Eliteskolen

Jeg er sterk tilhenger av enhetsskolen, at alle i Norge går på den samme skolen, uansett spesielle talenter eller lærevansker. Det er mange gode grunner til det, ikke minst at de aller flinkeste får brynet seg på folk som ikke er fullt så skoleflinke og omvendt. Immunforsvarets T-celler har sin skole i thymus. Denne skolen er så langt unna den norske enhetsskolen som det er mulig å komme.

Thymus er et lite organ som ligger øverst i brystkassen, foran hjertet. På norsk kalles den brisselen og er regnet av mange som et kulinarisk høydepunkt. Immunforsvarets T-celler utdannes i thymus, og det er rett og slett derfor de heter T-celler. Utdannelsen av T-celler i thymus er ekstremt tøff. De elevene som stryker dør, enten av mangel på stimulering eller fordi de tvinges til programmert celledød.

T-cellene utdannes i thymus. De som ikke klarer å lage en fungerende reseptor dør. De som reagerer for sterkt på kroppens egne peptider bundet til HLA blir drept. Bare 5% av T-cellene overlever.

T-cellene utdannes i thymus. De som ikke klarer å lage en fungerende reseptor dør. De som har en reseptor som reagerer for sterkt på kroppens egne peptider bundet til HLA blir drept. Bare 5% av T-cellene overlever thymus og blir sendt ut i kroppen som modne T-celler. E=epitelcelle, APC=antigenpresenterende celle.

Utdannelsen foregår i to trinn, for enkelhets skyld kan vi kalle det barnetrinnet og ungdomstrinnet. T-cellene fødes i beinmargen og reiser med blodet til thymus, der de begynner på barnetrinnet. Barneskolen foregår i de ytre delene av thymus, i barken. Når de begynner på skolen, er de fortsatt umodne og har ingen reseptor på overflaten slik modne T-celler har. Det første de begynner med, er derfor å lage den ene halvdelen av T-cellereseptoren. Hvis de lykkes, går de videre og lager den andre halvparten. For hvert trinn blir forsøket testet for om reseptoren virker, altså at den både kan binde seg til HLA-molekyler og gi et signal inn i T-cellen. Når T-celleelevene har produsert en T-cellereseptor som fungerer, har de bestått barneskoleeksamen og kan fortsette videre på ungdomsskolen. Den er lokalisert til det indre av thymus, i thymusmargen.

På ungdomsskolen skal T-cellene sjekkes for om de vet forskjellen på hva som er «meg» og hva som er alt annet. I thymusmargen finnes det antigenpresenterende celler som produserer mange av kroppens ulike proteiner, og viser disse fram som peptider i gropa på HLA-molekylene til T-celleelevene. De elevene som har laget en T-cellereseptor som binder seg spesielt godt til disse peptid-HLA-molekylkombinasjonene, vil få et kraftig signal sendt inn i cellen. Signalet vil starte programmet for celledød, og cellene dør i apoptose. Bare de T-cellene som har laget T-cellereseptorer som ikke finner noe å binde seg til i thymusmargen, består eksamen. De «vet» altså forskjellen på kroppens egne proteiner og alle andre og får slippe ut i resten av kroppen.

Vi regner at bare omtrent fem prosent av alle T-cellene som starter på thymusskolen består de ulike testene og kommer ut i kroppen som modne T-celler. Alle de andre dør i forsøket på å lage en fungerende T-cellereseptor eller i kvalitetssjekken for om de reagerer på kroppens egne proteiner. Heldigvis er strykprosenten mye lavere i norsk skole, og konsekvensene for de som stryker er langt mindre dramatiske.

Blogginnlegg av Anne Spurkland, publisert 15. januar 2013

counter for wordpress

Jeg er meg og du er deg

Da min søster var 4 år fikk hun kusma. Takket være barnevaksinasjonsprogrammet er sykdommen nå svært sjelden i Norge. Kusma er en virusinfeksjon i spyttkjertlene, som kan hovne ganske dramatisk opp. Min søster var ekstra kraftig rammet. Da hun en morgen så seg i speilet, kom det ettertenksomt: «Kommer jeg fortsatt til å hete Gina?»

Replikken har blitt stående i vår familiehistorie som et lysende eksempel på et barns skarpe observasjonsevne og identitetsutvikling. Hva vil det si å være meg? Vil jeg fortsette å være meg uansett? Å ha klart for seg at jeg er meg og du er deg, er et viktig steg på veien til å bli et selvstendig, modent menneske.

Immunforsvarets T-celler må være sikre på hva som er "meg", og hva som er "ikke meg".

Immunforsvarets T-celler må være sikre på hva som er «meg», og hva som er «ikke meg». (APC=antigenpresenterende celle)

Slik er det med immunforsvaret også. Det er kritisk nødvendig at immunforsvarets celler vet hva som er «meg» og hva som er «fremmed». Immunforsvaret har kraftige våpen for å bekjempe invaderende mikrober og syke egne celler. Hvis disse våpnene rettes mot kroppens friske celler, kan vi bli alvorlig syke. Slike sykdommer (for eksempel leddgikt og diabetes) kalles autoimmune, fordi immunforsvaret angriper kroppens selv.

Immunforsvaret er et toegget sverd. Det er bra å ha et kraftig våpen for å bekjempe inntrengere. Men når det samme våpenet rettes mot egne celler blir det en alvorlig trussel. Et sterkt immunforsvar kan derfor også bety økt risiko for å få en autoimmun sykdom. Det blir som i USA, der svært mange har skytevåpen. Å kunne forsvare seg selv er en grunnlovsfestet rett ingen politikere tørr å rokke. Konsekvensen er at i USA er det en dramatisk høy risiko for å bli skutt og drept, sammenliknet med andre land der folk stort sett ikke har skytevåpen.

For meg som immunolog har derfor det populære begrepet å «styrke immunforsvaret» uklar betydning. Det er mye viktigere at immunforsvaret klarer å skille «meg» fra alt annet, enn at det blir enda sterkere bevæpnet. Hvordan immunforsvaret klarer dette skillet er fortsatt ikke fullt forstått. Det er også mange ubesvarte spørsmål knyttet til hvorfor immunforsvaret tilsynelatende mister evnen til å overse eget vev så autoimmune sykdommer oppstår.

Min søster ble usikker på om hun fortsatt var seg selv i forbindelse med en infeksjonssykdom. Det samme kan skje med immunforsvaret. Når vi blir invadert av en mikrobe, vil immunforsvaret mobilisere og enkelte T-celler og B-celler vil bli aktivert for å bekjempe mikroben. Noen ganger vil disse T-cellene og B-cellene ikke lenger se forskjell på eget vev og mikroben. Hvis det skjer, kan det hende at selv etter at mikroben er borte fra kroppen, vil immunforsvaret fortsette kampen, men nå mot eget vev.

Autoimmunitet og hvordan kroppen skiller eget fra fremmed vil jeg skrive en god del mer om på bloggen etterhvert.

Blogginnlegg av Anne Spurkland, skrevet 6 desember 2012

Et hav av farer

Kroppen møter hele tiden mikrober som utgjør en mulig eller virkelig trussel mot kroppens overlevelse. Utfordringen for immunforsvaret er å oppdage enhver mulig trussel mot kroppen, uansett hvordan den ser ut og hvilken form den har. Så hva er det immunforsvaret reagerer på?

Proteinenes byggesteiner kan settes sammen på en nesten uendelig antall måter. Kroppen bruker bare noen få av dem.

Både kroppen og mikrobene er bygget opp av proteiner, karbohydrater og fett. Av disse tre byggematerialene er det i særklasse proteinene som er de mest varierte. Et protein består av en kjede av sammenhektede byggesteiner, eller  aminosyrer. Rekkefølgen på aminosyrene bestemmer proteinets egenskaper. Hvordan proteinene i kroppen skal være bestemmes av genene våre. Siden vi har et begrenset antall gener, er også kroppen bygget opp av et begrenset antall proteiner.

Mikrobene vi møter er stort sett bygget opp av helt andre proteiner enn dem som finnes i kroppen. Det er 20 ulike aminosyrer som blir brukt både i kroppen og av mikrobene. De kan settes sammen i en hvilken som helst rekkefølge, i kjeder som bestå av noen få til flere tusen aminosyrer. Det er derfor et hav av mulige fremmede proteiner som immunforsvaret skal kunne oppdage og reagere på.

En del av løsningen på denne utfordringen ligger i HLA-molekylenes oppbygning og funksjon. Disse molekylene har en fordypning på overflaten, der det er plass til å binde en kort proteinfragment, et peptid på 8-9 aminosyrer. Peptidet kan komme fra kroppens egne proteiner eller fra proteinene til en mikrobe. HLA-molekylene finnes på alle kroppens celler og har som funksjon å vise fram peptider fra proteiner som finnes inne i cellene. Immunforsvarets T-celler sjekker hele tiden innholdet i HLA-molekylene. Så lenge det bare er peptider fra kroppens egne proteiner i cellene, vil T-cellene forholde seg rolig. Men hvis det dukker opp et peptid fra en mikrobe i et HLA-molekyl, er det nok til at T-cellene reagerer. Det vil sette igang en immunreaksjon som har som mål å fjerne eller uskadeliggjøre mikroben.

Blogginnlegg av Anne Spurkland, 8.9.12