Skam

Fortiden får «Skam» på NRK p3 fortjent oppmerksomet. Skam er en tidsriktig ungpikeroman med daglige video/ oppdateringer og moderert kommentarfelt. Temaet er unge jenters voksesmerter anno 2016. Akkurat nå er kommentarfeltet fylt av bekymring for framtiden til Noora og William som hun nesten er kjæreste med.

Krigsmetaforer er gjerne brukt om immunsystemet. Men kjærlighetsmetaforer passer ofte like bra: Sterke, uerfarne Noora, 17, faller for smellvakre «fuckboy» William, 19. «De er som skapt for hverandre«, skriver kommentarfeltet.

Slik er det med immunsystemets celler også. Vi har noen få uerfarne T-celler som er som skapt for noen få erfarne antigenpresenterende celler. En immunreaksjon starter når en slik T-celle møter og «kysser» en antigenpresenterende celle dekket med biter av en bestemt mikrobe.

Men hvordan skal Noora finne sin William, blant alle guttene i Oslo? Hun begynner tilfeldigvis på Nissen, der hun på ulike måter trekkes mot ham.

Slik er det med T-cellene også. De treffer sin antigenpresenterende celle ved å møte opp I en tilfeldig lymfeknute. Her trekkes de mot de erfarne antigenpresenterende cellene, og vil kanskje, men bare kanskje, finne en å omfavne. Det intense møtet mellom de to cellene resulterer etter hvert i en immunreaksjon, der T-cellen deler seg og blir til mange like T-celler som rydder opp i kroppens utfordringer.

Så langt vil nok ikke NRK og manusforfatterne ta historien om Noora og William. Men det er fortsatt mye viktig som skal skje fra den første omfavnelsen for noen episoder siden til vi vet hvordan det går med den naïve Noora som aldri tidligere har opplevd den store kjærligheten.

Immunreaksjoner kan være potensielt skadelige for kroppen. Det er derfor viktig at de er rimelig dimensjonert. Hvordan dette avgjøres handler om summen av ulike forhold: Historien til de to cellene som møtes, hva har de opplevd før, hvilke signaler de sender ut og gir hverandre, hvilke signaler omgivelsene gir dem. Signalene tolkes inn i en sammenheng som resulterer i den endelige immunreaksjonen. Ofte er det best å ikke reagere, vi bør tåle maten vi spiser og støvet som omgir oss.

I. T-cellen gjenkjenner pollenpeptid i HLA-molekyler på antigenpresenterende celle (APC). II. T-cellen og APC etablerer en tett kontakt, en immunologisk synapse i 8-9 timer. III. Den nå erfarne T-cellen stimulerer B-celler til å lage IgE. IV. IgE binder seg til overflaten av mastceller via Fc receptor E (FCRE). Når pollen binder seg, frigjøres histamin.

I. En naiv T-celle gjenkjenner pollenpeptid i HLA-molekyler på antigenpresenterende celle (APC). II. T-cellen og APC etablerer en tett kontakt, en immunologisk synapse i minst 8-9 timer. III. Den nå erfarne T-cellen stimulerer B-celler til å lage IgE. IV. IgE binder seg til overflaten av mastceller via Fc receptor E (FCRE). Når pollen binder seg, frigjøres histamin, som gir symptomene ved allergi.

På denne tiden av året er mange plaget av pollenallergi. Allergi skyldes at noen T-celler og antigenpresenterende celler har oppfattet pollenet som en uvelkommen parasitt, og dermed fått B-celler til å lage IgE antistoffer rettet mot pollenkornene. IgE fester seg til mastceller, en type immunceller vi har mye av i hud og slimhinner. Når pollenkornene binder seg til IgE på mastcellene slippes det umiddelbart ut histamin til vevet. Det får blodkarene til å utvide seg, det irriterer nervetrådene, det får kjertlene til å skille ut slim og luftveiene snevres inn.

Har man først fått en slik reaksjon mot pollen, vil den komme tilbake hver vår i pollensesongen, fordi en viktig egenskap ved T- og B-celler er at de har hukommelse. Har man først hatt en immunreaksjon mot en mikrobe eller mot pollen, vil den komme raskere og gjerne sterkere igjen ved neste møte.

I helgen ble Noora dopet ned av broren til William, mens William var på russetreff. Omstendighetene er uklare. Hverken vi eller Noora vet hva som skjedde. Kanskje ble hun seksuelt misbrukt. Kommentarfeltet er full av gode innspill på hva Noora bør gjøre nå.

Jeg velger å tro at det ender godt, og at hun ikke utvikler «allergi» mot gutter generelt og William spesielt. Hvordan det går vil være avhengig av signalene som nå kommer fra William og fra omgivelsene. Uansett er NRKs Skam ög diskusjonen i kommentarfeltet vaksine mot at andre jenter havner i samme situasjon som Noora.

Når det gjelder naïve T-celler, vet vi ennå ikke nok om hvordan vi kan forebygge og behandle allergi. Kanskje har vi det for rent rundt oss. Kanskje får våre moderne T-celler for få utfordringer og feil signaler, slik at de lettere mistar stoffer i omgivelsene som potensielt farlige. For å holde meg til metaforene: Det blir for mye krig og for lite toleranse og kjærlighet rett og slett.

(Flere skamrelaterte innlegg her og her).

Blogginnlegg av Anne Spurkland, publisert 10. mai 2016

Oppdatert 31. mai 2017

Feel da fire

Morgenen etter Melodi Grand Prix angrer jeg alltid litt på timene foran skjermen. Min favoritt kom heller ikke til gullfinalen. I halvsøvne surrer jeg sammen to av sangene med det siste jeg leste før jeg sovnet. Hvordan oppdager celler i et cellesamfunn at noen av dem er skadet? Slik er det: «Feel da fire»!

For dem som ikke så programmet, her er min #nrkmgp-betennelses-medley: Les videre

Fødsel i stallen

Det er lille julaften, og jeg har tatt fram julekrybben. Den er i tre og laget av Björn Köhler, en østtysk kunsthåndverker jeg traff på julemarkedet i Lubeck for mange år siden. Det er noe av det aller fineste jeg har fått noen gang. Julekrybben minner om juleevangeliets fortelling om Jesusbarnet som ble født i en stall. Historien om Jesus har, i tillegg til den viktige religiøse betydningen, også noen interessante immunologiske sider. Les videre

Overvåkningssamfunnet

Nylig ble en nordmann knyttet til terroranslaget i Kenya. Når fienden kommer innenfra, ser ut som oss, oppfører seg som oss og snakker som oss, hvordan skal Politiets sikkerthetstjeneste oppdage faren da? Når fienden er kreft eller ukontrollert cellevekst, er det en sak for immunforsvaret. Men problemstillingen immunforsvaret står overfor, minner om den PST står overfor.

Immunforsvaret er trent for å skille eget vev fra alt annet. Kreft utvikler seg fra én enkelt celle som en vakker dag begynner å oppføre seg litt annerledes. Cellen og dens etterkommere deler seg raskere eller lever lengre enn de normale cellene gjør. Uansett er de første kreftcellene nærmest helt like de normale nabocellene. Hvordan kan immunforsvaret oppdage slike celler før de blir til en livstruende kreftsykdom?

Kreftceller oppstår fordi det skjer tilfeldige endringer, mutasjoner, i cellenes gener. Slike endringer i genene kan gi små endringer i sammensetningen av cellens proteiner.

Alle proteiner inne i en celle kan bli vist fram stykkevis og delt på overflaten av cellene, bundet til gropa på HLA-molekyler. Hvis en av disse proteinbitene inneholder en endring, vil det for immunforsvaret framstå som noe «fremmed», som en hvilken som helst mikrobe.

Det er likevel langt fra sikkert at immunforsvaret vil reagere på kreftceller som viser fram kreftspesifikke proteinbiter. Fordi det er så viktig at immunforsvaret ikke går til angrep på eget vev, er det lagt inn en rekke sikkerhetsmekanismer for å unngå at immunforsvaret reagerer i utide. Det bidrar til at kreftceller i starten av en kreftsydom ofte slipper under immunforsvarets radar fordi det mangler informasjon om at situasjonen kan være farlig.

"Alle" proteiner inne i en celle vil bli vist fram på overflaten av cellen som peptider bundet til HLA-molekyler. Hvis et protein endres som følge av en genmutasjon, kan dette gi nye peptid/HLA komplekser på celleoverflaten. T-cellene trenger imidlertid tilleggsinformasjon om mulig fare for å reagere. Faresignaler kan komme iforbindelse med celledød, hvis kreftceller dør av sult eller kreftbehandling.

«Alle» proteiner inne i en celle blir vist fram på overflaten av cellen som peptider bundet til HLA-molekyler. Hvis et protein endres som følge av en genmutasjon, kan dette gi nye peptid/HLA komplekser på celleoverflaten. T-cellene trenger imidlertid tilleggsinformasjon om mulig fare for å reagere. Faresignaler frigjøres ved celledød, når kreftceller dør av sult eller kreftbehandling.

Den første virkelige sjansen til å oppdage trusselen er når kreftcellene er blitt så mange at det ikke lenger er nok å snylte på eksisterende blodforsyning. Noen av kreftcellene vil da dø av sult. De døde cellene slipper ut signaler som immunforsvarets antigenpresenterende celler oppfatter som tegn på fare. Først da vil T-cellene kunne bli stimulert til å angripe kreftcellene som om de var virusinfisert.

Hvor mange av oss som har tilløp til kreft som aldri blir noe av fordi immunforsvaret slår kreften tilbake, vet vi strengt tatt ikke. Vi merker ingen ting til så små kreftsvulster, og immunforsvarets innsats er heller ikke merkbar. Men vi vet at hvis immunsystemet dempes med medisiner, for eksempel etter en organtransplantasjon, øker risikoen for å få kreft. Også pasienter med immunsvikt på grunn av HIV har økt risiko for å få kreft.

Vi vet også nå at det er en sammenheng mellom hvor lenge en pasient lever etter en kreftoperasjon og hvor mange CD8+ T-celler det fantes i kreftsvulsten på operasjonstidspunktet. Jo flere T-celler som har infiltrert kreftsvulsten, jo bedre leveutsikter har pasienten.

Kunnskapen om hvordan immunforsvaret registrerer fare er bare få år gammel, men har allerede gitt mye viktig innsikt av betydning for kreft. Ikke rart da at kreftlegene nå ser etter muligheter for å utnytte immunforsvaret for bedre å behandle pasienter med kreft.

PST var bekymret for og hadde forebyggende samtaler med den terrormistenkte nordmannen allerede for tre år siden. I 2002 beskrev Stephen Spielberg i sin film Minority Report et framtidssamfunn der synske peker ut kommende mordere som blir arrestert før de rekker å begå lovbrudd. Et slikt overvåkningssamfunn håper jeg aldri blir en realitet. I immunforsvarssammenheng ville det blitt kalt en autoimmun sykdom.

Blogginnlegg av Anne Spurkland, publisert 25. oktober 2013

Mot veggen

I leiligheten vår på Torshov finnes det bærevegger og lettvegger. Lettveggene er smale, og mange av naboene har like godt fjernet eller flyttet dem for å dele opp rommene på nye måter. Men det er bæreveggene som gjør at vi har et sted å bo. Torshovgårdene ble bygd av teglstein på 1920-tallet, og bæreveggene er nesten 30 cm brede. De tuller man ikke med, det er de som holder bygget oppe.

Da genene i sin tid begynte å bygge overlevelsesmaskiner, slik Richard Dawkins skriver om i sin bok «The Selfish Gene«, var beskyttelse mot omgivelsene en viktig suksessfaktor. Gener kan bare mangfoldiggjøres i vann. En vannfylt celle avgrenset fra omgivelsene er derfor en bra overlevelsesmaskin. Som grense mot omgivelsene fungerer cellemembraner laget av fett ypperlig, så lenge det også er vann utenfor cellen. Løsningen er så genial at alle celler, både bakterier og celler i plante- og dyreriket, prinsipielt bruker samme måte for å avgrense cellen fra omgivelsene.

Men cellemembraner av fett er også omtrent så skjøre som hinnen i en såpeboble, så en eller annen forsterkning trengs for å beskytte cellen mekanisk og kjemisk mot omgivelsene. Nesten alle bakterier har derfor en cellevegg utenpå cellemembranen. Celleveggen er med på å gi bakterien sin karakteristiske form og kan være laget på ulike måter.

IMG_1027

Bakterieveggen er bygd opp av regelmessige kjeder av sukkermolekyler (sirkler) som er bundet sammen av peptidbindinger (tykke streker). Makrofager (M) og andre celler har reseptorer (TLR) som kan binde seg til deler av bakterieveggen. Det gir signal om fare, og cellen skiller ut betennelses-«hormoner» (for eksempel IL-1).

Bakterieveggen inneholder stoffet peptidoglykan. Det består av to spesielle sukkerarter, som danner lange kjeder og som er bundet sammen på tvers av korte peptider. Det er dette nettverket av peptidoglykan som utgjør hoveddelen av bakterieveggen i mange bakterier. Faktisk minner bæreveggene på Torshov litt om peptidoglykan. På Torshov er teglstein og mørtel lagt på hverandre annen hver gang i lag etter lag. I bakterieveggen er sukkermolekyler og peptid bundet sammen i et regelmessig mønster.

En stor gruppe bakterier har i tillegg en ekstra fetthinne ytterst, der det er forankret noen spesielle fettogsukkermolekyler eller LPS. Både sukkerartene, peptidene og LPS er spesielle ved at tilsvarende molekyler ikke lages av kroppens egne celler.

Det var lenge en gåte hvordan immunforsvaret oppdager bakterier som er kommet inn i kroppen. Nå vet vi at både makrofager og andre immunceller har spesielle reseptorer som binder seg til bakterieveggens unike byggesteiner, det vil si blant annet peptidoglykan og LPS. På denne måten utløser bakterieveggen et av de kraftigste faresignalene immunforsvaret kjenner og som gir startskuddet for en immunreaksjon rettet mot bakterien. Tilsvarende gjenkjenningsreseptorer for å oppdage bakterieinvasjon finnes både hos planter og insekter og er derfor blant de eldste delene av immunforsvaret vårt.

At bakterieveggen er like viktig for bakteriene som bæreveggene er for leiligheten vår, viser følgende eksempler: Mange antibiotika virker ved å hindre bakteriene i å bygge bakterieveggen. Det gjør at bakteriene dør. Penicillin hindrer dannelsen av peptidbindingene i peptidoglykan. Det blir som om man hindrer murerne i å bruke mørtel. I tårevæsken vår finnes det et enzym, lysozym, som bryter ned bakterieveggen. Lysozym ødelegger sukkerdelen av peptidoglykan, eller som om veggene knuses ved å sprenge teglsteinene. Øynene holdes altså stort sett rene ved å skyldes i «antibac» for hvert øyeblunk.

Blogginnlegg av Anne Spurkland, publisert 13. august 2013

Kolonisert

Fjelllandet Etiopia er det eneste landet i Afrika som ikke har vært kolonisert. I 1896 vant etiopierne slaget ved Adwa og drev italienerne tilbake til kysten og Eritrea der de hadde etablert en koloni. Adwa ligger i en fjelldal, og det gjorde italienernes framrykking vanskelig. I tillegg hadde etiopiernes keiser Menelik tilstrekkelig med moderne våpen og gode utenlandske rådgivere. Senere kom Italia voldsomt tilbake og okkuperte Etiopia i perioden 1935-1941. Denne historien minner om forholdet mellom oss og bakteriene.

Straks de er født blir babyer kolonisert av bakterier fra moren og omgivelsene. Alle kroppens overflater, hud, munnhule, svelg, øvre luftveier, tarmen og nedre deler av urinveiene blir hjem for et stort antall ulike bakterier. Hele livet igjennom er vi kolonisert av bakterier. Noen bakterier er der alltid, mens andre kommer og går. De bakteriene som alltid er der kalles «normalflora«. Akkurat som om det skulle dreie seg om en blomstereng.

Bakterier er i motsetning til virus selvforsynte overlevelsesmaskiner for genene sine. På samme måte som våre celler, trenger  bakteriene tilførsel av energi og næringsstoffer, men deretter klarer de å kopiere genene sine selv. Forholdet mellom bakteriene og oss er derfor mindre entydig enn forholdet mellom virus og oss. Virus trenger våre celler for å overleve og tar seg stort sett til rette på vår bekostning. Bakteriene derimot utnytter oss riktignok som matfat og et trygt bosted, men de kan også være nyttige for oss.

Huden er en viktig barriere mot infeksjon. Huden er kolonisert med bakterier. Hvis de slipper inn i vevet gjennom rifter i huden, vil immunforsvaret slå tilbake. Først komplement fra blodet og makrofager i vevet.

Huden er en viktig barriere mot infeksjon, men er også kolonisert med bakterier. Hvis bakteriene trenger inn i vevet gjennom rifter i huden, vil immunforsvaret slå tilbake. Først komplement fra blodet som lager hull i bakteriene og makrofager i vevet som spiser opp bakteriene. Dette vil også fremme en betennelsesreaksjon som tar sikte på å fjerne bakteriene og reparere skaden.

Det er først når bakteriene kommer inn i kroppen, innenfor de fysiske barrierene som er satt opp for dem, at vi kan bli syke. Det er da det kalles infeksjon. Den viktigste fysiske barrieren mot infeksjoner er huden. Den er tørr og ganske tett og inneholder fettsyrer og andre stoffer som virker bakteriedrepende. I tillegg er bakteriene som normalt holder til på huden med på å beskytte mot kolonisering av andre og mer aggressive bakterier. Skulle noen bakterier slippe igjennom huden og inn i vevet, blir de møtt av komplement, makrofager og andre storspisere som står klare til å slå kraftig tilbake.

Bakteriene kan være skadelige for oss på ulike måter. Bare det at de deler seg så fort, er en trussel fordi de forbruker av våre ressurser. Kroppen har derfor utviklet en rekke måter å forsvare seg mot bakterieinfeksjoner på. Kroppens umiddelbare reaksjon på en bakterieinfeksjon er å sette igang en betennelse for å fjerne bakteriene og reparere skadene forbundet med infeksjonen. Ofte er det betennelsen som gir mest plager og sykdomsfølelse. Det er derfor kanskje ikke så rart at begrepene infeksjon og betennelse ofte brukes om hverandre selv om det egentlig er to forskjellige ting.

Det var først på slutten av 1800-tallet at italienerne etablerte en koloni på Rødehavskysten, i Eritrea, og etiopierne inngikk en skjør ikke-angrepsavtale med de nye naboene. Ikke lenge etter gikk italienerne til angrep. Også for oss er det kolonistene i vår umiddelbare nærhet som oftest forsøker å trenge seg inn i kroppene våre. De aller fleste infeksjonssykdommer forårsakes av bakterier som tilhører vår egen bakterieflora, men som kan gi sykdom hvis de får tilgang til steder i kroppen hvor de ikke skal være.

Blogginnlegg av Anne Spurkland, publisert 6. juli 2013

Hva er det de vil?

For å forstå andre er det nyttig å vite hva de vil. Når jeg intervjuer en person som har søkt om jobb hos meg, spør jeg alltid: «Hvor er du om 5 år, hvis alt går som du vil?». Om jeg hadde kunnet stille det samme spørsmålet til mikrobene som omgir meg, er det ikke sikkert at jeg ville ha likt svaret.

Det finnes i prinsippet tre ulike typer mikrober: Virusbakterier, og en eller flercellete parasitter. For enkelhets skyld har jeg hittil på bloggen ikke skilt mellom ulike mikrober. Men for å forstå hvordan kroppen forsvarer seg mot mikrober, er det nødvendig å vite litt om hva som kjennetegner de ulike typene.

Richard Dawkins beskrev i sin bok «The selfish gene» hvordan alle organismer fungerer som overlevelsesmaskiner for genene som lager dem. Genenes mål er evigheten. De genene som lager de mest effektive overlevelsesmaskinene (les organismene), har størst mulighet for å få kopiert seg selv til nye generasjoner av overlevelsesmaskiner. Mikrober kan derfor tenkes på som ulike overlevelsesmaskiner for gener, hvis eneste mål er å kopiere seg selv.

Et virus sprøyter inn sitt DNA i en celle, og få laget nye kopier av seg selv. Vertcellen oppdager fremmed DNA, det stimulerer produksjon av interferoner som virker på vertcellen selv og på nabocellen. Interferon endrer cellene så virus ikke så lett kan kopiere seg selv.

Et virus sprøyter inn sitt DNA i en celle, og får laget nye kopier av seg selv. Vertcellen oppdager fremmed DNA, det stimulerer produksjon av interferoner som virker på vertcellen selv og på nabocellene. Interferon endrer cellene så virus ikke så lett kan kopiere seg selv.

Virus er en av de enkleste overlevelsesmaskinene vi kjenner. Virus inneholder noen få gener, som gir oppskriften til proteinkappen og andre nøkkelegenskaper som viruset trenger for å mangfoldiggjøre seg. I motsetning til bakterier og parasitter kan ikke virus lage byggematerialene sine selv, men må snylte på andre overlevelsesmaskiner. Det skjer ved at viruset fester seg på overflaten av en celle og sprøyter genene sine inn i den. Virusgenene kan være enten DNA eller RNA. Vertscellens kjemiske maskineri vil kopiere virusgenene og lage nye virusproteiner. Virusgenene vil så bli pakket inn i nylagete viruskapper, og nye virus vil bli sluppet ut av vertscellen, klare til å innta en ny overlevelsesmaskin. I denne prosessen kan vertscellen bli forstyrret eller ødelagt. Det er derfor ganske sannsynlig at vertscellens interesser ikke er sammenfallende med virusets interesser.

Virus og vertscellen illustrerer godt Richard Dawkins beskrivelse av «egoistiske gener». Fordi vertscellens gener er like egoistiske som virusgenene, har vertsceller utviklet mange måter å oppdage og forsvare seg mot virus på. Bakterier har for eksempel spesielle enzymer som klipper i fremmed, men ikke eget, DNA. Når virus-DNA kommer inn i bakterien, vil det kunne bli delt i mindre biter, slik at virusproteinene ikke kan bli laget.

I motsetning til i bakterier, er våre gener plassert i en egen avdeling i cellen, i cellekjernen. Cellekjernen er omgitt av en fetthinne, som skiller innholdet i kjernen fra resten av cellen. Siden virus-DNA er kjemisk likt vårt eget DNA, er det derfor selve lokaliseringen av DNA på uventet sted i cellen som er varselet om at noe er galt.

Det er i de siste årene kartlagt flere ulike systemer for å oppdage fremmed DNA i cellen. Typisk får dette cellen til å lage og skille ut cellehormoner som melder fra om at cellen er virusinfisert. Slike type-I interferoner virker både på vertcellen selv og på nabocellene, og fører til at alle cellene både skrur ned proteinproduksjonen og begynner å produsere ubrukbare byggesteiner for DNA. Dette vil gjøre det vanskeligere for viruset å infisere nabocellene og starte en ny syklus med genkopiering.

Hva ville viruset svart på spørsmålet: Hvor er du om 5 år? Trolig dette: Da er jeg en pandemi og finnes over hele verden! (Og jeg som intervjuer er her fristet til å legge til at det ofte er dårlig samsvar mellom skyhøye ambisjoner og faktiske muligheter).

Blogginnlegg av Anne Spurkland, publisert 19. juni 2013

Det store matfatet

Jeg er et omvandrende matfat. En storslått samling av energi og byggematerialer, rett og slett en gullgruve for andre levende organismer. Og da tenker jeg ikke på rovdyr, de støter jeg sjelden på. Det er for de utallige mikrobene som omgir meg hele tiden at jeg er en kjemperessurs.

Noen mikrober har allerede funnet seg godt til rette på og inne i kroppen min. Der har de etablert et vellykket samboerskap med meg. Jeg merker lite til disse mikrobene og kan selvsagt ikke se dem med det blotte øye, men de er nyttige. For eksempel kan bakteriene i tykktarmen bryte ned mat som fordøyelsesenzymene våre ikke har klart å bryte ned. Det gir litt ekstra utnyttelse av maten, sånn helt på tampen av fordøyelsen. Til gjengjeld får bakteriene tilgang til energi og næringsstoffer til eget bruk fra meg og maten jeg har spist.

IMG_0337

Vi er hele tiden omgitt av mikrober som oppfatter oss som er kjempestort matfat.

Men i tillegg til disse samarbeidsvillige bakteriene, finnes det en stor mengde andre mikrober som også gjerne vil ha en del av meg og som kroppen min slett ikke har inngått noen samarbeidsavtale med. Hvis slike mikrober slipper til, vil de raskt kunne overta kroppen, på min bekostning. Det er for å hindre at dette skjer at jeg har et immunsystem, som er innstilt på å oppdage og eliminere alle farlige mikrober.

Den store utfordringen i dette katt og mus-spillet er at mikrober har en svært mye kortere generasjonstid enn meg. Det er altså tiden det tar for at en organisme skal forplante seg og få avkom. En typisk bakterie har en generasjonstid på 20-30 minutter, mens mennesker typisk har en generasjonstid på 15-20 år! Det vil si at på noen få timer eller dager har én bakterie gitt opphav til et stort antall nye bakterier, mens vi fortsatt er den samme gamle.

Hver gang en organisme deler seg, vil arvestoffet bli kopiert, slik at avkommet får en full kopi av mor-organismens gener. I forbindelse med kopieringen kan det av og til skje en liten feil, så kopien ikke blir nøyaktig lik. Slike mutasjoner vil ofte være uheldige og gjøre at avkommet blir mindre levedyktig, men noen ganger vil en mutasjon gi et bedre tilpasset avkom. Med en generasjonstid på 20 minutter har mikrober ganske god mulighet for raskt å teste ut ulike mutasjoner, som kanskje gjør det enklere å få tilgang til matfatet jeg representerer. Jeg på min side, må klare meg med de genene jeg har.

Når jeg kan skrive denne bloggposten og drodle om meg selv som matfat for millioner av ulike mikrober, er det fordi jeg er et direkte resultat av alle generasjonene før meg som overlevde mikrobenes forsøk på å overta matfatet de representerte, og som fikk barn som også overlevde og selv fikk barn osv osv.

Sporene etter denne evige dragkampen mellom mikrobene og oss finnes i immunforsvaret. Immunforsvaret kan best forstås som det foreløpige sluttresultatet i alle levende organismers kontinuerlige dragkamp om ressursene. Det er bare vi virveldyr som har et immunforsvar som tilpasser seg omgivelsene individet lever i. Men alle levende celler, til og med bakterier, har ulike former for forsvar som beskytter mot invasjon av mikrober, og som er så robust at mikroben vanskelig slipper under radaren ved hjelp av mutasjoner.

De siste årene har vi fått mye mer innsikt i hvordan immunforsvaret har løst ulike utfordringer som trusselen fra mikroorganismene representerer. Det er rett og slett fascinerende fortellinger om hvordan Goliat med en generasjontid på 20 år har utviklet forsvar mot David med en generasjonstid på 20 minutter.

Bloggpost av Anne Spurkland, publisert 7. juni 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