Hvordan bekjemper det spesifikke immunforsvaret infeksjoner?

Når et virus eller en bakterie inntar kroppen, settes det i gang flere tiltak for å fjerne inntrengeren. Tiltakene går under samlebetegnelsen immunrespons. Et av de viktigste og mest målrettede tiltakene er produksjon av antistoffer.

Antistoffer er målsøkende proteiner som kan nøytralisere antigener

Antistoffer er Y-formede proteiner som skilles ut av spesielle B-lymfocytter som vi kaller plasmaceller. Et antistoffmolekyl har to bindingsseter for antigener, ett på tuppen av hver "arm". Antistoffet som en B-lymfocytt skiller ut, er rett og slett en løselig utgave av antigenreseptoren til den samme lymfocytten. Dette gjør at antistoffet fungerer som et målsøkende molekyl som sirkulerer med blod og lymfe og binder seg til det samme antigenet som startet immunresponsen.

Når antistoffet binder seg til antigenet, er det et signal til fagocytter om at antigenet skal destrueres. Siden antistoffet har to bindingsseter, kan det binde seg til to antigener samtidig. Dette gjør at antigen og antistoff klumper seg sammen, noe som legger til rette for effektiv fagocytose. Virus som er bundet til antistoffer, hindres dessuten i å komme seg inn i cellene i kroppen.

Gjenkjenning, bekjempelse og minne

Hovedtrekkene i responsen til B-cellene er som følger (tallene i teksten henviser til tallene i figuren nedenfor):

B-cellene holder til i lymfeknutene mens de venter på å bli aktivert. Den spesifikke immunresponsen starter når en B-celle gjenkjenner et antigen (1). Før antistoffproduksjonen kan starte, må imidlertid B-cellen få "klarsignal" fra en T-hjelpecelle. Dette skjer på følgende måte: B-cellen tar opp smittestoffet ved fagocytose og stiller ut antigenene på spesielle presentasjonsplattformer som kalles MHC-proteiner. Når en T-hjelpecelle med riktig antigenreseptor gjenkjenner antigenet (2), vil den stimulere B-cellen til å dele seg (3).

De fleste dattercellene spesialiserer seg og blir rene "antistoff-fabrikker" kalt plasmaceller (4). Plasmacellene har kort levetid, men kan skille ut flere tusen antistoffer hvert sekund. Antistoffet "søker opp" og binder seg til smittestoffet som utløste responsen. Smittestoffet fjernes deretter effektivt av fagocytter (5).

Noe antistoff kan sirkulere i blodet i lang tid etter at smittestoffet er nedkjempet (6). Dersom du har antistoff mot et bestemt smittestoff, er dette et tegn enten på at du har gjennomgått en kraftig infeksjon, eller på at du er blitt vaksinert mot smittestoffet. Noen datterceller blir til hukommelsesceller (7). Dette er celler som har lang levetid, ofte flere tiår. Hukommelsescellene produserer ikke antistoffer, men sørger for raskere oppdagelse og antistoffproduksjon hvis vi støter på det samme smittestoffet en annen gang.

Tenk gjennom

Den primære responsen viser til immunresponsen første gang vi møter et gitt antigen. Den sekundære responsen viser til immunresponsen andre gang vi møter det samme antigenet. Figuren nedenfor viser hvordan konsentrasjonen av antistoff endrer seg gjennom en primær og en sekundær immunrespons.

• Kan du bruke det du hittil har lest om immunforsvaret, til å forklare grafen?

• Hvordan tror du konsentrasjonen av antigenet endrer seg i den samme tidsperioden?

Antistoffer er et effektivt redskap for å "granske" miljøet utenfor cellene. Men virus tilbringer mesteparten av livssyklusen sin inne i cellene, utenfor rekkevidde for både antistoffer og fagocytter. Et koronavirus bruker bare 10 minutter på å ta seg inn i en celle. I løpet av 10 timer kan den kaprede cellen produsere 1000 nye virus, og hvert av disse kan infisere en ny celle. Uten et forsvar som kan overvåke cellenes indre miljø og tilintetgjøre virusinfiserte celler, hadde vi med andre ord ligget tynt an.

Immunforsvaret har heldigvis en mekanisme som gjør det mulig å avsløre virusinfiserte celler. Denne går ut på at cellene rutinemessig må vise fram vareprøver fra proteinproduksjonen for inspeksjon. Vareprøvene blir fraktet til utsiden av cellen, der de blir utstilt på MHC-proteiner. Dersom et virus formerer seg i cellen, vil det være virusdeler (antigener) blant prøvene. Prøvene inspiseres av T-drepeceller, og dersom en drepecelle har riktig antigenreseptor, vil den binde seg til den infiserte cellen og skille ut stoffer som tar livet av den.

Gjenkjenning, bekjempelse og minne

Hovedtrekkene i responsen til T-drepecellene er som følger (tallene i teksten henviser til tallene i figuren nedenfor):

Når et nytt virus kommer inn i kroppen, finnes det bare noen få T-drepeceller som kan gjenkjenne viruset. Disse "sover" i lymfeknutene mens de venter på at en fagocytt skal varsle dem om en infeksjon.

Fagocytter "spiser" virus som del av den uspesifikke immunresponsen (1) og kan derfor gi lymfocyttene et oppdatert trusselbilde. Når fagocyttene finner veien til lymfeknutene, blir antigener fra virusfangsten utstilt på MHC-proteiner og forsøkt "matchet" med antigenreseptorene til T-drepeceller (2). Drepecellen med den riktige antigenreseptoren binder seg til fagocytten og blir aktivert (3).

Den aktiverte T-drepecellen deler seg gjentatte ganger og gir opphav til et stort antall celler som kan gjenkjenne det samme antigenet (4). Dattercellene til denne ene T-drepecellen kan utgjøre så mye som en tiendedel av alle drepecellene i kroppen. Mesteparten av dattercellene transporteres ut av lymfeknuten for å gjennomsøke kroppen for virusinfiserte celler (5).

En mindre andel av dattercellene inntar rollen som hukommelsesceller (6). Hukommelsescellene kan "sove" i lymfeknutene eller leve et mer aktivt liv i vev og organer, der de beholder evnen til å drepe infiserte celler. Vaksiner mot virus tar sikte på å bygge opp populasjoner av slike hukommelsesceller.

T-hjelpecellenes oppgave er å koordinere immunresponsen. Dette skjer gjennom utskilling av spesielle signalmolekyler, cytokiner, som styrer aktiviteten til de andre cellene i immunforsvaret.

Hvor viktige hjelpecellene er, blir spesielt tydelig i de tilfellene hvor de mangler. Aids utvikles på grunn av mangel på hjelpeceller. Mangelen oppstår fordi hiv-viruset bruker hjelpecellene som vertsceller. Grunnen til at hjelpecellene er så viktige, er at de stimulerer og dirigerer både B-lymfocytter og T-drepeceller. I tillegg stimulerer de fagocytter til økt aktivitet under en immunrespons.

T for thymus, B for beinmarg

I likhet med alle spesialiserte blodceller dannes lymfocyttene av stamceller i beinmargen. Før B- og T- cellene er klare til å delta i immunforsvaret, må de gjennomgå en modningsprosess, en form for spesialisering.

Modningen av T-celler skjer i thymus (derav "T"), mens modningen av B-cellene skjer i beinmargen (derav "B"). Ferdig modnede lymfocytter holder til i lymfeknuter i lymfesystemet (derav "lymfocytt"). Lymfe er et filtrat av blodplasma, og lymfeknutene er derfor et ideelt sted for å samle inn informasjon om tilstanden ute i vevene.

Thymus er et lite organ av lymfevev som er plassert bak den øverste delen av brystbeinet. Mesteparten av T-cellene våre modnes på fosterstadiet og før puberteten. Etter puberteten begynner thymus å krympe og omdannes til fett.