Video

Transcriptie

Elk levend wezen moet andere levende wezens verjagen die hen op willen eten.

Gedurende de evolutie van multicellulaire organismen in een paar miljard jaar, vonden zij technieken uit om zich te verdedigen.

Vandaag de dag hebben mensen geavanceerde verdedigingsnetwerken.

Zoals fysieke barrières, afweercellen en wapenfabrieken.

Maar, een van de meest belangrijke verdedigingen van ons lichaam, is grotendeels onbekend.

Het complementsysteem.

Het is meer dan 700 miljoen jaar geleden ontstaan, en omvat een leger van meer dan 30 verschillende eiwitten

die samenwerken in een complexe en elegante dans om indringers tegen te houden.

In het geheel, verzadigen ongeveer 15 triljoen van deze eiwitten elke vloeistof in jouw lichaam op dit moment.

Hoewel deze eiwitten door niets meer dan scheikunde worden geleid,

zijn ze een van de meest effectieve wapens tegen indringers, die we bezitten.

Veel andere delen van ons immuunsystem zijn slechts hulpmiddelen om het complementsysteem te activeren.

Desondanks alles, is het complementsysteem ook heel gevaarlijk.

Stel je voor dat je een biljoen kleine bommen in je bloed hebt, die elk moment kunnen ontploffen.

Onze cellen gebruiken verschillende mechanismen om te voorkomen dat het complementsysteem hen perongeluk aanvalt.

Maar wat doet het, en wat maakt het nu zo gevaarlijk?

In het kort, doet het complementsysteem drie dingen:

het verzwakt vijanden, activeert het immuunsystem, en perforeert dingen tot ze sterven.

Maar hoe?

Tenslotte zijn dit slechts levenloze eiwitten die willekeurig rondzweven zonder wilskracht of richting.

Dit is echter een deel van de strategie.

Complementeiwitten zweven rond op passieve wijze.

Ze doen niets, tot ze geactiveerd worden en hun vorm verandert.

In de wereld van eiwitten bepaalt de vorm wat ze wel en niet kunnen doen.

Omdat de vorm bepaalt met wat het eiwit een interactie kan aangaan, en op welke manier.

Bijvoorbeeld, in je passieve vorm doe je niet zo veel.

Echter, in je actieve vorm, verander je de vorm van andere eiwitten,

en activeer je ze, zodat zij hetzelfde bij andere eiwitten kunnen doen.

Mechanismen zoals deze kunnen cascades op gang brengen die zich snel verspreiden.

Stel je voor dat de complementeiwitten miljoenen lucifers zijn die dicht op elkaar liggen.

Als eentje vlamt vat, vatten de omliggende lucifers ook vlam.

Ook zij zorgen ervoor dat andere lucifers in de brand vliegen, en je opeens een groot vuur hebt.

Het is ontzettend moeilijk om de daadwerkelijke mechanismen van het complementsysteem te laten zien.

Dus, laten we het versimpelen.

Stel je voor dat je jezelf hebt gesneden, en dat een hoop bacteriën de wond binnendringen

en zich nestelen in omliggend weefsel.

Onze complementaanval begint met C3.

C3 is als het ware de eerste lucifer, het eerste vonkje dat het vuurtje laat lopen.

Om dat te doen, moet C3 van passieve naar actieve vorm veranderen.

Hoe dit plaatsvindt is complex, maar laten we zeggen dat het willekeurig kan gebeuren

door andere complementeiwitten die zich binden aan vijanden of door antilichamen.

Alles wat je moet weten is dat C3 splitst in twee kleineren eiwitten.

C3a en C3b zijn nu geactiveerd.

Een van deze eiwitten, C3b, lijkt op een zoeker raket gespecialiseerd in bacteriën, schimmels en virussen.

Het heeft slechts een fractie van een seconde om een slachtoffers te vinden, of hij wordt geneutraliseerd door water moleculen.

Als C3b wel een doelwit vindt, haakt het zichzelf strak aan het oppervlak van het doelwit, en laat het niet meer los.

Door dit te doen, verandert het eiwit opnieuw van vorm.

In zijn nieuwe vorm kan het andere eiwitten vastgrijpen en een kleine cascade beginnen

die meerdere keren zijn vorm laat veranderen, en daarbij andere eiwitten aan zichzelf vastmaakt.

Tenslotte transformeert het zichzelf in een wervingsplatform bekend als C3 convertase.

Dit platform is een expert in het activeren van meer C3 eiwitten die de cyclus opnieuw beginnen.

Een versterkende amplificatie cirkel begint.

Binnenkort zullen duizenden eiwitten de bacterie bedekken.

Dit is erg ongunstig voor de bacterie.

Het kan de bacterie verlammen, hulpeloos of trager maken.

Stel je voor dat je onder de vliegen zit.

Maar, er is meer.

Herinner je je het andere deel van C3 - het C3a eiwit?

C3a lijkt op een noodbaken.

Duizenden verplaatsen zich weg van de infectieplaats om aandacht op zich af te roepen.

Passieve immuuncellen merken de C3a eiwitten op

en ontwaken van hun sluimerstand om de sporen van de eiwitten te volgen, die naar de infectieplaats leiden.

Hoe meer van deze eiwitten ze tegen komen, hoe aggresiever ze worden.

Op deze manier begeleid het complementsysteem versterkingen naar de plaats waar ze nodig zijn.

Tot dusver, heeft het complementsysteem indringers vertraagd en om hulp geroepen.

Nu gaat het over tot het actief vermoorden van de vijand.

De eerste immuuncellen die arriveren, zijn de fagocyten.

Dit zijn cellen die vijanden inslikken en opsluiten in een kleine gevangenis, en ze vervolgens doden met zuur.

Maar, om een vijand in te slikken, moeten ze het eerst vastgrijpen.

Dit is niet makkelijk omdat bacteriën glad zijn, en niet vastgepakt willen worden.

Maar het complement dat zich heeft vastgemaakt aan de bacterie

fungeert als een lijm die het voor immuuncellen makkelijker maakt hun slachtoffers te vangen.

Maar, het wordt nog beter.

Stel je nogmaals voor dat je onder de vliegen zit.

En stel je dan voor dat ze veranderen in wespen.

Nog een cascade staat te beginnen.

Aan het oppervlak van de bacterie verandert het C3 wervingsplatform van vorm

en begint nieuwe eiwitten te werven.

Samen bouwen ze een grotere constructie: een membraan aanvalscomplex.

Beetje bij beetje nestelen nieuwe eiwitten die op lange speren lijken zich in het membraan van de bacterie

totdat ze een gat maken die niet meer dicht kan.

Vloeistoffen gutsen bij de bacterie naar binnen, en de inhoud van de bacterie komt naar buiten.

Ze bloeden praktisch dood.

De overblijvende bacteriën worden verminkt en afgeleid door het complementsysteem

en snel afgehandeld door arriverende immuuncellen.

De invasie is in de kiem gesmoren voordat het de kans had om een gevaar te vormen.

Je hebt het waarschijnlijk niet eens vernomen.

Hoewel bacteriën niet blij zijn met het complementsysteem,

zijn het echter virussen waartegen het complementsysteem het meest nuttig is.

Virussen hebben één belemmering: ze moeten van cell naar cell reizen.

Buiten cellen hebben ze maar te hopen dat ze zomaar tegen een cell aanbotsen en met puur geluk kunnen binnendringen.

Hier zijn ze volledig weerloos.

Daarom kunnen complementeiwitten ze hier onderscheppen en verlammen

zodat ze onschadelijk worden en ze zich door het immuunsysteem laten verteren.

Zonder het complementsysteem, zouden virusinfecties veel dodelijker worden.

Maar wacht, als we zo’n effectief wapen hebben, waarom worden we dan soms alsnog ziek?

Het probleem ligt in het feit dat in tijd van oorlog, beide partijen zich aanpassen.

Bijvoorbeeld, wanneer een vaccinia virus een cell binnendringt,

dwingt het de cell om een eiwit te produceren dat het complementactivatie belemmert.

Op deze manier creëert het virus een veiligheidszone om de cell.

Als het nu de cell vermoordt, en probeert meer cellen te besmetten, heeft het virus een hogere slagingskans.

Sommige bacteriën kunnen ook bepaalde moleculen stelen van het bloed, terwijl het complementsysteem kalmt blijft

en niets doorheeft.

Hoewel het complementsysteem enorm belangrijk is,

is het slechts één speler in de complexe en prachtige organisatie, genaamd ons immuunsysteem.

Een prachtig voorbeeld van hoe geesteloze moleculen, samen hele slimme dingen kunnen bereiken.

Deze video werd gesponsord door jou.

Zonder jullie directe steun, zou dit kanaal niet bestaan.

Het is moeilijk te overdrijven hoe dankbaar we daarvoor zijn.

In 2019, duurde het ongeveer 1200 uren om een kurzgesagt video te produceren.

We hebben maanden nodig om onderzoek te doen en scripts met hulp van experts te schrijven,

illustreren en animeren van elke scene, en muziek te composeren.

Dit is enkel mogelijk door een combinatie van sponsoren,

jullie steun op Patreon, en de verkoop van handelswaar

zoals deze poster en kaartjes die we hebben gemaakt over het complementsysteem.

Als jij ons ook wil steunen,

kun je dit doen door onze videos te bekijken, een Patreon te worden, en een persoonlijke vogel aan te schaffen.

Of, door een van onze kalenders of posters te kopen.

Het doel van kurzgesagt is om videos te maken, zo goed als we dat kunnen

en om de wetenschap toegankelijker te maken.

Ontzettend bedankt, dat jullie dit mogelijk hebben gemaakt.