Yang og Yin

Yang og Yin er gamle kinesiske begreper for grunnkreftene som skaper orden i naturen og i menneskene. De to elementene utfyller hverandre gjensidig. Det finnes mange slike par av tilsynelatende motsetninger: natt og dag, hånd og hanske, nøkkel og lås. Immunologien har sin egen versjon av Yang og Yin, nemlig antistoff og antigen. Les videre

Marve

 AB rhesus minus. Få har gjort mer for å spre kunnskap om blod og blodgiving i Norge enn Marve Fleksnes (Rolv Wesenlund, som nylig gikk bort). For folk i min generasjon, som så på TV på begynnelsen av 70-tallet, ble blodtypen banket inn med latter: AB rhesus minus. Den sjeldneste og fineste blodtypen av dem alle. Som tilhørte Marve.

Et av de første tegnene på at vi er ulike ikke bare utenpå, men også inni, oppdaget man når man begynte å studere blodet. Blod inneholder i tillegg til immunforsvarets hvite blodlegemer, også røde blodlegemer og blodplasma med blant annet antistoffer. Endel av disse reagerer på de røde blodlegemene, hos andre personer vel å merke.

For å oppdage disse antistoffene trenges det blodprøver fra en 4-5 personer, der blodcellene får synke ned mot bunnen av røret. Deretter samler man opp det gule blodserumet på toppen. Hvis man nå blander serum fra en person med de røde blodlegemene fra hver av de andre personene, vil man oppdage at de røde blodlegemene av og til klumper seg når det fremmede blodserumet tilsettes. Det inneholder antistoffer mot de røde blodlegemene.

Legen Karl Landsteiner fikk Nobelprisen i medisin for denne oppdagelsen. Han så at man kan dele folk inn i ulike blodtyper, O, A, B og AB. Blodtype O har antistoffer mot A og B, blodtype A har antistoffer mot B, og vice versa, mens AB har ikke antistoffer mot hverken A eller B. Dette har konsekvenser for blodoverføring. Folk med O-type kan gi blod til alle (etter at blodplasma med antistoffene er fjernet), mens AB kan blod fra alle. Og ja: A kan få fra O og A, B kan få fra O og B, men O bare kan få fra O, fordi hun har antistoffer som umiddelbart ødelegger A eller B blodlegemer.

Nå vet vi at A og B er bestemte sukkermolekyler som finnes ikke bare på røde blodlegemer, men også på alle celler vi har i kroppen. Genene som koder for A og B gir varianter av et enzym, som kan feste slike spesielle sukkermolekyler på proteiner i kroppen. O mangler enzymet, og har altså ikke disse sukkermolekylene.

Røde blodceller (RBC) kan ha liknende sukkermolekyler som bakterier. De med AB blodtype har derfor ikke B-celler som kan danne antistoffer mot bakteriene. De med O blodtype derimot, som mangler sukkermolekylene, har slike B-celler som danner antistoffer mot bakterier i tarmen.

Røde blodceller (RBC) kan ha liknende sukkermolekyler som bakterier. De med AB blodtype har derfor ikke B-celler som kan danne antistoffer mot bakteriene. De med O blodtype derimot, som mangler sukkermolekylene, har slike B-celler, og danner derfor A- og B-antistoffer mot bakterier i tarmen (og mot RBC fra personer som har A og eller B).

Antistoffene som lages mot A og B er av IgM-type. Vi tror de dannes som en reaksjon på bakterier i tarmen. Det er bare de som mangler enten A eller B eller begge deler som vil danne antistoffer mot liknende sukkermolekyler på bakterier. De som har slike sukkermolekyler vil fjerne alle B-celler som har reseptorer som kan binde seg til sukkermolekylene. Det skjer fordi immunforsvaret har sikkerhetskontroller så vi unngår å få B-celler som reagerer på kroppens eget vev.

Hvorfor har vi ulike blodtyper og sukkermolekyler? Det har trolig noe å gjøre med bedre overlevelese i visse situasjoner. Det har sannsynligvis av og til opp igjennom historien vært en fordel å ha enten A eller B molekyler på overflaten av kroppens celler. Og noen ganger har det vært mest fordelaktig å ikke ha noen av dem. Slik får man en befolkning der det både finnes gener for den ene og den andre muligheten.

Etter mye fram og tilbake, blant annet fikk blodbanken et konstruktivt forslag om å lage et «diskret, lite» skilt som kunne festes på brystet: «Jeg er blodgiver«, fikk Marve gitt blod. Samme dag skar han seg i hånden med et kjøkkenredskap. Legevakt. Blodoverføring. Konklusjon: Gi blod! (Og takk, Rolv Wesenlund, for bidraget til blodgiversaken!)

PS For ordens skyld: Rhesus blodtypen dukker opp som tema i et eget blogginnlegg.

Blogginnlegg av Anne Spurkland, publisert 6. september 2013

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