Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

24.7: Allergische reacties
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Allergic Reactions
 
TRANSCRIPT

24.7: Allergic Reactions

24.7: Allergische reacties

Overview

We speak of an allergy when the immune system triggers a response against a benign foreign structure, like food, pollen or pet dander. These elicitors are called allergens. If the immune system of a hypersensitive individual was primed against a specific allergen, it will trigger allergic symptoms during every subsequent encounter of the allergen. Symptoms can be mild, such as hay fever, to severe, such as potentially fatal anaphylactic shock.

Sensitization Is the First Step of an Allergy

The immune system is crucial for defending an organism against bacteria, viruses, fungi, toxins, and parasites. However, in a hypersensitive response, it can be triggered by harmless substances and cause unpleasant or potentially life-threatening overreactions, called allergies. The first step toward establishing an allergy is sensitization. For instance, an individual becomes allergic to the pollen of ragweed when, for the first time, immune cells in the respiratory passage take up the pollen and degrade the allergens into fragments. These immune cells are called antigen-presenting cells, or APCs, because they display the degraded allergen fragments on their surface. Examples of APCs are dendritic cells, macrophages and B cells.

Subsequently, APCs activate encountered Type 2 helper T cells (Th2). The activated Th2 then release chemical signals (e.g., cytokines) that cause B cells to differentiate into antibody-producing plasma cells. Plasma cells, in turn, produce immunoglobulin E (IgE), a class of antibodies.

Once created, IgE binds to the surface of mast cells. Mast cells are especially prevalent in tissues that separate the outside and inside of an organism, such as the skin, mucosa of the lungs, digestive tract, mouth, and nose. The binding of IgE to the mast cells finalizes sensitization.

Repeated Allergen Exposure Induces an Inappropriate Immune Response

The next time the body encounters ragweed pollen, the IgE stimulates the mast cells to produce inflammatory chemicals, such as histamines, leukotrienes, and cytokines. These chemicals produce the typical allergic symptoms of hay fever: sneezing, runny nose, and nasal passage inflammation. Allergen exposure also causes mast cells and Th2 to release chemical signals that recruit and activate other inflammation-inducing immune cells, such as eosinophils and basophils, further amplifying symptoms.

The IgE that have been produced in response to ragweed pollen during sensitization are specific to ragweed. This means that these IgE will trigger an immune response (i.e., allergic reaction) whenever they encounter ragweed pollen. In some cases, the ragweed pollen-specific IgE might also trigger an allergic reaction in response to other allergens. This process is called cross-reactivity.

An Anaphylactic Shock Is a Potentially Fatal Systemic Allergic Reaction

While some allergic episodes may present merely a nuisance, others have potentially fatal consequences if not treated quickly. Although the prevalence of anaphylaxis varies regionally, an estimated 0.05-2% of people suffer from an anaphylactic shock—the rapid onset of a systemic allergic response. Triggers can be food, medication, latex, and venom from insects. Within minutes of allergen exposure, mast cells release a large number of mediators into the bloodstream. The mediators, such as histamines, leukotrienes, and tryptase, lead to restriction of airways (bronchoconstriction), widening of blood vessels (vasodilation), increased mucus production, changes in heart rate, and vascular permeability.

To diagnose anaphylaxis, one should, therefore, look for rashes, a rapid increase of mucus, difficulty breathing, reduced blood pressure and gastrointestinal symptoms over a time course ranging from several minutes to hours after allergen exposure. Epinephrine is the only potent medication known to counteract the complex physiological changes during anaphylaxis. It initiates constriction of blood vessels, increases heart rate, stabilizes heart contractility, and increases airflow through the airways. Epinephrine is usually auto-applied using an EpiPen, as a fast response after the onset of anaphylaxis is critical.

Overzicht

We spreken van een allergie wanneer het immuunsysteem een reactie uitlokt tegen een goedaardige vreemde structuur, zoals voedsel, pollen of huidschilfers van huisdieren. Deze elicitors worden allergenen genoemd. Als het immuunsysteem van een overgevoelig persoon is voorbereid op een specifiek allergeen, zal dit allergische symptomen veroorzaken bij elke volgende ontmoeting met het allergeen. Symptomen kunnen mild zijn, zoals hooikoorts, tot ernstig, zoals mogelijk fatale anafylactische shock.

Sensibilisatie is de eerste stap van een allergie

Het immuunsysteem is cruciaal om een organisme te beschermen tegen bacteriën, virussen, schimmels, toxines en parasieten. Bij een overgevoeligheidsreactie kan het echter worden veroorzaakt door onschadelijke stoffen en onaangename of mogelijk levensbedreigende overreacties veroorzaken, allergieën genaamd. De eerste stap om een allergie vast te stellen, is sensibilisatie. Een persoon wordt bijvoorbeeld allergisch voor het stuifmeel van ambrosia wanneer voor het eerst immuuncellen in de luchtwegenatorische passage neemt het stuifmeel op en breekt de allergenen af in fragmenten. Deze immuuncellen worden antigeenpresenterende cellen of APC's genoemd, omdat ze de afgebroken allergeenfragmenten op hun oppervlak vertonen. Voorbeelden van APC's zijn dendritische cellen, macrofagen en B-cellen.

Vervolgens activeren APC's de aangetroffen Type 2 helper-T-cellen (T h 2). De geactiveerde Th 2 geven vervolgens chemische signalen af (bijv. Cytokinen) die ervoor zorgen dat B-cellen differentiëren tot plasmacellen die antilichamen produceren. Plasmacellen produceren op hun beurt immunoglobuline E (IgE), een klasse antilichamen.

Eenmaal aangemaakt, bindt IgE zich aan het oppervlak van mestcellen. Mestcellen komen vooral voor in weefsels die de buitenkant en binnenkant van een organisme scheiden, zoals de huid, het slijmvlies van de longen, het spijsverteringskanaal, de mond en de neus. De binding van IgE aan de mestcellen voltooit de sensibilisatie.

Herhaalde blootstelling aan allergeen veroorzaakt een ongepaste immuunrespons

De volgende keer dat de body encAls het stuifmeel van ambrosia tegengaat, stimuleert het IgE de mestcellen om ontstekingschemicaliën te produceren, zoals histamine, leukotriënen en cytokinen. Deze chemicaliën veroorzaken de typische allergische symptomen van hooikoorts: niezen, loopneus en neusontsteking. Blootstelling aan allergeen zorgt er ook voor dat mestcellen en T h 2 chemische signalen afgeven die andere ontstekingsinducerende immuuncellen, zoals eosinofielen en basofielen, rekruteren en activeren, waardoor de symptomen verder worden versterkt.

De IgE die zijn geproduceerd als reactie op ambrosia pollen tijdens sensibilisatie zijn specifiek voor ambrosia. Dit betekent dat deze IgE een immuunrespons (dwz allergische reactie) zullen opwekken wanneer ze ambrosia stuifmeel tegenkomen. In sommige gevallen kan het ambrosia-pollen-specifieke IgE ook een allergische reactie veroorzaken als reactie op andere allergenen. Dit proces wordt kruisreactiviteit genoemd.

Een anafylactische shock is een mogelijk fatale systemische allergische reactie

Terwijl sommige allergische episodes kunnen alleen hinderlijk zijn, andere hebben mogelijk fatale gevolgen als ze niet snel worden behandeld. Hoewel de prevalentie van anafylaxie per regio varieert, lijdt naar schatting 0,05-2% van de mensen aan een anafylactische shock - het snelle begin van een systemische allergische reactie. Triggers kunnen voedsel, medicatie, latex en gif van insecten zijn. Binnen enkele minuten na blootstelling aan allergenen geven mestcellen een groot aantal mediatoren af in de bloedbaan. De mediatoren, zoals histamine, leukotriënen en tryptase, leiden tot beperking van de luchtwegen (bronchoconstrictie), verwijding van bloedvaten (vasodilatatie), verhoogde slijmproductie, veranderingen in hartslag en vasculaire permeabiliteit.

Om anafylaxie te diagnosticeren, moet men daarom letten op huiduitslag, een snelle toename van slijm, ademhalingsmoeilijkheden, verlaagde bloeddruk en gastro-intestinale symptomen gedurende een tijdsverloop dat varieert van enkele minuten tot uren na blootstelling aan allergenen. Epinefrine is het enige krachtige medicijn waarvan bekend is dat het teltbewerk de complexe fysiologische veranderingen tijdens anafylaxie. Het veroorzaakt vernauwing van de bloedvaten, verhoogt de hartslag, stabiliseert de contractiliteit van het hart en verhoogt de luchtstroom door de luchtwegen. Epinefrine wordt meestal automatisch toegepast met behulp van een EpiPen, omdat een snelle reactie na het begin van anafylaxie van cruciaal belang is.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter