Korleis kjempar det spesifikke immunforsvaret mot infeksjonar?

Når eit virus eller ein bakterie inntek kroppen, blir det sett i gang fleire tiltak for å fjerne inntrengjaren. Tiltaka går under samlenemninga immunrespons. Eit av dei viktigaste og mest målretta tiltaka er produksjon av antistoff.

Antistoff er målsøkjande protein som kan nøytralisere antigen

Antistoff er Y-forma protein som blir skilde ut av spesielle B-lymfocyttar som vi kallar plasmaceller. Eit antistoffmolekyl har to bindingssete for antigen, eitt på tuppen av kvar "arm". Antistoffet som ein B-lymfocytt skil ut, er rett og slett ei løyseleg utgåve av antigenreseptoren til den same lymfocytten. Dette gjer at antistoffet fungerer som eit målsøkjande molekyl som sirkulerer med blod og lymfe og bind seg til det same antigenet som starta immunresponsen.

Når antistoffet bind seg til antigenet, er det eit signal til fagocytter om at antigenet skal destruerast. Sidan antistoffet har to bindingssete, kan det binde seg til to antigen samtidig. Dette gjer at antigen og antistoff klumpar seg saman, noko som legg til rette for effektiv fagocytose. Virus som er bunde til antistoff, blir dessutan hindra i å komme seg inn i cellene i kroppen.

Attkjenning, kamp og minne

Hovudtrekka i responsen til B-cellene er som følgjer (tala i teksten viser til tala i figuren nedanfor):

B-cellene held til i lymfeknutane mens dei ventar på å bli aktiverte. Den spesifikke immunresponsen startar når ei B-celle kjenner att eit antigen (1). Men før antistoffproduksjonen kan starte, må B-cella få "klarsignal" frå ei T-hjelpecelle. Dette skjer på følgjande måte: B-cella tek opp smittestoffet ved fagocytose og stiller ut antigena på spesielle presentasjonsplattformer som blir kalla MHC-protein. Når ei T-hjelpecelle med rett antigenreseptor kjenner att antigenet (2), vil ho stimulere B-cella til å dele seg (3).

Dei fleste dottercellene spesialiserer seg og blir reine "antistoff-fabrikkar" kalla plasmaceller (4). Plasmacellene har kort levetid, men kan skilje ut fleire tusen antistoff kvart sekund. Antistoffet "søkjer opp" og bind seg til smittestoffet som utløyste responsen. Smittestoffet blir deretter fjerna effektivt av fagocyttar (5).

Noko antistoff kan sirkulere i blodet i lang tid etter at smittestoffet er nedkjempa (6). Dersom du har antistoff mot eit bestemt smittestoff, er dette eit teikn anten på at du har gått gjennom ein kraftig infeksjon, eller på at du har blitt vaksinert mot smittestoffet. Nokre dotterceller blir til minneceller (7). Dette er celler som har lang levetid, ofte fleire tiår. Minnecellene produserer ikkje antistoff, men sørgjer for raskare oppdaging og antistoffproduksjon viss vi støyter på det same smittestoffet ein annan gong.

Tenk gjennom

Den primære responsen viser til immunresponsen første gong vi møter eit gitt antigen. Den sekundære responsen viser til immunresponsen andre gong vi møter det same antigenet. Figuren nedanfor viser korleis konsentrasjonen av antistoff endrar seg gjennom ein primær og ein sekundær immunrespons.

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

• Korleis trur du konsentrasjonen av antigenet endrar seg i den same tidsperioden?

Antistoff er ein effektiv reiskap for å "granske" miljøet utanfor cellene. Men i mesteparten av livssyklusen sin oppheld virus seg inne i cellene, utanfor rekkjevidd for både antistoff og fagocyttar. Eit koronavirus bruker berre 10 minutt på å ta seg inn i ei celle. I løpet av 10 timar kan den kapra cella produsere 1000 nye virus, og kvart av desse kan infisere ei ny celle. Utan eit forsvar som kan overvake det indre miljøet i cellene og utslette virusinfiserte celler, hadde vi med andre ord lege tynt an.

Immunforsvaret har heldigvis ein mekanisme som gjer det mogleg å avsløre virusinfiserte celler. Denne går ut på at cellene rutinemessig må vise fram vareprøver frå proteinproduksjonen for inspeksjon. Vareprøvene blir frakta til utsida av cella, der dei blir stilte ut på MHC-protein. Dersom eit virus formeirar seg i cella, vil det vere virusdelar (antigen) blant prøvene. Prøvene blir inspiserte av T-drepeceller, og dersom ei drepecelle har rett antigenreseptor, vil ho binde seg til den infiserte cella og skilje ut stoff som tek livet av ho.

Attkjenning, kamp og minne

Hovudtrekka i responsen til T-drepecellene er som følgjer (tala i teksten viser til tala i figuren nedanfor):

Når eit nytt virus kjem inn i kroppen, finst det berre nokre få T-drepeceller som kan kjenne att viruset. Desse "søv" i lymfeknutane mens dei ventar på at ein fagocytt skal varsle dei om ein infeksjon.

Fagocyttar "et" virus som del av den uspesifikke immunresponsen (1) og kan derfor gi lymfocyttane eit oppdatert trusselbilete. Når fagocyttane finn vegen til lymfeknutane, blir antigen frå virusfangsten stilte ut på MHC-protein, og det blir gjort forsøk på å "matche" dei med antigenreseptorane til T-drepeceller (2). Drepecella med den rette antigenreseptoren bind seg til fagocytten og blir aktivert (3).

Den aktiverte T-drepecella deler seg fleire gonger og gir opphav til mange celler som kan kjenne att det same antigenet (4). Dottercellene til denne eine T-drepecella kan utgjere så mykje som ein tiandedel av alle drepecellene i kroppen. Mesteparten av dottercellene blir transporterte ut av lymfeknuten for å søkje gjennom kroppen for virusinfiserte celler (5).

Ein mindre del av dottercellene inntek rolla som minneceller (6). Minnecellene kan "sove" i lymfeknutane eller leve eit meir aktivt liv i vev og organ, der dei beheld evna til å drepe infiserte celler. Vaksinar mot virus tek sikte på å byggje opp populasjonar av slike minneceller.

T-hjelpecellene si oppgåve er å koordinere immunresponsen. Dette skjer gjennom utskiljing av spesielle signalmolekyl, cytokin, som styrer aktiviteten til dei andre cellene i immunforsvaret.

Kor viktige hjelpecellene er, blir spesielt tydeleg i dei tilfella der dei manglar. Aids utviklar seg på grunn av mangel på hjelpeceller. Mangelen oppstår fordi hiv-viruset bruker hjelpecellene som vertsceller. Grunnen til at hjelpecellene er så viktige, er at dei stimulerer og dirigerer både B-lymfocyttar og T-drepeceller. I tillegg stimulerer dei fagocyttar til auka aktivitet under ein immunrespons.

T for thymus, B for beinmerg

Til liks med alle spesialiserte blodceller blir lymfocyttane danna av stamceller i beinmergen. Før B- og T- cellene er klare til å delta i immunforsvaret, må dei gå gjennom ein modningsprosess, ei form for spesialisering.

Modninga av T-celler skjer i thymus (derav "T"), mens modninga av B-cellene skjer i beinmergen (derav "B"). Ferdig modna lymfocyttar held til i lymfeknutar i lymfesystemet (derav "lymfocytt"). Lymfe er eit filtrat av blodplasma, og lymfeknutane er derfor ein ideell stad for å samle inn informasjon om tilstanden ute i veva.

Thymus er eit lite organ av lymfevev som er plassert bak den øvste delen av brystbeinet. Mesteparten av T-cellene våre modnast på fosterstadiet og før puberteten. Etter puberteten begynner thymus å krympe og blir gjort om til feitt.