat niet werkte, en daarna metrotrexaat en nog een medicijn, en dat werkte aardig maar ze ging ook prednison slikken waardoor ze hier mee moest stoppen. Ze is ’s ochtends bij het wakker worden al helemaal stijf, ze kan niks gebruiken en alles doet zeer. Vooral haar schouders, ellebogen en knieën gingen pijn doen. Ze heeft soms ook een acute aanval van reuma, waarbij ze ineens niet maar kan opstaan of bewegen. Haar gewrichten waren helemaal opgezet en dik geworden. Naast de pijn en stijf waren de gewrichten ook rood. Mevrouw heeft ook moeten stoppen met haar werk. Toen ze de winter overbrugde in Spanje ging het wel beter met de reuma. Ze is heel erg beperkt in haar leven, ze is niet meer flexibel en kan niet meer doen wat ze wilt. Mevrouw kreeg ook huidafwijkingen, die leidden tot grote ulcera aan de benen, en bij nader onderzoek bleek sprake te zijn van vaatontstekingen.

Reumatoïde Artritis

RA is een chronische, systemische ontstekingsziekte. De oorzaak is onbekend, en het zit met name in de perifere gewrichten, die gezwollen, pijnlijk en stijf zijn (symmetrische polyartritis). Er zijn ook vaak structuren rond gewrichten aangedaan. Pijn en zwelling aan de voorvoeten en handen zijn een klassiek beeld van reumatoïde artritis, evenals ochtendstijfheid die ongeveer een uur duurt. Hoe meer gewrichten er ontstoken zijn, hoe slechter de prognose. Je probeert het aantasten van het bot/kraakbeen te voorkomen. De gevolgen van chronische gewrichtsontstekingen ten gevolg van de RA zijn ernstige destructie van vele gewrichten in de loop der jaren (Secundaire atrose). Cellen als TNF en prolifererende B-cellen houden de ontsteking in gang. Minder dan 1% van de wereldbevolking heeft er last van, het treedt op tussen de 40-70^e levensjaar en vrouwen hebben het 3x zo vaak als mannen. Factoren die van invloed zijn, zijn HLA-DR4 en HLA-DRb1, deze zorgen voor een slechtere prognose. De aanwezigheid van reumafactoren (IgM RF, anti-CCP) hebben 70-80% van de patiënten en zorgt voor een slechtere prognose. Testuitslagen voor IgM-RF, anti-CCP en IgM-RF en/of anti-CCP zijn vaak al aanwezig voor het ontstaan van symptomen van RA. Het is belangrijk om zo snel mogelijk te starten met tweedelijns medicatie.

Extra-articulaire manifestaties van RA

·         Reuma noduli (verdikkingen aan bijv. de eindkootjes van de vingers)

·         Vasculitis (ontsteking bloedvaten)

·         Pleuritis, fibroserende alveolitis

·         Pericarditis

·         Episcleritis (ontsteking, infectie van harde oogrok / oogwit, sclera)

·         Amyloïdose (extracellulaire neerslag van eiwitten in abnormale fibrillaire structuren)

·         Neuropathie

·         Felty’s Syndroom: splenomegalie (vergrote milt) en netropenie (tekort aan circulerende neutrofiele granulocyten) bij RA

18-09-2013 – Openingscollege 2 -  Antigeenherkenning door T-cellen

Dr. Kraal

T-cel differentiatie

De eerste T-cel differentiatie begint in de cortex, daarna verplaatsen ze naar de medulla. De functie van de CD4 T-cellen is het tot expressie brengen van T-helpercellen (Th1, Th2 en Th17) en regulatoire T-cellen. CD8-T-cellen zorgen voor de cytotoxische T-cellen. Er zijn twee typen T-cel receptoren, de alpha en de beta. De TCRA en TCRG zorgen voor de V en J genen, de TCRB en de TCRD voor de V, D en J genen. Een lymfatische voorlopercel uit het beenmerg migreert naar de thymus, waar hij een NK-cel kan worden of een prothymocyt.

CD4+ T-cel

CD4+ T-cellen kunnen differentiëren in Th1, Th2, Th17 en Treg cellen.

–        Th1: de kenmerkende cytokinen voor Th1 zijn IFN-c en IL-2. Zij hebben invloed op de macrofagen, NK-cellen, CD8+ T-cellen en B-cellen (maken van IgG3). Hun belangrijkste effector functie is de cel-gemedieerde immuniteit: het doden van door virus of bacterie geïnfecteerde gastheercellen.

–        Th2: de kenmerkende cytokinen voor Th2 zijn IL-4, IL-5 en IL-13. Zij hebben invloed op eosinofiele granulocyten en zorgen ervoor dat de B-cellen IgE en IgG4 gaan maken. Hun belangrijkste effectorfunctie is de respons op wormen en allergieën.

–        Th17: de kenmerkende cytokinen voor Th17 zijn IL-17 en IL-22. Zij hebben invloed op neutrofiele granulocyten en epitheelcellen. Hun belangrijkste effectorfunctie is pro-inflammatoir, ze hebben een respons op schimmels en extra-cellulaire bacteriën.

–        Treg: Treg heeft als kenmerkende cytokinen TGF-b en IL-10. Ze hebben invloed op alle andere lymfocyten, en hebben als belangrijkste effector het onderdrukken van de functie van andere (non) T-cellen.

MHC

HLA bindt aan een antigeen in een peptide bindingsgroeve. T-cellen herkennen antigene peptiden als een combinatie van een peptide en HLA (MHC) molecuul. HLA (MHC) staat voor Human Leukocyte antigens (Major Histocompatibiliteit Complex). Er zijn twee klassen HLA, HLA klasse 1 en HLA klasse 2. Klasse 1 is een gesloten keten, en hier kunnen maximaal 9 aminozuren aan. Klasse 2 is een open keten, hier kunnen meer dan 9 aminozuren aan.  Antigenen peptiden zitten niet-covalent in groeven. Peptiden in de groeve hebben gemiddeld 9 aminozuren. MHC klasse 1 zit op alle kernhoudende cellen en zorgt voor inductie van CD8 T-cellen. MHC klasse 2 zit op het APC (antigeen presenterende cellen) en zorgt voor inductie van CD4-T cellen. Er zijn 3 genen voor klasse 1 (A, B en C) en drie genen voor klasse 2 (DP, DQ, DR). Het aantal allelen (polymorphismen) in de populatie zijn zeer hoog. Deze polymorphismen (mutaties) zitten vooral in het bindende deel. De binding in de groeve is afhankelijk van pockets. De zelfde pockets zorgen voor de zelfde peptiden. De polymorphismen zorgen voor een andere bindingscapaciteit. HLA klasse 1 heeft endogene peptide, HLA klasse 2 heeft exogene peptiden. Klasse 1 cellen reageren vooral op celen die met een virus geïnfecteerd zijn. Klasse 2 cellen reagereen op antigenen van buiten. Daarom zitten deze ook vooral op antigeenpresenterende cellen. Peptiden binden aan klasse 2 in een endolysosoom (exogene peptide).

Samenvatting

Cytoplasmatische antigenen (virussen) worden als peptides gepresenteerd via MHC klasse 1 cellen aan CD8 T-cellen. Alle kernhoudende cellen brengen MHC-klasse 1 tot expressie. Extracellulaire antigenen (bacteriën, schimmels etc) worden als peptiden gepresenteerd via MHC Klasse 2 aan CD4+ T-cel. Alleen APC fagocyteren extracellulaire antigenen en brengen MHC-klasse 2 tot expressie. De antigeenbelading van MHC klasse 1 en 2 zijn in verschillende compartimenten (het ER en de endocytotische route). Isotypes zijn producten van verschillende genen. Er zijn 6 genen voor HLA klasse 1 en 6 genen voor HLA klasse 2 per individu. De verschillen binnen een gen worden allotypes genoemd. Allelvariatie treedt op in peptide bindingsgroeven. Er is grotere variatie van peptideherkenning tussen verschillende haplotypen en individuen. Nieuwe HLA-allelen kunnen ontstaan onder druk van infectie, zoals in Afrika: betere bescherming tegen malaria.

18-09-2013 – Openingscollege 3 – Immunologie HIV-1 infectie

Dr. Geijtenbeek

HIV

HIV-1 is een retrovirus. Het Is een RNA virus, wanneer de flow van genetische informatie van RNA naar DNA gaat is er integratie van viraal DNA in de gastheer. HIV-1 behoort tot de lentivirale groep van de retrovirussen, wat betekent dat het een langzaam ziekteverloop heeft en dat het niet-delende cellen kan infecteren. HIV-1 is ontstaan uit drie ve4rschillende zoönotische (dier naar mens) transmissies van chimpansees naar mensen.

HIV receptor CD4+

De belangrijkste receptor voor HIV is CD4. T-cellen worden goed geïnfecteerd door HIV. Viraal eiwit gp120 gaat een reactie aan met CD4. HIV heeft een lipiden membraan, en 2 kopieën RNA. HIV enzymen zijn reverse transcriptase, integrase en protease. Het virus bindt aan de receptor CD4, waardoor er een infectie komt. RNA wordt DNA, dat DNA gaat in het genoom van bijv de T-cel zitten, er vindt transcriptie plaats, dit gebeurt ook in het virus. Alleen het virus gedijt op de activatie van de cel. HIV gaat dus in de gastheer T-cel zitten. Veel T-cellen gaat uiteindelijk ook dood via apoptose, maar intussen zijn er al heel veel nieuwe virus partikels. Het virus leeft het beste in een geactiveerde T-cel. In de loop van de HIV worden de CD4 T-cellen steeds minder, waardoor je afweer uiteindelijk heel slecht is, en mensen uiteindelijk met AIDS vaak doodgaan aan infecties. CD8 T-cellen herkennen wel de virusdeeltjes en na 6-8 dagen begint het adaptieve immuunsysteem wat het virus onderdrukt maar niet helemaal weg kan krijgen, omdat het HIV-virus heel veel muteert, waardoor het telkens anders wordt en de CD8 hem niet meer kan herkennen.

Zie figuur 10 in de bijlage.

Co-receptoren

De primary receptor is dus CD4+, voor gp120. Maar, er is ook een co-receptor. Dit bleek de non-functionele chemokinereceptor CCR5  te zijn. Uiteindelijk bleek ook dat naast CCR5 ook CXCR4 een co-receptor was. De delta 32 CCR5 deletie houdt in dat deze mensen 32 nucleotiden missen, waar mensen eigenlijk geen last van hebben. Het zorgt er voor dat er een frame-shift mutatie is. Van CCr5 zijn ongeveer 18% heterozygoot en 81% homozygoot voor CCR5. Dus als je homozygoot bent voor CCR5 kan je geen HIV krijgen, het is een goed target om HIV replicatie af te weren. Er zijn twee soorten virussen in een patiënten, de ene helft gebruikt CCR5, de andere CXCR4. Die laatste komt het meeste voor bij mensen die chronisch zijn geïnfecteerd met HIV. De meeste infecties komen echter door het R5 tropische virus, en tijdens de ziekte wordt dit dus het CXCR4 virus, wat het chronisch maakt.

Zie figuur 11 in de bijlage.

Blokkeren reverse transcriptase

Er zijn twee manieren om reverse transcriptase te blokken

1.      Nucleotide analoog die ingebouwd wordt, maar niet verlengd kan worden. De transcriptie wordt gestopt.

2.      Geen nucleotide, maar een stofje dat puur bindt aan het enzym en daardoor voorkomt dat het enzym werkt.

Behandeling

Voor de behandeling van HIV moet je altijd meerdere medicijnen geven, omdat HIV zo snel muteert. Het ontsnapt altijd, dus je moet voorkomen dat het muteert. Bij replicatie kan het ontsnappen. De patiënt moet wel echt therapietrouw blijven, zijn hele leven lang. Bij jonge kinderen vindt er ook veel botontkalking, metabolismestoornsisen en nierfalen plaatst, als bijwerking. Er wordt vaak een combinatie van Efavirenz, Darunavier en Atazanvair gegeven. Deze hebben als bijwerkingen nachtmerries, duizeligheid, huiduitslag, vermoeidheid, buikkrampen, diarree, misselijkheid en geelzucht. Een zeer vroege behandeling van patiënten zou nieuwe mogelijkheid zijn voor genezing (functionele genezing, de ziekte blijft wel aanwezig maar komt niet tot uiting). Vroege behandeling zou de reservoir vorming voorkomen (dus het virus kan niet ontsnappen).

20-09-2013 – Slotcollege – Immunodeficiënties

Prof. Dr. W. J. Mooi

Immunodeficiënties

Je hebt primaire en secundaire (verworven immunodeficiënties). Bij secundaire immunodeficiënties kun je denken aan het effect van immunosuppressieve therapie (bijvoorbeeld bij een transplantatie), het effect van cytotoxische therapie, AIDS, ouderdom of ondervoeding. Bij primaire (aangeboren) immunodeficiënties bij de mens ligt de oorzaak meestal bij een genetisch defect. Hierbij is er een stoornis in de specifieke afweer of in de innate immunity (bijvoorbeeld in het complementsysteem). Het klinisch beeld is afhankelijk van de ernst en de aard van het defect. Defecten in de T-cel functie uiten zich in het algemeen in problemen in de humorale en de cellulaire afweer. Milde vormen zijn waarschijnlijk verre van zeldzaam.

X-linked agammaglobulinaemia (Bruton)

Bij deze ziekte is er sprake van een genetisch defect, namelijk een inactiverende mutatie van het BTK-gen, wat gelocaliseerd is op het X-chromosoom. Hierdoor zijn de immunoglobulines afwezig. Er zijn geen of zeer weinig circulerende B-cellen, en geen plasmacellen. De T-cellen en T-celresponsen zijn wel normaal. Dit komt vrijwel uitsluitend voor bij jongetjes (x-linked), en is klinisch vaak te herkennen bij infecties (vanaf leeftijd 6 maanden) met H. influenzae, Str. Pneumoniae en Staph. Aureus. Ook zijn er vaak Giardia lamblia infecties, omdat IgA ontbreekt. Sommige virale infecties kunnen optreden, omdat er geen neutraliserende antistoffen zijn. Ook kan immunisatie met het poliovaccin juist poliomyelitis veroorzaken, omdat het immuunsysteem het verzwakte levende poliovirus niet aan kan.

Hyper-IgM syndroom

Bij dit syndroom zijn er inactiverende mutaties in het CD40 of CD49L gen. Dit leidt tot een onvermogen tot isotype switching. Ook is er verlies van de T-cel gemedieerde activatie van macrofagen, omdat dit eveneens verloopt via CD40/CD40L interactie. Bij dit syndroom is er alleen IgM te vinden, normaal of verhoogd. Er is geen of nauwelijks IgG, en geen IgA of IgE. De B- en T-cel aantallen zijn wel normaal. Het klinisch beeld toont recidiverende pyogene infecties, er is vaak pneumocystis jiroveci wat leidt tot pneumonie en ook hebben patiënten met dit syndroom vaak last van autoimmuun hemolytische anemie, thrombopenie en neutropenie.

Pneumocystis Jirovecie Pneumonie (PCP)

PCP is verwant aan de schimmel, en zorgt voor een opportunistische infectie ten gevolge van een verlaagde afweer. Dit is vaak het eerste teken van ziekte bij HIV. De pneumonie geeft een niet productieve hoest, dyspneu en een diffusiestoornis. Dit kan worden gediagnosticeerd met een BAL (bronchoalveolaire lavage) of een longbiopt.

Selectieve IgA deficiëntie

Hierbij is het nog onbekend welk genetisch defect de deficiëntie veroorzaakt. Er is een onvermogen van rijpende B-cellen om te kunnen differentiëren tot IgA-producerende plasmacellen. Er is dus sprake van een geisoleerd ontbreken van IgA, soms in combinatie met een verlaagde IgG2 en IgG4. De B- en T-cel aantallen zijn wel normaal. Het klinisch beeld toont recidiverende luchtweginfecties, gastrointestinale infecties en urogenitale infecties. Ook is er vaak een respiratoire allergie, en er is een verhoogde incidentie van autoimmuunziekten. In 40% van de patiënten zijn er anti-IgA antistoffen te vinden, waardoor er een anafylactische reactie zal ontstaan bij een bloedtransfusie.

Giardi lamblia; giardiasis

Deze intestinale protozo hecht aan de apex van intestinale epitheelcellen, het invadeert weefsels dus niet. De kolonisatie van het oppervlak van het dunne darmepitheel leidt tot malabsorptie, waardoor er infecties via de faeco-orale route kunnen ontstaan. De afweer hier tegen gaat voornamelijk via IgA.

Common variable immunodeficiëntie

Hierbij is het genetisch defect ook nog grotendeels onbekend. Het zorgt voor afwezigheid of verlaagde spiegels van (een deel van) de immunoglobulines. Er is een normaal of vrijwel normaal aantal B-cellen, en waarschijnlijk ligt het probleem in de T-cel gemedieerde B-celactivatie. Dit treedt vaak op bij infecties met H. influenzae, Str.pneumoniae, staph. Aureus, giardia lamblia infecites (IgA-deficientie), virale infecties (vanwege het ontbreken van neutraliserende antistoffen) en patiënten met deze deficiëntie hebben vaker auto-immuunziekte, en een verhoogde kans op lymfomen en maagcarcinomen.

SCID (severe combined immunodeficiëntie)

Hierbij heb je twee soorten; het X-linked SCID (inactiverende mutatie in de yc subunit van diverse IL-receptoren), en SCID (Vaak een ADA deficiëntie). Het zorgt voor een zeer diep gestoorde T- en B-cel gemedieerde afweer. Er is functieverlies van ILreceptoren, en met name IL-7 signalering is noodzakelijk voor vroege ontwikkeling van het lymfoide systeem. ADA-deficientie leidt waarschijnlijk tot accumulatie van deoxyATP, toxisch voor vroege rijpingsstadia van de lymfocytaire reeks. Het vindt in de kliniek vaak plaats bij neonatale orale candidiasis, exanthemen, failure to thrive en bij een breed scala van infecties. Op dit moment is de hematopoietische stamceltransplantatie de enige therapie, gen therapie is mogelijk een belangrijke stap inde toekomst.

DiGeorge syndroom

Hierbij is er een deletie van het 22q11 gen, wat leidt tot een verlies van TBX1, resulterend in een aanlegstoornis in de 3^e en 4^e kieuwboog, waardoor er thymusaplasie ontstaat. Hierdoor is er een slechte T-cel gemedieerde afweer. Er is een laag aantal circulerend T-cellen, en immunoglobulines zijn normaal of verlaagd, afhankelijk van de ernst van de Th-celstoornis. Ook is er depletie van T-celgebieden in lymfeklieren en milt. Er is een verhoogde gevoeligheid voor schimmelinfecties en virale infecties. Ook is er een associatie met anatomische misvormingen, functiestoornissen aan de schildklier en de bijschildklier, dysmorfieën en cerebrale dysfunctie.

Samenvatting primaire (aangeboren) immunodeficiënties

Amyloïdose

Amyloïdose is een ziekte die wordt gekenmerkt door extracellulaire neerslag van eiwitten in abnormale fibrillaire structuren. De stapeling kan zich beperken tot één of enkele organen of weefsels (lokale amyloïdose), maar kan ook gegeneraliseerd voorkomen (systemische amyloïdose). Bij amyloïdose is er een extracellulaire depositie van eiwitten in B-pleated sheet configuratie. Er zijn hier meerdere vormen van. Zo heb je AL amyloïd (lichte ketens immunoglobulinen), AA amyloïd (van SAA protein (serum amyloïd associatie protein), verhoogd bij ontstekingen. Ook heb je AB amyloïd, wat voorkomt bij Alzheimer. Daarnaast heb je diverse zeldzamere vormen, onder andere mutant TTR (transthyretine), AB2m (van B2m eiwit in MHC klasse 1), en het prion eiwit in prionziekten. Klinische problemen bij amyloïdose zijn verschillend. Bij lokale amyloïdose zijn er in het algemeen weinig ernstige problemen. Symptomatische gegeneraliseerde (systemische) amyloïdose heeft echter een slechte prognose (mediane overleving is 1-3 jaar). In het algemeen zijn er klachten zoals vermoeidheid, krachtsverlies en gewichtsverlies. Ook kan je hepatosplenomegalie krijgen (maar in het algemeen geen leverfunctieproblemen), glossomegalie en het carpale tunnel syndroom. De nieren kunnen kapot gaat wat proteïnurie geeft, leidend tot nefrotisch syndroom (vooral bij AA amyloïdose). Ook kan het hart aangetast worden, er kunnen geleidings- en ritmestoornissen ontstaan (doodsoorzaak bij 40% van de amyloïdose patiënten), of restrictieve cardiomyopathie.

Bij klinische verdenking op amyloïdose moet er een rectumbiopt en of een punctie van het abdominaal subcutaan vetweefsel worden genomen, een Congo rood kleuring worden gedaan en een immunohistochemie, om het type amyloïd te bepalen. Verdenking kan voor het eerst ontstaan bij PA onderzoek.

AL amyloïdose, morbus Kahler

Bij deze vorm van amyloïdose is er een depositie van korte ketens van immunoglobulines, of van delen daar van. De oorzaak zijn neoplastische B-cel proliferaties. De B-cel dyscrasieën (gestoorde gezondheid) uiten zich alleen in amyloïdose en in aanwezigheid van een monoclonaal immunoglobuline. 6-15% van de patiënten krijgt een multiple myeloom (ziekte van Kahler) c.q. plasmocytoom.

AA amyloïdose (chronische ontstekingsprocessen)

Hierbij is er een depositie van AA proteïnen. Deze worden gemaakt in de lever, als onderdeel van de acute fase reactie bij een ontstekingsproces. De oorzaak hiervan zijn chronische ontstekingsprocessen. Voorbeelden hiervan zijn autoimmuunziekten (bijv. reuma), chronische idiopathische inflammatoire darmziekten (zoals colitis ulcerosa en morbus Chron), en vroeger en elders TBC, chronische osteomyelitis en bronchiextasiën.

bijlage_sah.pdf