Biologie · Begrippenlijst

Wat is Het kiemcentrum?

Definitie 16.6 Universitaire biologie — jaar 3 · Hoofdstuk 16 — Adaptieve afweer en vaccinatie

In een kiemcentrum, een structuur die ongeveer een week na het begin van een afweerreactie in een lymfeknoop ontstaat, voeren geactiveerde B-cellen een evolutionair algoritme uit. In de donkere zone delen zij elke zes uur en worden hun variabele antilichaamgenen door het enzym AID gemuteerd met ongeveer één verandering per duizend baseparen per deling — somatische hypermutatie, een miljoen maal het tempo van het genoom, gericht op één kilobase. In de lichte zone toetst elke cel haar nieuwe receptor aan antigeen dat op folliculaire dendritische cellen wordt vastgehouden, en wedijvert zij om de hulp van T-cellen: cellen die beter binden nemen meer antigeen op, presenteren meer, ontvangen meer hulp en keren naar de donkere zone terug om opnieuw te delen; cellen die slechter binden, of hun binding hebben verloren, sterven door apoptose. In twee tot drie weken van zulke cycli stijgt de affiniteit van de overlevende antilichamen honderd- tot duizendvoudig — affiniteitsrijping — en de winnaars vertrekken als plasmacellen en geheugencellen, ook nog van klasse gewisseld. De secundaire afweerreactie is sneller, groter en van beter antilichaam gemaakt omdat zij bij deze geselecteerde, uitgebreide, gewisselde populatie begint.

Het kiemcentrum als evolutionaire machine: mutatie in de donkere zone, selectie in de lichte zone, en pendelen tussen beide tot de antilichamen die vertrekken veel beter binden dan die binnenkwamen.
Het kiemcentrum als evolutionaire machine: mutatie in de donkere zone, selectie in de lichte zone, en pendelen tussen beide tot de antilichamen die vertrekken veel beter binden dan die binnenkwamen.
Primaire en secundaire antilichaamreacties. De tweede blootstelling begint bij een uitgebreide, gewisselde, in affiniteit gerijpte geheugenpopulatie en antwoordt binnen dagen op een niveau dat de eerste reactie nooit heeft gehaald.
Primaire en secundaire antilichaamreacties. De tweede blootstelling begint bij een uitgebreide, gewisselde, in affiniteit gerijpte geheugenpopulatie en antwoordt binnen dagen op een niveau dat de eerste reactie nooit heeft gehaald.

Voorbeelden

Voorbeeld 16.7 (Kinetiek van een afweerreactie)

Ongeveer één B-cel op 10510^{5} bindt een gegeven epitoop, dus bevatten de 101110^{11} B-cellen van een lichaam zo’n 10610^{6} voorlopers, waarvan er misschien honderd het antigeen in de afvoerende lymfeknoop ontmoeten. Bij een deling elke acht uur worden honderd cellen in een week 102×2212×10810^{2}\times 2^{21} \approx 2\times 10^{8}. Antilichaam verschijnt na vier tot zes dagen in het serum, IgM het eerst, piekt na ongeveer twee weken en daalt voor IgG met een halveringstijd van drie weken naarmate de kortlevende plasmacellen sterven, tot op het niveau dat de langlevende plasmacellen van het merg jarenlang in stand houden. Een tweede blootstelling begint bij 10410^{4}10510^{5} geheugencellen met hoge affiniteit die al naar IgG zijn gewisseld: het antilichaam stijgt binnen twee dagen, tien- tot honderdvoudig hoger, en neutraliseert de ziekteverwekker voordat die zich kan vestigen — en dat is wat een vaccin oplevert.

Lees in het hoofdstuk →