Vårt immunapparat — et skaperverkets under

Vi kan ikke se dem, men de er der. Deres myldrende millioner finnes overalt omkring oss, og de klynger seg til oss, fast bestemt på å komme inn i oss. De lengter etter den næringsrike varmen og fuktigheten inni oss, og så snart de har kommet seg inn dit, blir det raskt foruroligende mange flere av dem. Hvis ikke noe ble gjort for å stoppe dem, ville de snart overvinne oss fullstendig. Det eneste vi kan gjøre for å forsvare oss, er å gå til krig — en krig i vårt indre. Det er nødt til å bli øyeblikkelig og total krig mellom disse smittebærende, fremmede angriperne og kroppens immunapparat, som består av to billioner forsvarere.a Ingen ber om nåde, og ingen ville ha fått det heller. Det er vårt liv det står om. Det er enten dem eller oss som seirer. Vanligvis blir det oss, men ikke alltid. Utfallet avhenger av hvor raskt og fullstendig vårt immunapparat kan gjøre seg klar til kamp.

IMMUNAPPARATET er et av de utroligste og mest komplekse trekk ved vår kropp, som er så fantastisk skapt. Det er blitt sammenlignet med det mest komplekse av alle organer, nemlig menneskehjernen. Immunologen William Paul ved National Institutes of Health i USA sier: «Immunapparatet har en fenomenal evne til å behandle informasjon, til å lære og å huske, til å skape, lagre og bruke informasjon.» Dette er ikke overdrevet. Dr. Stephen Sherwin, som leder den kliniske forskningen i firmaet Genentech, sier noe lignende: «Det er et utrolig system. Det identifiserer molekyler som aldri har vært i kroppen før. Det kan skille mellom hva som hører hjemme der, og hva som ikke gjør det.» Og hvis det ikke hører hjemme der, blir det krig!

Hvordan vet immunapparatet hva som hører hjemme i kroppen, og hva som ikke gjør det? På overflaten av så å si hver eneste celle i kroppen sitter det et spesielt proteinmolekyl som kalles MHC (major histocompatibility complex). Det er en merkelapp som forteller immunapparatet at denne cellen er en venn, en del av oss og særegen for oss. Det er slik immunapparatet kjenner igjen våre egne celler og godtar dem, men angriper alle celler som har andre slags molekyler på overflaten. Alle celler som ikke er våre egne, har nemlig overflatemolekyler som er annerledes enn våre.

Det er altså ved hjelp av disse overflatemolekylene vårt immunapparat kan identifisere hver enkelt celle som enten venn eller fiende. Hvis det viser seg å være en fiende, reagerer immunapparatet. «Det at immunapparatet må skjelne mellom venn og fiende,» sier boken Immunology, «er grunnlaget for all immunologisk teori.» I kategorien fiender finner vi slike sykdomsfremkallende organismer som virus, parasitter, sopp og bakterier.

Huden — mer enn et passivt hylster

Huden er den første forsvarslinjen disse inntrengerne møter. Den er mer enn bare et passivt hylster og har celler som varsler immunapparatet om mikroorganismer som trenger seg inn. På huden lever det milliarder av vennligsinnete bakterier — enkelte steder nesten tre millioner pr. kvadratcentimeter. Enkelte av dem produserer fettsyrer som hindrer framveksten av skadelige typer bakterier og sopp. Tidsskriftet Scientific American for juni 1985 kaller huden et «aktivt element i immunapparatet» med spesialiserte celler som «har gjensidig utfyllende roller i kampen mot inntrengere».

Sammen med huden er også slimhinnene med på å beskytte kroppen. De dekker kroppens indre overflater og utskiller slim som fanger opp mikrober. Spytt, neseslim og tårer inneholder mikrobedrepende stoffer. Flimmerhår i luftveiene transporterer slim og rusk opp i halsen, slik at en kan kvitte seg med det ved å nyse eller hoste. Hvis inntrengerne kommer ned i magesekken, blir de enten drept av syrene der, brutt ned av fordøyelsesenzymer eller fanget opp av slimet på innsiden av magesekken og tarmene. Til slutt kommer de ut med avføringen.

Fagocyttene og lymfocyttene — de store kanonene

Men dette er bare forpostfektninger sammenlignet med de slag som bølger fram og tilbake så snart fremmede organismer bryter igjennom disse ytre forsvarsverkene og kommer inn i blodomløpet og kroppsvevet eller kroppsvæskene. Da har de invadert territoriet til de store kanonene i immunapparatet — de hvite blodlegemene, som det er to billioner av. De dannes i benmargen — omkring en million av dem hvert sekund — og når de så modnes, utgjør de tre atskilte divisjoner: fagocytter og to typer lymfocytter, nemlig T-celler (som det er tre hovedtyper av — hjelper-, suppressor- og dreperceller) og B-celler.

Immunapparatet har en hær som teller billioner, men hver enkelt soldat kan bare kjempe mot én bestemt slags inntrenger. Under en sykdom kan det frembringes millioner av mikrober, og de har alle det samme slags antigen. (Et antigen er et stoff som er fremmed for kroppen, og som fremkaller dannelse av antistoff.) Men forskjellige sykdommer, ja, selv forskjellige varianter av den samme sykdommen har forskjellige antigener. For at T-cellene og B-cellene skal kunne angripe disse inntrengerne, må de ha en slags mottagere, reseptorer, som kan binde seg til disse bestemte antigenene. Blant T- og B-cellene må det derfor finnes mange forskjellige reseptorer, reseptorer som passer til antigenene for hver enkelt av de forskjellige sykdommene — men hver enkelt T- eller B-celle har reseptorer som bare passer til antigenene for én bestemt sykdom.

Daniel E. Koshland jr., som er redaktør for tidsskriftet Science, sier om dette: «Immunapparatet er konstruert for å identifisere inntrengere. For å kunne gjøre det produserer det noe slikt som 10¹¹ (100 milliarder) forskjellige slags immunologiske reseptorer. Uansett hva slags inntrengere det dreier seg om, vil det derfor finnes noen tilsvarende reseptorer som kan kjenne dem igjen og tilintetgjøre dem.» (Science, 15. juni 1990, side 1273) Det finnes altså grupper av T- og B-celler hvor det alltid finnes noen som passer til ethvert sykdomsantigen som kommer inn i kroppen — akkurat som en nøkkel passer i en lås.

Vi kan illustrere dette. To låsesmeder arbeider helt uavhengig av hverandre. Den ene lager millioner av låser av alle slag, men ingen nøkler. Den andre lager millioner av nøkler i alle varianter, men ingen låser. Så blir disse milliarder av låser og nøkler kastet opp i en diger beholder og ristet grundig, og hver eneste nøkkel finner en lås som den stikker seg selv inn i. Umulig? Et mirakel? Ja, det kan virke slik.

Millioner av mikrober og deres antigener invaderer kroppen din og sirkulerer i blodomløpet og lymfesystemet. Vi kan sammenligne dem med låser med nøkkelhull. «Nøklene» er immuncellene dine med sine reseptorer som også sirkulerer der i millionvis, og som fester seg til de antigenene de passer til. Umulig? Et mirakel? Ja, det kan virke slik. Men ikke desto mindre er det nettopp det immunapparatet gjør.

Hver kategori av lymfocytter har sin spesielle rolle å spille i kampen mot infeksjonene. T-hjelpercellene (en av de tre hovedgruppene av T-celler) spiller en avgjørende rolle. Det er de som dirigerer immunapparatets forskjellige reaksjoner og legger opp kampstrategien. Når fiendtlige antigener trenger seg inn, samler T-hjelpercellene immunapparatets tropper ved hjelp av kjemiske signaler (proteiner som kalles lymfokiner) og øker antallet av disse troppene med flere millioner. Det er forresten T-hjelpercellene som AIDS-viruset konsentrerer sine angrep mot. Når de først er slått ut, er immunapparatet så å si hjelpeløst, og dermed er AIDS-offeret sårbart for alle slags sykdommer.

Men la oss nå se på den rolle T-hjelpercellene spiller sammen med fagocyttene. Fagocyttene er renovasjonsarbeidere, og navnet betyr «eteceller». De er ikke kresne — de fortærer alt som ser mistenkelig ut, det være seg fremmede mikroorganismer, døde celler eller annet avfall. De er både en hær som kjemper mot sykdomsbakterier, og et renholdsvesen som fjerner søppel. De fortærer til og med den forurensningen fra sigarettrøyk som gjør lungene svarte. Hvis røykingen foregår over lang tid, ødelegger røyken fagocyttene raskere enn de kan dannes. Noe av det disse etecellene fortærer, er imidlertid ufordøyelig og til og med dødelig — for eksempel kiselstøv og asbestfibrer.

Det finnes to typer fagocytter, nemlig nøytrofiler og makrofager. I benmargen dannes det omkring 100 milliarder nøytrofiler om dagen. De lever bare noen dager, men hvis det oppstår en infeksjon, blir antallet av dem femdoblet. Hver enkelt nøytrofil kan ta opp i seg og ødelegge inntil 25 bakterier før den dør, men forsterkningene kommer strømmende jevnt og trutt. Makrofagene kan derimot ødelegge 100 inntrengere før de dør. De er større og mer hardføre og lever lenger enn nøytrofilene. De reagerer på én og samme måte på både inntrengere og avfallsstoffer — de eter dem. Det er likevel galt å se på makrofagene bare som renholdsarbeidere. De «kan produsere hele 50 forskjellige typer enzymer og mikrobebekjempende stoffer» og virker som forbindelsesledd mellom «ikke bare cellene i immunapparatet, men også mellom hormonproduserende celler, nerveceller og til og med hjerneceller».

Hjelp! Vi har en fiende iblant oss!

Når en makrofag sluker en fiendtlig mikroorganisme, gjør den mer enn bare å fortære den. I likhet med så å si alle andre celler i kroppen har den MHC-molekyler på overflaten som identifiserer den som en av kroppens egne celler. Men når makrofagen fortærer en mikrobe, trekker MHC-molekylet ut en bit av dette fiendtlige antigenet og viser det fram i en av fordypningene i overflaten sin. Denne biten av antigenet fungerer så som et signal til immunapparatet, en alarm som forteller at en fremmed organisme sirkulerer inne i oss.

Ved å utløse denne alarmen tilkaller makrofagen forsterkninger, det vil si flere makrofager — millioner av dem! Og det er her T-hjelpercellene kommer inn i bildet. Det finnes milliarder av dem rundt omkring i kroppen, men makrofagen må rekruttere en bestemt type av dem. Den trenger dem som har en slik reseptor som passer til det spesielle antigenet som makrofagen viser fram.

Når denne typen T-hjelperceller kommer og kobler seg til det fiendtlige antigenet, begynner makrofagen og T-hjelpercellen å utveksle kjemiske signaler. Disse hormonlignende kjemikaliene, lymfokiner, er spesielle proteiner som har et forvirrende antall forskjellige funksjoner når det gjelder å regulere og påskynde immunapparatets reaksjon på sykdomsfremkallende mikrober. Resultatet er at både makrofagen og T-hjelpercellen begynner å formere seg i et formidabelt tempo. Det betyr flere makrofager som kan fortære flere angripende mikrober, og flere av den riktige typen T-hjelperceller som kan koble seg til de antigenene disse makrofagene viser fram. Slik vokser immunapparatets styrker i et eksplosjonsartet tempo, og horder av disse bestemte sykdomsfremkallende mikrobene blir beseiret.

[Fotnote]

[Ramme på sidene 4 og 5]

«Ferdiglagde våpen mot enhver tenkelig inntrenger»

Immunapparatet har «et arsenal av ferdiglagde våpen mot enhver tenkelig inntrenger». Dette mangfoldet av våpen «vet man blir produsert ved en kompleks genetisk prosess der deler av gener blir stokket om og rekombinert». En ny, stor oppdagelse kaster nå lys over hvordan dette skjer.

«Det nyoppdagede genet antas å spille en viktig rolle i denne genetiske rekombinasjonsprosessen. Forskerne har kalt genet RAG-1, som står for rekombinasjonsaktiverende gen.» Det ble fortalt om denne oppdagelsen i tidsskriftet Cell for 22. desember 1989. Men forskerne ved Whitehead biomedisinske forskningsinstitutt i Cambridge i Massachusetts i USA, som oppdaget RAG-1, var redd for at «rekombinasjonsgenet var for ineffektivt og langsomt til å være forklaringen på hvordan kroppen produserer en slik jevn og sterkt variert strøm av immunproteiner. For å kunne håndtere enhver mulig invasjon må kroppen ha mange millioner antistoffer og T-cellereseptorer til rådighet, og alle må være akkurat så forskjellige at i det minste noen av dem kan identifisere selv en helt ny type sykdomsfremkallende mikrobe». — The New York Times, 26. juni 1990.

Disse forskerne begynte derfor å se etter et annet gen som kunne løse dette problemet. Seks måneder senere kunne tidsskriftet Science for 22. juni 1990 melde at de hadde funnet det. «Forskerne sier at det nye genet, RAG-2, samarbeider med det første genet om raskere å flette sammen antistoffer og reseptorproteiner. Ved å samarbeide på denne måten kan de to genene rekombinere deler i immunapparatet mellom tusen og en million ganger mer effektivt enn de kan hver for seg.» Ved å samarbeide pøser RAG-1 og RAG-2 ut de millioner av antistoffer og T-cellereseptorer som skal til.

Dette forskningsarbeidet blir omtalt som «et svært elegant stykke vitenskap». Det er en stor oppdagelse som kan åpne døren til en bedre forståelse av enkelte genetiske sykdommer der kroppens forsvarssystemer kommer til kort. — The New York Times, 22. desember 1989.