Als reactie op weefselschade en infectie initiëren mestcellen een ontsteking. Mestcellen geven chemicaliën af die de doorlaatbaarheid van aangrenzende bloedcapillairen vergroten en extra immuuncellen naar de wond of infectieplaats trekken. Neutrofielen zijn fagocytische leukocyten die de bloedbaan verlaten en binnendringende microben opslokken. Bloedstollende bloedplaatjes sluiten de wond af en vezels vormen een schavot voor wondgenezing. Macrofagen opslokken verouderende neutrofielen om de acute ontstekingsreactie te beëindigen.
Weefselletsel en infectie zijn de belangrijkste oorzaken van acute ontsteking. Ontsteking beschermt het lichaam door de oorzaak van weefselschade weg te nemen en de verwijdering van celresten als gevolg van de aanvankelijke schade en de daarmee verband houdende immuuncelactiviteit te starten. Ontsteking omvat bemiddelaars van zowel het aangeboren als het adaptieve immuunsysteem. Een goede regulatie van ontsteking is cruciaal om de ziekteverwekker te verwijderen en celresten te verwijderen zonder daarbij gezond weefsel te beschadigen. Als ontstekingsprocessen niet goed worden gereguleerd, kunnen chronische ontstekingen ontstaan die vaak fataal zijn.
Mestcellen zijn de eersten die reageren op weefselletsel, omdat ze zich voornamelijk bevinden in gebieden die in contact staan met de buitenkant: de huid, darmen en luchtwegen. Mestcellen hebben een arsenaal aan receptoren op hun celoppervlak en kunnen daarom worden geactiveerd door een breed scala aan stimuli, zoals microbiële antigenen, producten van complementactivering, dierlijk gif en schade-geassocieerde moleculaire patronen, die cellulaire schade of stress signaleren.
Na activering gaan mestcellen complexe bidirectionele interacties aan met macrofagen, mesenchymale stamcellen, dendritische cellen, natuurlijke killercellen en B- en T-cellen. Deze interacties worden gemedieerd door een cocktail van chemische signalen die mestcellen afgeven aan het omringende weefsel. Het effect van deze chemicaliën is tweevoudig: ze trekken effectorcellen van het immuunsysteem aan die het chemische spoor (chemotaxis) volgen en de omliggende bloedvaten aantasten. Een van de chemicaliën die vrijkomt door mestcellen is bijvoorbeeld histamine, dat de doorlaatbaarheid van haarvaten verhoogt in een proces dat vasodilatatie wordt genoemd. Deze uitzetting van lokale bloedvaten vergemakkelijkt vervolgens de bloedstroom naar het beschadigde weefsel, waardoor roodheid en warmte ontstaat.
Vasodilatatie zorgt er ook voor dat fagocytische neutrofielen de bloedbaan kunnen verlaten, een proces dat leukocyt-extravasatie of diapedese wordt genoemd. Neutrofielen volgen het chemische spoor dat achtergelaten is door mestcellen en komen het weefsel binnen door zich door de verwijde knooppunten in de haarvaten te persen. Op de plaats van infectie vangen ze pathogenen op via neutrofiele extracellulaire vallen die zijn gevormd uit DNA-vezels en eiwitten. Neutrofielen verzwelgen indringers (in een proces dat bekend staat als fagocytose) of geven antimicrobiële componenten af (degranulatie). Neutrofielen worden voor korte tijd (uren of dagen) gebruikt en worden in latere fasen van de ontstekingsreactie vervangen door macrofagen en lymfocyten.
Bloedplaatjes (ook wel trombocyten genoemd) zijn celfragmenten zonder kernen die een bestanddeel van bloed zijn en afkomstig zijn van megakaryocyten in het beenmerg. Ze volgen ook het chemische signaal van mestcellen naar het aangetaste weefsel. Bloedplaatjes geven groeifactoren af om wondgenezing te induceren, verstoord weefsel te herstellen door te aggregeren als reactie op schade aan bloedvaten en kunnen zelfs pathogenen verzwelgen.
Drie van de vijf mensen in de wereld sterven als gevolg van chronische ontstekingsziekten, zoals beroerte, chronische aandoeningen aan de luchtwegen, hartaandoeningen, sommige vormen van kanker, obesitas en diabetes. Een goede regulering van ontstekingsprocessen is daarom cruciaal voor een goede lichaamsfunctie.
Atherosclerose is de vernauwing van slagaders dat veroorzaakt wordt door de vorming van plaques langs aan de binnenkant van de bloedvaten. Smallere vaten transporteren minder bloed, wat de zuurstofstroom belemmert. De verminderde zuurstofstroom is een probleem dat wordt veroorzaakt door atherosclerose. Er kan ook een mogelijke scheuring van de plaque plaatsvinden, waardoor bloedstolling wordt veroorzaakt en de bloedstroom afneemt of volledig wordt geblokkeerd. Afhankelijk van welke slagaders zijn aangetast, kan de functie van het hart, de hersenen, de armen, de benen, het bekken en de nieren worden aangetast, wat mogelijk fatale gevolgen heeft.
De vorming van plaques begint met een kleine verwonding van het bloedvat, waardoor een acute ontstekingsreactie ontstaat, waaronder vaatverwijding. Neutrofielen en monocyten kunnen dan via diapedese onder het endotheel (de bekleding van het bloedvat) bewegen. Monocyten differentiëren tot macrofagen en beginnen via fagocytose vrije lagedichtheidlipoproteïne (LDL) op te nemen. Het proces gaat door totdat macrofagen beladen zijn met vet, waarna ze schuimcellen worden genoemd. Een opeenhoping van schuimcellen wordt een vette streep genoemd, het eerste visuele teken van atherosclerose dat later kan veranderen in een verharde plak.
Bij atherosclerose stopt de initiële ontstekingsreactie niet, maar wordt deze chronisch, waardoor steeds meer immuuncellen worden aangetrokken. Ontstekingsremmende signalen vervangen geen pro-inflammatoire signalen en dode effectorcellen worden niet voldoende verwijderd, waardoor een grote hoeveelheid dode cellen (necrotisch centrum) in de vetstreek ontstaat. Het begin en de progressie van atherosclerose kunnen worden vertraagd door de hoeveelheid LDL-cholesterol in het bloed te minimaliseren, een gematigde lichaamsbeweging aan te houden, niet te roken en bepaalde medicijnen te nemen.
