Kroppen – den ultimate læremester

Dersom hjernen vår var så enkel at vi kunne forstå den, ville vi vært for dumme til å forstå den. Dette ordtaket illustrerer hvor fantastisk kompleks og genial menneskekroppen er. Vi utgjør scenen for utallige finurlige samspill hver eneste dag, hvorav flesteparten ikke en gang er kjente for oss.

Kroppen er altså en oppsetning som selv den beste teatersjef bare kan drømme om å gjenskape. Derfor virker det selvsagt at vi forsøker å bli inspirert av, eller enda bedre; stimulere, kroppens egne systemer når vi skal bekjempe sykdom.

De siste årene har det blitt rettet mer fokus mot nettopp dette – vi forsøker å fremstille legemidler som etterligner hvordan kroppen selv responderer ved sykdom. Et eksempel er såkalt immunterapi – som er i vinden som kreftbehandling. Et annet er biologiske medisiner, som skiller seg fra vanlige medikamenter ved at de fremstilles fra levende celler eller vev. Dette kan være mikroorganismer som virus og bakterier, eller organer og vev fra dyr og planter.

Biologiske medisiner tar sikte på å forhindre betennelser. Betennelse er en tilstand som nok er kjent for de fleste. Selv om det oppleves som et onde, er det faktisk kroppens måte å behandle seg selv på. En normal betennelsesreaksjon vil føre til uskadeliggjøring av inntrengeren, og normalt også reparasjon av skaden i vevet.

Det finnes likevel betennelsesreaksjoner som i seg selv fører til skade og sykdom. Det hender nemlig at kroppens eget immunforsvar feiltolker kroppens egne celler som inntrengere, og dermed setter i gang en betennelsesreaksjon for å nøytralisere trusselen. Dette kalles autoimmunitet, og er grunnen til at pasienter med for eksempel leddgikt opplever kroniske betennelser. Med biologiske medisiner vil vi altså hemme eller blokkere spesifikke trinn i denne betennelsesprosessen.

Disse medisinene har bidratt til store fremskritt i behandlingen av flere autoimmune sykdommer, deriblant leddgikt. Biologiske medisiner er på ingen måte en homogen gruppe legemidler, og virkningsområdene varierer i stor grad.

Flere av medisinene inneholder spesialdesignede forsvarsstoffer lik de kroppen selv bruker – såkalte antistoffer. Antistoffer er en viktig del av vårt naturlige immunsystem, og spiller for eksempel en viktig rolle for funksjonen av vaksiner. Det er antistoffer som binder seg til fremmede stoffer i kroppen, og de får i gang en immunrespons. Remicade og Humira er eksempler på biologiske medikamenter som består av spesialdesignede antistoffer. De er faktisk sammensatt av spesielt utplukkede antistoffdeler fra både mus og menneske, for å få den nøyaktige virkningen vi er ute etter. I motsetning til kroppens egne antistoffer, som binder fremmedstoffer, hemmer disse et viktig stoff i betennelsesprosessen, TNF-alfa. Optimalt sett får man dermed ikke betennelser – de stoppes på halvveien.

Et paradoks med slik behandling er imidlertid at kroppen kan utvikle antistoffer mot antistoffene i medisinen. Dette skjer dersom kroppen oppfatter de tilførte stoffene som fremmede. Når vi tar en vaksine ønsker vi en slik reaksjon for å bli immun mot den aktuelle sykdommen. Dette ønsker vi naturlig nok ikke ved bruk av biologiske medikamenter, da dette potensielt kan nøytralisere effekten av legemidlet. I verste fall kan dette medføre livstruende reaksjoner på medisinen. Derfor er man nøye i oppfølgingen av pasientene som bruker denne type medisiner.

Denne problemstillingen illustrerer en ugjendrivelig sannhet som preger all vitenskap: For hver ny oppdagelse, åpenbares nye spørsmål. Dette er ikke mindre sant for legevitenskapen, som befatter seg med den uendelig avanserte menneskekroppen. Likevel er det meningsfullt å oppdage nye prosesser og mekanismer, særlig når vi kan sette prosessene i arbeid for å bedre menneskers livskvalitet. Kroppen selv går legevitenskapen en høy gang hva gjelder behandling av sykdom. Vi har allikevel tatt det viktigste steget på veien – vi har skjønt at vi har uendelig mye å lære!

Bloggpost av Siri Hernes Flatmark, publisert 6. mars 2017

Immunsystemets selvmordsbombere

Immunsystemet er et komplisert samarbeid mellom ulike celler som konstant jobber for å holde kroppen frisk. I skyggen av immunsystemets mer kjente B- og T-celler, skjuler det seg en hær av hardtarbeidende celler som er villige til å ofre sitt eget liv for at kroppen skal overleve.

Angrepet er i gang! Alarmen uler og varsellampene blinker. Hvis ingenting gjøres, kan fienden forårsake stor skade og i verste fall vil menneskeliv gå tapt. Angriperen er en ukjent mikroorganisme som har brutt seg inn gjennom kroppens forsvarsmur av hud og slimhinner. Alarmen er en strøm av molekyler som slippes ut i blodet, og som varsler om at fare er på ferde.

Kroppen har heldigvis en plan. Først må fienden identifiseres, deretter må et tilpasset våpen produseres i så mange kopier at fienden utslettes. Men en slik prosess vil ta lang tid, og hvis fienden ikke holdes i sjakk ved angrepsstedet lenge nok, kan den raskt gjøre uopprettelig skade. Heldigvis er kroppens forsvarsmur bemannet. I skyggen av immunsystemets helter, B- og T-cellene, finner vi andre hardtarbeidende celler som utgjør kroppens førstelinjeforsvar, blant annet nøytrofile granulocytter.

Nøytrofile granulocytter tilhører det vi i kaller det medfødte immunforsvaret. Dette er kroppens førstelinjeforsvar som gir en rask og generell immunrespons mot enhver av de utallige forskjellige mikroorganismene som kunne tenke seg å invadere den. Gjennom molekyler på celleoverflaten «lukter» de nøytrofile granulocyttene seg frem til det stedet hvor det molekylære alarmsignalet fra angrepet er sterkest. Her går de ut fra blodårene og inn i det infiserte vevet. Når de kommer frem til riktig sted, bidrar de til å forsterke alarmsignalet, slik at man på kort tid får samlet mange nøytrofile granulocytter.

Samtidig begynner B- og T-cellene i det adaptive immunforsvaret å analysere den invaderende mikroben ved å prøve å finne mikrobens molekylære merkelapp. Deretter lages et spesialtilpasset våpen som gjenkjenner og ødelegger alt med denne merkelappen, men produksjonen av våpenet tar minst en uke. Derfor må de nøytrofile granulocyttene, med hjelp fra andre immunceller, holde igjen inntrengeren lenge nok til at det mer effektive målrettede våpenet er på plass.

De nøytrofile granulocyttene er spesielt viktige når den angripende mikroorganismen er en bakterie. Da kan de bruke overflatemolekylene sine til å finne bakteriene og spise dem. Ulike varianter av disse overflatemolekylene finnes hos alle cellene som er med i det medfødte immunsystemet. De går under navnet Pattern recognition receptors (PRR) og kan ved hjelp av ulike strukturelle kjennetegn identifisere hva slags type mikroorganisme som har angrepet kroppen denne gangen. Når de nøytrofile granulocyttene har funnet en bakterie, spiser de den opp ved å omslutte den med sin egen cellemembran. Deretter tilintetgjøres bakterien ved hjelp av bakteriedrepende stoffer granulocytten oppbevarer i blærer, kalt granuler (derav navnet på cellene).

De nøytrofile granulocyttene har også en annen måte å hindre bakteriene i å spre seg, de kan nemlig fange dem i et NET (Neutrophil extracellular trap), et slags garn av DNA-tråder fra cellekjernen, blandet med de bakteriedrepende proteinene fra granulene. Ulempen med denne metoden er at hver granulocytt bare kan lage ett NET, for garnet er et resultat av cellens selvmordsbombeangrep. Et effektivt forsvar som fanger flere mikrober enn det cellen hadde klart å spise.

Det er viktig å sette pris på sine nøytrofile granulocytter, løfte dem frem i lyset og takke dem. Hos pasienter med for få nøytrofile granulocytter i blodet (nøytropeni) kan selv et papirkutt gi infeksjon og feber, selv om den adaptive delen av immunsystemet fungerer som det skal. De er mindre kjente enn de tilsynelatende smartere cellene i det adaptive immunsystemet, men takket være deres godhjertede selvmordbombeangrep får immunsystemets mer kjente helter tid til å lage et målrettet våpen som til slutt vil bekjempe fienden.

Bloggpost av Alexander Magnus Kopperud, publisert 13. februar 2017

Vintersesongens største bekymring

En skikkelig snørrete febervarm unge på trappa til barnehagen. To store blå øyne titter skrått opp på deg. Jobben og karrierelivet kaller, men i dag kaller mammaoppgavene. Hjemmekontor neste. Pokker ta denne halsbetennelsen!

Vi kjenner alle konsekvensene av betennelsen. Hovne mandler, snørr som renner som oppkjørte skiløyper fra nesa til minstemann og feber. Velkjente og hatede konsekvenser, men allikevel elskede konsekvenser av at vårt immunforsvar jobber på høygir for å gjøre oss friske.

Først en betennelsesforklaring: Se for deg vevet som en eng med et høyt tre, i treet sitter to speidere med kikkert. Nede på enga går det andre speidere. De er alle på utkikk etter inntrengere. På veien nedenfor er det en stri strøm av biler med passasjerer av ulik type. De ulike passasjerene er ulike type blodceller, røde blodceller og blå immunceller, veien de er på er en blodåre.

siste-forsok

I det en utkikker får øye på noe unormalt, roper han ut. Han roper på mange språk og roper om hjelp på flere ulike måter. Veien blir breiere slik at strømmen av biler med mennesker blir større. De som gjenkjenner kallesignalet kommer seg ut av veien og inn på enga. Samtidig drar en utkikker fra engen av sted til en kontrollsentral (lymfeknute) for å finne bedre forsterkninger. Stadig flere folk kommer til engen fra veien, alle er av samme type og alle er blå.

immunologi-2

De blå menneskene som er tilstede klarer sammen å bekjempe inntrengerne.

Samtidig i en lymfeknute i nærheten:

immunologi-3

På bestilling, med oppskrift på hvilken inntrenger som er tilstede, går ulike folk i lymfeknuten sammen for å lage det perfekte våpenet mot inntrengeren. Angriperen slippes ut i blodet og vil være i blodårene i hele kroppen, også der hvor inntrengeren er. Angriperen produsert i lymfeknuten kalles antistoff.

Slik jobber immunforsvaret. En bakterie eller noe annet uønsket kommer inn i vevet. I vevet er det faste celler som holder utkikk. De finnes i flere ulik typer. Noen er celler som oppdager inntrengeren, spiser litt av den og gir beskjed videre i systemet at det er uønskede gjester tilstede. Disse kalles makrofager. Beskjeder som sendes fra makrofager og cellene i blodåreveggen er pyrogene cytokiner (blant annet IL-1 og IL-6) som fører til feber. De gir også økt produksjon av CRP i lever og frislipp av leukocytter fra beinmargen.

Andre utkikkere er dendrittiske celler. Når de har oppdaget inntrengeren drar de avgårde til lymfeknuten for å rekruttere spesialiserte celler og danne antistoff mot denne inntrengeren. I lymfeknuten vil en T celle hjelpe en B celle å lage antistoff.  Dette skjer ved at B cellen modnes til en plasmacelle som lager antistoff og sender dette ut i blodet.  For å lage nok antistoff behøver prosessen celledelinger, og det er denne økningen i celleantall som gir hovne lymfeknuter. Produksjonen av antistoff skjer etter «bestilling» ut ifra inntrengerens design.

Når beskjeden om inntrengere gis, vil dette også føre til at blodårene får større diameter, det skjer en vasodilatasjon. De blir også mindre tette, slik at det blir lekkasje ut i vevet. Dette er årsaken til hevelsen som oppstår ved betennelse.

Cellene som kommer fra blodbanen fra beinmargen og som alltid er tilstede i blodbanen, her illustrert ved små blå mennesker, kalles nøytrofile granulocytter. De er gode til å spise, eller fagocytter, inntrengere, men ikke veldig spesialiserte. De er gode til førstelinjeforsvar.

Så lovpris feberen, et evig bevis på immunforsvarets intense kamp. Klapp i hendene av ungens slappe kropp og rennende nese. Immunforsvaret er på jobb, og du får ha hjemmekontor. Egentlig en god deal.

Bloggpost av Hanna Johannessen, publisert 8. februar 2017