UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE …lib.ugent.be/fulltxt/RUG01/002/215/995/RUG01... ·...

UNIVERSITEIT GENT

FACULTEIT DIERGENEESKUNDE

Academiejaar 2014 – 2015

OVERLEVING VAN FACULTATIEVE PATHOGENEN IN

TONSILLAIRE CRYPTEN

door

Hanna SCHOOLMEESTERS

Promotoren: Dr. Kimberley Vandevelde Literatuurstudie in het kader

Prof. Dr. Wim Van den Broeck van de masterproef

© 2015 Hanna Schoolmeesters

Universiteit Gent, haar werknemers of studenten bieden geen enkele garantie met betrekking tot de juistheid of volledigheid van

de gegevens vervat in deze masterproef, noch dat de inhoud van deze masterproef geen inbreuk uitmaakt op of aanleiding kan

geven tot inbreuken op de rechten van derden.

Universiteit Gent, haar werknemers of studenten aanvaarden geen aansprakelijkheid of verantwoordelijkheid voor enig gebruik

dat door iemand anders wordt gemaakt van de inhoud van de masterproef, noch voor enig vertrouwen dat wordt gesteld in een

advies of informatie vervat in de masterproef.

UNIVERSITEIT GENT

FACULTEIT DIERGENEESKUNDE

Academiejaar 2014 – 2015

OVERLEVING VAN FACULTATIEVE PATHOGENEN IN

TONSILLAIRE CRYPTEN

door

Hanna SCHOOLMEESTERS

Promotoren: Dr. Kimberley Vandevelde Literatuurstudie in het kader

Prof. Dr. Wim Van den Broeck van de masterproef

© 2015 Hanna Schoolmeesters

VOORWOORD

Bij deze wil ik graag mijn promotor bedanken Dr. Kimberley Vandevelde. Zij beantwoordde ondanks

haar drukke schema steeds snel op mijn vragen en leidde de weg naar een gestructureerde

literatuurstudie in goede banen. Daarnaast wil ik graag mijn ouders bedanken, voor hun geduld en het

talloos nalezen van mijn stukjes tekst, en mijn vrienden voor de mentale steun.

INHOUDSOPGAVE

VOORBLAD

TITELBLAD

VOORWOORD

INHOUDSOPGAVE

SAMENVATTING .................................................................................................................................... 1

INLEIDING ............................................................................................................................................... 2

LITERATUURSTUDIE ............................................................................................................................ 3

1. FACULTATIEF PATHOGENISME ................................................................................................ 3 1.1. HOE KAN MICROFLORA BESTAAN ZONDER IMMUNITEIT OP TE WEKKEN? .............. 3

1.1.1. Immuunreactie tegenover pathogene organismen ter hoogte van het MALT ............... 3 1.1.2. Mucosale tolerantie ........................................................................................................ 4 1.1.3. IgA producerende plasmacellen ..................................................................................... 9 1.1.4. Virulentiefactoren en epitheelbarrière .......................................................................... 11

1.2. WAT ALS MICROFLORA TOCH EEN IMMUUNRESPONS UITLOKT? ............................ 12 2. MUCOSA-ASSOCIATED LYMPHOID TISSUE .......................................................................... 14

2.1 MORFOLOGIE .................................................................................................................... 14 2.2. FUNCTIE EN ONTSTAAN .................................................................................................. 14 2.3. TONSILLEN ......................................................................................................................... 15

2.3.1. Algemeen ..................................................................................................................... 15 2.3.2. Immunologie ................................................................................................................. 16 2.3.3. Tonsillaire crypten ........................................................................................................ 16 2.3.4. Nasal-associated lymphoid tissue ................................................................................ 17

3. BACTERIËN IN HET MALT ........................................................................................................ 17 3.1. ALGEMEEN ......................................................................................................................... 17 3.2. MANNHEIMIA HAEMOLYTICA ........................................................................................... 18

3.2.1. Algemene kenmerken .................................................................................................. 18 3.2.2. Pathogenese ................................................................................................................ 19 2.2.3. Symptomen en letsels .................................................................................................. 19

3.3. PASTEURELLA MULTOCIDA ............................................................................................ 20 3.3.1. Algemene kenmerken .................................................................................................. 20 3.3.2. Pathogenese ................................................................................................................ 20 3.3.3. Symptomen en letsels .................................................................................................. 20

3.4. ERYSIPELOTRIX RHUSIOPATHIAE ................................................................................. 21 3.4.1. Algemene kenmerken .................................................................................................. 21 3.4.2. Pathogenese ................................................................................................................ 21 3.4.3. Symptomen en letsels .................................................................................................. 21

3.5. BIBERSTEINIA TREHALOSI .............................................................................................. 22 3.5.1. Algemene kenmerken .................................................................................................. 22 3.5.2. Pathogenese ................................................................................................................ 22 3.5.3. Symptomen en letsels .................................................................................................. 22

3.6. STREPTOCOCCUS SUIS .................................................................................................. 23 3.6.1. Algemene kenmerken .................................................................................................. 23 3.6.2. Pathogenese ................................................................................................................ 23 3.6.3. Symptomen en letsels .................................................................................................. 24

BESPREKING ....................................................................................................................................... 25

REFERENTIELIJST .............................................................................................................................. 27

1

SAMENVATTING

Het overleven van facultatief pathogene organismen ter hoogte van de tonsillen en het

spijsverteringsstelsel steunt op drie belangrijke pijlers.

De eerste pijler is orale tolerantie. Dit is een mechanisme waarbij regulatorische T-cellen, dendritische

cellen en regulatorische cytokines centraal staan. Op deze manier zorgt orale tolerantie voor een

onderdrukking van een inflammatoire respons.

De tweede pijler steunt op de productie van IgA. IgA belet niet enkel penetratie van de bacterie door

de epitheelbarrière maar ook bacteriële woekering.

Tot slot speelt de epitheelbarrière, ondanks dat deze zo dun is ter hoogte van de mucosale

oppervlakten, een belangrijke rol in het handhaven van de homeostase. In deze context dient men ook

het belang van virulentiefactoren aan te halen. Bezit een bacterie niet de juiste virulentiefactoren dan

zal ze de epitheelbarrière niet kunnen doordringen.

Factoren die een daling van de immuniteit teweegbrengen, kunnen ervoor zorgen dat microflora plots

pathogeen wordt. Dit is van groot belang in de landbouw. Ziekten veroorzaakt door facultatief

pathogene organismen kunnen grotendeels vermeden worden door de dieren in een zo optimaal

mogelijk milieu op te kweken.

2

INLEIDING

Ter hoogte van de mucosale oppervlakten bevinden zich zeer veel bacteriën. Deze ondergaan allen

een zekere interactie met hun gastheer. In de literatuur worden er drie grote interacties beschreven

tussen bacteriën en hun gastheer. Symbiotische interacties zijn deze waarbij zowel de gastheer als de

microflora een voordeel ondervinden. Men spreekt over commensalisme wanneer één van beiden een

voordeel ondervindt, terwijl de andere noch een voordeel, noch een nadeel ervaart. Pathogeen is een

interactie wanneer er een duidelijk nadeel is voor één van beide partijen (Hooper en Gordon, 2000).

Microflora bestaat uit verschillende soorten bacteriën die niet schadelijk zijn voor het organisme.

Onder bepaalde omstandigheden kunnen de bacteriën echter wel schade toebrengen, dit noemt men

facultatief pathogenisme.

Mogelijke oorzaken voor facultatief pathogenisme zijn:

- Verminderde immuniteit van de gastheer.

- Een verandering van de bacteriële flora. Dit kan o.a. in de hand gewerkt worden door

antibiotica toediening of door toxines van pathogene bacteriën. Beiden maken de weg vrij voor

bepaalde microflora om te gaan woekeren (Tlaskalová-Hgenova et al., 2004; Murphy, 2012).

- Een epitheeldefect. Zo kan via de bloedbaan de rest van het lichaam gekoloniseerd worden

(Murphy, 2012).

Een zekere hoeveelheid microflora is noodzakelijk voor het goed functioneren van de gastheer. Zo

werd aangetoond dat kiemvrij opgekweekte dieren verkleinde lymfoïde organen hebben (Murphy,

2012) en dat microflora nodig is voor de ontwikkeling van het mucosaal immuunsysteem (Cebra,

1999).

Het mucosa-geassocieerd lymfoïde weefsel (mucosa-associated lymfoid tissue of MALT) wordt

artificieel onderverdeeld in een diffuse component en een georganiseerde component (Kraehenbuhl

en Neutra, 1992). De tonsillen vormen een onderdeel van het georganiseerde MALT en zullen in detail

besproken worden in paragraaf 2.3.

3

LITERATUURSTUDIE

1. FACULTATIEF PATHOGENISME

1.1. HOE KAN MICROFLORA BESTAAN ZONDER IMMUNITEIT OP TE WEKKEN?

Er zitten nog vele hiaten in het onderzoek naar microflora en de interactie met hun gastheer. Een

voorbeeld hiervan is dat men nog steeds niet helemaal weet hoe de gastheer een onderscheid maakt

tussen pathogene en niet-pathogene organismen.

Hieronder worden enkele mogelijke mechanismen aangehaald voor het ontbreken van een

immunologische reactie tegenover de microflora. Om dit alles beter te kaderen, wordt eerst de

normale immuunreactie tegenover een pathogeen organisme beschreven. Deze beschrijving wordt

beperkt tot het MALT aangezien enkel dit van belang is voor de rest van de literatuurstudie.

1.1.1. Immuunreactie tegenover pathogene organismen ter hoogte van het MALT

Ter hoogte van het georganiseerde MALT vindt de inductie van de immuunrespons plaats. Dit begint

met de opname van antigenen door middel van de Microfold cellen (M-cellen). M-cellen zijn een

bijzonder celtype specifiek voor het MALT. Ze nemen antigenen op vanuit het lumen en transporteren

deze naar het onderliggende lymfoïde weefsel (Granucci et al., 2003). De morfologie van deze cellen

komt verderop aan bod (zie 2.1. Opbouw van het MALT).

In het lymfoïde weefsel worden de antigenen opgenomen door antigeen presenterende cellen

(APC’s). Na verwerking van het antigeen worden de epitopen gepresenteerd aan naïeve T helper

cellen (Kraehenbuhl en Neutra, 1992).

Door het contact tussen de APC’s en de T helper cellen zullen de T helper cellen verder differentiëren

in twee subgroepen. Deze onderverdeling wordt gemaakt op basis van de cytokines die de T helper

cellen produceren. De T helper 1 (Th1) cellen produceren Il-2, interferon-𝛾 en TNF-𝛼, de T helper 2

(Th2) cellen produceren IL-4, -5, -6, -9 en -13. Beide subgroepen hebben ook een andere functie: Th1

cellen spelen onder andere een rol in macrofaagactivatie en Th2 cellen zorgen voor activatie van B-

cellen (Neurath et al., 2002).

Na activatie door Th2 cellen zullen de B-cellen naar de drainerende lymfeknoop gaan om zo via de

lymfe en het bloed terecht te komen ter hoogte van het diffuse MALT (dit wordt ook wel de

effectorplaats genoemd). Door het aanwezige cytokinemilieu op deze effectorplaats worden de B-

cellen omgezet in Immunoglobuline A (IgA) producerende plasmacellen (Kraehenbuhl en Neutra,

1992). IgA’s geproduceerd ten gevolge van pathogene organismen hebben een hoge affiniteit voor het

antigeen en zorgen voor het opwekken van een neutraliserende immuunrespons (Macpherson et al.,

2008).

Door binding van de IgA’s aan hun antigeen wordt een immuuncomplex gevormd. Dit immuuncomplex

kan heropgenomen worden door M-cellen ter hoogte van de inductieplaats. Zo komt het

immuuncomplex terecht in het onderliggende lymfoïde weefsel waar het door interacties met de

aanwezige T-cellen zorgt voor een upregulatie van de activatie van B-cellen (Kraehenbuhl en Neutra,

1992).

4

Dit verklaart waarom kinderen die borstvoeding hebben gekregen een betere immuunrespons

vertonen tegenover vaccins. De aanwezige immuuncomplexen in de moedermelk zorgen voor een

boost van de endogene antistofproductie (Kraehenbuhl en Neutra, 1992). Chattha et al. stellen dat

niet enkel de antistoffen aanwezig in de moedermelk een effect hebben op de immuunrespons maar

dat moedermelk ook belangrijke mediators bevat die bijdragen tot de opbouw van een gezonde

microflora. Op deze manier beschermt colostrum niet enkel tegen de ziektes waarvoor antistoffen

aanwezig zijn (Chattha et al., 2013).

1.1.2. Mucosale tolerantie

Mucosale tolerantie is een mechanisme dat ervoor zorgt dat het immuunsysteem niet overreageert op

ongevaarlijke prikkels. Het is een overkoepelende term voor zowel nasale als orale tolerantie

(Mestecky et al., 2001). Weiner definieert tolerantie als volgt: “het is een mechanisme waarbij een

mogelijks beschadigende immuunrespons wordt voorkomen, onderdrukt of omgezet in een niet

beschadigende immuunrespons” (Weiner, 2001).

Mucosale tolerantie komt tot stand door de samenwerking van verschillende cellen en mechanismen.

Deze worden in onderstaande paragrafen uitgebreid besproken.

1.1.2.1. Het antigeen

Mucosale tolerantie is niet aangeboren, maar ontwikkelt zich gedurende de eerste levensweken onder

invloed van antigenen waarmee het organisme in contact komt (Tlaskalová-Hogenova et al., 2004).

Ten eerste is tolerantie van Th2 cellen een dosisafhankelijk proces. Antigenen aanwezig aan een lage

dosis zorgen voor activatie van regulatorische T-cellen (Treg cellen). Treg cellen zullen een

immuunrespons onderdrukken. Dit proces wordt uitgebreid besproken in paragraaf 1.1.2.3. Antigeen

aanwezig aan hoge dosis zou anergie en deletie met zich meebrengen. Hoe dit precies werkt dient

nog verder uitgezocht te worden (Weiner, 2001; Tlaskalová-Hogenova et al., 2004).

Ten tweede speelt ook duur van blootstelling een rol in het ontstaan van tolerantie. Langdurige

blootstelling aan een antigeen zal voor tolerantie zorgen. Dit is echter niet het geval wanneer er reeds

een immuunrespons uitgelokt werd door dit antigeen. Zo zal bijvoorbeeld infectie na vaccinatie niet

zorgen voor tolerantie (Mestecky et al., 2001).

Als laatste speelt ook de affiniteit van het antigen voor de MHC molecule (major histocompatibility

complex molecule) een rol. Antigenen met een hoge affiniteit voor MHC zullen tolerantie opwekken,

antigenen met een lage affiniteit voor MHC zorgen voor een activatie van autoreactieve cellen (Xiao

en Link, 1997).

1.1.2.2. Dendritische cellen

Dendritische cellen (DC’s) zijn een type antigeen presenterende cellen (APC’s) en bepalen de soort T-

cel die geactiveerd wordt. Ter hoogte van de tonsillen zal deze reactie voornamelijk bestaan uit het

activeren van Treg cellen. Dit gebeurt doordat de DC’s bepaalde oppervlaktemoleculen en cytokines

produceren. In dit geval gaat het vooral over TGF-β en IL-17 (Hallissey, 2014).

5

Om te weten welke T-cel respons uitgelokt moet worden door DC’s is het belangrijk dat er een verschil

onderkend wordt tussen pathogene en commensale bacteriën. Hoe dit juist gebeurt, is nog niet

helemaal geweten. In de literatuur vindt men hierover verschillende stellingen, waaronder de

volgende.

Granucci et al. maken een onderscheid tussen patronen van microflora (microbial-associated

molecular patterns of MAMP’s) en patronen van pathogenen (pathogen-associated molecular patterns

of PAMP’s). Ze veronderstellen dat DC’s dit onderscheid ook maken. Patronen zijn molecules die

doorheen de jaren constant gebleven zijn en zijn zo goed herkenbaar voor het immuunsysteem van

de gastheer (Bianchi, 2007; Murphy, 2012). MAMP’s gaan binden op mannose receptoren of DC-

SIGN van de DC’s. Dit lokt de productie uit van anti-inflammatoire cytokines. PAMP’s zullen

daarentegen reageren met pathogen recognition receptors (PRR’s) en zo de productie van pro-

inflammatoire cytokines uitlokken (Granucci et al., 2003). Rimoldi et al. trekken deze denkpiste in

vraag gezien pathogene bacteriën en microflora veel dezelfde PAMP’s bezitten. (Rimoldi et al., 2005)

De stelling van Abreu et al. zegt dat er ter hoogte van het dikke darm epitheel zeer weinig Toll Like

Receptoren (TLR’s) zijn die bovendien ook weinig gevoelig zijn voor bacteriële antigenen. De auteurs

menen dat dit komt omdat immuuncellen enkel op basis van de PAMP’s geen conclusie kunnen

trekken over de pathogeniciteit van een bacterie. Ter hoogte van de dunne darm konden zij wel veel

en responsieve TLR’s aantonen. Deze TLR’s worden echter minder snel geactiveerd ten gevolge van

defensines. Defensines, ook wel TLR inhibitor molecules genaamd, perforeren de bacteriële

celmembraan zodat de TLR’s niet meer gestimuleerd worden (Abreu et al., 2005). Tlaskalová-

Hogenova et al. treden deze stelling bij, zij vonden ook weinig TLR’s ter hoogte van het MALT. Ze

volgen echter ook de denkpiste van Granucci et al.. Volgens Tlaskalová-Hogenova et al. maakt het

lichaam niet zozeer een onderscheid op basis van PAMP’s en MAMP’s maar wel op het aantal

PAMP’s. Deze zouden in mindere aantallen aanwezig zijn op commensale microflora. (Tlaskalová-

Hogenova et al., 2004).

Hierbij kan vermeld worden dat Coombs en Powrie de reactie van het epitheel beschouwen als de

belangrijkste factor voor de activatie van dendritische cellen. Zij merken op dat de epitheelcellen

anders reageren tegenover pathogene organismen dan tegenover microflora. De epitheelcellen

zouden deze signalen doorgeven aan de DC’s. Wanneer de epitheelcellen niet reageren, gaan de

DC’s de Treg cellen activeren (Coombs en Powrie, 2008). Rimoldi et al., kwamen ook reeds tot deze

conclusie. Uit deze laatste twee stellingen kan men concluderen dat het epitheel ter hoogte van het

MALT minder gevoelig is aan bacteriële antigenen en de dendritische cellen dus meer tolerantie gaan

promoten.

Over één zaak zijn alle bovenstaande auteurs het eens: het exacte mechanisme waarop DC’s het

onderscheid maken tussen pathogene en niet-pathogene organismen blijft tot op de dag van vandaag

onbekend.

De DC’s ter hoogte van de mucosale oppervlakten zorgen dus eerder voor het onderdrukken van een

immuunrespons. Bij gevaar zullen er echter DC’s uit het bloed aangetrokken worden. Deze zullen dan

zorgen voor de opstart van een inflammatoir proces (Granucci et al., 2003). Strober zegt dat de

6

uitgelokte respons ter hoogte van de mucosa vitamine A afhankelijk is. In de aanwezigheid van

vitamine A zullen Treg cellen geproduceerd worden en in de afwezigheid zullen Th17 cellen

geproduceerd worden (zie 1.1.2.5.) (Strober, 2008). Th17 cellen zijn T helper cellen die hun naam te

danken hebben aan het cytokine dat ze produceren, namelijk IL-17. Th17 cellen zijn pro-inflammatoir

en spelen een rol in verschillende auto-immuunziekten (Miossec en Kolls, 2012).

Een andere functie van de DC’s bestaat erin dat ze de IgA secretie stimuleren na prikkeling door de

microflora (Granucci et al., 2003; Abreu et al., 2005). DC’s slagen er niet in om commensale bacteriën

volledig af te breken (in tegenstelling tot macrofagen), de bacteriën blijven als het ware enkele dagen

aanwezig in de DC’s. Als reactie hierop gaan de DC’s B-cellen stimuleren tot IgA productie

(Macpherson en Uhr, 2004). Dit leidt in tegenstelling tot wat men verwacht niet tot het opwekken van

een inflammatoire reactie maar helpt bij het onderhouden van de homeostase (zie 1.1.3.).

1.1.2.3. Regulatorische T-cellen

Regulatorische T-cellen ontstaan wanneer een precursor T-cel in het juiste cytokinemilieu door een

APC geactiveerd wordt. Voordat er activatie kan plaatsvinden dient de APC connectie te maken met

de precursor T-cel. Dit gebeurt door middel van ligand-receptor binding. Verschillende molecules van

de APC (o.a. MHC en CD86) maken zo verbinding met de Treg cellen (o.a. via TCR en CD28).

(Weiner, 2001). Dit blijken echter niet de enige belangrijke interacties te zijn. Tsuji en Kosaka wijzen

ook op het belang van de CD40-CD40L, ICOS-ICOS-L en PD-1-PD-L interacties (Tsuji en Kosaka,

2008).

Het vooraf vermelde cytokinemilieu bestaat uit TGF-β, IL-4, IL-12 en IL-10 (Weiner, 2001). Er zijn ook

cytokines die via een indirect effect hun steentje bijdragen aan de ontwikkeling van regulatorische T-

cellen. Een voorbeeld hiervan is IL-18 dat CD11c+ cellen aanzet tot een verhoogde productie van IL-

10 (Tsuji en Kosaka, 2008).

Er zijn verschillende subgroepen van regulatorische T-cellen:

De Tr1 cel secreteert vooral IL-10 maar ook, zij het in mindere mate, TGF-β (Weiner, 2001; Tsuji en

Kosaka, 2008). Ze worden dus geactiveerd door IL-10 (geproduceerd door o.a. DC’s) en produceren

dit zelf ook. Op deze manier zorgen ze voor immunoregulatie (Roncarolo et al., 2006).

De Th3 cellen produceren enkel TGF-β. Dit zorgt ervoor dat Th3 cellen een bijzondere merker

molecule dragen, Foxp3 genaamd. Ten gevolge van deze merker kan de Th3 cel ook zijn buurcellen

aanzetten tot tolerantie (Tsuji en Kosaka, 2008).

nTreg cellen, ook wel CD4+CD25

+ T-cellen genaamd, zorgen voor een suppressie via celcontact

(Weiner, 2001; Tsuji en Kosaka, 2008).

7

1.1.2.4. Regulatorische cytokines

Cytokines zijn proteïnes gesecreteerd door verschillende cellen met verschillende effecten (Xiao en

Link, 1997). Haller et al. toonden aan dat microflora een ander cytokine profiel induceren dan

pathogene bacteriën (Haller et al., 2000).

TGF-β en IL-10 werken op verschillende onderdelen van de immuunrespons. Ze zorgen voor een

downregulatie van pro-inflammatoire cytokines door onderdrukking van Th1 en Th2 cellen (Weiner,

2001; Tsuji en Kosaka, 2008). APC’s worden in hun functie gehinderd doordat deze interleukines

zorgen voor een vermindering van hun costimulatorische molecules. Tot slot wordt ook de

antistofproductie verhinderd (Tsuji en Kosaka, 2008). Een uitzondering hierop is IgA. TGF-β

geproduceerd door Treg cellen speelt een belangrijke rol in de omzetting van B-cel naar IgA

producerende plasmacel (Mestecky et al., 2001; Weiner, 2001; Tsuji en Kosaka, 2008). De rol van IgA

in het MALT wordt verderop besproken (zie 1.2.3).

TGF-β geproduceerd door epitheelcellen van de mucosale oppervlakten heeft dan weer een effect op

de dendritische cellen. DC’s zetten precursor T-cellen om in Treg cellen onder meer na stimulatie door

TGF-β (Strober, 2008).

Bovenstaande cytokines worden ook geproduceerd door Treg cellen. Deze cellen worden door een

specifiek antigeen gestimuleerd maar de geproduceerde cytokines zijn niet antigeen specifiek. Dit leidt

tot ‘bystander suppression’ en betekent dat er niet enkel tolerantie plaatsvindt tegenover dit

uitlokkende antigeen maar ook tegenover andere antigenen (Xiao en Link, 1997; Weiner, 2001; Tsuji

en Kosaka, 2008).

Interleukine 17 (IL-17) speelt op een heel andere manier een belangrijke rol in de immunotolerantie.

IL-17 zorgt onder andere voor het onderhoud van de mucosale barrière (Hallissey, 2014).

1.1.2.5. Vitamine A

Retinal wordt omgezet in retinoïnezuur door retinal dehydrogenase van de DC. Retinoïnezuur heeft

verschillende effecten op de immuniteit:

- Er worden meer Foxp3 Treg cellen (ook wel Th3 cellen genaamd) geproduceerd (Tsuji en

Kosaka, 2008; Strober, 2008). In afwezigheid van vitamine A worden er in plaats van Treg

cellen Th17 cellen gevormd. Dit betekent dat vitamine A mee bepaalt of er immunotolerantie

of inflammatie ontstaat (Strober, 2008).

- IgA productie wordt geupreguleerd (Tsuji en Kosaka, 2008). Dit gebeurt door een

samenwerking tussen vitamine A en cytokines (Macpherson et al., 2008).

- T lymfocyten worden voorzien van een homing receptor (Tsuji en Kosaka, 2008).

1.1.2.6. Mechanisme

Er zijn twee manieren waarop tolerantie kan ontstaan. Ten eerste kan er anergie of deletie

plaatsvinden van antigeen specifieke T-cellen. Dit wordt uitgelokt door een hoge dosis van

aangeboden antigenen. Ten tweede kan er een actieve suppressie plaatsvinden door Treg cellen

(Weiner, 2001; Tlaskalová-Hogenova et al., 2004; Tsuji en Kosaka, 2008). Hier wordt de nadruk

8

gelegd op de tweede optie gezien dit een actief proces is dat gedurende het hele leven plaatsvindt in

tegenstelling tot de eerste mogelijkheid die een eenmalige gebeurtenis is ter hoogte van de thymus

(Weiner, 2001).

Orale tolerantie kan opgedeeld worden in twee fases. De eerste fase bestaat uit het lokaal opwekken

van een immunosuppressieve respons. Tijdens de tweede fase wordt deze respons systemisch

uitgebreid. Het systemisch uitbreiden van de respons houdt echter niet in dat er een volledige

immunosupressie plaatsvindt maar eerder dat homeostase gehandhaafd blijft (Tsuji en Kosaka, 2008).

Net zoals een normale immuunrespons start ook de tolerantie met het in contact komen met

antigenen. Antigenen kunnen op verschillende manieren terechtkomen in de omgeving van de APC, in

dit geval de DC. Eerst en vooral zorgen M-cellen voor endocytose en het doorsluizen van antigenen

uit het lumen naar het onderliggende lymfoïde weefsel (Granucci et al., 2003). DC’s ter hoogte van de

mucosale oppervlakten kunnen tijdelijk de tight junctions van het epitheel losmaken en zo het epitheel

passeren met hun uitlopers. Zo nemen ze de antigenen rechtstreeks op vanuit het lumen. Na het

terugtrekken van hun uitlopers worden de tight junctions snel weer gesloten (Granucci et al., 2003;

Tsjuji en Kosaka, 2008). Een derde en laatste mogelijkheid is dat oplosbare antigenen via transcytose

doorheen het epitheel kunnen bewegen (Tsuji en Kosaka, 2008).

De DC neemt het antigeen op, verwerkt dit en presenteert dit als tolerogeen aan de precursor T-cellen

(Weiner, 2001). Over hoe de DC beslist of hij al dan niet te maken heeft met een pathogeen agens is

nog verder onderzoek nodig. Verschillende opties werden hoger reeds besproken onder paragraaf

1.1.2.2.

Het omzetten van een naïeve T-cel naar een regulatorische cel door DC’s gebeurt met behulp van

verschillende interacties tussen de cellen. Hoe dit gebeurt, is terug te vinden onder paragraaf 1.1.2.3.

Na activatie van Treg cellen kunnen er twee dingen gebeuren. Tijdens afwezigheid van pathogene

organismen blijven de Treg cellen aanwezig op de plaats waar ze opgewekt werden. Wordt er een

ontstekingsreactie gesignaleerd dan gaan de Treg cellen migreren door het lichaam via de lymfe om

zo de homeostase te bewaren. Deze migratie vormt de systemische component van orale tolerantie

en zorgt voor suppressie van alle reacties tegen dit specifieke antigeen (Tsuji en Kosaka, 2008).

In volgende figuur volgt een overzichtelijke weergave van de interacties tussen de verschillende

componenten die een rol spelen in het opwekken van orale tolerantie (zie fig.1).

9

Fig. 1: Mechanisme van orale tolerantie (uit Tsuji en Kosaka, 2008).

1.1.3. IgA producerende plasmacellen

1.1.3.1. Algemene kenmerken IgA

IgA komt voor onder twee verschillende vormen, als monomeer of als dimeer. Ter hoogte van de

mucosa wordt vooral de dimeer variant geproduceerd. Dit houdt in dat twee IgA moleculen gekoppeld

zijn door een J keten (Murphy, 2012). Men maakt ook nog een onderscheid op een andere manier.

Hierbij deelt men de IgA’s, geproduceerd ter hoogte van het MALT, in in een hoge affiniteitsvorm en

een lage affiniteitsvorm. Beiden hebben een verschillend effect op het gebonden antigeen. De hoge

affiniteitsvorm zorgt voor neutralisatie van het antigeen, de lage affiniteitsvorm zorgt voor tolerantie

(Macpherson et al., 2008).

Na productie door geactiveerde plasmacellen (zie 1.2.1.) wordt IgA via receptor gemedieerd transport

naar de mucosale oppervlakte gebracht. Een deel van de receptor (het “secretory piece”) blijft

aangehecht aan de dimeer waardoor men vanaf nu spreekt over secretorisch IgA (sIgA) (Murphy,

2012).

Door zijn bijzondere bouw kan IgA binnendringen in secreten en weerstaan aan enzymatische

activiteit (Scadding, 1990). Wanneer bacteriën gecoat worden met IgA zullen ze in mucus blijven

kleven en moeilijker het epitheel penetreren. Op deze manier worden bacteriën gehinderd in hun

migratie naar de regionale lymfeknopen (Scadding, 1990; Shroff et al., 1995; Macpherson et al.,

2008). Slagen de bacteriën er toch in om de epitheelbarrière te doordringen dan is er nog een

10

opvangnet voorzien. Het receptorgemedieerd transepitheliaal transportmechanisme dat IgA naar de

mucosale oppervlakte brengt kan ook bacteriën terug transporteren naar het lumen (Macpherson et

al., 2008).

IgA zorgt er niet alleen voor dat de microflora niet kan binnendringen in het epitheel maar zorgt er ook

voor dat de microflora niet gaat woekeren (Macpherson en Uhr, 2004).

1.1.3.2. Interacties tussen microflora en plasmacellen

Microflora zetten plasmacellen aan tot de productie van IgA. Dit werd aangetoond door de volgende

twee experimenten. In een eerste experiment werd duidelijk dat men bij kiemvrij opgekweekte dieren

zeer weinig IgA producerende plasmacellen terugvindt. Hierbij moet de kanttekening gemaakt worden

dat ondanks er een verminderd aantal plasmacellen zijn ter hoogte van de mucosale oppervlakten, de

serumconcentratie aan IgA slechts gehalveerd is. Dit wijst erop dat de mucosale oppervlakten niet de

enige inductieplaats is voor IgA producerende plasmacellen (Macpherson et al., 2008).

Een tweede experiment, door Shroff et al., toonde aan dat men een humorale immuunrespons kan

opwekken bij kiemvrij opgekweekte dieren door ze te besmetten met een commensale bacterie

(Morganella morganii). IgA productie vindt plaats vanaf dag 14 en ondanks het feit dat men een daling

vaststelde van de hoeveelheid antistoffen vanaf dag 70 kon men op dag 314 (einde van het

experiment) nog steeds een zekere hoeveelheid IgA aantonen. Hierbij dient opgemerkt te worden dat

op dag 314 de germinale centra van de secundaire follikels van het GALT volledig tot rust gekomen

zijn. Men schrijft de IgA productie op dat moment toe aan de activatie van IgA geheugencellen (Shroff

et al., 1995).

Plasmacellen maken een onderscheid tussen pathogene organismen en microflora door productie van

verschillende IgA molecules. Pathogene organismen zorgen voor de inductie van een IgA molecule

met een hoge affiniteit voor het antigeen. Deze immuuncomplexvorming (IgA + het antigeen) zorgt

voor neutralisatie van het antigeen. De lage affiniteitsvorm van IgA zorgt voor de tolerantie van de

microflora (Macpherson et al., 2008).

Hieronder volgt een schematisch overzicht van de twee hoger vermelde, en tevens belangrijkste

mechanismen voor het behouden van de homeostase ter hoogte van de mucosale oppervlakten (zie

fig. 2)

11

Fig. 2: Schematisch overzicht van de 2 belangrijkste mechanismen om een ontstekingsreactie te vermijden: orale

tolerantie en IgA stimulatie (uit Brandzaeg, 2009).

1.1.4. Virulentiefactoren en epitheelbarrière

Niet enkel mucosale tolerantie en IgA productie spelen een rol in de handhaving van homeostase ter

hoogte van de mucosale oppervlakten. Ondanks het feit dat de epitheelcel de eerste cel is die in

contact komt met antigenen vindt hier toch zeer weinig reactie plaats. Hiervoor worden verschillende

oorzaken geopperd, waarvan er enkele reeds besproken zijn onder 1.1.2.2.. Deze worden voor de

volledigheid hier toch kort vermeld.

Eén van de oorzaken die wordt aangehaald is dat de epitheelcellen ter hoogte van het MALT weinig

PRR’s bevatten of de commensale bacteriën minder PAMP’s bevatten (zie 1.1.2.2.)

Een andere oorzaak is dat de commensale microflora niet de juiste virulentiefactoren bezit om de

epitheel barrière onder normale omstandigheden te penetreren (Murphy, 2012; Rokoff-Nahoum et al.,

2004). Zo kan er geen nucleotide-binding oligomerization domain (NOD)1, noch 2 geactiveerd worden.

Dit zijn belangrijke PRR’s ter hoogte van de darm en ze bevinden zich intracellulair (Rokoff-Nahoum et

al., 2004). Abreu et al. staan ook achter de stelling van Rakoff-Nahoum. Dit zetten zij kracht bij door te

stellen dat er ter hoogte van de basolaterale zijde van de epitheelcellen van het colon veel TLR5 te

vinden zijn. Microflora bevindt zich ter hoogte van de apicale membraan van de epitheelcellen en zal

door het ontbreken van de juiste virulentiefactoren nooit doordringen tot deze receptor (Abreu et al.,

2005). Commensale microflora wordt wel opgenomen door M-cellen (Murphy, 2012). Davis en Owen

spreken dit tegen en zeggen dat sommige microflora een mechanisme ontwikkeld hebben om opname

via M-cellen te voorkomen en zo het opwekken van een inflammatoire reactie te vermijden (Davis en

Owen, 1997). M-cellen transporteren de antigeen partikels actief naar de ‘dome regio’ van het

onderliggende lymfoïd weefsel (Cesta, 2006).

Hier terecht gekomen worden de bacteriën van de microflora opgenomen door DC’s. In plaats van

activatie van de DC, wordt hij geremd in zijn maturatie. Zoals hogerop reeds besproken werd, is het

nog niet duidelijk hoe de DC een onderscheid maakt tussen een commensale of een pathogene

12

bacterie. Het is dan ook niet geweten via welk mechanisme de DC besluit tot activatie of niet (zie

1.2.2.2.). Ter hoogte van de drainerende lymfeknoop wordt er nu geen sterk signaal doorgegeven aan

de CD4+ T helper cellen en zullen deze omgezet worden naar Treg cellen. Treg cellen zullen B-cellen

aanzetten tot productie van IgA (Murphy, 2012).

Zijn er echter bacteriën aanwezig met de juiste virulentiefactoren voor invasie, of is de epitheelbarrière

doorbroken, dan gaan de dendritische cellen wel matureren. De antigenen aan het oppervlak van de

dendritische cellen zullen gepresenteerd worden aan de CD4+ T helper cellen en er wordt een

immuunrespons opgewekt (Murphy, 2012).

Een laatste mogelijke oorzaak is dat commensale bacteriën bacterokines produceren. Dit zijn eiwitten

met immunosuppressieve effecten (Tlaskalová-Hogenova et al., 2004).

1.2. WAT ALS MICROFLORA TOCH EEN IMMUUNRESPONS UITLOKT?

Bij tolerantieverlies ontstaat er een ontstekingsreactie. Verschillende oorzaken worden aangehaald

voor deze verstoring van de homeostase, al zijn de initiële triggers nog grotendeels onbekend

(Tlaskalová-Hogenova et al., 2004).

Bepaalde individuen zouden genetisch gepredisponeerd zijn om te reageren tegenover lichaamseigen

antigenen. Onderzoek heeft bystanderactivatie van immuuncellen als mogelijke trigger aangetoond.

Dit is het geactiveerd worden van immuuncellen die in se niets te maken hebben met de

oorspronkelijke immuunreactie (Tlaskalová-Hogenova et al., 2004). Men maakt een onderscheid

tussen twee soorten bystanderactivatie. Ten eerste kan een APC autoreactieve T-cellen activeren en

zo een bijdrage leveren tot het ontstaan van auto-immuunziekten. Ten tweede spreekt men van

bystanderactivatie wanneer gezonde cellen gedood worden door cytotoxische producten gesecreteerd

door T-cellen. Deze cytotoxische producten waren oorspronkelijk gericht tegen geïnfecteerde

buurcellen (Fujinami et al.,2006).

Milieu-invloeden spelen ook een rol in het ontstaan van auto-immuunziekten. Dit toonde men aan door

vergelijkende studies op eeneiige tweelingen uit te voeren (Oldstone, 1998).

Bovendien weet men dat bepaalde bacteriële infecties door moleculaire mimicry een immuunreactie

kunnen opwekken tegen lichaamseigen antigenen. Moleculaire mimicry is het mechanisme waarbij de

bacteriële epitopen lijken op lichaamseigen antigenen. De bacteriële epitopen hebben ofwel deels

dezelfde aminozuursequentie of ze hebben dezelfde vorm als de lichaamseigen epitopen. De

bacteriële epitopen zijn echter niet volledig hetzelfde als de lichaamseigen antigenen, hierdoor wordt

er toch een immuunrespons opgewekt (indien ze volledig gelijk zouden zijn aan de lichaamseigen

antigenen zou er immers geen immuunrespons opgewekt worden). De opgewekte immuunrespons zal

zowel een effect hebben op de lichaamseigen als op de bacteriële antigenen, dit noemt men

kruisreactiviteit (Oldstone, 1998;Tlaskalová-Hogenova et al., 2004).

Het aanzetten tot proliferatie van bepaalde lymfocyten of net het vernietigen ervan is een andere

manier waarop bacteriën en virussen kunnen bijdragen aan het verlies van tolerantie (Oldstone,1998).

13

Hieronder worden de ziekte van Crohn en ulceratieve colitis verder uitgewerkt. Beiden vallen onder

Inflammatory Bowel Disease (IBD) en zijn voorbeelden van auto-immuunziekten.

Ziekte van Crohn

De ziekte van Crohn is een chronische darmontsteking ten gevolge van een immuunreactie tegenover

het flagelline van de microflora. Deze ontstekingsreactie ontstaat doordat er een cytosine

insertiemutatie is in het gen dat codeert voor NOD2. NOD2 zorgt onder normale omstandigheden voor

de productie van immunosuppressieve cytokines (Ogura et al., 2001; Abreu et al., 2005).

Verschillende omgevingsfactoren vormen een predisponerende factor voor het ontwikkelen van de

ziekte van Crohn (Danese et al., 2004):

- Roken blijkt een risicofactor te zijn voor het ontwikkelen van de ziekte van Crohn (Danese et

al., 2004; Lakatos et al., 2013)

- Over het effect van voeding is er nog grote discussie al werd er reeds een link gelegd met de

consumptie van geraffineerde suikers (risicofactor) en vezels (beschermende factor) (Danese

et al., 2004).

- Niet-steroïdale onstekingsremmers (NSAID’s) zorgen voor een afname van beschermende

prostaglandines en een veranderde mucosale immuniteit (Danese et al., 2004). Toch werd

slechts aangetoond dat frequent gebruik van NSAID’s een risicofactor was voor het

ontwikkelen van de ziekte van Crohn en werd geen link gevonden met occasioneel gebruik

van NSAID’s (Ananthakrishnan et al., 2012)

- Stress vormt een modulerende factor en niet zo zeer een initiële trigger (Danese et al., 2004).

Behandeling van de ziekte bestaat uit het toedienen van sulfasalazine en glucocorticoïden. Deze

inhiberen NF-kB, wat een proinflammatoire transcriptiefactor is (Hugot et al., 2001; Murphy, 2012).

Antibiotica toediening zal ook voor een verbetering zorgen (Hugot et al.,2001).

Ulceratieve colitis

Ulceratieve colitis (UC) is een auto-immuungemedieerde ontsteking van de dikke darm. Over het

pathogenisme van UC is voorlopig nog minder geweten dan over de ziekte van Crohn. Enkele risico

en beschermende factoren zijn wel reeds gekend (Head en Jurenka, 2003).

Een opmerkelijk verschil met de ziekte van Crohn is dat roken een beschermend effect heeft voor het

optreden van UC (Head en Jurenka, 2003; Danese et al., 2004; Lakatos et al., 2013). Andere

beschermende factoren zijn appendectomie en het krijgen van borstvoeding in plaats van flesvoeding

(Head en Jurenka, 2003; Danese et al., 2004).

Risicofactoren uit de omgeving die bijdragen tot het ontwikkelen van ulceratieve colitis zijn onder

andere het gebruik van NSAID’s. NSAID’s verhogen de permeabiliteit ter hoogte van de darm en

kunnen zorgen voor gastro-intestinale bloedingen (Head en Jurenka, 2003; Ananthakrishnan et al.,

2012). Zoals bij de ziekte van Crohn speelt voeding een belangrijke predisponerende factor.

14

Consumptie van geraffineerde suikers en vetten vormen een risicofactor voor het ontwikkelen van

ulceratieve colitis (Head en Jurenka, 2003).

De genetische component is niet zo duidelijk bij ulceratieve colitis. Uit studies op eeneiige tweelingen

kwam naar voren dat ulceratieve colitis veel minder genetisch bepaald is dan de ziekte van Crohn

(Tysk et al., 1988). Exacte predisponerende genen zijn nog niet teruggevonden, al heeft men wel een

vermoeden over bepaalde sequenties gelegen op chromosoom 1 en 4 (Head en Jurenka, 2003).

2. MUCOSA-ASSOCIATED LYMPHOID TISSUE

2.1 MORFOLOGIE

Het MALT is opgebouwd uit verschillende secundaire lymfoïde organen die instaan voor de afweer ter

hoogte van de mucosa. Hieronder vallen onder andere de Peyerse platen ter hoogte van het ileum, de

appendix, het Gut-Associated Lymfoïd Tissue (GALT), het Bronchus-Associated Lymfoïd Tissue

(BALT) en de tonsillen (Murphy, 2012).

Hogerop werd reeds kort het bestaan van M-cellen aangehaald. Deze bevinden zich tussen de

oppervlakte epitheelcellen en zijn typisch voor het epitheel van de mucosale oppervlakten. Hun

apicale zijde bestaat uit microfolds en hun basale membraan is geïnvagineerd (Gebert en Pabst,

1999). M-cellen hebben een zeer variabel oppervlak. Hoe dit komt is nog niet geweten. Mogelijke

verklaringen hiervoor zijn dat de M-cellen nog in een maturatiefase zijn of dat de microvilli pas groeien

bij contact met specifieke macromolecules (Belz en Heath, 1996). Door de invaginaties van de basale

membraan worden cytoplasmatische pockets gevormd, met hierin lymfocyten en andere

immuuncellen, ook wordt de transcytose afstand verkort (Gebert en Pabst, 1999).

De voornaamste functie van M-cellen bestaat uit het transport van antigenen uit het lumen naar het

onderliggende lymfoïde weefsel. Het antigeen wordt opgenomen via clathrin-coated pits en zonder

degradatie getransporteerd. Dit is belangrijk opdat de epitopen onveranderd en intact blijven. Niet

enkel antigenen worden getransporteerd doorheen de M-cellen. Lymfocyten kunnen diapederen via

de M-cellen naar het lumen. Een laatste functie van M-cellen is dat ze IL-1 kunnen secreteren als

reactie op het bacteriële lipopolysacharide (LPS) en zo een co-stimulatorisch signaal vormen voor T-

cel proliferatie (Davis en Owen, 1997).

De lymfoïde weefsels bestaan uit lymfefollikels, de interfolliculaire ruimte, het subepitheliaal dome

gebied en het follikelgeassocieeerd epitheel. Typisch voor het MALT is dat er geen afferente lymfe en

medullaire regio’s zijn, wel zijn er hoog endotheliale venules (high endothelial venules of HEV) (Cesta,

2006; Liebler-Tenorio en Pabst, 2006).

2.2. FUNCTIE EN ONTSTAAN

Het MALT is onderontwikkeld tot onbestaand bij de geboorte. De uitbouw tot volwaardige lymfoïde

organen vindt plaats ten gevolge van stimulatie door antigenen uit de omgeving. Voorbeelden hiervan

zijn onder andere antigenen uit de moedermelk en de antigenen van de microflora. Zo werd

15

aangetoond dat bij parenteraal gevoederde ratten en muizen er minder lymfocyten aanwezig zijn ter

hoogte van het GALT (Tlaskalová-Hogenova et al., 2004). Gaat men kiemvrije dieren opkweken met

moedermelk dan ziet men dat deze dieren toch een voldoende immuunrespons ontwikkelen. Dit effect

is reeds zichtbaar vanaf 60 dagen (Tlaskalová-Hogenova et al., 1983).

Sommige onderdelen van het MALT zijn steeds aanwezig (bijvoorbeeld de tonsillen), anderen worden

slechts geïnduceerd door antigenen (bijvoorbeeld BALT). Welk onderdeel constitutief aanwezig is, is

diersoortafhankelijk (Liebler-Tenorio en Pabst, 2006).

Mucosale immuniteit is gekenmerkt door IgA productie. Ter hoogte van de inductieplaatsen in de

secundaire lymfoïde organen zullen B-cellen geactiveerd worden en switchen naar productie van IgA

antistoffen. Deze plasmacellen zullen daarna verhuizen naar de effectorplaatsen, verspreid over de

mucosale weefsels, waar ze sIgA gaan produceren (Cesta, 2006). Deze zogenaamde mucosale

homing vindt plaats met behulp van andere chemokines en chemokinereceptoren dan de homing in

het systemische immuunsysteem. Dit zal zorgen voor de specifieke verdeling van de immuuncellen

over de lymfoïde organen. Er zijn echter ook gemeenschappelijke chemokines en receptoren. Dit zorgt

voor circulatie tussen de verschillende mucosale oppervlakten waardoor men spreekt van het

‘Common Mucosal immune system’ (Macpherson, 2008).

2.3. TONSILLEN

2.3.1. Algemeen

Er zijn 6 verschillende tonsillen, allen genoemd naar hun anatomische locatie. Zo spreekt men van de

tonsilla palatina, tonsilla pharyngealis, tonsilla tubaria, tonsilla lingualis, tonsilla veli palatina en tonsilla

paraepiglottica. Samen vormen zij de ring van Waldeyer. Er is een grote verscheidenheid in

voorkomen in de verschillende tonsillen (Perry en Whyte, 1998; Cocquyt et al., 2005; Liebler-tenorio

en Pabst, 2006). Hieronder wordt uit bovenvermelde bronnen een samenvattende tabel gemaakt.

Diersoort tonsilla

palatina

tonsilla

veli palatina

tonsilla

lingualis

tonsilla

pharyngea

tonsilla

tubaria

tonsilla

paraepiglottica

Rund X X X X X

Schaap X X X X X X

Geit X X X X X

Varken X X X X

Paard X X X X X

Tabel: Verscheidenheid in het voorkomen van de tonsillen bij landbouwhuisdieren (naar Perry en

Whyte, 1998; Cocquyt et al., 2005; Liebler-tenorio en Pabst, 2006).

Gezien de t. palatina en t. lingualis zich bevinden in het spijsverteringsstelsel zijn zij bedekt door een

meerlagig squameus epitheel. De pharyngeale en de tubaire tonsil zijn bedekt met een respiratoir

16

(ciliair) epitheel omdat ze zich ter hoogte van de luchtwegen bevinden (Perry et al., 1998; Gebert en

Pabst, 1999).

2.3.2. Immunologie

Op immunologisch vlak zijn er ter hoogte van de tonsillen toch enkele opmerkelijke verschillen ten

opzichte van de rest van het MALT. De overgrote meerderheid van de plasmacellen ter hoogte van de

tonsillen produceert IgG in plaats van IgA. Deze antistoffen zijn bijzonder in hun opbouw. IgA’s

hebben namelijk een secretory piece en worden door middel van transcellulair transport naar het

epitheliale oppervlak gebracht. IgG’s hebben dit secretory piece niet en bereiken het epitheel doordat

ze tussen de epitheelcellen doorlekken (Scadding, 1990). Volgens Perry en Whyte is IgA het meest

geproduceerde immunoglobuline. Ze erkennen echter ook de productie van IgG en IgM (Perry en

Whyte, 1998).

Lee et al., toonden echter een veranderlijke samenstelling aan immunoglobulines aan bij mensen. Bij

kinderen vond men significant meer IgG dan bij volwassenen. Bij volwassenen kon men meer IgA

aantonen (Lee et al., 2014). Dit zou een mogelijk verschil tussen de resultaten van Scadding en Perry

en Whyte kunnen verklaren.

Niet enkel IgG en IgA producerende plasmacellen zijn talrijker aanwezig dan op overige locaties in het

MALT, maar ook IgD producerende plasmacellen zijn goed vertegenwoordigd. Dit komt doordat de

microflora van de bovenste ademhalingswegen specifiek deze plasmacellen gaat stimuleren

(Scadding, 1990). Is er een IgA deficiëntie dan kan dit deels gecompenseerd worden door de andere

immunoglobulines (Perry en Whyte, 1998).

2.3.3. Tonsillaire crypten

Het epitheel vormt op verschillende plaatsen instulpingen in het onderliggende lymfoïde weefsel. Dit

worden de tonsillaire crypten of invaginaties genoemd (Perry en Whyte, 1998; Raju et al., 2012). Het

geheel van tonsillaire crypte, fossula (de opening die in contact staat met de buitenwereld) en het

omgevend lymfoïde weefsel noemt men de tonsillaire follikel. Het omgevend lymfoïde weefsel bestaat

uit lymfonoduli en internodulair weefsel (Casteleyn et al., 2011). Crypten dienen om de tonsillaire

oppervlakte te vergroten zodat er meer plaats is voor antigeenstimulatie (Perry en Whyte, 1998; Raju

et al., 2012). Er zijn zowel tonsillen mét als zonder tonsillaire crypten (Cesta, 2006). De tonsillaire

crypte wordt afgelijnd door twee types van epitheel: meerlagig squameus epitheel wordt afgewisseld

met lymfoepitheel (Belz en Heath, 1996; Harada et al., 2013). Het epitheel ter hoogte van de crypten

bestaat niet louter uit epitheelcellen maar bevat ook M-cellen en immuuncellen (o.a. T- en B-cellen,

macrofagen en interdigiterende dendrietcellen) (Perry en Whyte, 1998).

Verder is de basaalmembraan gefenestreerd en is er een intraepitheliale vasculatuur. Deze laatste

zorgt voor een goede uitwisseling van immuuncellen en immunoglobulines tussen het bloed en de

epitheelbarrière. Ze verzorgt ook de aanvoer van energie voor de tonsillen (Perry en Whyte, 1998).

17

Ter hoogte van de tonsillaire crypten van het varken is er een bijzonder celtype aanwezig, de Goblet

cel genaamd. De Goblet cel zorgt voor mucusproductie waardoor het debris makkelijker uit de crypten

verwijderd wordt en zal bij epitheelschade actief het defect bedekken (Belz en Heath, 1996).

Varkens hebben in tegenstelling tot andere dieren zeer veel tonsillaire crypten in de t. veli palatina,

deze zijn voorzien van een erg nauwe opening ter hoogte van de mondholte. Toch komen hier veel

antigenen binnen. Dit wordt bevorderd door kauw- en slikbewegingen (Belz en Heath,1996).

De t. palatina van het rund bezit een centrale holte, sinus tonsillaris genaamd, waarin de tonsillaire

crypten uitmonden. Doordat de crypten hier uitmonden en niet aan het oppervlak van de tonsil kan

men de fossula tonsilaris niet aan de buitenzijde van de tonsil zien (Casteleyn et al., 2011).

2.3.4. Nasal-associated lymphoid tissue

Veel van het onderzoek over tonsillen is gebeurd op rodentia. Het equivalent van de ring van

Waldeyer wordt hier het ‘neus-geassocieerd lymfoïde weefsel’ (nasal-associated lymphoid tissue of

NALT) genoemd (Cesta, 2006).

Het NALT bestaat uit twee lymfoïde structuren bovenop het zachte gehemelte. Net zoals bij de

tonsillen zijn er geen afferente lymfebanen. De cervicale lymfeknopen draineren het NALT.

Bienenstock et al. veronderstellen dat het NALT enkel bij deze dieren voorkomt omdat het

hoofdzakelijk neusademhalers zijn. Op deze manier krijgen ze de grootste hoeveelheden antigenen

aangeboden via de neus (Bienenstock et al.,2005).

Net zoals de tonsillen ontstaat het NALT na de geboorte en dit door de blootstelling aan antigenen.

Ter hoogte van het NALT is er ook sprake van mucosale tolerantie. Zo kunnen de tolerogenische

cellen voor een verminderde IgE productie zorgen. Indien dit mechanisme faalt, krijgt men te maken

met aërogene allergieën (Bienenstock et al., 2005).

Tolerantie tegenover vreemde antigenen kan opgewekt worden door inademen van deze antigenen uit

de lucht. Er wordt echter geen tolerantie opgewekt tegenover antigenen die intratracheaal ingebracht

worden. Dit verklaart Kuper et al. doordat de inductie- en activatieplaats van Treg cellen de cervicale

lymfeknopen zijn (Kuper et al., 1992).

3. BACTERIËN IN HET MALT

3.1. ALGEMEEN

Daling van de immuniteit, lokaal of algemeen, kan zorgen voor het facultatief pathogeen worden van

de microflora. Deze daling kan getriggerd worden door alle vormen van stress voor het lichaam. Dit is

zeer uiteenlopend en gaat van een bacteriële of virale infectie tot het spenen van een dier. Op de

speenleeftijd zijn de dieren erg vatbaar voor ziektes. Niet alleen valt de lactogene immuniteit weg

maar ook is er een verandering van voer en omgeving. Hierbij is een optimaal management dus van

groot belang (Rice et al., 2007).

18

Het stellen van een etiologische diagnose vormt vaak een groot probleem bij ziektes verwekt door

facultatief pathogene organismen. De symptomen zijn vaag, de diagnostische methoden tijdrovend,

arbeidsintensief en daarom moeilijk toepasbaar in grote kuddes (Hassanein et al., 2003; Dabo et al.,

2007).

De medicamenteuze behandeling van deze ziektes berust op een aangepaste antibioticatherapie

(Rice et al., 2007). Idealiter zou er gevaccineerd worden maar op dit vlak dient nog veel onderzoek te

gebeuren. De exacte virulentiefactoren waartegen men kan vaccineren zijn vaak nog niet gekend en

ook het bestaan van meerdere serotypes waartussen geen kruisbescherming optreedt zorgt voor

problemen (Sisay en Zerihun, 2003; Fittipaldi et al., 2012). Voor sommige bacteriën (o.a. Pasteurella

multocida) bestaan er reeds vaccins. Deze geven een vermindering van de symptomen en letsels

maar werken nog suboptimaal (Mathy et al., 2001). Men mag ook zeker het belang van een goed

management niet uit het oog verliezen gezien het hier gaat om multifactoriële ziekten (Dabo et al.,

2007; Rice et al., 2007; Katsuda et al., 2008).

Hieronder worden enkele belangrijke facultatief pathogene bacteriën besproken, de nadruk wordt

gelegd op de diersoort waarbij deze bacterie het frequentst voorkomt. Het overzicht wordt beperkt tot

het voorkomen bij de landbouwhuisdieren gezien het multifactoriële karakter van deze ziektes. Deze

dieren staan frequent onder stress en leven vaak in grote groepen. Het is dan ook van groot belang

dat het management zo optimaal mogelijk verloopt.

3.2. MANNHEIMIA HAEMOLYTICA

3.2.1. Algemene kenmerken

Bovine respiratory disease (BRD) is een vaak voorkomende ziekte bij vleesvee en kan zorgen voor

grote economische verliezen. BRD is een multifactoriële ziekte, hierin spelen zowel virussen,

bacteriën als omgevingsfactoren een belangrijke rol. Mannheimia haemolytica werd erg frequent

geïsoleerd uit letsels veroorzaakt door BRD (Katsuda et al., 2007). Mannheimia haemolytica is verder

voornamelijk van belang bij schapen (Rice et al, 2007). Hier komt het vaak voor geassocieerd met

Mannheimia ovipneumonia, wat kan leiden tot pneumonie en zelfs sterfte (Dassanayake et al., 2010).

Mannheimia haemolytica is een gram negatieve, facultatief anaërobe bacterie die als commensaal

voorkomt ter hoogte van de bovenste ademhalingswegen en de tonsillen (Rice et al, 2007).

Men erkent verschillende serotypes en biotypes (Lo, 2001; Rice et al., 2007). Deze serotypes hebben

verschillende virulentiefactoren waardoor ze niet allen evenveel capaciteiten bezitten om pathogeen te

kunnen worden. Wanneer er zich een pneumonie ontwikkelt, vindt men bij het rund vooral serotypes

A1 en A6 terug (Rice et al., 2007). Katsuda et al. vonden ook frequent serotype 2 terug (Katsuda et

al., 2007). Bij het schaap is het vooral serotype A2 dat pneumonie veroorzaakt (Rice et al, 2007).

19

De belangrijkste virulentiefactor voor inductie van pneumonie is leukotoxine. Dit toonde men door

runderen met leukotoxine-knock-out vaccins te inoculeren. Bij deze runderen traden geen longlesies

op. Overige virulentiefactoren zijn onder andere LPS, fimbriae en transferrine bindende proteïnes

(Rice et al., 2007).

3.2.2. Pathogenese

Mannheimia haemolytica is een commensaal ter hoogte van de tonsillen (Frank et al., 1993). Wanneer

er grote hoeveelheden van deze bacterie aanwezig zijn, kunnen ze worden ingeademd. Gebeurt dit bij

gezonde longen dan hoeft dit geen probleem te zijn, zijn er echter ongunstige milieu-omstandigheden

(bijvoorbeeld stress of koude), virale infecties (bijvoorbeeld Boviene herpes virus 1) of andere

bacteriële infecties (bijvoorbeeld mycoplasma) dan zal de afweer ter hoogte van de longen afnemen

waardoor de kiem hier kan woekeren (Rice et al., 2007). Frank et al. vonden dat M. haemolytica de

longen konden bereiken via inademing of hematogeen (Frank et al., 1993).

Schade ter hoogte van de longen wordt in belangrijke mate veroorzaakt door drie mechanismen. Het

is belangrijk hierbij te vermelden dat er hiervan slechts twee kiemafhankelijk zijn. Deze worden eerst

besproken:

1. Het leukotoxine. Dit is een poriënvormend eiwit (Lo, 2001). Lage dosissen van het

leukotoxine veroorzaken degranulatie van ontstekingscellen waardoor de ontstekingsreactie

verder toeneemt. Hoge dosissen zetten cellen aan tot apoptose (Rice et al., 2007).

2. LPS. Dit zorgt voor koorts, ontsteking en in erge gevallen induceert het shock. LPS kan een

complex vormen met leukotoxine waardoor de toxiciteit verder toeneemt (Rice et al.,2007).

De derde factor is gastheer afhankelijk en bestaat uit het effect van neutrofielen. Neutrofielen

berokkenen door middel van hun enzymes, vrije radicalen en cytokines grote schade aan het eigen

lichaam (Ackermann en Brogden, 2000).

2.2.3. Symptomen en letsels

M. haemolytica veroorzaakt een necrotiserende fibrineuze pleuropneumonie (Ackermann en Brogden,

2000; Katsuda et al., 2007; Rice et al., 2007).

Dit zorgt voor klachten van algemeen ziek zijn (o.a. koorts, partiële anorexie en vermageren),

dyspnee, hoesten en neusvloei (Lo, 2001; Rice et al., 2007). Gaat M. haemolytica systemisch

spreiden dan worden lymfeknopen en gewrichten aangetast (Frank et al., 1993). Sterfte kan optreden

door progressief vermageren of door obstructie van de bronchiolen door necrotische cellen en

fibrineklontertjes (Lo, 2001).

20

3.3. PASTEURELLA MULTOCIDA


Pasteurella multocida is een gram negatieve bacterie die in tegenstelling tot Mannheimia haemolytica

ook frequent voorkomt bij melkvee kalveren (Dabo et al., 2007). Vaak is er sprake van een combinatie

van P. multocida en M. haemolytica (Mathy et al., 2001). Beiden dragen bij tot het multifactoriële BRD

(Dabo et al., 2007). De letsels en symptomen veroorzaakt door enkel P. multocida zullen vooral

voortkomen uit experimenteel onderzoek. Uit deze onderzoeken komt naar voren dat P. multocida

over het algemeen minder ernstige letsels veroorzaakt dan M. haemolytica. Dit wijt men aan het

ontbreken van het hoger beschreven leukotoxine bij P. multocida (Ames et al., 1985). P. multocida

bezit wel andere virulentiefactoren, waarvan fimbriae, fibronectine- en transferinebindende molecules,

neuraminidase, LPS, proteases en lipases de belangrijksten zijn (Dabo et al., 2007).

Naast de combinatie met M. haemolytica komt er ook frequent een combinatie voor met mycoplasma.

Hierbij spreekt men zelfs over synergisme tussen beide bacteriën (Dabo et al., 2007).

P. multocida wordt op basis van zijn capsulaire antigenen onderverdeeld in 5 serogroepen, gaande

van A tot F (Dowling et al., 2002). Deze serogroepen worden verder opgedeeld in serotypes, waarvan

voornamelijk A3 en D geassocieerd zijn met pneumonie (Dowling et al., 2002; Dabo et al., 2007).

3.3.2. Pathogenese

Zoals onder 3.1. besproken, zal ook P. multocida beginnen woekeren wanneer de lokale of de

algemene immuniteit daalt. Dit verklaart tevens de frequent geziene piek in de herfst en winter (Dabo

et al., 2007). P. multocida kan zowel een multifocale fibrinopurulente bronchopneumonie met

abcessen geven (Dowling et al, 2002) als een septicemie (Mathy et al., 2001).

Dabo et al. vragen zich af of P. multocida wel degelijk een facultatief pathogene bacterie is. Deze

auteurs vermoeden dat er een pathogene en een commensale stam bestaat. Dit kon echter tot nu toe

niet bevestigd worden (Dabo et al., 2007).


De letsels ten gevolge van P. multocida bestaan uit een multifocale fibrinopurulente bronchopneumie

met meerdere kleine abcesjes (Dowling et al, 2002). Deze letsels zijn minder ernstig dan deze

veroorzaakt door enkel M. haemolytica (Ames et al., 1985) en bevinden zich voornamelijk in de

craniale longkwabben (Dowling et al., 2002; Dabo et al., 2007). In de studie van Mathy et al. werd er

ook aantasting gevonden van de caudale longlobben (Mathy et al., 2002).

Ames et al. vonden slechts weinig necrose haarden (Ames et al., 1985) maar in recentere studies

werden deze wel gevonden. Deze necrose haardjes worden omgeven door neutrofielen en monocyten

(Dowling et al., 2002).

21

Oedeem, bloedingen en consolidatie van de long werden ook aangetoond, zij het in mindere mate. In

ernstige gevallen kan er septicemie optreden met alle bijhorende symptomen en letsels (Mathy et al.,

2002).

Net zoals bij M. haemolytica heeft men in de meeste gevallen te maken met vage symptomen zoals

sufheid, partiële anorexie, neusvloei en koorts (Dowling et al., 2002; Dabo et al., 2007). In geval van

endotoxemische shock ziet men symptomen van depressie, afkoeling, dyspnee, speekselen en

decubitus (Dowling et al.,2002).

3.4. ERYSIPELOTRIX RHUSIOPATHIAE


Erysipelotrix rhusiopathiae is een gram positieve, facultatief pathogene bacterie die vooral van groot

belang is bij het varken. Het schaap en het rund kunnen ook dragers zijn (Shimoji, 2000; Hassanein et

al., 2003; Ersdal et al., 2014).

E. rhusiopathiae is een facultatief intracellulaire bacterie. Het overleven in immuuncellen vergt

bijzondere virulentiefactoren (Ersdal et al., 2014). De belangrijkste virulentiefactor is ongetwijfeld het

kapsel. Dit zorgt voor onderdrukking van de oxidatieve burst in fagocyterende cellen. Verder heeft

deze bacterie ook een neuraminidase. Dit stelt haar in staat tot vasthechten aan cellen en invasie

ervan (Shimoji, 2000).

3.4.2. Pathogenese

De initiële besmetting van een big met E. rhusiopathiae vindt meestal plaats door opname van besmet

drinkwater of voedsel (Shimoji, 2000). De bacterie zal zich nestelen ter hoogte van de tonsillaire

crypten die zij pas zal invaderen bij immuniteitsdaling. Deze invasie gebeurt via cytokeratine 18

positieve epitheelcellen. Cytokeratine 18 is een eiwit dat kenmerkend is voor M-cellen in de Peyerse

platen. Opmerkelijk is dat bij nader onderzoek van deze cellen ter hoogte van de tonsillaire crypten er

geen microfolds aanwezig bleken te zijn (Harada et al., 2013).

Onder het epitheel zal E. rhusiopathiae opgenomen worden door fagocyterende cellen, hierin kan zij

overleven en zelfs vermeerderen. Via deze fagocyten wordt de bacterie verspreid in het lichaam

(Ersdal et al., 2014).


Het varken is de belangrijkste drager van E. rhusiopathiae en wordt daarom als eerste besproken

(Ersdal et al., 2014). Bij deze diersoort deelt men de symptomen veroorzaakt door E. rhusiopathiae op

in een acute, subacute en chronische fase (Harada et al., 2013). Ontstaat er een acute vorm dan gaat

het varken in septicemie en zal het aan de gevolgen hiervan overlijden (Shimoji, 2000; Harada et al.,

2013).

22

Ten gevolge van een subacute manifestatie van de bacterie ontstaan er zeer typische huidletsels

(Harada et al., 2013). Kent de ziekte een chronisch verloop dan zijn polyartritis en endocarditis de

belangrijkste symptomen (Shimoji, 2000; Harada, 2013).

Bij het schaap treedt de acute vorm in veel mindere mate op. Gebeurt dit toch dan ziet men vooral

letsels ter hoogte van de gewrichten, de nieren en het cerebellum. De chronisch verlopende ziekte

treedt wel vaker op bij schapen. Hierbij ziet men vooral polyartritis, al werden op autopsie ook letsels

gevonden ter hoogte van de nier, lever, milt, longen en het cerebellum (Ersdal et al., 2014).

Bij het rund komen er veel minder frequent symptomen voor. Ziet men dit toch dan gaat het meestal

over de chronische polyartritis vorm (Hassanein et al., 2003).

Ten gevolge van het chronische karakter van de ziekte zullen de dieren erg vermageren (Ersdal et al.,

2014).

3.5. BIBERSTEINIA TREHALOSI


Bibersteinia trehalosi is een gram negatieve, facultatief anaërobe bacterie die men voornamelijk

terugvindt ter hoogte van de tonsillen van schapen. De laatste jaren vindt men de kiem ook vaker

terug bij runderen (Blackall et al., 2007). B. trehalosi wordt onderverdeeld in 4 subtypes T3, T4, T10

en T15 (Sisay en Zerihun, 2003; Blackall et al., 2007). Hiervan veroorzaken vooral T3 en T4

pneumonie (Sissay en Zerihun, 2003).

Verschillende stammen hebben verschillende virulentiefactoren, zo zijn er leukotoxine positieve en

negatieve B. trehalosi. Dit heeft uiteraard een effect op de mogelijke pathogeniciteit van de bacterie

(Dassanayake et al., 2012). B. trehalosi bezit nog andere virulentiefactoren zoals een kapsel, ijzer

opname systemen en LPS (Sisay en Zerihun, 2003; Blackall et al., 2007).

3.5.2. Pathogenese

Bibersteinia trehalosi behoort tot de Pasteurellaceae en werd pas in 2007 als een afzonderlijke

bacterie beschouwd. Hierdoor moet er nog verder onderzoek gebeuren naar het exacte mechanisme

van pathogeniciteit. Men kan er wel vanuit gaan dat dit mechanisme gelijkt op dit van M. haemolytica,

gezien het onderscheid tussen deze twee bacteriën pas in de afgelopen jaren gemaakt werd (Blackall

et al., 2007).


Bij het lam veroorzaakt B. trehalosi septicemie en sterfte. Bij het adulte schaap blijft de schade

meestal beperkt tot een ernstige pneumonie (Sisay en Zerihun, 2003; Blackall et al., 2007;

23

Dassanayake et al., 2012; Hanthorn et al., 2014). De verworven letsels zijn afhankelijk van het type B.

trehalosi. Leukotoxine negatieve stammen zullen geen symptomen veroorzaken, al kunnen er wel

microscopische lesies en abcesjes teruggevonden worden ter hoogte van de longen (Dassanayake et

al., 2012).

De pneumonie die wordt veroorzaakt door B. trehalosi is een fibrineuze bronchopneumonie met een

infiltraat van neutrofielen en rode bloedcellen. De long heeft een oedemateus uitzicht en in uitgebreide

gevallen ziet men een pleuritis (Sisay en Zerihun, 2003; Dassanayake et al., 2012).

Bij het rund is B. trehalosi geen primair pathogeen maar kan ze wel een rol spelen bij BRD (Hanthorn

et al., 2014).

3.6. STREPTOCOCCUS SUIS


Streptococcus suis is een gram positieve bacterie die als facultatief pathogeen leeft in de tonsillen van

het varken. S. suis is een zoönose en heeft in het verleden reeds ernstige ziekte-uitbraken bij de mens

veroorzaakt (Zheng et al., 2012).

Vooral serotype 2 zorgt voor ziektemanifestaties (Fittipaldi et al., 2012; Zheng et al., 2012). Bij een

verdere opdeling blijkt dat sequentietype 7 bijzonder pathogeen is ten opzichte van de overige types

(Zheng et al., 2012).

S. suis heeft verschillende virulentiefactoren waaronder een kapsel, suilysine, proteines die

vasthechten aan fibronectine en nog vele andere. Het is echter moeilijk om te bepalen welke

virulentiefactoren bijdragen tot de werkelijke pathogeniciteit van de bacterie. Zo ontdekten Fittipaldi et

al. dat er pathogene stammen zijn die bepaalde virulentiefactoren niet bezaten, daar er andere

stammen zijn waarbij de pathogeniciteit verloren gaat bij het verwijderen of uitschakelen van deze

specifieke factor (Fittipaldi et al., 2012).

3.6.2. Pathogenese

Het varken kan zowel horizontaal als verticaal besmet worden. De mens wordt meestal via de huid of

per os besmet (Fittipaldi et al., 2012). Het exacte mechanisme van de pathogenese is nog niet volledig

gekend (Salles et al., 2002). Men weet wel dat de bacterie moet kunnen vasthechten en invaderen in

het epitheel, overleven in het bloed en spreiden naar verschillende organen. Koppelt men dit aan de

functie van de verschillende virulentiefactoren dan kan men zich toch al een stukje van de

pathogenese voorstellen. Fibronectine bindende eiwitten, het suilysine en het kapsel helpen bij het

vasthechten en invaderen van het epitheel. Het kapsel heeft echter ook een beschermende functie

tegen fagocytose, wat de overleving in het bloed bevordert (Fittipaldi et al., 2012).

24


S. suis veroorzaakt bij het varken uiteenlopende symptomen ten gevolge van septicemie. Meest

frequent ontstaat er een meningitis maar ook endocarditis, arthritis en pneumonie werden beschreven

(Salles et al., 2002; Fittipaldi et al., 2012).

Bij de mens is het ontstaan van een meningitis of shock beschreven (Fittipaldi et al., 2012).

25

BESPREKING

Microflora speelt een zeer belangrijke rol op het vlak van preventie tegen ziekte. Hun overleven ter

hoogte van de tonsillaire crypten is dan ook van groot belang. Hiervoor gebruiken facultatief

pathogene organismen drie belangrijke mechanismen.

Ten eerste stimuleren deze organismen DC’s om Treg cellen te activeren in plaats van andere T-

cellen. Deze Treg cellen onderdrukken een ontstekingsreactie door productie van regulatorische

cytokines. Dit is het mechanisme van orale tolerantie en ontwikkelt zich gedurende de eerste

levensweken. Is een bacterieel antigeen aanwezig aan een lage dosis gedurende een lange tijd en

vertonen deze antigenen bovendien een hoge affiniteit voor de MHC molecule van de DC ’s dan zal er

tolerantie ontstaan tegenover dit bacterieel antigeen. Het exacte mechanisme waarmee DC’s een

onderscheid maken tussen microflora en pathogene organismen is nog niet volledig opgehelderd. De

meningen hierover lopen nogal uiteen en bestaan voorlopig meer uit speculaties dan uit harde

wetenschappelijke bewijzen. Dit is nochtans een cruciale schakel in het begrijpen van orale tolerantie,

verder onderzoek lijkt me hier dus aangewezen.

Ten tweede speelt IgA een belangrijke rol in het handhaven van de homeostase en dus ook in het in

stand houden van een constante bacteriële populatie. Coating van een bacterie met de lage

affiniteitsvorm van IgA zorgt voor tolerantie. IgA zorgt er verder nog voor dat facultatief pathogene

organismen het epitheel niet kunnen invaderen en dat ze niet beginnen woekeren. De plasmacel dient

ook een onderscheid te maken tussen pathogene organismen (hoge affiniteitsvorm van IgA) en de

microflora (lage affiniteitsvorm van IgA). Hieromtrent ontbreken ook nog belangrijke schakels van het

werkingsmechanisme.

Ten derde is er de mucosale epitheelcel die op twee vlakken bijdraagt aan het overleven van

facultatief pathogene organismen. De mucosale epitheelcel is vrij ongevoelig voor onbekende

antigenen waardoor er niet voor het minste een ontstekingsreactie opgestart wordt. De intacte

epitheelbarrière zorgt ervoor dat facultatief pathogene organismen niet zomaar in het onderliggende

lymfoïde weefsel terechtkomen en dus niet zomaar een immuunrespons opwekken. Om ziekte te

verwekken dient de facultatief pathogene bacterie de epitheelbarrière te doorbreken. Waarom dit

slechts in bepaalde gevallen gebeurt, is nog niet helemaal duidelijk. Zo stelt Murphy dat microflora niet

de juiste virulentiefactoren bezit om de epitheelbarrière te doorbreken. Hierbij rijst de vraag hoe het

dan komt dat deze bacteriën onder bepaalde omstandigheden toch de barrière kunnen doorbreken.

Ze verwerven namelijk geen nieuwe virulentiefactoren. Davis en Owen zeggen dan weer dat

microflora mee geëvolueerd is met de gastheer en een mechanisme heeft gevonden om niet

opgenomen te worden door M-cellen. Dit staat echter haaks op de theorie over het ontstaan van orale

tolerantie waarbij het bacteriële antigeen wel in contact moet komen met het onderliggende

lymfoepitheel, zij het aan een lage dosis (dus geen doorbraak van het epitheel).

26

Waarom het NALT bestaat bij rodentia is volgens mij niet te verklaren door het feit dat deze

neusademhalers zijn. Het paard is dit namelijk ook en bezit toch een volwaardig uitgebouwde ring van

Waldeyer.

Betreffende auto-immuunziekten lijkt het me interessant verder onderzoek te verrichten over wat nu

net de initiële triggers zijn. Uit voorgaande onderzoeken blijkt er een genetische predispositie te

bestaan voor verschillende auto-immuunziekten. Wanneer men deze genen kan lokaliseren en

identificeren brengt dit ons misschien dichterbij een duurzame oplossing voor behandeling van deze

ziekten (bijvoorbeeld gentherapie). Dit lijkt me van groot belang gezien de neveneffecten van de

hedendaagse veelgebruikte medicatie zoals glucocorticoïden. Verder onderzoek naar de

risicofactoren uit het milieu lijkt me ook aangewezen gezien men door kleine wijzigingen in het milieu

de ziekteprevalentie kan doen afnemen.

Mucosale vaccins vormen ook een mogelijk onderwerp van verder onderzoek. Gezien de opkomende

resistentieproblematiek is preventie een duurzamere oplossing dan behandeling met antibiotica.

Preventie biedt tevens een economisch voordeel op lange termijn.

27

REFERENTIELIJST

Abreu, M.T., Fukata, M., Arditi, M. (2005). TLR signaling in the gut in health and disease. The Journal of Immunology 174(8), 4453-4460.

Ackermann M.R., Brogden K.A. (2000). Response of the ruminant respiratory tract to Mannheimia (Pasteurella) haemolytica. Microbes and Infection 2(9), 1079-1088.

Ames T.R., Markham R.J., Opuda-Asibo J., Leininger J.R., Maheswaran S.K. (1985). Pulmonary response to intratracheal challenge with Pasteurella haemolytica and Pasteurella multocida. Canadian Journal of Comparative Medicine 49(4), 395.

Ananthakrishnan A.N., Higuchi L.M., Huang E.S., Khalili H., Richter J.M., Fuchs C.S., Chan A.T. (2012). Aspirin, nonsteroidal anti-inflammatory drug use, and risk for Crohn disease and ulcerative colitis: a cohort study. Annals of Internal Medicine 156(5), 350-359.

Belz G.T., Heath T.J. (1996). Tonsils of the soft palate of young pigs: crypt structure and lymphoepithelium. The Anatomical Record 245(1), 102-113. Bianchi M.E. (2007). DAMPs, PAMPs and alarmins: all we need to know about danger. Journal of Leukocyte Biology 81(1), 1-5.

Bienenstock J., McDermott M.R. (2005). Bronchus‐ and Nasal‐associated Lymphoid Tissues. Immunological Reviews 206(1), 22-31.

Blackall P.J., Bojesen A.M., Christensen H., Bisgaard M. (2007). Reclassification of [Pasteurella] trehalosi as Bibersteinia trehalosi gen. nov., comb. nov. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 57(4), 666-674.

Brandtzaeg P. (2003). Immunology of tonsils and adenoids: everything the ENT surgeon needs to know. International Congress Series 1254, 89-99.

Brandtzaeg P. (2009). Mucosal immunity: induction, dissemination, and effector functions. Scandinavian Journal of Immunology 70(6), 505-515. Casteleyn C., Simoens P., Van den Broeck W. (2011). Terminology of the tonsils. Anatomia Histologia Embryologia 40(3), 204-209. Cebra J.J. (1999). Influences of microbiota on intestinal immune system development. The American Journal of Clinical Nutrition 69(5), 1046-1051.

Cesta M.F. (2006). Normal structure, function, and histology of mucosa-associated lymphoid tissue. Toxicologic Pathology 34(5), 599-608.

Chattha K.S., Vlasova A.N., Kandasamy S., Esseili M.A., Siegismund C., Rajashekara G., Saif L.J. (2013). Probiotics and colostrum/milk differentially affect neonatal humoral immune responses to oral rotavirus vaccine. Vaccine 31(15), 1916-1923.

Cocquyt G., Baten T., Simoens P., Van Den Broeck W. (2005). Anatomical localisation and histology of the ovine tonsils. Veterinary Immunology and Immunopathology 107(1), 79-86. Coombes J.L., Powrie F. (2008). Dendritic cells in intestinal immune regulation. Nature Reviews Immunology 8(6), 435-446.

Dabo S.M., Taylor J.D., Confer A.W. (2007). Pasteurella multocida and bovine respiratory disease. Animal Health Research Reviews 8(2), 129-150.

Danese S., Sans M., Fiocchi C. (2004). Inflammatory bowel disease: the role of environmental factors. Autoimmunity Reviews 3(5), 394-400. Dassanayake R.P., Shanthalingam S., Herndon C.N., Subramaniam R., Lawrence P.K., Bavananthasivam J.,Cassirer E.F., Haldorson G.J., Foreyt W.J., Rurangirwa F.R., Knowles D.P., Besser T.E., Srikumaran S. (2010). Mycoplasma ovipneumoniae can predispose bighorn sheep to fatal Mannheimia haemolytica pneumonia. Veterinary Microbiology 145(3), 354-359.

Dassanayake R.P., Shanthalingam S., Subramaniam R., Herndon C.N., Bavananthasivam J., Haldorson G.J., Foreyt W.J., Evermann J.F., Herrmann-Hoesing L.M., Knowles D.P., Srikumaran, S. (2013). Role of Bibersteinia

28

trehalosi, respiratory syncytial virus, and parainfluenza-3 virus in bighorn sheep pneumonia. Veterinary Microbiology 162(1), 166-172.

Davis I.C., Owen R.L. (1997). The immunopathology of M cells. In Springer Seminars in Immunopathology 18(4), 421-448

Dowling A., Hodgson J.C., Schock A., Donachie W., Eckersall P.D., McKendrick I.J. (2002). Experimental induction of pneumonic pasteurellosis in calves by intratracheal infection with Pasteurella multocida biotype A: 3. Research in Veterinary Science 73(1), 37-44.

Ersdal C., Jørgensen H.J., Lie, K.I. (2014). Acute and Chronic Erysipelothrix rhusiopathiae Infection in Lambs. Veterinary Pathology doi:0300985814556187.

Fittipaldi N., Segura M., Grenier D., Gottschalk M. (2012). Virulence factors involved in the pathogenesis of the infection caused by the swine pathogen and zoonotic agent Streptococcus suis. Future Microbiology 7(2), 259-279.

Frank G.H., Briggs R.E., DeBey B.M. (1992). Bovine tonsils as reservoirs for Pasteurella haemolytica: colonisation, immune response, and infection of the nasopharynx. In Pasteurellosis in Production Animals. Workshop Proceedings. 83-88. Fujinami R.S., von Herrath M.G., Christen U., Whitton J.L. (2006). Molecular mimicry, bystander activation, or viral persistence: infections and autoimmune disease. Clinical Microbiology Reviews 19(1), 80-94.

Kuper F.C., Koornstra P.J., Hameleers D.M., Biewenga J., Spit B.J., Duijvestijn A. M., van Breda Vriesman P.J.C., Sminia, T. (1992). The role of nasopharyngeal lymphoid tissue. Immunology Today, 13(6), 219-224.

Gebert A., Pabst R. (1999). M cells at locations outside the gut. In Seminars In Immunology 11(3), 165-170.

Granucci F., Ricciardi-Castagnoli P. (2003). Interactions of bacterial pathogens with dendritic cells during invasion of mucosal surfaces. Current Opinion in Microbiology 6(1), 72-76.

Guarner F., Malagelada J.R. (2003). Gut flora in health and disease. The Lancet 361(9356), 512-519.

Haller D., Bode C., Hammes W.P., Pfeifer A.M.A., Schiffrin E.J., Blum S. (2000). Non-pathogenic bacteria elicit a differential cytokine response by intestinal epithelial cell/leucocyte co-cultures. Gut 47(1), 79-87.

Hallissey C.M., Heyderman R.S., Williams N.A. (2013). Human tonsil-derived dendritic cells are poor inducers of t cell immunity to mucosally encountered pathogens. Journal of Infectious Diseases 209, 1847-1856.

Head K.A., Jurenka J.S. (2003). Inflammatory bowel disease part I: ulcerative colitis–pathophysiology and conventional and alternative treatment options. Alternative Medicine Review 8(3), 247-283.

Hanthorn C.J., Dewell R.D., Cooper V.L., Frana T.S., Plummer P.J., Wang C., Dewell G.A. (2014). Randomized clinical trial to evaluate the pathogenicity of Bibersteinia trehalosi in respiratory disease among calves. BMC Veterinary Research 10(1), 89.

Harada T., Ogawa Y., Eguchi M., Shi F., Sato M., Uchida K., Nakayama H., Shimoji Y. (2013). Erysipelothrix rhusiopathiae exploits cytokeratin 18-positive epithelial cells of porcine tonsillar crypts as an invasion gateway. Veterinary Immunology and Immunopathology 153(3), 260-266.

Hassanein R., Sawada T., Kataoka Y., Gadallah A., Suzuki, Y. (2003). Molecular identification of Erysipelothrix isolates from the tonsils of healthy cattle by PCR. Veterinary Microbiology 95(4), 239-245.

Hooper L.V., Gordon, J.I. (2001). Glycans as legislators of host–microbial interactions: spanning the spectrum from symbiosis to pathogenicity. Glycobiology 11(2), 1-10.

Hugot J.P., Chamaillard M., Zouali H., Lesage S., Cézard J.P., Belaiche J., Almer S., Tysk C., O’Morain C.A., Gassull M., Binder V., Finkel Y., Cortot A., Modigliani R., Laurent-Puig P., Gower-Rousseau C., Macry J., Colombel J.F., Sahbatou M, Thomas, G. (2001). Association of NOD2 leucine-rich repeat variants with susceptibility to Crohn's disease. Nature 411(6837), 599-603.

Katsuda K., Kamiyama M., Kohmoto M., Kawashima K., Tsunemitsu H., Eguchi M. (2008). Serotyping of Mannheimia haemolytica isolates from bovine pneumonia: 1987–2006. The Veterinary Journal, 178(1), 146-148.

Kraehenbuhl J.P., Neutra M.R. (1992). Molecular and cellular basis of immune protection of mucosal surfaces. Physiological Reviews 72(4), 853-879.

29

Lakatos P.L., Vegh Z., Lovasz B.D., David G., Pandur T., Erdelyi Z., Szita I., Mester G., Balogh M., Szipocs I., Molnar C., Komaromi E., Golovics P.A., Mandel M., Horvath A., Szathmari M., Kiss L.S., Lakatos, L. (2013). Is current smoking still an important environmental factor in inflammatory bowel diseases? Results from a population-based incident cohort. Inflammatory Bowel Diseases 19(5), 1010-1017.

Lee J., Chang D.Y., Kim S.W., Choi Y.S., Jeon S.Y., Racanelli V., Kim D.W., Shin, E. C. (2015). Age-related differences in human palatine tonsillar B cell subsets and immunoglobulin isotypes. Clinical and Experimental Medicine doi:10.1007/s10238-015-0338-5.

Liebler-Tenorio E.M., Pabst R. (2006). MALT structure and function in farm animals. Veterinary Research 37(3), 257-280.

Lo R.Y. (2001). Genetic analysis of virulence factors of Mannheimia (Pasteurella) haemolytica A1. Veterinary Microbiology 83(1), 23-35.

Macpherson A.J., McCoy K.D., Johansen F.E., Brandtzaeg P. (2008). The immune geography of IgA induction and function. Mucosal Immunology 1(1), 11-22. Macpherson A.J., Uhr T. (2004). Induction of protective IgA by intestinal dendritic cells carrying commensal bacteria. Science 303(5664), 1662-1665.

Mathy N.L., Mathy J. P., Lee R.P., Walker J., Lofthouse S., Meeusen E. N. T. (2002). Pathological and immunological changes after challenge infection with Pasteurella multocida in naïve and immunized calves. Veterinary Immunology and Immunopathology 85(3), 179-188.

Mestecky J., Moldoveanu Z., Elson C. O. (2005). Immune response versus mucosal tolerance to mucosally administered antigens. Vaccine 23(15), 1800-1803.

Miossec P., Kolls, J.K. (2012). Targeting IL-17 and TH17 cells in chronic inflammation. Nature Reviews Drug Discovery 11(10), 763-776.

Murphy, K. (2012). Janeway’s immunobiology. 8th. edition., Garland Science, Taylor & Francis Group, LLC, New York. p. 868.

Ogura Y., Bonen D.K., Inohara N., Nicolae D.L., Chen F. F., Ramos R., Britton H., Moran T., Karaliuskas R., Duerr R.H., Achkar J.P., Brant S.R., Bayless T.M., Kirschner B.S., Hanauer S.B., Nuñez G., Cho, J. H. (2001). A frameshift mutation in NOD2 associated with susceptibility to Crohn's disease. Nature 411(6837), 603-606.

Oldstone M. B. (1998). Molecular mimicry and immune-mediated diseases. The FASEB Journal 12(13), 1255-1265.

Perry M., Whyte A. (1998). Immunology of the tonsils. Immunology Today 19(9), 414-421.

Raju N.K.B., Ramesh G., Basha S.H., Ushakumary S., Kishore P.V.S.(2012). Microarchitecture of the Palatine Tonsil in Sheep (Ovis aries). International Journal of Morphology 30(4), 1481-1486.

Rakoff-Nahoum S., Paglino J., Eslami-Varzaneh F., Edberg S., Medzhitov R. (2004). Recognition of commensal microflora by toll-like receptors is required for intestinal homeostasis. Cell 118(2), 229-241. Rice J.A., Carrasco-Medina L., Hodgins D. C., Shewen P.E. (2007). Mannheimia haemolytica and bovine respiratory disease. Animal Health Research Reviews 8(2), 117-128.

Rimoldi M., Chieppa M., Salucci V., Avogadri F., Sonzogni A., Sampietro G.M., Nespoli A., Viale G., Allavena P., Rescigno, M. (2005). Intestinal immune homeostasis is regulated by the crosstalk between epithelial cells and dendritic cells. Nature Immunology 6(5), 507-514.

Roncarolo G.M., Gregori S., Battaglia M., Bacchetta R., Fleischhauer K., Levings M.K. (2006). Interleukin‐10‐secreting type 1 regulatory T cells in rodents and humans. Immunological Reviews 212(1), 28-50.

Salles M.W.S., Perez-Casal J., Willson P., Middleton D.M. (2002). Changes in the leucocyte subpopulations of the palatine tonsillar crypt epithelium of pigs in response to Streptococcus suis type 2 infection. Veterinary Immunology and Immunopathology 87(1), 51-63.

Scadding G.K. (1990). Immunology of the tonsil: a review. Journal of the Royal Society of Medicine 83(2), 104.

30

Shimoji Y. (2000). Pathogenicity of Erysipelothrix rhusiopathiae: virulence factors and protective immunity. Microbes and Infection 2(8), 965-972.

Shroff K. E., Meslin K., Cebra J.J. (1995). Commensal enteric bacteria engender a self-limiting humoral mucosal immune response while permanently colonizing the gut. Infection and Immunity 63(10), 3904-3913.

Sisay T., Zerihun A. (2003). Diversity of Mannheimia haemolytica and Pasteurella trehalosi serotypes from apparently healthy sheep and abattoir specimens in the highlands of Wollo, North East Ethiopia. Veterinary Research Communications 27(1), 3-14.

Strober W. (2008). Vitamin A rewrites the ABCs of oral tolerance. Mucosal Immunology 1(2), 92-95.

Tlaskalová-Hogenová H., Štěpánková R., Hudcovic T., Tučková L., Cukrowska B., Lodinová-Žádnıková R., Kozáková H., Rossmann P., Bártová J., Sokol D., Funda D.P., Borovská D., Reháková, Sinkora J., Hofman J., Drastich P., Kokešová, A. (2004). Commensal bacteria (normal microflora), mucosal immunity and chronic inflammatory and autoimmune diseases. Immunology Letters 93(2), 97-108.

Tlaskalová‐Hogenová H., Šterzl J., Štěpánková R., Dlabač V., Větvička V., Rossmann P., Mandel L., Rejnek J. (1983). Development of immunological capacity under germfree and conventional conditions. Annals of the New York Academy of Sciences 409(1), 96-113.

Tsuji N.M., Kosaka A. (2008). Oral tolerance: intestinal homeostasis and antigen-specific regulatory T cells. Trends in Immunology 29(11), 532-540.

Tysk C., Lindberg E., Järnerot G., Floderus-Myrhed B. (1988). Ulcerative colitis and Crohn's disease in an unselected population of monozygotic and dizygotic twins. A study of heritability and the influence of smoking. Gut 29(7), 990-996.

Weiner H.L. (2001). Induction and mechanism of action of transforming growth factor‐β‐secreting Th3 regulatory

cells. Immunological Reviews 182(1), 207-214.

Xiao B.G., Link H. (1997). Mucosal tolerance: a two-edged sword to prevent and treat autoimmune diseases. Clinical Immunology and Immunopathology 85(2), 119-128.

Zheng H., Luo X., Segura M., Sun H., Ye C., Gottschalk M., Xu J. (2012). The role of toll-like receptors in the pathogenesis of Streptococcus suis. Veterinary Microbiology 156(1), 147-156.

UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE …lib.ugent.be/fulltxt/RUG01/002/215/995/RUG01... ·...

Documents

Transcript of UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE …lib.ugent.be/fulltxt/RUG01/002/215/995/RUG01... ·...