Det uspesifikke immunforsvaret


posted October 14, 2013 by Lars-Kristian Eriksen

Kommer mikroorganismer seg forbi vårt ytre immunforsvar, møter de det indre uspesifikke immunforsvaret. Den kan deles inn i en cellulær del, og en ikke-cellulær del, og som vi leste i forrige bloggpost,vil en aktivering av denne delen av immunforsvaret igangsette det vi erfarer som betennelse.

Denne delen av immunforsvaret er medfødt, og kjennetegnes av at det ikke kan lære seg å kjenne igjen spesielle mikroorganismer. I forrige bloggpost tok vi for oss den ytre delen, og i denne skal vi derfor fokusere på den indre delen.

De hvite blodcellene

For å få en bedre oversikt over det indre immunforsvaret vårt, skal vi ta en rask titt på de forskjellige typene hvite blodceller, og så se videre på de som deltar i reguleringen av det indre uspesifikke immunforsvaret.

  • Granulocytter
    • Nøytrofile granulocytter
    • Basofile granulocytter
    • Eosinofile granulocytter
  • Monocytter
  • Lymfocytter
    • B-lymfocytter
    • T-lymfocytter

Det som kan være viktig å legge merke til her, er at lymfocyttene er en del av det spesifikke immunforsvaret (dette skal vi se på senere), og at monocytter er umodne forstadier til makrofagene. Når monocyttene går fra blod til vev, går de fra å være monocytter til å bli makrofager (storspisere).

Det uspesifikke celleforsvaret utøves først og fremst av de nøytrofile granulocyttene og makrofager. Sammen med lymfocyttene, som er en viktig del av det indre spesifikke immunforsvaret, utgjør disse to typene hovedvekten av hvite blodceller i kroppen vår.

Nøytrofile granulocytter

Nøytrofile granulocytter utgjør stormtroppene i det cellulære uspesifikke immunforsvaret. Ca én time etter at det har skjedd en immunreaksjon, i form av f.eks en infeksjon, kommer disse cellene strømmende til området. I benmargen finnes det store lagre av nøytrofile granulocytter som slippes ut om det skjer en immunreaksjon, slik at mengden som strømmer til det aktuelle området kan være svært høy. I klinikken bruker man å telle de hvite blodcellene i en liten mengde blod, dette forteller oss om immunforsvaret er aktivert eller ikke. Under tellingen differensialteller man også de hvite blodcellene, slik at man kan avgjøre hvilke type infeksjon det er snakk om. Er antallet nøytrofile granulocytter høyt, tyder det på en bakteriell infeksjon. De nøytrofile granulocyttene har flere egenskaper som gjør det spesielt effektive til å bekjempe denne type infeksjon:

  • Amøboide bevegelser – En nøytrofil granulocytt kan forandre form ved at den først sender ut en utløper, og deretter transporteres resten av cytoplasma gjennom denne utløperen. Selve prosessen kalles piapedese, og benyttes f.eks når de nøytrofile granulocyttene skal bevege seg fra blodbanen ut i vevet under diapedesen.

Amøboid bevegelse, kilde: Scienceblogs.com

  • diapedeseKjemotakse – Ved en betennelse skilles det ut betennelsesmediatorer fra ødelagte celler, bakterier, makrofager etc. Disse stoffene trekker til seg nøytrofile granulocytter over avstander på 0,1 mm. Det høres ikke mye ut, men ute i vevet er det aldri mer enn 0,03 – 0,05 mm til nærmeste kapillær. Kjemotaksiske stoffer kan dermed få en hel hær med nøytrofile granulocytter til å bevege seg mot det betente området ved hjelp av amøboide bevegelser.
  • Fagocytose – Dette er den viktigste funksjonen til de nøytrofile granulocyttene, og innebærer at cellemembranen omslynger den fremmede organismen og tar den opp ved endocytose. Mikroorganismene blir da omgitt av en “kappe” fra cellemembranen og smelter sammen med en eller flere lysosomer på innsiden av granulocytten. Lysosomene er fulle av enzymer som bryter ned mikroorganismen til mindre partikler.

Makrofager

Monocytter er umodne hvite blodceller med liten evne til å bekjempe inntrengere. Disse sirkulerer i blodet før de beveger seg ut i vevet hvor de går fra å være monocytter til å bli makrofager (storpisere) . Noen av makrofagene forblir på ett og samme sted og kalles stasjonære makrofager. Disse finner du i huden, leveren, milten og lugealveolene, og fungerer som vaktposter som rydder opp i døde eller skadde celler, og fagocyterer bakterier eller andre inntrengere. Makrofagene lever i flere år, i motsetning til de nøytrofile granulocyttene som ofte går til grunne når de bekjemper bakterier. Makrofagene kan også fagocytere store partikler, f.eks nøytrofile granulocytter, røde blodceller og døde vevsrester. Aktive makrofager og nøytrofile granulocytter har også evnen til å aktivere det spesifikke immunforsvaret, dette gjør de ved å skille ut et signalstoff som heter cytokiner.

Et stort helseproblem i dagens samfunn er autoimmune sykdommer, for hvordan vet immunforsvaret vårt hva som er våre egne molekyler eller  friske celler, og hva som ikke er det? For det uspesifikke immunforsvaret sin del, er det en rekke faktorer som sørger for at dette fungerer som det skal hos de aller fleste. For å kunne fagocytere må de fagoterende cellene binde seg til overflaten på det som skal fagocyteres. Dette gjør de best på celler med ru overflate, som er tilfellet ved ødelagte celler og vev. Under bakterielle infeksjoner dannes det noe som heter opsoniner (f.eks antistoffer, mer om dette senere), dette er substanser som binder den fagocyterende cellen til overflaten på bakterien, og dermed øker fagocytosen.

Akuttfaseproteiner

Til nå har vi sett på den cellulære delen av det uspesifikke immunforsvaret, resten av dette blogginnlegget skal vi se nærmere på den ikke-cellulære delen, og først tar vi for oss akuttfaseproteiner.

Akuttfaseproteiner er en gruppe plasmaproteiner som leveren umiddelbart begynner å produsere ved infeksjon og vevsskade. Enkelte av akuttfaseproteinene kan virke som antiproteinaser og hemmer dermed virkningen av de proteinspaltende  enzymmolekylene fra de fagocyterende cellene. Dette kan beskytte celler og vev mot å bli skadet i forløpet av betennelsesprosessen. Noen akuttfaseproteiner har også opsonin virkning, og stimulerer dermed til økt fagocytering (se lenger oppe).

Det viktigste akuttfaseproteinet er uten tvil C-reaktivt-protein (CRP). Dette brukes ofte i klinisk praksis for å måle grad av infeksjon, og for å se om infeksjonen er bakteriell eller viral. Ved bakterielle infeksjoner stiger CRP kraftig, mens den ved virale ikke stiger like mye. CRP kan også stige ved betennelser som ikke skyldes infeksjoner av bakterier eller virus. CRP har immunologisk effekt ved at det stimulerer til fagocytose (opsonin virkning), i tillegg til at det aktiverer komplement (se under).

Komplementsystemet

Komplementsystemet består av omtrent 20 spesielle plasmaproteiner, fordelt i 9 grupper ved navn C1 – C9. Disse produseres hovedsaklig i leveren og sirkulerer i blodet. De aktiveres på ulike måter, først og fremst av antistoffer (kommer i senere bloggpost), men også av molekyler som finnes på overflaten av enkelte bakterier og av CRP. Det viktigste er at de aktiveres ved infeksjoner, og at aktiveringen leder til en kaskadereaksjon hvor de forskjellige faktorene aktiverer hverandre. De aktiverte proteiene har ulike egenskaper:

  • C2 – Vasodilaterende, øker permeabilitet i kapillærer ved å frisette Histamin fra mastceller.
  • C3 – Opsoninvirkning. binder seg til overflaten avbakterier og fremmer fagocytose.
  • C5-7 – Kjemotaksiske, dvs at de tiltrekkerseg fagocyterende celler.
  • C5-9 – Danner tilsammen “Membrane attack complex” (MAC). De fem proteinene binder seg sammen og danner en pore i membranen på bakterien, slik at Na+ lekker inn. Dette fører til at vann følger etter (osmose) og bakteriene sprekker. MAC aktiveres av antistoffer som er bundet til bakteriene, og er således et samarbeid mellom det ikke-cellulære uspesifikke immunforsvaret, og det spesifikke.

For å oppsummere, så vil komplementsystemet ha følgende virkninger:

  • Stimulere til fagocytose ved å ha opsoninvirkning.
  • Virker som kjemotaksiner.
  • Øker permeabiliteten i kapillærer.
  • Ødelegger mikroorganismer ved å skade cellemembranen.

Interferoner

Dette er en gruppe proteiner som skilles ut av cellene våre når de er infisert med virus, og fører til at naboceller produserer enzymer som hemmer virusformeringen.

Kilder:

Qybele.no

Sand, O. Sjaastad, Ø, V. Haug, E. (2010). Menneskets fysiologi (1 utgave, 6 opplag). Oslo: Gyldendal Norske Forlag AS