Oefentoets Biologie: Ziekten | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 2

1/4 Vaccinatie tegen aids?
Zie figuur B 2606 van de bijlage.

In de jaren tachtig was men op zoek naar een vaccin waardoor bescherming tegen een infectie met HIV zou worden verkregen. Een werkzaam vaccin zou onder andere moeten voldoen aan de volgende voorwaarden:

- het moet de productie van voldoende hoeveelheden antistoffen opwekken, zodat HIV zich niet blijft vermeerderen,
- het moet de anti-HIV-respons van cytotoxische T-cellen verbeteren.

Aanvankelijk heeft men vooral getracht om een vaccin te maken uit bepaalde delen van het virus.

Enkele delen van het HIV zijn: fosfolipiden uit de virale envelop, glycoproteïnen uit de virale envelop, RNA.

Welk van deze delen zal zijn gebruikt bij het produceren van de eerste proefvaccins?

2/4 Vaccinatie tegen aids?

Een van de oorzaken waardoor het niet lukte een werkzaam vaccin te produceren, was gelegen in de hoge mutatiesnelheid van het HIV.

Waardoor zijn mutaties van het HIV er een oorzaak van dat een anti-HIV-vaccin, zoals dat vroeger werd bereid, geen goede bescherming kan bieden?

3/4 Vaccinatie tegen aids?

Later probeerde men langs een andere weg immuniteit tegen HIV op te wekken. Hierbij werd gebruik gemaakt van een 'recombinant-vector'. Als drager (= vector) werd een voor de mens onschuldig virus gebruikt. In dit virus werd door recombinatie HIV-materiaal ingebouwd. De recombinant-vector werd in menselijke cellen ingebracht. Onder invloed van de recombinant-vector produceerden deze menselijke cellen een antigeen. Dit antigeen werkt op dezelfde wijze als het HIV-antigeen.

Leg uit dat bij deze methode niet van vaccinatie in de klassieke betekenis kan worden gesproken.

4/4 Vaccinatie tegen aids?

Reeds lang bekende vormen van immunisatie zijn: kunstmatig of natuurlijk, actief of passief

Hoe moet volgens deze indeling de immunisatie met de 'recombinant-vector' worden genoemd?

Kanker.

Welke drie kankersoorten geven nog steeds een somber beeld wat de genezingskansen betreft?

1/2 Griep.

Influenza-A-virussen behoren tot de belangrijkste veroorzakers van griep. Men kan zich periodiek tegen griep, die door influenza-A-virus wordt veroorzaakt, laten inenten. Vanaf tien dagen na de inenting is men dan tegen dit virus beschermd.
Drie leerlingen geven hun mening over de aard van het vaccin waarmee mensen tegen griep worden ingeënt:

Leerling 1 meent dat mensen tegen griep worden ingeënt met virus-antigenen en verzwakte virussen.
Leerling 2 meent dat mensen tegen griep worden ingeënt met virus-antigenen en virus-antistoffen.
Leerling 3 meent dat mensen tegen griep worden ingeënt met virus-antigenen, verzwakte virussen en virus-antistoffen.

Welke van deze leerlingen heeft gelijk?

2/2 Griep.

Van het influenza-A-virus zijn in deze eeuw tenminste zes typen in omloop geweest. Immuniteit verkregen voor het ene type beschermt niet tegen griep door infectie met een ander type influenza-A-virus.

Wat is de verklaring voor het feit dat immuniteit tegen een bepaald type van het influenza-A-virus geen bescherming biedt tegen infectie door een ander type influenza-A virus?

1/2 Vaccinatie tegen hepatitis.
Zie figuur A 281 en figuur B 1294 van de bijlage.

In de afbeelding is een schema van de vorming van antistoffen gegeven.
Over de hele wereld zijn 200 tot 300 miljoen mensen besmet met het virus dat hepatitis B veroorzaakt. Het virus wordt vooral door bloedcontact van mens op mens overgebracht. In een aantal Zuid-Aziatische landen vindt tegenwoordig kort na de geboorte vaccinatie met het antigeen HbsAg plaats. Deze vaccinatie veroorzaakt immuniteit tegen hepatitis B.

De productie van antistoffen die volgt op vaccinaties, is in de afbeelding B 1294 uitgezet tegen de tijd. Op de verticale as is de concentratie antistoffen tegen hepatitis (anti-Hbs) uitgezet (langs een logaritmische schaal).

Vóór de vierde levensmaand worden drie vaccinaties tegen hepatitis gegeven.

Welk bestanddeel bevat het vaccin in ieder geval?

2/2 Vaccinatie tegen hepatitis.

Vervolgens wordt een herhalingsvaccinatie gegeven op de leeftijd van ongeveer één jaar (zie de afbeelding).

Door aanwezigheid van welk type cellen van het afweersysteem worden na deze vaccinatie in kortere tijd meer antistoffen geproduceerd dan na de drie eerste vaccinaties?

1/2 Aids.
Zie figuur C 202 van de bijlage.

Het Acquired Immune Deficiency Syndrome (aids) wordt bij de mens veroorzaakt door een retrovirus: het Human Immunodeficiency Virus (HIV). Kenmerkend voor het ziektebeeld van patiënten met aids is het tekort aan T-helpercellen. Dit tekort aan T-helpercellen wordt veroorzaakt doordat HIV zich voornamelijk in T-helpercellen vermenigvuldigt. Geïnfecteerde T-helpercellen kunnen in hun celmembraan het virale glycoproteïne gp120 (= een soort eiwit) presenteren.

Een van de oorzaken van de celdood van T-helpercellen is de vorming van reuzencellen met meer dan 20 kernen (zie figuur C 202). Een reuzencel (= syncytium) ontstaat door versmelting van met HIV-geïnfecteerde T-helpercellen en niet-geïnfecteerde T-helpercellen. De reuzencellen hebben een korte levensduur.

Waardoor kan een met HIV-geïnfecteerde T-helpercel zich binden aan een niet-geïnfecteerde T-helpercel?
Gebruik bij je antwoord figuur C 202.

2/2 Aids.

HIV komt voor in twee vormen: NSI (Niet-Syncytium-Inducerende)-HIV en SI (Syncytium-Inducerende)-HIV.
Meestal begint de infectie met de NSI-HIV-vorm, die zich vervolgens in 50% van de gevallen ontwikkelt tot de SI-HIV-vorm.

Neemt bij patiënten met de SI-HIV-variant het aantal T-helpercellen minder snel, even snel of sneller af dan bij patiënten met de NSI-HIV-variant?

1/3 Aids.
Zie figuur A 381 en figuur C 221 van de bijlage.

Het Acquired Immune Deficiency Syndrome (aids) wordt bij de mens veroorzaakt door een retrovirus: het Human Immunodeficiency Virus (HIV). Kenmerkend voor het ziektebeeld van patiënten met aids is het tekort aan T-helpercellen. Dit tekort aan T-helpercellen wordt veroorzaakt doordat HIV zich voornamelijk in T-helpercellen vermenigvuldigt. Voor besmetting van zo'n cel met HIV is het voldoende dat een virusdeeltje zich hecht aan een receptor in het membraan van een T-helpercel.

Iemand wordt met een Hiv-virusdeeltje geïnfecteerd. Dan ontstaat een voortdurende 'strijd' tussen het immuunsysteem en het HIV. In de afbeelding wordt de reactie van het immuunsysteem op HIV schematisch weergegeven. Een passende reactie van het immuunsysteem op HIV wordt bemoeilijkt doordat er steeds nieuwe HIV-mutanten ontstaan. De oorzaak hiervan is dat, in tegenstelling tot datgene wat er gebeurt bij DNA-replicatie, er bij het kopiëren van het virale-RNA naar DNA door middel van reverse transcriptase controle en correctie van het nieuw gevormde DNA niet plaatsvinden. Dit leidt tot de verandering van gemiddeld een nucleotide per generatie HIV.

Naar aanleiding hiervan worden bij de bovengenoemde persoon tijdens het verloop van zijn ziekte de volgende RNA's bestudeerd:

groep 1: RNA's van HIV's die T-helpercellen infecteren,
groep 2: RNA's van HIV's die in een T-helpercel zijn gevormd,
groep 3: RNA's van HIV's die van twee T-helpercellen afkomstig zijn.

In welke van deze groepen is de kans op identieke RNA's het grootst?




-

2/3 Aids.
Zie figuur C 222 van de bijlage.

Direct na een infectie met HIV vermenigvuldigt het virus zich aanvankelijk snel. In de afbeelding is weergegeven op welke wijze bij een patiënt de hoeveelheden cytotoxische-T-cellen, T-helpercellen, antistoffen en HIV's in het bloed veranderen in de loop van 12 jaar na de infectie met HIV.

In fase 1, de acute fase, neemt het aantal HIV's in het bloed toe.

Uit welk orgaan of welke organen komen de meeste HIV's in het bloed terecht?

3/3 Aids.

Gedurende het grootste deel van fase 2, de fase zonder aids-symptomen, is de concentratie cytotoxische T-cellen en de concentratie antistoffen in het bloed groot. Over fase 2 worden de volgende beweringen gedaan:

1. in fase 2 vermenigvuldigt HIV zich niet,
2. in fase 2 wordt elke HIV door een macrofaag gefagocyteerd,
3. in fase 2 kan HIV geen cellen infecteren,
4. in fase 2 neemt de concentratie T-helpercellen eerder af dan de concentratie antistoffen,
5. in fase 2 neemt de concentratie antistoffen af zodra de concentratie HIV toeneemt.

Welke van deze beweringen is juist?

1/5 Malaria.

In de tropen komen veel ziekten voor waarbij insecten een belangrijke rol spelen. Bij malaria gaat het daarbij om muggen van het genus (geslacht) Anopheles. Zij brengen eencellige parasieten van het genus Plasmodium over: Plasmodium falciparum, Plasmodium malariae, Plasmodium ovale en Plasmodium vivax. Van deze parasieten is Plasmodium falciparum verantwoordelijk voor de dodelijke hersenmalaria.
Vooral voor autochtone kinderen tussen één en vijf jaar en voor toeristen is dit een uiterst gevaarlijke ziekte.
Volwassen bewoners hebben veelal een bepaalde resistentie ontwikkeld.
Een vrouwelijke mug die malariaparasieten draagt, kan deze overdragen op een mens als zij een steek toebrengt voor het zuigen van bloed. Zij blijkt een voorkeur te hebben voor mensen die het warm hebben. Door het warme mensenbloed stijgt de lichaamstemperatuur van de mug.

Leg uit dat de voorkeur van de mug voor een mens die het warm heeft ook voor het kunnen aanprikken van het bloedvat functioneel is.

2/5 Malaria.
Zie figuur D 11 van de bijlage.

In de levenscyclus van malariaparasieten worden drie ongeslachtelijke stadia onderscheiden: de trofozoieten, merozoieten en sporozoieten.
In de afbeelding is de levenscyclus van de malariaparasiet weergegeven.

Uit elke sporozoiet ontwikkelen zich in een levercel 10.000 tot 30.000 trofozoieten. Deze komen na ongeveer 5 dagen in het bloed terecht. In een rode bloedcel vermenigvuldigt de trofozoiet zich in 48 uur tot 12-16 merozoieten, die vrijkomen doordat de rode bloedcel te gronde gaat. De meeste merozoieten gaan meteen over in trofozoieten, die nieuwe rode bloedcellen binnendringen.
Vaak is een van de kenmerken van malaria geelzucht, als gevolg van een verhoogde afbraak van rode bloedcellen. Daarbij ontstaat veel bilirubine, een omzettingsproduct van hemoglobine.

Waar is de concentratie bilirubine bij geelzucht veel hoger dan normaal?

3/5 Malaria.

Als reactie op vrijkomende stofwisselingsproducten van de parasiet ontstaan in witte bloedcellen bepaalde eiwitten, de pyrogenen. Deze stimuleren reacties in de hypothalamus waardoor de lichaamstemperatuur oploopt tot boven de 40°C. Er is dan sprake van een koortsaanval.

Verklaar waardoor de malariapatiënt het bij toenemende koorts koud heeft.
En verklaar waarom hij dan rilt.

4/5 Malaria.

Bereken hoeveel rode bloedcellen er bij een volwassen man, negen dagen nadat 50 sporozoieten elk een levercel binnengedrongen zijn, maximaal te gronde zijn gegaan als gevolg van deze infectie.
Leg uit dat dit geen groot verlies is voor deze patiënt.

5/5 Malaria.

Malariabestrijding is heel lastig omdat muggen resistent worden tegen insecticiden en parasieten resistent worden tegen medicijnen. De Duitse onderzoeker Matthias Mann heeft daarom voor een heel andere aanpak gekozen. Hij bracht een groot deel van de eiwitsamenstelling van Plasmodium falciparum in kaart. Hij ontdekte een serie van 1289 eiwitten, waarvan 714 actief zijn in aseksuele bloedstadia, 931 in gametocyten en 645 in gameten. Bij deze eiwitten zijn er die specifiek zijn voor een bepaald stadium. Dat betreft zowel eiwitten die door de parasiet afgegeven worden als receptoreiwitten die aan het celmembraan van de parasiet gebonden zijn. Het idee is om gewapend met deze kennis tot een vaccin tegen malaria te komen.

Waaruit zal het werkzame deel van het vaccin bestaan?