Storeteren

Jeg er veldig glad i mat, og spiser så å si alt. Kanskje det er derfor jeg er så fascinert av immunforsvarets makrofager?

Immunforsvaret kan deles opp på ulike måter. Et viktig skille går mellom de cellene som reagerer umiddelbart på en ytre fare og de cellene som nærmest har en akademisk tilnærming, som analyserer situasjonen, veier for og imot og må bruke flere dager før de går til aksjon. Storeteren, eller makrofagen, hører med til de cellene som reagerer umiddelbart.

Makrofagene finnes rundt omkring i kroppen, i blodbanen eller i vevene. De fungerer som kroppens søppelarbeidere og fjerner døde celler, cellebiter og mikrober. Makrofagene fjerner «søppelet» ved å spise det opp og deretter bryte det ned til resirkulerbare byggesteiner. Spiseprosessen kalles fagocytose.

Makrofag som spiser og fordøyer en bakterie vist i fem trinn. L=lysosomet

Men hvordan foregår egentlig denne spisingen? Makrofager er som celler flest, stort sett runde og tilsynelatende symmetriske. Det er ingen åpning inn i cellen noe sted på overflaten av cellemembranen. Men festet i cellemembranen har makrofagen ulike proteiner som fungerer som mottakermolekyler eller reseptorer. Når noen av disse proteinene bindes til en bakterie, vil cellemembranen i dette området snart danne en stor lomme som bakterien trekkes inn i. Til slutt omsluttes bakterien helt av membran på alle sider, og lommen avsnøres så forbindelsen med overflaten blir brutt. Nå befinner bakterien seg inne i makrofagen, riktignok innkapslet i et lag med membran. Selve fordøyelsesprosessen inkluderer blant annet at det pumpes syre og blekemiddel (peroksyd) inn til bakterien, så den blir drept. Deretter smelter bakterieposen sammen med et lite celleorgan som kalles lysosomet og som er fullt av fordøyelsesenzymer. Slik blir bakterien brutt ned til sine enkelte bestanddeler, til fettsyrer, sukkerarter og aminosyrer.

Makrofager og bakterier er utvilsomt fiender. Derfor har mange bakterier utviklet strategier for å unngå makrofagenes nådeløse renholdsverk. Noen bakterier tåler syre eller ødelegger blekemiddelet og blir derfor ikke drept inne i makrofagen. En velkjent bakterie som oppfører seg slik er tuberkulosebakterien, den tåler syre og kan leve i mange år i kroppen, innkapslet i makrofager.

Fett nok!

En av mine største leseopplevelser som ung student er kapitelet om biologiske membraner i Stryers biokjemi. Teksten handler om hvordan cellenes yttergrense er bygget opp. Løsningen er like genial som enkel: Såpe! Jeg ble så begeistret at jeg gav bort et eksemplar av boken til en venninne, Stryer var jo minst like spennende som en krimroman! Men hva har det med immunforsvaret å gjøre?

Kroppen består av noen milliarder celler. Cellene i kroppen kan tenkes på som et lite samfunn, der de ulike oppgavene er fordelt mellom medlemmene. En viktig funksjon er å forsvare samfunnet mot inntrengere og fiender, og det tar immunforsvarets celler seg av. Disse cellene opererer i høy grad hver for seg, og jeg synes det er vanskelig å snakke begeistret om immunforsvaret uten å snakke om hva enkelt-celler er istand til å gjøre. For eksempel kan immuncellene snakke med hverandre, ta på hverandre, spise hverandre, drepe hverandre og bevege seg ut av blodkarene og inn mellom alle de andre cellene i kroppen for å sjekke at alt står bra til. Så hvordan ser en celle ut? Hva består den av sånn helt ytterst?

Yttergrensen må være enkel, stabil og tillate kommunikasjon fra omverdenen til cellens indre. Både inne i og utenfor cellen er det mye vann. Vannmolekylet H2O er litt elektrisk ladet. Det betyr at også stoffer som skal være stabilt blandet med vann, må ha en liten elektrisk ladning. Fett har ingen elektrisk ladning. For å vaske bort fett trenges det derfor såpe. Såpemolekylene er fettaktige i den ene enden, og elektrisk ladet i den andre, og kan derfor blandes i både vann og i fett. .

Cellens yttermembran er laget av et dobbelt fettlag, en såpehinne

Og nå kommer jeg til poenget: Cellenes yttergrense er laget av et dobbelt lag med såpe. Såpemolekylene er ordnet sånn at de fettaktige delene vender inn mot midten av det doble såpelaget, mens de elektrisk ladete endene stikker ut mot vannet på innsiden eller utsiden av cellen. Denne ordningen gir en stabil hinne, eller membran som utgjør cellenes ytre begrensning.

Såpehinnen gjør at proteiner enkelt kan festes i membranen, og sikre informasjonsoverføring mellom utsiden og innsiden av cellen. Såpehinnen er i tillegg «flytende», slik at proteiner festet til i cellemembranen i prinsippet kan flytte seg fritt i såpehinnens plan. Løsningen er så genial at den samme type såpehinne også brukes til å lage en rekke små organer inne i cellen.

Og det er så enkelt at selv barn kan lage noe liknende: Såpebobler.

Blogginnlegg av Anne Spurkland, publisert 18.09.12