Gullkverna

I folkeeventyrene er drømmen om evig rikdom et tilbakevendende motiv. Gjess legger gullegg, bord dekkes med herlige måltider og kverner lager det du ber om. Ofte ødelegges rikdommen av griskhet, men av og til lever eieren av gullkverna lykkelig til sine dagers ende.

En av de største gjennombruddene i medisinsk forskning er monoklonale antistoffer, som Milstein og Köhler fikk Nobelprisen for i 1984. De undersøkte hvordan antistoffer var bygget opp fra bare noen få gener. Underveis fant de på en måte å produsere uendelige mengder antistoff av en bestemt type. Metoden har vist seg å være en medisinsk «gullkvern».

Immunforsvarets B-celler kan lage antistoffer som binder seg sterkt til et bestemt annet stoff, kalt antigen. «-gen» er gresk for å danne, så navnet antigen beskriver at stoffet har evne til å stimulere til produksjon av antistoffer. En bestemt B-celle lager ett bestemt antistoff. Når en mikrobe kommer inn i kroppen, vil det stimulere noen B-celler til å lage antistoff mot mikroben. Mikroben inneholder mange ulike antigener, så en immunreaksjon mot en mikrobe vil bestå av mange ulike antistoffer som binder seg til ulike antigener på mikroben.

Som andre normale celler, har også B-celler begrenset levetid. Kreftceller kan derimot leve nærmest uendelig lenge. Noen ganger blir tilfeldigvis en B-celle endret, så den blir til en kreftcelle. Slik kreft kalles beinmargskreft eller myelomatose. Myelomcellene lager gjerne antistoff, så pasientene får store mengder av ett bestemt antistoff i blodet. Det er vanligvis ukjent hva dette antistoffet retter seg mot.

Kreftceller er ganske lette å dyrke i laboratoriet. Köhler og Milstein brukte derfor myelomceller for å undersøke egenskaper ved antistoffene. Som en del av dette arbeidet fant de på å smelte en myelomcelle sammen med en normal B-celle. Resultatet ble en hybrid celle som kunne leve uendelig lenge, og som samtidig kunne produsere ett antistoff mot et kjent antigen.

Metode for å lage monoklonale antistoffer: Mange ulike B-celler (polyklonale) fusjoneres med myelomceller (I). De fusjonerte cellene såes ut enkeltvis i dyrkningsbrønner (II). Etter noen uker har noen av cellene overlevd og blitt til mange celler av en type (monoklonal) (III). Hybridomer som lager antistoffer mot ønsket antigen taes vare på og dyrkes videre (IV). En gullkvern er skapt.

Metode for å lage monoklonale antistoffer: Mange ulike (polyklonale) B-celler  fusjoneres med myelomceller (I). De fusjonerte cellene såes ut enkeltvis i dyrkningsbrønner (II). Etter noen uker har noen av cellene overlevd, delt seg og og blitt til en klon, det vil si mange celler av samme type (III). Hybridomer (Hy) som lager antistoffer mot ønsket antigen taes vare på og dyrkes videre (IV). En gullkvern er skapt.

For å få til sammensmeltningen mellom myelomcellen og B-cellen, blir fusjonen i praksis gjort med mange normale B-celler på en gang. Man bruker B-celler fra et individ som man vet produserer antistoffer mot et bestemt antigen. Etter fusjonen, trenges det noen uker for å dyrke fram og deretter finne de riktige hybride cellene (eller hybridomene). Når man har funnet et slikt hybridom, er det bare å dyrke cellene videre i kultur. Antistoffene cellen lager og skiller ut kan enkelt isoleres fra væsken som cellene dyrkes i.

De praktiske konsekvensene av denne oppdagelsen ble ganske snart åpenbar. Nå ble det mulig å lage rene, monoklonale, antistoffer i store mengder som kunne brukes som reagens for å studere mange ulike fenomener i biologi og medisin. Det ble raskt laget mange ulike antistoffer som ble brukt til å kartlegge blant annet immuncellenes egenskaper og HLA-molekylenes variasjonsrikdom. Verdensomspennende verksteder ble organisert med få års mellomrom, der forskerne møttes for å dele antistoffer og erfaringer.

Tidlig skjønte man også at monoklonale antistoffer kunne brukes i behandling av sykdommer. I dag brukes monoklonale antistoffer i behandling av blant annet kreft, multippel sklerose, leddgikt og tarmbetennelse. Helt nylig har et slikt antistoff, Rituximab, også gitt nytt håp for pasienter med ME.

At monoklonale antistoffer virkelig kan sammenliknes med eventyrets gullkvern, viser følgende tall: i 2011 var verdensmarkedet for medisinsk bruk av monoklonale antistoffer anslått å være 45 millarder USD, og det øker stadig.

Blogginnlegg skrevet av Anne Spurkland, publisert 21. mai 2013

Humla

I bloggsfæren pågår det for tiden en humleutfordring: Skriv om humla, den er vår gode venn. Humler hører med til arten bier. Disse insektene er svært viktige for pollinering av blomster, så vi kan få grønnsaker, frukt og bær. Men både humler og bier er i sterk tilbakegang, og enkelte humlearter er i ferd med å bli helt borte!

Denne begynnende økologisk katastrofen er det all grunn til å ta alvorlig. Likevel er det kanskje en god nyhet for de få av oss som reagerer kraftig på humlestikk. Faktisk kan insektstikk noen ganger være livstruende. Den som er stukket får raskt blodtrykksfall, tette luftveier og kan dø uten behandling med adrenalin. Den første som studerte dette var Charles Richet.

Inspirasjonen kom fra prins Albert av Monaco, som foreslo at Richet skulle undersøke hvordan giften til en tropisk brennmanet virket. Richet injiserte derfor manetgift i noen forsøkshunder. Etter noen dager var endel av dyrene døde, mens noen overlevde uten symptomer. Richet syntes dyrene så friske ut, og brukte dem i et nytt giftforsøk to-tre uker senere. Nå skjedde noe merkelig. Hundene som første gangen hadde tålt en stor dose manetgift, fikk nå akutt blodtrykksfall, pustevansker og døde, selv etter små mengder gift. Hundene var blitt mye mer følsomme og reagerte mye raskere på giften. Dette var det motsatte av hva Richet hadde forventet, så han kalte reaksjonen for anafylakse i motsetning til profylakse (eller forebygging).

Det viste seg at også andre stoffer kunne utløse anafylaksi etter gjentatte injeksjoner i huden. Richet fant også ut at overfølsomheten kunne overføres fra ett dyr til et annet ved hjelp av blodserum. Det var altså noe i blodet som gav overfølsomhetsreaksjonen. For denne oppdagelsen fikk Richet Nobelprisen i medisin i 1913.

Første gang man stikkes av en humle vil giften kunne stimulere B-celler til å lage igE antistoffer. Neste gang man blir stukker, vil det være mastceller  (MC) i lærhuden som er dekket av disse IgE antistoffene. Giften vil binde seg til IgE på mastcellene, som så tømmer ut små blærer med histamin til vevet. Histamin får blodkarene til å utvide seg, så blodtrykket faller.

Anafylaksi ved humlestikk: Første gang man stikkes vil giften kunne stimulere B-celler til å lage igE antistoffer. Neste gang man blir stukket, finnes det i lærhuden mastceller (MC) som er dekket av disse IgE antistoffene. Giften vil binde seg til IgE på mastcellene, som så tømmer histamin ut i vevet. Histamin får blodkarene til å utvide seg, så blodtrykket faller.

Nå vet vi at anafylaksi skyldes at noen B-celler danner antistoffer av IgE type mot giftstoffet når det blir tilført gjennom huden første gang. Disse antistoffene har en konstant del, som binder seg spesielt sterkt til antistoffreseptorer på overflaten av mastceller. Mastceller er i slekt med både makrofager og granulocyter og er en viktig del av immunforsvaret. De finnes i vevet under alle kroppens overflater, ikke minst i huden. Mastcellene inneholder tallrike små blærer, fylt med histamin.

Mesteparten av IgE antistoffene vi har i kroppen er bundet til mastceller. Hvis vi har dannet IgE antistoffer mot et fremmed stoff, som humle- eller manetgift, vil mastcellene våre være dekket av disse antistoffene. Så snart IgE antistoffene har bundet seg til «sitt molekyl», for eksempel manetgift, vil mastcellene tømme blærene med histamin ut i vevet. Histamin får blodårene til å utvide seg og luftveiene til å trekke seg sammen. Hvis mange nok mastceller blir aktivert på én gang, vil vi derfor få livstruende blodtrykksfall og pustevansker.

Når Richet sprøytet manetgift i hundene for annen gang, var mastcellene deres dekket med IgE antistoff mot giften. Det var mastcellenes histaminutslipp som gjorde hundene så fort dårlige, selv med minimale mengder gift. Når overfølsomheten kunne overføres med blodoverføring fra én hund til en annen, skyldtes det IgE antistoffer mot manetgiften.

Det er vanligvis ikke farlig å bli stukket av en bie eller en humle, og de aller færreste utvikler IgE antistoffer mot giften etter å ha blitt stukket én gang eller to. Humler stikker heller vanligvis ikke, med mindre man tråkker på dem, eller irriterer dem på annen måte. Så la humla være i fred og vær glad når du ser den. Plant gjerne blomster som humla liker. Og for deg som vet at du er sterkt allergisk mot humle- eller biestikk, husk alltid å ha med EpiPen med adrenalin (opphever virkningen av histamin).

Blogginnlegg av Anne Spurkland, publisert 13. mai 2013

Hoven, rød, varm, vond

Jeg er fotballmamma med kikkertsyn: Det er én spiller og ett lag som gjelder, nemlig «min» fotballspiller og hans lag. Fotballspillerne kommer ofte borti hverandre i forsøket på å nå ballen. Det blir det en god del skader av. Der fikk jeg en liten nisje som guttelagets egen lege.

En typisk fotballskade er vrikket ankel. Den hovner raskt opp, blir rød, varm, vond og umulig å spille med. Dette er de fem kardinaltegnene på betennelse som alle legestudenter lærer som et mantra: tumor, rubor, calor, dolor og til slutt, utenfor rytmen: functio laesa. Det betyr hoven, rød, varm, vond, nedsatt funksjon.

Betennelse er kroppens reaksjon på skade og henger tett sammen med immunforsvarets funksjon. Hver av de fire kjennetegnene er knyttet til prosessen fram til for eksempel en forstuvet ankel eller en verkefinger, som begge typisk er hoven, rød, varm, og vond med nedsatt funksjon. Men hvorfor er det slik?

Ved betennelse blir blodårene lekk, så vann og protein kommer ut i vevet. Hvite hvite blodlegemer (granulocyter) går også ut i vevet for å rydde opp.

Ved betennelse blir blodårene lekk, så vann og protein kommer ut i vevet. Prosessen gjør at skadestedet blir hoven, rød, varm og vond. Proteiner og blodplater tetter rifter i blodårene, og danner blodpropper. Hvite hvite blodlegemer (granulocyter) går også ut i vevet for å rydde opp og fjerne skadete celler.

Når man vrikker ankelen, vil noen av cellene i vevet skades, og noen små blodårer rives over. Det fører til at betennelsesstoffer blir frigjort og gjør blodårene mer gjennomtrengelige for vann og proteiner. Når mer vann og proteiner fra blodet kommer ut i vevet, vil det hovne opp. Samtidig vil blodstrømmen i de små blodårene i vevet øke. Det gir rød farge, og gjør at skadestedet kjennes varmt. Hevelsen og betennelsesstoffene vil irritere nervefibrene i vevet, så det føles smertefullt. Og har du en vond og hoven ankel, trenger du egentlig ikke beskjed om å sette deg på sidelinjen. Du gjør det av deg selv fordi foten ikke fungerer til å spille videre med.

Har du kuttet deg i fingeren, skjer det samme som ved en ankelskade, men i tillegg kommer det bakterier inn i såret, som vil aktivere både komplement og makrofager. Dette vil også bidra til å stimulere betennelsesreaksjonen, i tillegg til at immunforsvarets celler blir trukket til stedet.

Så hva er vitsen med betennelsen? Målet for kroppen er å begrense skaden mest mulig. Blodet inneholder mange stoffer som fungerer som en verktøysamling for skadebegrensning og reparasjon. Immunforsvarets celler er en del av denne verktøykassen. I tillegg finnes det stoffer som stopper blødninger og som erstatter tapt vev. Disse stoffene må komme fram til skadestedet for å virke, derfor blir blodårene gjennomtrengelige, og vevet hovner opp. Smertene minner oss om at vi må beskytte skadestedet og holde den skadede kroppsdelen i ro. Hvis skaden er liten, vevet holdes i ro og det ikke er bakterier tilstede, vil skaden være reparert i løpet av en ukes tid.

Men ganske ofte er det ikke så enkelt. Mange sykdommer er knyttet til betennelse som ikke går over og som istedet for å reparere, heller bidrar til mer skade. Det er mange årsaker til det, og ofte er årsaken dårlig forstått. Hvis det er mikrober i vevet som immunforsvaret ikke klarer å drepe, kan vi få kronisk betennelse. Det samme kan skje ved autoimmune sykdommer, der immunforsvarets celler går til angrep på eget vev.

Akutte skader hos fotballspillere gir sjelden langvarig betennelse. Med litt innsats rett etter små skader (for eksempel kul i pannen) kan også skaden begrenses en god del. Jeg sverger til myndig trykk på skadestedet i minst 7 minutter. Det er akkurat den tiden som trengs for at proteinene og blodplatene som tetter igjen små rifter i blodårene, får gjort jobben sin. Kjekt å huske på for fotballforeldre på sidelinjen. Vi kan av og til komme til nytte som levende trykkbandasjer.

PS: Lurte du på hvorfor jeg ikke har nevnt is? Det er fordi det er uklart om det hjelper å kjøle ned idrettskader med isbehandling

Blogginnlegg av Anne Spurkland, publisert 9. mai 2013