OPSONISATIE: WAARUIT HET BESTAAT, TYPEN EN FUNCTIES - BIOLOGIE - 2025

De opsonisatie is een cellulair fenomeen dat de efficiëntie van fagocytose verhoogt. Om dit te bereiken, is de aanwezigheid van speciale elementen, opsonines genaamd, nodig, dit zijn antilichamen of andere moleculen die het vermogen hebben om zich te hechten aan het oppervlak van de cel van de microbe die vernietigd moet worden.

De aanwezigheid van opsoninen op het oppervlak van de ziekteverwekker of het microbiële agens maakt het fagocytoseproces dus efficiënter en sneller, wat de herkenning en vernietiging van de microbe bevordert. Als gevolg hiervan neemt ook het aantal gefagocyteerde microben toe.

1) Antilichamen (A) en pathogenen (B) zwerven vrij in het bloed. 2) Antilichamen binden aan pathogenen en kunnen dit doen in verschillende formaties, zoals: opsonisatie (2a), neutralisatie (2b) en agglutinatie (2c). 3) Een fagocyt (C) nadert het pathogeen en het Fc-gebied (D) van het antilichaam bindt zich aan een van de Fc-receptoren (E) op de fagocyt. 4) Ten slotte treedt fagocytose op als de ziekteverwekker wordt ingenomen.
Bron: Maher33

Er zijn verschillende soorten opsonins. In feite bestaat deze groep moleculen uit een vrij brede en heterogene reeks biologische entiteiten die behoren tot het immuunsysteem of het complementsysteem.

Wanneer het lichaam ontstekingsprocessen ondergaat, neemt het aantal fagocytische cellen aanzienlijk toe in vergelijking met de gebruikelijke bewoners van het weefsel. Daarnaast is er nog een reeks veranderingen: cellen zijn veel actiever voor chemotactische stimuli. Met de aanwezigheid van opsonines verhogen al deze processen hun efficiëntie.

Wat is opsonisatie?

Het is het proces waarbij moleculen, opsoninen genaamd, aan pathogenen worden gebonden, waardoor de efficiëntie van fagocytose toeneemt. Opsonisatie is een proces van groot belang op het gebied van immunologie, omdat het actief deelneemt aan infectiebeheersing.

Fagocytose vindt plaats via monocyten en macrofagen, cellen die deel uitmaken van het mononucleaire fagocytische systeem. De genoemde cellen zijn in staat om elementen uit een medium dat een ontstekingsproces ondergaat, te consumeren of op te nemen. Deze cellen zijn overvloedig aanwezig in het bloed en in verschillende weefsels.

Fagocytose is een proces dat is onderverdeeld in verschillende fasen: activering, chemotaxis, herkenning en therapietrouw, inname, dood en spijsvertering en uitzetting.

Opsonisatie is de sleutel in de herkenningsfase, omdat opsonines de vorming van een brug mogelijk maken tussen de fagocyt en de bacteriën die zullen worden gefagocyteerd.

Opsonins

Opsonines zijn de moleculen die betrokken zijn bij het opsonisatieproces. Biochemisch en structureel zijn ze opgebouwd uit een enorme verscheidenheid aan moleculen van het immuunsysteem en het complementsysteem.

De belangrijkste worden immunoglobulinen G genoemd, in hun Fc-gedeelte, het geactiveerde C3b-gedeelte van het complement en lectines. Er zijn onder andere ook tufsine, serumamylode P-eiwit. We zullen het gebruik van deze voorwaarden later verduidelijken.

Soorten opsonisatie

Opsonisatie is onderverdeeld in twee hoofdtypen: immuun en niet-immuun. Deze classificatie is gebaseerd op het type opsins dat deelneemt.

Immuun-opsonisatie

Om dit type opsonisatie te begrijpen, moeten we bepaalde aspecten kennen die verband houden met de immuunrespons. Het complementsysteem is een van de essentiële componenten van de ontstekingsreactie op de aanwezigheid van een micro-organisme of pathogeen.

Het bestaat uit een reeks plasmamoleculen die deelnemen aan biochemische routes die ontstekingen versterken en fagocytose vergemakkelijken. Specifiek bestaat het uit ongeveer 30 glycoproteïnen.

Fagocyten hebben, net als macrofagen, monocyten en neutrofielen, op hun celmembranen een reeks receptoren (CR1 genaamd) voor C3b en Fc voor het antilichaam.

C3b is een onderdeel van het hierboven genoemde complementsysteem. Fc (kristalliseerbaar fragment), van zijn kant, is een deel van het antilichaam dat bestaat uit twee of drie domeinen van zware ketens.

Een typisch antilichaam bestaat uit een basisstructuur. Het is op zijn beurt weer opgebouwd uit zogenaamde zware kettingen en lichte kettingen, twee van elk type.

In het geval dat het immuunsysteem het complementsysteem heeft geactiveerd, binden de bestaande Fc- en CR1-receptoren op de fagocyt zich aan de Fc-regio's van het antilichaam en bindt C3b aan het immuuncomplex, wat fagocytose mogelijk maakt. Hoe antilichaam- en complementelementen deelnemen, wordt immuun-opsonisatie genoemd.

Niet-immuun opsonisatie

Dit type opsonisatie is vergelijkbaar met die hierboven beschreven, met als enige uitzondering dat de procescomponent alleen opsonine C3b is. De alternatieve route kan worden geactiveerd door bacteriën in het bloed en C3b genereren, dat de bacteriën omgeeft.

C3b bindt zich aan CR1-receptoren op fagocyten, waardoor fagocytose wordt vergemakkelijkt. De verschillende complexen die oplosbaar zijn, virussen en cellen met tumoreigenschappen worden ook geopsoniseerd en verwijderd door dit mechanisme.

Betrokken organen

Opsonisatie vindt plaats in het immuunsysteem en de betrokken organen zijn afhankelijk van het gebruikte mechanisme.

Het lymfestelsel is verantwoordelijk voor het transport en de filtratie van lymfevloeistoffen die lymfocyten en antilichamen bevatten. Het cardiovasculaire systeem is verantwoordelijk voor het orkestreren van de bloedcirculatie door het lichaam, wat nodig is voor het complementsysteem.

Het lectinesysteem vereist de extra betrokkenheid van de lever, een orgaan dat deel uitmaakt van het gastro-intestinale systeem. Alle bovengenoemde systemen werken samen om bacteriën, virussen en andere indringers te bestrijden die het lichaam proberen aan te vallen.

Functie van opsonisatie

Het menselijk lichaam wordt voortdurend aangevallen door externe factoren. Gelukkig worden pogingen van ziekteverwekkers om de cellulaire machinerie te kapen tegengegaan door elementen van het immuunsysteem. Er zijn verschillende mechanismen om deze aanvallen tegen te gaan, en een daarvan is opsonisatie.

Opsonisatie is een proces dat de fagocytose mogelijk maakt van pathogenen of externe agentia (zoals bacteriën of parasieten) die het lichaam binnendringen en mogelijk negatieve gevolgen hebben. Om deze reden is het een belangrijk fenomeen in de immuunrespons.

Om de functie ervan te begrijpen, moeten we de structuur van het oppervlak van de ziekteverwekker kennen. Over het algemeen zijn de capsules van verschillende bacteriën negatief geladen, wat de interactie met de cel die deze zal overspoelen aanzienlijk verhindert.

Wanneer de ziekteverwekker opsonisatie ondergaat, wordt de toenadering tussen de cel van het immuunsysteem en de bacteriën bevorderd door een zeer nauwe band tussen de twee te creëren.

Als opsonine niet aanwezig zou zijn, zouden de negatieve ladingen op de celwand van de ziekteverwekker en de fagocyt elkaar afstoten. Op deze manier zou de ziekteverwekker de vernietiging kunnen ontwijken en de invasie van het menselijk lichaam kunnen voortzetten.

Opsonines helpen dus bij het overwinnen van elektrostatische krachten, waardoor de microbe kan worden geëlimineerd.

Referenties

1. Avery, GB en Fletcher, MA (2001). Neonatologie: pathofysiologie en behandeling van de pasgeborene. Panamerican Medical Ed.
2. Cabello, RR (2007). Menselijke microbiologie en parasitologie: Etiologische bases van infectie- en parasitaire ziekten. Panamerican Medical Ed.
3. Hostetter, MK, Krueger, RA en Schmeling, DJ (1984). De biochemie van opsonisatie: centrale rol van de reactieve thiolester van de derde component van complement. Journal of Infectious Diseases, 150 (5), 653-661.
4. Ingraham, JL en Ingraham, CA (1998). Inleiding tot de microbiologie (deel 2). Ik draaide me om.
5. Kumar, S. (2012). Textbook of microbiology. JP Medical Ltd.
6. López, LR en López, MCL (1993). Moleculaire parasitologie (Vol. 24). Redactioneel CSIC-CSIC Press.
7. Wilson, CB, Nizet, V., Remington, JS, Klein, JO en Maldonado, Y. (2010). Besmettelijke ziekten van de foetus en pasgeboren E-Book. Elsevier Gezondheidswetenschappen.