Bij vaccinatie is zowel het aangeboren immuunsysteem als het adaptieve immuunsysteem van belang om immuniteit te ontwikkelen. Het doel van vaccinatie is om een specifieke populatie geheugencellen te genereren die dienst doet als een snelle frontlinie defensie tegen toekomstige blootstelling aan het gevaccineerde pathogeen.
De aangeboren immuunrespons na vaccinatie
De aangeboren immuunrespons wordt binnen een paar uur geïnitieerd op de plaats van vaccinatie (bij IM, SC of ID toediening). Activatie van het aangeboren immuunsysteem door het vaccin is essentieel voor de daaropvolgende ontwikkeling van de adaptieve immuunrespons.
Na inspuiten wordt het vaccin antigeen herkend door lokale weefselcellen; epitheelcellen en fibroblasten en door immuuncellen, zoals macrofagen en immature dendritische cellen, die aanwezig zijn op de plaats van vaccinatie. Dit gebeurt door de interactie van specifieke pattern recognition receptors (PRRs) met pathogen associated molecular patterns (PAMPs). PRRs zijn componenten van de lokale weefsel- en immuuncellen en PAMPs zijn karakteristiek voor het vaccin antigeen. Deze interactie resulteert in cellulaire activatie, met de secretie van cytokines en chemokines.
De immature dendritische cellen nemen het vaccin antigeen op door endocytose (voor virale antigenen) of door fagocytose (bacteriële antigenen). Vaccin antigeen eiwitten worden deels verteerd in kleinere eiwitten die worden gepresenteerd op het celoppervlak van deze immature dendritische cellen. Na activatie van PRRs door het vaccin antigeen, gaan dendritische cellen matureren. De gematureerde dendritische cellen verlaten vervolgens de plaats van vaccinatie en gaan naar lokale lymfeknopen.
Naast de interactie van het vaccin antigeen met lokale weefselcellen en immuuncellen zorgt ook de schade die door vaccinatie wordt toegebracht aan lokale weefselcellen voor het alarmeren van dendritische cellen. De lokale ontsteking is nodig om de adaptieve immuunrespons efficiënt op te wekken. Uiteraard is het van belang dat deze ontsteking goed wordt gereguleerd om uitgebreide weefselschade te voorkomen.(1,2)
De adaptieve immuunrespons na vaccinatie
De adaptieve immuunrespons wordt getriggerd in de lokale lymfeknopen wanneer een dendritische cel, welke het vaccin antigeen presenteert, arriveert. De adaptieve immuunrespons duurt normaal gesproken zo’n 10 tot 14 dagen totdat deze volledig afgerond is.
In de lymfeknoop komt de dendritische cel in contact met naïeve T-cellen. De activatie van T-cellen door dendritische cellen hangt af van 3 signalen:
- De verbinding van de T-cel receptor met het vaccin antigeen wat gepresenteerd wordt door de dendritische cel. Afhankelijk van de manier van presentatie van het vaccin antigeen door de dendritische cel wordt een verbinding gemaakt met een CD4+ T-cel (ofwel T-helper cel) of een CD8+ T-cel.
- De interactie tussen de dendritische cel en de T-cel via co-stimulatoren.
- De secretie van cytokines door de dendritische cel die met receptoren op het T-cel membraan een interactie aan gaan.
De activatie van T-cellen zorgt ervoor dat deze prolifereren en differentiëren in effector T-cellen. CD8+ T-cellen differentiëren in cytotoxische T-cellen, welke cellen geïnfecteerd met intracellulaire pathogenen detecteren en doden. CD4+ T-cellen differentiëren in verschillende functionele subklassen, afhankelijk van de cytokine secretie van dendritische cellen. 1 van deze subklassen is de folliculaire T-helper cel. Deze is betrokken bij de antigeen specifieke B-cel activatie.
B-cellen in de lymfeknoop worden geactiveerd door de interactie van antigeen op specifieke B-cel receptoren. Deze receptoren kunnen antigeen herkennen in de oplosbare vorm, afkomstig van de plek van vaccinatie via de lymfevaten, of door presentatie door dendritische cellen.
Een tweede signaal voor B-cel activatie ontstaat door de folliculaire T-helper cel, wanneer deze bindt aan het antigeen wat gepresenteerd wordt door de B-cel. Cytokine productie door deze T-helper cellen zorgen voor B-cel proliferatie en differentiatie naar plasmacellen. Welke vervolgens antilichamen kunnen produceren. Eerst IgM, om vervolgens te switchen naar IgG, IgA of IgE. Afhankelijk van het antigeen.
Alhoewel B-cellen geactiveerd kunnen worden en antilichamen kunnen gaan produceren door direct contact met het antigeen, is gelijktijdige activatie door antigeen specifieke T helper cellen belangrijk voor het switchen van Ig type en het genereren van lang levende plasmacellen.(1,2)
Na activatie naar effector T – en B-cellen vormen sommige lymfocyten een populatie van lang levende geheugencellen. Deze geheugencel populatie zorgt voor de eerste defensie bij binnendringen van het pathogeen waartegen is gevaccineerd.
