Immunforsvaret kan bli kroppens atombombe

Hvis immunsystemet vårt reagerer for sterkt, som mot covid-19, kan overreaksjonen bli som en atombombe i kroppen.

Foto: Mostphotos

Covid-19 har satt immunologien på kartet. Tidligere var immunologi et fag bare for de spesielt interesserte. Nå er mange blitt interessert. Pandemien har derfor vært en øyeåpner for hvorfor vi har et immunforsvar, poengterer Anne Spurkland, professor i anatomi på Avdeling for molekylær medisin ved Universitetet i Oslo. Hun er en av universitetets fremste immunologer og utga for noen år siden den populærvitenskapelige boken «Immun», som handler om kroppens evige kamp for å overleve.

Den viktigste forklaringen på de mange dødsfallene under den pågående pandemien er at immunforsvaret reagerer for kraftig. Det er med andre ord immunsystemets egne våpen som skader kroppen mest i kampen for å overleve.

Immunsystemet må, hvis alt fungerer som det skal, slå ned på alt fra syke og fysisk skadde celler til de cellene der arvestoffet er skadet og de som vokser ukontrollert.

– Hvis immunsystemet slår ned for kraftig, kan det i seg selv føre til sykdom. For en del pasienter overreagerer immunsystemet så mye på covid-19 at forsvaret blir som en atombombe i kroppen.

Intrikat balanse

Immunsystemet må balansere intrikat mellom det å beskytte oss mot en fare samtidig som kroppen vår ikke skal bli skadet.

– Noen mener immunforsvaret må styrkes for at vi ikke skal bli syke, men slik er det ikke. Poenget er at immunforsvaret skal reagere klokt og passe mye og gi den nødvendige reaksjonen på en trussel. I stedet for å styrke immunforsvaret kan du heller hjelpe det med å forberede seg på kommende trusler, slik som å ta forebyggende vaksiner eller gjøre noe så enkelt som å sette et plaster på såret.

Lang evolusjon

Immunsystemet har utviklet seg evolusjonært gjennom millioner av år.

– Over tid er immunforsvaret vårt blitt et stort og uoversiktlig nettverk av ulike celler og molekyler som henger sammen på mirakuløst vis.

Det er nettopp kampen mot mikrobene (virus og bakterier) som har drevet frem dette forsvarsnettverket. Mikrobene prøver stadig å ta seg til rette. Når immunsystemet får kontroll på en mikrobe, tilpasser mikroben seg den nye virkeligheten.

De som arver de genene som fører til at immunsystemet reagerer for kraftig, risikerer å dø før de får barn. De med mer moderate gener, som får immunforsvaret til å fjerne trusler uten å skade kroppen for mye, vil ha større sjanse for å overleve og bringe genene sine videre.

IMMUNOLOG: Anne Spurkland er en av universitetets fremste eksperter i immunologi. Hun ønsker nå mer forskning på hvordan de andre cellene i kroppen tåler at immunforsvaret holder på som det gjør. Foto: Ola Sæther

Todelt immunforsvar

Immunsystemet vårt kan deles opp i to deler, det medfødte og det tilpassete immunsystemet. Når vi blir født, starter vi bare med det medfødte immunsystemet.

De seks første månedene i livet vårt blir vi beskyttet med antistoffene fra mor. De kom til oss gjennom morkaken. Disse antistoffene vil fungere som en beskyttelse for oss frem til vi selv bygger opp et tilpasset immunforsvar. Det består av B-celler og T-celler. Disse to celletypene har ulike måter å beskytte oss på. B-celler lager antistoffer. Når antistoffene dekker mikrobene, blir de uskadeliggjort. Da kan de bli spist av noen storspisende celler i det medfødte immunsystemet som kalles for makrofager.

B-cellene er nesten alltid avhengige av T-celler for å lage disse antistoffene. T-cellene kan dessuten drepe infiserte celler direkte. Det skjer ved at T-cellene slipper ut stoffer som borer hull i membranen til de cellene som skal ødelegges.

Det medfødte immunsystemet består også av noen viktige celler som kalles for dendrittiske celler. De er immunforsvarets kurérer og gir beskjed til T-cellene om at kroppen er angrepet av en ny mikrobe.

Livets byggesteiner

Alle mikrober er, akkurat som proteinene i cellene våre, bygd opp av 20 ulike typer aminosyrer. Disse aminosyrene er byggeklossene i alt liv på Jorda. Det hele handler om måten de er satt sammen på. Antall kombinasjoner er enormt. Bare tenk på hvor mange muligheter du har når du skal bygge noe stort med 20 ulike typer legoklosser.

Muligheten er derfor til stede for at vi mennesker kan bli utsatt for et enormt antall mulige mikrobetrusler.

– Det er umulig å forutsi alt som kan møte oss.

De proteinene som finnes på overflaten av T- og B-cellene, og som har som oppgave å gjenkjenne alle disse mikrobene, er produsert etter en loddtrekningsmetode. Disse spesielle proteinene på overflaten kalles reseptorer og kan settes sammen på et nesten uendelig antall måter. Hver enkelt T- og B-celle har reseptorer som er laget på én bestemt måte.

I starten av en ny infeksjon har vi bare et lite antall T- og B-celler.

– For å kunne beskytte oss mot flest mulige mikrober må vi ha et så stort repertoar som mulig.

Immunsystemet vårt har begrenset plass. Da har vi bare plass til et fåtall fotsoldater mot hver trussel.

– Hver enkelt immuncelle er unik og kan gjenkjenne en bestemt mikrobe.

Når en mikrobe kommer inn i kroppen, vil den bli plukket opp av en dendrittisk celle. Den tar med seg mikroben til nærmeste lymfeknute.

– Her vil den «lokke» til seg T-celler fra blodet ved å vise frem korte proteinbiter fra mikroben. Hvis én av disse T-cellene reagerer på én av disse bitene, vil T-cellen bli aktivert til å dele seg opp og bli til mange immunceller.

Etter seks til sju dager blir de mange nok til at de klarer å stoppe angrepet. I mellomtiden må det medfødte immunforsvaret ta seg av angrepet. Det er da du får slike symptomer som feber.

Kollektivt selvmord

Etter at angrepet er slått ned, tar brorparten av det ferske forsvaret kollektivt selvmord. Bare noen av T-cellene overlever. De kalles for hukommelsesceller. Takket være dem blir du ikke like syk neste gang du blir angrepet av de samme mikrobene. Hukommelsescellene kan reagere med én gang, og de bruker kort tid på å bli mange flere. Angrepet kan derfor bli slått tilbake allerede etter én eller to dager.

Det er nettopp slike hukommelsesceller som er forklaringen på at vi blir immune etter en vaksine.

Kroppens ungdomsanstalt

Et av de viktigste organene i immunsystemet er brisselen, også kalt thymus. Den ligger rett bak brystbeinet. Dette er ungdomsanstalten til T-celler. I utgangspunktet ser ikke T-cellene forskjell på mikrober og kroppens eget vev. Brisselen sjekker om T-cellene virker som de skal. Poenget er at T-cellene bare skal angripe syke eller fiendtlige celler. Det hadde vært helt forferdelig om T-cellene også angrep kroppens egne friske celler.

Bare fem prosent av T-cellene overlever kvalitetskontrollen i brisselen. Resten av dem dør.

Et annet viktig immunorgan er milten. Her finnes mange makrofager, som altså er de storspisende cellene. Både i milten og i resten av lymfesystemet produseres det antistoffer. Det dannes også antistoffer i beinmargen og i tarmen.

Immuncellene fødes i beinmargen. Derfra kommer de, slik Spurkland så pent skriver i boken sin, ut som «umodne, naive, jomfruelige eller hvilende celler».

Hukommelsens mysterier

Immunologene har fortsatt en del uløste problemer. Ett av dem er den immunologiske hukommelsen. Den er dårlig forstått.

– Et spørsmål er om den samme hukommelsescellen lever i årevis eller om den må dele seg, slik at dagens hukommelsesceller er etterkommere etter dem vi hadde som barn. Vi har nå holdepunkter for å si at noen av hukommelsescellene har vært der siden den første infeksjonen. Spørsmålet er hvor generell denne mekanismen er. Det er mulig at den immunologiske hukommelsen fungerer best så lenge viruset er i omløp, slik at hukommelsescellene får en liten «boost» til å dele seg av og til.

En måte å undersøke alderen til hukommelsescellene på, er å måle radioaktiviteten i cellene. Her kan immunologene takke prøvesprengningene av atombomber på sekstitallet. Den gang havnet mye radioaktivitet i atmosfæren. Celler som ikke har delt seg siden den gang, vil fortsatt ha denne radioaktiviteten i seg. Ved å måle radioaktiviteten i hukommelsescellene vil det derfor være mulig å beregne hvor gamle disse cellene er. Forskere ved OUS, med Frode Jahnsen i spissen, har kommet frem til at visse hukommelsesceller har vært i tarmen hos godt voksne helt siden prøvesprengningene fant sted.

Autoimmune sykdommer

Et annet uløst problem i immunologiens verden er årsaken til en rekke autoimmune sykdommer, slik som Multippel sklerose (MS).

– Vi vet ikke hva slags immunrespons som setter i gang denne sykdommen.

Immunologene vet at både makrofager og T- og B-celler er involvert, men hvordan det hele henger sammen, er fortsatt ikke skikkelig forstått. Det er likevel håp.

– Vi vet nå at det er mulig å stanse utviklingen av MS ved å hindre T-celler i å komme inn i hjernen. En annen mulighet er å fjerne immunsystemet med cellegift og sette det i gang på ny med en beinmargstransplantasjon.

Problemet med autoimmune sykdommer er at noen immunceller reagerer på kroppens eget vev. Poenget er derfor å fjerne disse immuncellene.

– Hvis du kan fjerne de immuncellene som holder på med dette og transplantere inn en ny beinmarg, vil immunsystemet forhåpentligvis ikke lenger produsere de samme cellene. Håpet vårt er at den samme tilfeldige prosessen som dannet de skadelige immuncellene, ikke skjer to ganger på rad. Dette er en farbar vei for noen MS-pasienter selv om metoden er risikabel. Ikke alle tåler den røffe behandlingen.

Denne metoden fungerer best for unge mennesker, som fortsatt har brisselen i behold. Du har vel ikke glemt brisselen? Det er den lymfeknuten bak brystbeinet som produserer og kvalitetssikrer T-cellene. Brisselen tørker ut etter hvert. Legene tar derfor ikke sjansen på å gjennomføre dette inngrepet på eldre pasienter.

Nifst med covid-19

Et annet område innenfor immunologien som har vært mye i vinden de siste ti årene, er hvordan maskineriet i celler oppdager sykdommer og feil arvestoff på feil sted. Når et virus trenger inn i en celle, har det som mål å kopiere seg selv. Da havner arvestoffet fra viruset i cellen. Det tåler ikke cellen. Cellene har vanligvis en mekanisme for å oppdage dette. Da sender de advarselssignaler til nabocellene.

– Kall det gjerne brannvarsling.

Det som er så nifst med covid-19-viruset, er at dette viruset klarer å omgå varslingssystemene.

– Da blir ikke brannvarslingen satt på. Den infiserte cellen får ikke sagt ifra. Det er en viktig grunn til at covid-19 gjør så store skader. Selv de beste immunologene i verden forstår ennå ikke hva som foregår. Vi forstår heller ikke godt nok hvordan kroppen håndterer virusinfeksjoner og hvordan slutten på infeksjonen er. Blir viruset helt borte?

Spurkland ønsker også mer forskning om hvordan de andre cellene i kroppen tåler at immunforsvaret holder på som det gjør.

Betennelse er også immunitet

Et av de store forskningsområdene som seiler opp nå, er betennelsesreaksjonene etter en immunreaksjon. Betennelse er kroppens egen reaksjon på skader og er en del av immunforsvaret. Tegnene på betennelse, som den romerske legen Aulus Cornelius Celsus beskrev allerede for 2000 år siden, knyttes til kroppens reaksjonsmåte. Og som Spurkland så fint skriver i boken sin: «Rødmen og varmen skyldes at blodårene utvider seg slik at mer blod strømmer til området. Hevelsen skyldes at blodårene slipper ut væske til vevene, og smerten kommer av irriterte nerveender.» Et annet ord for betennelse er inflammasjon.

Et eksempel på en inflammasjonssykdom er sykdommen lungefibrose, der pasientene blir plaget med betennelse og arrvev i lungene.

– Denne sykdommen skyldes muligens at reparasjonsmekanismene etter en infeksjon ikke stopper opp. Hvis betennelsen i kroppen ikke stopper, blir den kronisk. Da blir cellene våre skadet.

Hjerte- og karsykdommer er også betennelsessykdommer. Immunologene er derfor interessert i disse sykdommene også. De er dessuten opptatt av forholdet mellom immunforsvaret og bakteriemangfoldet i tarmen, samt maten vi spiser.

– Her er det mange ubesvarte spørsmål.

Også nervene har noe å si

Og som om dette ikke er nok. Anne Spurkland ønsker også mer kunnskap om samspillet mellom immunsystemet og nervesystemet. Nervetrådene fra hjernen går ned til milten og tarmen der immunsystemet er aktivt. Immunsystemet blir derfor påvirket av signaler fra hjernen.

– Det er derfor interessant å se på samspillet mellom nerver og immunceller. Noen få immunologer har begynt å se på dette og har oppdaget at hvis man demper en bestemt nerve ned til tarmen, vil det være mulig å påvirke immunforsvaret. Foreløpig er dette forskningsfeltet dominert av mye spekulasjoner og synsing.

Immunkurer mot kreft

Et av de store forskningsområdene er immunkurer mot kreft, som du kan lese mer om i denne temautgaven.

– Her har det åpnet seg voldsomme muligheter.

Uheldigvis fungerer de lovede behandlingene bare for tjue til tretti prosent av pasientene. For de pasientene immunkurer fungerer på, er behandlingen mirakuløs.

– Disse pasientene får livet tilbake. Mange immunologer forsker nå på å forbedre og raffinere denne behandlingen slik at flere får glede av immunterapi.

Den vanskelige balansen i immunsystemet forklarer hvorfor immunterapi kan gjøre vondt verre for en del kreftpasienter.

– Hvis bremsene i immunsystemet fjernes for at kreften skal angripes mer effektivt, fjernes også bremsene for reaksjoner mot kroppens eget vev. Da risikerer pasienten å få en autoimmun sykdom som alvorlig bivirkning. I verste fall risikerer pasienten å dø av behandlingen, poengterer Anne Spurkland.

Av Yngve Vogt
Publisert 30. okt. 2020 09:51 - Sist endret 30. okt. 2020 09:51
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

Ikke UiO- eller Feide-bruker?
Opprett en WebID-bruker for å kommentere