Het immuunsysteem: hoe werkt het en welke voordelen biedt vaccinatie?

Het menselijk lichaam is voortdurend blootgesteld aan invloeden van de omgeving waarin pathogenen – virussen, bacteriën, schimmels en parasieten – zich bevinden. De enige externe mechanische bescherming is de huid en de interne bescherming wordt geboden door de slijmvliezen, zoals die van het spijsverteringsstelsel en de luchtwegen. Alles wat deze mechanische barrières doorbreekt, vormt automatisch een bedreiging voor de goede werking van het gehele menselijk lichaam.

Bacteriën zijn erg blij om de omgeving van ons lichaam te gebruiken voor hun eigen overleving, en virussen hebben onze cellen nodig om zich voort te planten. Door het binnendringen van de innerlijke delen van het lichaam ontstaan infecties die effectief bestreden moeten worden. Gelukkig is er een leger aanwezig, net onder de externe en interne oppervlakken van het lichaam, dat uw lichaam beschermt tot de laatste minuut van uw leven.

Dit leger is het immuunsysteem, dat dag en nacht, 24 uur per dag, 7 dagen per week werkt.

Wat is het immuunsysteem?

Het immuunsysteem is geen apart orgaan. Het komt overal in het lichaam voor en de belangrijkste ‘wegen’ zijn het bloed en de lymfe. Het reist door uw bloedvaten om overal te komen waar er een gevaar is dat de mechanische barrière (huid en slijmvliezen) tussen de buitenwereld en het gevoelige binnenste van het lichaam wordt doorbroken. Via het bloed en de lymfe bereiken de cellen van het immuunsysteem de immuunorganen – de thymus, de milt en de lymfeknopen.

Een heel leger van immuunsysteemcellen wordt geboren in het beenmerg. Witte bloedcellen (leukocyten) vormen de individuele gevechts eenheden en, afhankelijk van hun specialisatie, worden onderverdeeld in specifieke en niet-specifieke immuniteit.

De aangeboren immuniteit omvat een verscheidenheid aan eiwitten en de specifieke immuniteit is via antilichamen verbonden met de aangeboren immuniteit.^[1-2]

1. Niet-specifieke (aangeboren) immuniteit

De eerste verdedigingslinie in het menselijk lichaam is de niet-specifieke immuniteit.

Deze verdediging is aangeboren en kan u effectief beschermen tegen de gevaarlijkste pathogenen. Het bestaat uit cellen die worden ingezet op cruciale plaatsen, zoals verdedigingslinies. Als iets dat niet tot het lichaam behoort erin slaagt binnen te dringen, beginnen deze cellen te vuren met alle beschikbare middelen.^[1]

Maar om deze cellen te laten weten wanneer ze moeten activeren, zijn er sensoren – eiwitten – verspreid over het lichaam. Deze eiwitten behoren tot het zogenaamde complement systeem. Hun taak is om zich aan bacteriën en virussen te hechten en het signaal door te geven aan de cellen om een aanval te lanceren.

Ze herkennen koolhydraten die zich op het oppervlak van virussen en bacteriën bevinden, maar niet op het oppervlak van uw cellen. ^[3]

De eerste bestrijdende eenheden op de plaats van infectie zijn neutrofielen. Deze cellen komen het meest voor in het bloed en vernieuwen zich voortdurend. Hun belangrijkste functie is om aan te vallen en letterlijk alles wat niet thuishoort in het lichaam, op te eten. Indien nodig, voeren ze een soort ‘kamikaze’ actie uit: ze barsten open en spuwen hun inhoud op het ‘slagveld’, waardoor lokale ontstekingen worden bevorderd en de vijand wordt uitgeschakeld.

Het complementsysteem, samen met de cellen van de niet-specifieke immuniteit, activeert het ontstingsproces. Het werkt als een bosbrand om de verspreiding van pathogenen te voorkomen. De ontstekingsreactie is niet-specifiek en daarom ervaren we het als iets onaangenaam – zelfs de cellen in uw directe omgeving lijden. ^[3]

De algemene immuunrespons omvat andere cellen dan neutrofielen: ^[1]

• macrofagen – samen met neutrofielen behoren ze tot de fagocyten en zijn betrokken bij het “opruimen” van pathogenen.
• dendritische cellen – verbinden de niet-specifieke en specifieke immuniteit door antigenen aan andere cellen te presenteren.
• mestcellen – zijn betrokken bij de immuunrespons en scheiden stoffen uit, zoals histamine (bij allergische reacties).
• basofielen – ze komen het minst voor in het bloed, maar veroorzaken een zeer sterke (allergische) reactie.
• eosinofielen – vergelijkbaar met basofielen, maar ook betrokken bij de bescherming tegen schimmels en parasieten.
• NK (natuurlijke killer) cellen – zijn uitgerust met enzymen waarmee ze virusbesmette cellen of tumorcellen kunnen doden.

2. Specific (verworven) immuniteit

Specifieke immuniteit omvat inherent cellen die de vijand onthouden en, dankzij deze herinnering, in staat zijn om specifieke antilichamen te produceren. Na een succesvolle aanval door de niet-specifieke immuniteit, worden pathogenen in stukken versnipperd. Deze stukken van pathogenen worden gepresenteerd op het oppervlak van zogenaamde antigen-presenterende cellen en getoond aan de cellen van de specifieke immuniteit, die leren deze stukken te herkennen.

Na hernieuwde blootstelling aan de bacterie of het virus, is de immuunrespons al op de hoogte van de bedreiging en klaar om een zeer krachtig wapen te produceren: antilichamen. ^[2]

Antilichamen worden geproduceerd door B-lymfocyten, zodat ze antigenen op het oppervlak van ziekteverwekkers herkennen en de aanval uitsluitend op deze gericht is. Antilichamen zijn als een onweerlegbaar bewijs dat aangeeft waar je moet aanvallen. Deze “rookgordijn” wordt ook gebruikt door het complement systeem om specifiek aan te vallen, wat leidt tot een efficiëntere opname van pathogenen. Tegelijkertijd worden ze gebruikt door cellen van de specifieke immuunrespons, die, wanneer ze herkend worden door een antilichaam , de geïnfecteerde cel doden om te voorkomen dat de infectie zich verder verspreidt.

Specifieke immuniteit omvat in het bijzonder: ^[2]

• T-lymfocyten – ze zijn verdeeld in verschillende subtypes en hun belangrijkste functie is het herkennen van pathogenen die gelabeld zijn met antilichamen en deze vernietigen.
• CD8+ T-lymfocyten zijn cytotoxisch – ze doden geïnfecteerde cellen.

CD4+ T-lymfocyten zijn helpers – ze activeren B-lymfocyten en CD8+ cytotoxische lymfocyten.

B-lymfocyten – zijn verantwoordelijk voor de productie van antilichamen op basis van antigenen die aan hen zijn “aangeboden”.

Hoe verloopt de strijd tegen een pathogeen?

1. Als vijandige krachten (virussen of bacteriën) erin slagen om door de huid in het lichaam te dringen, komen ze voor een onaangename verrassing te staan in de vorm van eiwitten die onmiddellijk reageren op deze inbraak. Onder ideale omstandigheden is deze reactie snel en effectief.

Na de initiële herkenning van de pathogeen, vinden er verschillende gebeurtenissen plaats die leiden tot de markering van de vijand voor cellen van de niet-specifieke immuniteit, wat uiteindelijk leidt tot de totale vernietiging ervan. Echter, bacteriën en virussen hebben mechanismen ontwikkeld om deze aanvallen te weerstaan.

Vervolgens komen de cellen van de niet-specifieke immuniteit aan de beurt.

Ze vuren willekeurig op alles wat als een vijand is gemarkeerd. Ze produceren stoffen die een ontstekingsreactie veroorzaken – een allesverslinder die alles eromheen vernietigt.

De vijand wordt gevangen – omhuld door cellen. Zijn identificatiemerkers (antigenen) worden geanalyseerd en getoond aan de cellen van de specifieke immuunrespons.

Tijdens voortdurende gevechten (ziekte) vindt er ook de productie van antilichamen plaats, die iets later op het slagveld aankomen, maar hun aanval direct op de vijand richten.

De ontstekingsreactie, samen met het “opruimen”, de vernietiging van celwanden en de daaropvolgende productie van antilichamen, leidt (idealiter) tot het neutraliseren van de vijand.

Het grootste voordeel is dat de cellen van de specifieke immuunrespons zich herinneren hoe de vijand eruitziet en zo een aanval kunnen coördineren in het geval van herhaalde infectie.

Onder zeer specifieke omstandigheden kunnen er antilichamen gevormd worden tegen de eigen eiwitten van het lichaam.

In dit geval is het immuunsysteem in de war en vindt er een soort burgeroorlog plaats – auto-immuunziekten. ^[4]

Het immuunsysteem is voortdurend paraat om het lichaam te beschermen tegen infecties, maar het handhaaft ook orde binnen zijn eigen gelederen. Het is betrokken bij het herkennen, niet alleen van geïnfecteerde, maar ook van oude en potentieel kankercelcellen.

Vaccinaties bevorderen immuniteit

Vaccinatie is de beste infectiepreventie die we hebben. Het maakt gebruik van het vermogen van het immuunsysteem om pathogenen te leren en te onthouden. Deze kennis vergaring vereist echter geen infectie, wat het nadeel met zich meebrengt van een ziekte waarbij het immuunsysteem op volle toeren draait.

Vaccinatie houdt in dat reeds afgebroken ziekteverwekkers (antigenen) aan het immuunsysteem worden blootgesteld, zodat het lichaam antistoffen produceert voordat de ziekteverwekker het lichaam binnendringt. Het is alsof er een briefing voorafgaand aan een missie plaatsvindt, waarbij de cellen van het immuunsysteem de vijand kennen voordat deze zich openbaart, zodat ze hun aanval precies kunnen richten. ^[5]

Het principe is simpel:

1. Een vaccin, dat een stukje van een virus of bacterie (antigeen) bevat, wordt in het lichaam geïnjecteerd (meestal in een spier).
2. De cellen van het immuunsysteem nemen deze stukjes over en laten ze aan anderen zien.
3. De productie van antilichamen tegen het geïnjecteerde antigeen blijft doorgaan.
4. In het geval van een infectie, is het meest accurate en effectieve wapen tegen de indringer dus klaar.

Er zijn verschillende manieren om antigenen aan het immuunsysteem te presenteren met behulp van immunisatie, en het volgende kan worden gebruikt als vaccins:

• een verzwakt of niet-levend virus
• niet-levende bacteriën
• volledige antigenen of delen daarvan
• vectoren die informatie bevatten over hoe het antigeen gemaakt kan worden. De cellen ontvangen deze vector, maken het antigeen en presenteren het aan het immuunsysteem.

Such vaccines were AstraZeneca’s COVID-19 vaccines or Russia’s Sputnik V

mRNA die een antigene codeert of een deel van een antigene, en die door cellen wordt gebruikt om het antigene te maken en het aan het immuunsysteem te presenteren. Deze vaccins werden gebruikt in de COVID-19 vaccins van Pfizer en Moderna

Hoe kunt u uw immuunsysteem versterken?

Het immuunsysteem is er klaar voor om het lichaam voortdurend te beschermen tegen indringers. We kunnen de effectiviteit ervan verbeteren door voldoende te slapen, wanneer de cellen van het immuunsysteem worden vernieuwd en nieuwe, frisse eenheden worden gecreëerd.

Zoals bij alles, een hoogwaardig en gevarieerd dieet, rijk aan eiwitten, mineralen of vitamines en met minder alcohol, zal ook helpen. Immuunsysteem kan ook versterkt worden door koude therapie, of omgekeerd door een sauna te bezoeken.

Sources:

[1] Hato T, Dagher PC. How the Innate Immune System Senses Trouble and Causes Trouble - doi: 10.2215/CJN.04680514. Epub 2014 Nov 20. PMID: 25414319; PMCID: PMC4527020.

[2] Bonilla, Francisco A.; Oettgen, Hans C. . (2010). Adaptive immunity.- doi:10.1016/j.jaci.2009.09.017

[3] Dunkelberger, J., Song, WC. Complement and its role in innate and adaptive immune responses - https://doi.org/10.1038/cr.2009.139

[4] Wang, Lifeng et al. “Human autoimmune diseases: a comprehensive update.” Journal of internal medicine - doi:10.1111/joim.12395

[5] Pollard, A.J., Bijker, E.M. A guide to vaccinology: from basic principles to new developments - https://doi.org/10.1038/s41577-020-00479-7