Vårt immunförsvar — ett skapelsens under

Vi kan inte se dem, men de finns där. I myllrande miljoner finns de överallt omkring oss, klamrar sig fast vid oss och försöker tränga in i oss. De stortrivs i vår varma, näringsrika och fuktiga kropp, och när de väl kommit dit, ökar de i antal på ett oroväckande sätt. Om de fick föröka sig ohämmat, skulle de snart ta över kommandot helt och hållet. Vår enda möjlighet att förhindra denna nedbrytande kraft är att börja krig, ett krig i vårt inre. Det måste utkämpas ett snabbt och totalt krig mellan dessa sjukdomsalstrande inkräktare och vårt två biljoner man starka immunförsvar.a Ingen pardon ges, och ingen begärs heller. Det gäller livet — deras eller vårt. Oftast är det vi som vinner. Men inte alltid. Utgången är beroende av hur snabbt och fullständigt vårt immunsystem kan göra sig redo för strid.

IMMUNFÖRSVARET är ett av de mest fantastiska och komplexa systemen i vår häpnadsväckande fint och underbart danade kropp. Det tål att jämföras med det mest komplicerade av alla organ — den mänskliga hjärnan. Immunologen William Paul vid National Institutes of Health i USA säger: ”Immunförsvaret har en fenomenal förmåga att ta del av information, att lära och minnas, att skapa och lagra och använda information.” Det är starka ord, men inga överord. Doktor Stephen Sherwin, chef för ett kliniskt forskningslaboratorium i Förenta staterna, sjunger också immunförsvarets lov och säger: ”Det är ett otroligt system. Det kan känna igen molekyler som aldrig tidigare varit i kroppen. Det kan skilja mellan vad som hör hemma i den och vad som inte gör det.” Och om något kommer in som inte hör hemma där, då blir det krig!

Hur vet vårt immunförsvar vad som hör hemma i kroppen och vad som inte gör det? Så gott som samtliga celler i vår kropp har på sin yta en speciell proteinmolekyl som kallas MHC-antigen (av engelska: major histocompatibility complex; på svenska vanligtvis kallad transplantationsantigen). Den fungerar som ett slags identitetskort som talar om för immunförsvaret att den här cellen är en vän, en del av oss, unik för oss. Tack vare den känner vårt immunförsvar igen kroppens egna celler och godtar dem men går till angrepp mot alla celler som har ett annorlunda molekylmönster på ytan — och det har alla celler som inte tillhör den egna organismen.

Det är alltså med hjälp av dessa proteinmolekyler som vårt immunsystem känner igen en cell som ”vän” eller som ”fiende”, som kroppsegen eller som främmande. Varje främmande cell utlöser en reaktion från immunförsvaret. ”Detta att immunsystemet ständigt måste skilja mellan kroppseget och icke kroppseget”, sägs det i boken Immunology, ”är hörnstenen i allt immunologiskt vetande.” Till kategorin icke kroppseget hör sådana sjukdomsalstrande organismer som virus, parasiter, svampar och bakterier.

Huden — inte bara ett skyddande hölje

Huden utgör den första försvarslinjen mot dessa inkräktare. Den är inte bara ett passivt skyddshölje, utan innehåller också celler som varnar immunsystemet för invaderande mikroorganismer. Miljarder vänskapligt sinnade bakterier lever på huden — på somliga ställen uppemot tre miljoner per kvadratcentimeter. Vissa av dessa mikroorganismer framställer fettsyror som hindrar tillväxten av skadliga bakterier och svampar. Tidskriften Scientific American (juni 1985) förklarar att huden är en ”aktiv del av immunsystemet” med specialiserade celler som ”samverkar i försvaret mot inkräktare”.

De slemhinnor som täcker kroppens inre ytor är, liksom huden, en del av kroppens skyddande beklädnad. Dessa slemhinnor utsöndrar en klibbig vätska, där mikrober av olika slag fastnar. Saliv, tårar och sekret från näsan innehåller ämnen som dödar mikroorganismer. De luftvägar som leder till lungorna är också täckta av så kallade cilier, små flimmerhår som för upp slem och skräp till svalget, där det kan undanskaffas genom hostning eller nysning. Om några inkräktare skulle lyckas nå magen, blir de antingen dödade av de syror som finns där, och bryts ner av matsmältningsenzymer, eller fastnar i det klibbiga slem som täcker insidan av magsäcken och tarmarna. Så småningom förs de ut ur kroppen tillsammans med andra avfallsprodukter.

Fagocyter och lymfocyter — immunförsvarets pansarförband!

Allt detta är emellertid bara skärmytslingar i jämförelse med de strider som utkämpas, om främmande organismer lyckas bryta igenom dessa yttre försvarslinjer och tränga in i blodströmmen och vävnaderna eller kroppsvätskorna. De har då invaderat det territorium som bevakas av immunsystemets pansarförband — de vita blodkropparna, en här som är två biljoner man stark. Dessa soldater föds i benmärgen — omkring en miljon i sekunden — och bildar, sedan de nått mogen ålder, tre olika divisioner: fagocyter samt två slag av lymfocyter, nämligen T-lymfocyter (av vilka det finns tre viktigare typer — hjälparceller, hämmarceller och mördarceller) och B-lymfocyter.

Immunförsvaret har visserligen en mångmiljardarmé, men varje soldat kan bara bekämpa en klass av inkräktare. Under en sjukdom kan miljontals mikrober alstras, och alla dessa mikrober har samma typ av antigener. Men olika sjukdomar, även olika typer av samma sjukdom, har olika antigener. För att lymfocyterna skall kunna angripa dessa inkräktare har de på sin yta ett slags mottagare, så kallade receptorer, som kan binda sig vid ett visst antigen. Bland kroppens T-lymfocyter och B-lymfocyter måste det således finnas en mängd olika receptorer — receptorer som svarar mot antigenerna för alla tänkbara sjukdomar — men varje enskild lymfocyt har receptorer som passar ihop med bara en viss sorts antigen.

Daniel E. Koshland j:r, redaktör för tidskriften Science, säger beträffande detta: ”Immunsystemet är utformat för att identifiera inkräktare. För detta ändamål frambringar det cirka 10¹¹ (100.000.000.000) olika slag av immunologiska receptorer, så att oavsett vilken form eller gestalt inkräktaren ikläder sig, kommer det att finnas en lämplig receptor som kan identifiera den och verkställa likvideringen.” (Science, 15 juni 1990, sidan 1273) Det finns således olika slags T-lymfocyter och B-lymfocyter, som tillsammans kan klara av alla främmande organismer som kommer in i kroppen — precis som nyckeln passar i låset.

För att belysa detta kan vi tänka oss två låssmeder som arbetar helt oberoende av varandra. Den ene av dem tillverkar miljontals lås av alla de slag men inga nycklar. Den andre tillverkar miljontals nycklar i alla möjliga former men inga lås. Alla dessa miljoner lås och nycklar tippas sedan i en jättelik container och skakas om ordentligt, och plötsligt sitter det en passande nyckel i vartenda lås. Omöjligt? Ett mirakel? Ja, i vanliga fall.

Men låsen med sina nyckelhål är de miljontals mikrober med sina antigener som tränger in i din kropp och cirkulerar i blodomloppet och lymfsystemet. De miljontals nycklarna, dina immunceller med sina receptorer, cirkulerar också där och träffar på just de antigener som de passar ihop med. Omöjligt? Ett mirakel? Det kan tyckas så. Men ändå klarar kroppens immunförsvar av det.

Varje kategori av lymfocyter spelar sin speciella roll i kampen mot infektion. Hjälparcellerna (en av de tre viktigare typerna av T-lymfocyter) är av avgörande betydelse. Det är de som samordnar immunförsvarets olika reaktioner och lägger upp strategin. Närvaron av fientliga antigener aktiverar hjälparcellerna, som via kemiska signaler (ett slags proteiner som kallas lymfokiner) drar samman immunförsvarets truppstyrkor och ökar antalet soldater miljonfalt. Det är för övrigt hjälparcellerna som aidsviruset väljer att angripa. När de väl är oskadliggjorda, är immunförsvaret praktiskt taget utslaget, vilket gör att den aidssmittade har mycket lätt att falla offer för sjukdomar av olika slag.

Men låt oss nu lämna hjälparcellerna och se lite närmare på fagocyterna, som är asätare. Deras namn betyder ”ätarceller”. De är inte kräsna — de äter allt som ser misstänkt ut, främmande mikroorganismer, döda celler såväl som annat avfall. De fungerar både som en armé som försvarar kroppen mot sjukdomsalstrande organismer och som renhållningsarbetare som sätter i sig smuts och skräp. De äter till och med de föroreningar som missfärgar en cigarrettrökares lungor. Om rökningen fortsätter under en längre tid, kan röken förstöra fagocyterna snabbare än de hinner nybildas. En del av de måltider som dessa ätarceller sätter i sig är emellertid mycket hårdsmälta och kan rentav vara dödsbringande — till exempel kiselhaltigt damm och asbestfibrer.

Det finns två olika typer av fagocyter: neutrofiler och makrofager. Benmärgen producerar cirka 100 miljarder neutrofiler varje dag. De lever bara några få dagar, men under en infektion strömmar de till i stora mängder, och antalet kan femdubblas. Varje neutrofil kan uppsluka och förgöra uppemot 25 bakterier innan den dör, men ersättare kommer i en ständig ström. Makrofagerna, å andra sidan, kan oskadliggöra ett hundratal inkräktare under sin livstid. De är större, aggressivare och mer långlivade än neutrofilerna. De reagerar på samma sätt mot både inkräktare och avfallsprodukter — de äter upp sådana. Det skulle emellertid vara ett misstag att betrakta makrofagerna som blott och bart sopstationer. De ”har förmåga att tillverka 50 olika typer av enzymer och ämnen som dödar eller hämmar mikroorganismer”, och de fungerar som kommunikationslänkar mellan ”inte bara immunsystemets celler, utan också hormonproducerande celler, nervceller och till och med hjärnceller”.

Hjälp! En fiende finns mitt ibland oss!

När makrofagen slukar en fientlig mikroorganism, äter den inte bara upp den. I likhet med praktiskt taget alla andra celler i kroppen har makrofagen på sin yta MHC-molekyler som identifierar den som kroppsegen. Men när den slukar en bakterie, omvandlas ett fragment av denna bakterie och presenteras tillsammans med MHC-molekylen. Detta komplex fungerar sedan som en röd flagga som varnar immunsystemet för att en främmande organism härjar i vårt inre.

Genom denna varningssignal kallar makrofagen på förstärkning — fler makrofager, miljontals av dem! Och det är här som hjälparcellerna kommer in i bilden. Miljarder sådana celler far omkring i kroppen, men makrofagen måste rekrytera en speciell sort. Hjälparcellens receptor måste passa ihop med det speciella antigen som makrofagen visar upp.

Så snart det rätta slaget av hjälparcell har anlänt och bundit sig vid det fientliga antigenet, utväxlar makrofagen och hjälparcellen kemiska signaler. Dessa hormonliknande ämnen, så kallade lymfokiner, är ett slags märkliga proteiner med en förbluffande mängd funktioner för att reglera och stärka immunförsvarets kamp mot sjukdomsalstrande mikrober. Följden blir att både makrofagen och hjälparcellen börjar föröka sig i häpnadsväckande takt. Detta innebär att det bildas fler makrofager, som kan äta fler invaderande mikrober, och fler av den rätta sortens hjälparceller, som hakar fast vid de antigener som dessa makrofager visar upp. Det blir således en formlig explosion av immunsoldater, och horder av de sjukdomsalstrande mikroberna besegras.

[Fotnot]

[Ruta på sidorna 4, 5]

”Prefabricerade vapen mot varje upptänklig inkräktare”

Immunförsvaret har ”en arsenal av prefabricerade vapen mot varje upptänklig inkräktare”. Denna enorma mängd vapen ”framställs genom en komplicerad genetisk process, i vilken delar av gener flyttas om och rekombineras”. Helt nyligen gjordes en viktig upptäckt som kastar ljus över detta skeende.

”Den nyligen upptäckta genprodukten anses spela en viktig roll i denna genetiska rekombinationsprocess. Forskarna har gett den nya genprodukten namnet RAG-1, vilket står för ’rekombinationsaktiverande gen’.” Denna rapport var införd i tidskriften Cell för 22 december 1989. Men forskarna vid Whitehead Institute for Biomedical Research i Cambridge i Massachusetts i USA, som upptäckte RAG-1, uttryckte sin oro över att denna genprodukt ”var alltför ineffektiv och långsam för att förklara hur kroppen kan producera en sådan ständig och häpnadsväckande mångfald immunproteiner. För att kunna möta varje tänkbart slag av invasion måste kroppen ha många miljoner antikroppar och T-cellsreceptorer till hands, som alla skiljer sig åt precis så mycket att det åtminstone finns några av dem som kan känna igen även en helt ny typ av patogen [sjukdomsalstrande organism].” — The New York Times, 26 juni 1990.

De nyss nämnda forskarna började därför leta efter en annan genprodukt för att övervinna detta problem. Sex månader senare rapporterade tidskriften Science för 22 juni 1990 att de hade funnit den. ”Forskarna säger att den nya genprodukten, RAG-2, samarbetar med den första genprodukten för att kunna väva samman antikroppar och receptorproteiner i snabbare takt. Genom att samverka kan de två genprodukterna rekombinera delar av immunsystemet mellan 1.000 och en miljon gånger mer effektivt än de båda genprodukterna skulle kunna göra var för sig.” Genom att samarbeta kan RAG-1 och RAG-2 således producera alla de miljontals antikroppar och T-cellsreceptorer som immunförsvaret behöver.

Detta nya rön beskrivs som ”ett mycket elegant stycke vetenskap”. Det är en viktig upptäckt, som kan öppna dörren till en bättre förståelse av vissa genetiska sjukdomar, vid vilka kroppens försvarsmekanismer inte fungerar som de skall. — The New York Times, 22 december 1989.