Het immuunsysteem is een verdedigingssysteem en heeft als doel pathogenen (virussen, bacteriën, parasieten of veranderde lichaamseigen cellen zoals bijvoorbeeld kankercellen) te bestrijden.
Het herkennen van deze pathogenen gebeurt aan de hand van uitsteeksels (eiwitten) die elke cel op zijn celwand heeft zitten, antigenen genoemd. Elk pathogeen heeft zijn eigen specifieke antigene eigenschappen.
Antigenen zetten het lichaam bij binnenkomst aan tot vorming van antistoffen, ook wel antilichamen genoemd (daarover verderop meer).
Virus
Een virus is een celwand met daarin erfelijk materiaal (DNA of RNA) dat de eigenschappen van dat virus codeert. Een virus kan zichzelf zonder gastheerorganisme niet voortplanten terwijl een bacterie dat onder de juiste omstandigheden wel kan. Een virus kan zich zonder gastheerorganisme hooguit staande houden/in leven houden en kan daar soms ook heel hardnekkig in zijn, maar om zich daadwerkelijk te kunnen vermenigvuldigen hebben virussen de organellen van andere cellen nodig. Organellen kunnen gezien worden als de organen van een cel, die diverse celprocessen mogelijk maken. Dit betekent dat een virus moet infiltreren tot in de cel. In de gastheercel geeft het erfelijke materiaal van het virus de opdracht om nieuwe virussen te maken, dit leidt in veel gevallen tot de dood van de gastheercel.
Elk virus is gespecialiseerd in een bepaald type cel, het parvovirus is bijvoorbeeld gespecialiseerd in darmcellen, het HCC-virus in levercellen. Zou het virus in een andere cel terechtkomen dan gebeurt er doorgaans niets. De meeste virussen zijn daarnaast ook nog eens diersoort specifiek, van een virus van een hond wordt een kat of mens niet ziek. Al zijn er wel uitzonderingen zoals het influenza A-virus; daar zijn paarden, varkens, kippen en mensen gevoelig voor. Er bestaat een theorie dat het jaarlijks veranderen van de griep mogelijk gebeurt in varkens. Boeren met griep zouden hun varkens infecteren, die daar over het algemeen niet of nauwelijks ziek van worden. Het griepvirus muteert in de varkens, infecteert de boer en die verspreidt dat weer onder mensen.
Hondsdolheid is ook een virus dat meerdere, eigenlijk alle zoogdieren, kan infecteren. Maar over het algemeen zijn virussen diersoort (soms nog wel verwante diersoorten) specifiek.
Doordat het virus zich in een gastcel bevindt is het lastig te bestrijden, want daarvoor moet deze gastcel kapot worden gemaakt. Antibiotica (hierna vaak afgekort tot: AB) helpt daarom niet bij virusinfecties want AB komt niet tot in de cel. Daarom heeft inzetten van antibiotica bij een hond met bijvoorbeeld kennelhoest die geen tekenen van een bacteriële ontsteking vertoont (pus of groene uitvloeiing) geen zin. De enige reden dat er bij een virusinfectie toch vaak (preventief) antibiotica gegeven wordt, is dat er door de virusinfectie een bodem voor bacteriën aanwezig is; de kans op een bacteriële infectie is daardoor verhoogd.
Bij de meeste virusinfecties is er sprake van koorts; dit is een natuurlijke afweerreactie van het lichaam om ervoor te zorgen dat het virus zich minder snel vermeerdert. De hoge temperatuur remt namelijk de groei van het virus. Hoe beter de vitaliteit van de patiënt, hoe hoger de koorts en hoe beter de afweerreactie.
Bacteriën en toxines
Bacteriën zijn eencellige micro-organismen. Zij kunnen zich (onder de juiste omstandigheden) zelf vermenigvuldigen en zijn met antibiotica te bestrijden.
Bacteriën zijn eigenlijk overal aanwezig en de meeste bacteriesoorten zijn niet schadelijk voor de gezondheid, sterker nog, veel bacteriën doen bijzonder nuttig werk (denk bijvoorbeeld aan de darmbacteriën, de zogenaamde lactobacillen e.d.)
Bij de celstofwisseling van bacteriën kunnen gifstoffen of toxines ontstaan die schadelijk kunnen zijn (denk bijvoorbeeld aan tetanus).
Bacteriën kunnen aan de hand van hun uiterlijk worden ingedeeld in verschillende groepen:
A: staafvormig (bacillen);
B: bolvormig (coccen) in clusters (C) of in paren (D);
E: spiraalvormig (spirillen voorbeeld: leptospirose);
F: kommavormig (kommabacillen bijvoorbeeld: cholera)
Prionen
Prionen zijn ziekteveroorzakende eiwitten, die infecties veroorzaken die niet gereguleerd worden door genetisch materiaal (ze bevatten geen DNA noch RNA) en verschillen daardoor van virussen en bacteriën. In 1982 werd de zenuwziekte scrapie bij schapen ontdekt. De hersenen van de door deze ziekte gestorven schapen bleken infectieus voor gezonde dieren. Biochemicus Stanley Prusiner ontdekte in 1982 dat een “Proteinaceous Infectious Particle” aan de basis lag voor deze ziekte en gaf er de naam Prion aan.
Het PrP-gen bepaalt de aanmaak en eigenschappen van normaal voorkomend Prion-eiwit (Prion Protein, ook wel afgekort tot PrP). Prioneiwitten liggen op de celmembranen. Waarschijnlijk spelen ze een rol bij de moleculaire signalen die cellen aan elkaar geven, maar hun exacte fysiologische functie is tot op heden onbekend.
Bij prionziektes verandert cellulair Prioneiwit (PrPc, de c staat voor cellulair) van vorm en wordt een abnormaal eiwitmolecuul, ook wel afgekort tot PrPsc (de sc staat voor scrapie). Dit nieuw gevormde PrPsc prion verandert andere, nabij gelegen PrPc in PrPsc. Deze PrPsc is resistent tegen proteasen (eiwitsplitsende enzymen), ongrijpbaar voor het immuunsysteem en stapelt zich. Wanneer er een bepaald aantal PrPsc prionen is gevormd, ontstaat er ziekte. PrPsc prionen veranderen nooit terug in PrPc.
PrPc komt in alle cellen van het lichaam voor, met een hoge concentratie in de hersenen. De pathogene PrPsc prionen veroorzaken kleine blaasjes in de hersencellen. Geleidelijk sterven de aangetaste cellen af en er vallen steeds meer gaten in de hersenen, vandaar dat er ook wel gesproken wordt van spongiforme aandoeningen.
Naast scrapie is BSE, Bovine Spongiforme Encephalopathie, ook wel de gekke koeienziekte genoemd, een andere bekende prionziekte.
Prionziektes kunnen erfelijk bepaald zijn; er is dan sprake van een genetisch bepaalde gevoeligheid voor prionziektes of van een mutatie in het prion-gen, maar deze ziektes kunnen ook overdraagbaar zijn door besmet (chirurgisch) materiaal of weefsel. Ook het consumeren van besmet hersenweefsel kan leiden tot prionziektes. Creutzfeldt-Jakob, een menselijke variant van BSE, kan zowel erfelijk bepaald zijn als door consumptie van aangetast hersenweefsel zijn ontstaan.
Prion-resistentie
Tot voor kort was het onbekend waarom paarden, honden en konijnen niet getroffen worden door prionziektes. Jiapu Zhang, een Australisch onderzoeker, heeft een groot aantal computersimulaties van de vorm van prioneiwitten gemaakt. Zhang bestudeerde in zijn model hoe deze eiwitten van vorm veranderen als de temperatuur en de pH veranderen en ontdekte dat deze dieren prion-resistente PrPc eiwitten hebben die stabieler zijn dan die in bijvoorbeeld koe of schaap. Zijn conclusie is dat een zoutbrug tussen twee delen van het PrPc-eiwit het eiwit stabieler maakt, hetgeen voorkomt dat het zich in een infectieuze vorm kan buigen. Met dit gegeven kan er mogelijk een therapie beschikbaar komen.
Hoewel paarden en honden dus niet gevoelig zijn voor prionziektes, zijn katachtigen dit wel; zij kunnen Feline Spongiform Encephalopathy (FSE) ontwikkelen, een ziekte die zowel klinisch als histopathologisch lijkt op de Bovine Spongiform Encephalopathy (BSE). De belangrijkste klinische kenmerken zijn: progressief verlopende neurologische verschijnselen, bewegingsstoornissen en abnormaal gedrag. Histopathologisch wordt de aandoening vooral gekenmerkt door degeneratieve veranderingen van het centrale zenuwstelsel gepaard gaande met holtevorming, een beeld dat lijkt op dat van BSE en andere spongiforme encephalopathieën.
Er is op dit moment geen remedie tegen prionziektes, maar er wordt wel onderzoek naar gedaan. Onder andere wordt onderzocht of er een vaccin te maken is die bescherming biedt tegen deze ziektes.
