Fagocyter och lymfocyter — immunförsvarets pansarförband!

Allt detta är emellertid bara skärmytslingar i jämförelse med de strider som utkämpas, om främmande organismer lyckas bryta igenom dessa yttre försvarslinjer och tränga in i blodströmmen och vävnaderna eller kroppsvätskorna. De har då invaderat det territorium som bevakas av immunsystemets pansarförband — de vita blodkropparna, en här som är två biljoner man stark. Dessa soldater föds i benmärgen — omkring en miljon i sekunden — och bildar, sedan de nått mogen ålder, tre olika divisioner: fagocyter samt två slag av lymfocyter, nämligen T-lymfocyter (av vilka det finns tre viktigare typer — hjälparceller, hämmarceller och mördarceller) och B-lymfocyter.

Immunförsvaret har visserligen en mångmiljardarmé, men varje soldat kan bara bekämpa en klass av inkräktare. Under en sjukdom kan miljontals mikrober alstras, och alla dessa mikrober har samma typ av antigener. Men olika sjukdomar, även olika typer av samma sjukdom, har olika antigener. För att lymfocyterna skall kunna angripa dessa inkräktare har de på sin yta ett slags mottagare, så kallade receptorer, som kan binda sig vid ett visst antigen. Bland kroppens T-lymfocyter och B-lymfocyter måste det således finnas en mängd olika receptorer — receptorer som svarar mot antigenerna för alla tänkbara sjukdomar — men varje enskild lymfocyt har receptorer som passar ihop med bara en viss sorts antigen.

Daniel E. Koshland j:r, redaktör för tidskriften Science, säger beträffande detta: ”Immunsystemet är utformat för att identifiera inkräktare. För detta ändamål frambringar det cirka 10¹¹ (100.000.000.000) olika slag av immunologiska receptorer, så att oavsett vilken form eller gestalt inkräktaren ikläder sig, kommer det att finnas en lämplig receptor som kan identifiera den och verkställa likvideringen.” (Science, 15 juni 1990, sidan 1273) Det finns således olika slags T-lymfocyter och B-lymfocyter, som tillsammans kan klara av alla främmande organismer som kommer in i kroppen — precis som nyckeln passar i låset.

För att belysa detta kan vi tänka oss två låssmeder som arbetar helt oberoende av varandra. Den ene av dem tillverkar miljontals lås av alla de slag men inga nycklar. Den andre tillverkar miljontals nycklar i alla möjliga former men inga lås. Alla dessa miljoner lås och nycklar tippas sedan i en jättelik container och skakas om ordentligt, och plötsligt sitter det en passande nyckel i vartenda lås. Omöjligt? Ett mirakel? Ja, i vanliga fall.

Men låsen med sina nyckelhål är de miljontals mikrober med sina antigener som tränger in i din kropp och cirkulerar i blodomloppet och lymfsystemet. De miljontals nycklarna, dina immunceller med sina receptorer, cirkulerar också där och träffar på just de antigener som de passar ihop med. Omöjligt? Ett mirakel? Det kan tyckas så. Men ändå klarar kroppens immunförsvar av det.

Varje kategori av lymfocyter spelar sin speciella roll i kampen mot infektion. Hjälparcellerna (en av de tre viktigare typerna av T-lymfocyter) är av avgörande betydelse. Det är de som samordnar immunförsvarets olika reaktioner och lägger upp strategin. Närvaron av fientliga antigener aktiverar hjälparcellerna, som via kemiska signaler (ett slags proteiner som kallas lymfokiner) drar samman immunförsvarets truppstyrkor och ökar antalet soldater miljonfalt. Det är för övrigt hjälparcellerna som aidsviruset väljer att angripa. När de väl är oskadliggjorda, är immunförsvaret praktiskt taget utslaget, vilket gör att den aidssmittade har mycket lätt att falla offer för sjukdomar av olika slag.

Men låt oss nu lämna hjälparcellerna och se lite närmare på fagocyterna, som är asätare. Deras namn betyder ”ätarceller”. De är inte kräsna — de äter allt som ser misstänkt ut, främmande mikroorganismer, döda celler såväl som annat avfall. De fungerar både som en armé som försvarar kroppen mot sjukdomsalstrande organismer och som renhållningsarbetare som sätter i sig smuts och skräp. De äter till och med de föroreningar som missfärgar en cigarrettrökares lungor. Om rökningen fortsätter under en längre tid, kan röken förstöra fagocyterna snabbare än de hinner nybildas. En del av de måltider som dessa ätarceller sätter i sig är emellertid mycket hårdsmälta och kan rentav vara dödsbringande — till exempel kiselhaltigt damm och asbestfibrer.

Det finns två olika typer av fagocyter: neutrofiler och makrofager. Benmärgen producerar cirka 100 miljarder neutrofiler varje dag. De lever bara några få dagar, men under en infektion strömmar de till i stora mängder, och antalet kan femdubblas. Varje neutrofil kan uppsluka och förgöra uppemot 25 bakterier innan den dör, men ersättare kommer i en ständig ström. Makrofagerna, å andra sidan, kan oskadliggöra ett hundratal inkräktare under sin livstid. De är större, aggressivare och mer långlivade än neutrofilerna. De reagerar på samma sätt mot både inkräktare och avfallsprodukter — de äter upp sådana. Det skulle emellertid vara ett misstag att betrakta makrofagerna som blott och bart sopstationer. De ”har förmåga att tillverka 50 olika typer av enzymer och ämnen som dödar eller hämmar mikroorganismer”, och de fungerar som kommunikationslänkar mellan ”inte bara immunsystemets celler, utan också hormonproducerande celler, nervceller och till och med hjärnceller”.

Hjälp! En fiende finns mitt ibland oss!

När makrofagen slukar en fientlig mikroorganism, äter den inte bara upp den. I likhet med praktiskt taget alla andra celler i kroppen har makrofagen på sin yta MHC-molekyler som identifierar den som kroppsegen. Men när den slukar en bakterie, omvandlas ett fragment av denna bakterie och presenteras tillsammans med MHC-molekylen. Detta komplex fungerar sedan som en röd flagga som varnar immunsystemet för att en främmande organism härjar i vårt inre.

Genom denna varningssignal kallar makrofagen på förstärkning — fler makrofager, miljontals av dem! Och det är här som hjälparcellerna kommer in i bilden. Miljarder sådana celler far omkring i kroppen, men makrofagen måste rekrytera en speciell sort. Hjälparcellens receptor måste passa ihop med det speciella antigen som makrofagen visar upp.

Så snart det rätta slaget av hjälparcell har anlänt och bundit sig vid det fientliga antigenet, utväxlar makrofagen och hjälparcellen kemiska signaler. Dessa hormonliknande ämnen, så kallade lymfokiner, är ett slags märkliga proteiner med en förbluffande mängd funktioner för att reglera och stärka immunförsvarets kamp mot sjukdomsalstrande mikrober. Följden blir att både makrofagen och hjälparcellen börjar föröka sig i häpnadsväckande takt. Detta innebär att det bildas fler makrofager, som kan äta fler invaderande mikrober, och fler av den rätta sortens hjälparceller, som hakar fast vid de antigener som dessa makrofager visar upp. Det blir således en formlig explosion av immunsoldater, och horder av de sjukdomsalstrande mikroberna besegras.

T-lymfocyter och B-lymfocyter skolas för striden

T-LYMFOCYTER och B-lymfocyter kan inte bara kasta sig in i striden så snart de har lämnat benmärgen. Deras vapen är ultramoderna. De måste genomgå en mycket avancerad teknisk utbildning innan de drar ut i fält. T-lymfocyterna kommer att ägna sig åt biologisk krigföring. B-lymfocyterna kommer att specialisera sig på att skjuta i väg målsökande projektiler. För att kunna fullgöra sina uppgifter utbildas de vid immunförsvarets högskolor.

Hälften av de miljontals lymfocyter som benmärgen producerar varje minut beger sig därför till tymus (brässen) — en liten körtel som är belägen bakom bröstbenet — för sin utbildning som T-lymfocyter. Boken Kroppens försvar säger beträffande detta: ”De lymfocyter som går i tymus högskola för utbildning till hjälpar-, hämmar- och mördarceller kallas T-lymfocyter. De hör till immunförsvarets viktigaste styrkor.”

Antikroppar produceras — 10.000 per cell och sekund!

Den andra ”hälften av de oskolade lymfocyterna”, förklarar boken Kroppens försvar, är B-lymfocyter som beger sig till lymfkörtlarna och liknande vävnader för att lära sig att tillverka och skjuta i väg en sorts målsökande projektiler som kallas antikroppar. Det sägs vidare i samma verk: ”När ... B-lymfocyterna strömmar in i dessa vävnader, är de oskrivna blad. De kan ingenting, de måste lära sig.” I dessa vävnader ”tillägnar de sig förmågan att specifikt reagera mot kroppsfrämmande ämnen”. När mogna B-lymfocyter i lymfkörtlarna aktiveras av hjälparceller och besläktade antigener, börjar de ”dela sig och differentieras och förvandlas till plasmaceller, som producerar identiskt lika antikroppar med en och samma specificitet i en takt av omkring 10.000 molekyler per cell och sekund”. — Immunology.

För att hjälpa oss att förstå vilket gigantiskt arbete immunförsvaret utför tar en artikel i National Geographic för juni 1986 upp en del detaljer kring de problem som tymuskörteln har att brottas med: ”När T-lymfocyterna mognar i tymus, lär sig på något sätt en av dem att känna igen antigener från låt oss säga hepatitviruset, en annan att identifiera en viss typ av influensaantigener, en tredje att upptäcka rhinovirus 14 [ett förkylningsvirus] osv.” Efter att ha kommenterat den ”häpnadsväckande uppgift som tymus ställs inför” nämner artikeln att det i naturen finns ”antigener i hundratals miljoner olika former”. Det sägs vidare: ”Tymus måste leverera grupper av T-lymfocyter som kan känna igen var och en av dessa. ... Tymus pumpar ut T-lymfocyter i ett antal av tiotals miljoner. Även om bara några få av dem kan känna igen ett visst antigen, är den totala spaningsstyrkan tillräckligt stor för att kunna identifiera den nästan oändliga mångfald antigener som naturen frambringar.”

Medan somliga T-hjälparceller stimulerar makrofagerna till ökad verksamhet, förenar sig andra med de B-lymfocyter som finns i lymfkörtlarna och får dem att föröka sig. Många av dem blir plasmaceller. Men återigen måste hjälparcellerna ha det rätta slaget av receptorer för att kunna förena sig med B-lymfocyterna och få dem att omvandlas till plasmaceller. Det är dessa plasmaceller som sedan börjar spotta ut tusentals antikroppar i sekunden.

Eftersom varje plasmacell kan tillverka bara en enda sorts antikroppar, med specificitet för endast ett visst antigen, drar snart miljarder olika antikroppar ut i kriget, på jakt efter det speciella antigen som de är skräddarsydda för. De griper tag i inkräktarna, dämpar deras aktivitet, får dem att klumpa ihop sig och gör dem till mer frestande munsbitar för fagocyterna. Detta, tillsammans med vissa kemiska ämnen som frigörs av T-lymfocyterna, väcker makrofagernas okuvliga aptit och får dem att sluka miljontals av de invaderande mikroorganismerna.

Antikropparna kan också förgöra dessa mikroorganismer på egen hand. När de har upptäckt en bakterie och satt sig fast vid antigenet på dess yta, börjar en rad speciella proteinmolekyler, så kallade komplementfaktorer, att flockas till bakterien. När det bestämda antalet olika komplementfaktorer finns på plats, punkterar de bakteriecellens membran. Vätska strömmar då in, och cellen sprängs och dör.

Dessa antikroppar måste naturligtvis också ha det rätta slaget av receptorer för att kunna haka sig fast vid inkräktarna. Encyclopædia Britannicas årsskrift 1989 Medical and Health Annual, sidan 278, förklarar att B-lymfocyterna kan ”producera mellan 100 miljoner och en miljard olika slags antikroppar”.

Mördarceller i biologisk krigföring

Vid det här laget har hjälparcellerna rekryterat miljontals av de asätande makrofagerna för att uppsluka fienden och har stimulerat B-lymfocyterna och deras antikroppar att förena sig med dem i kampen mot inkräktarna, men det finns ännu fler styrkor som hjälparcellerna kan inkalla till krigstjänst. De förfogar över en mångmiljonarmé av de mest hårdföra stridsmän — mördarcellerna.

Målet för virus, bakterier och parasiter är att tränga in i kroppens celler, för när de väl är där, är de utom räckhåll för makrofagerna och B-lymfocyterna och deras antikroppar — men inte för mördarcellerna! En infekterad cell behöver bara snudda vid en mördarcell för att denna med dödsbringande proteiner skall skjuta den infekterade cellen full av hål med dess DNA och gjuta ut dess innehåll i döden. Mördarcellerna kan på det här sättet angripa och förgöra till och med muterade celler och celler som har blivit tumörceller.

I immunförsvarets vapenarsenaler finns det inte bara mördarceller av T-typ, utan också så kallade NK-celler (av engelska: Natural Killers, naturliga mördarceller). I motsats till T-lymfocyterna och B-lymfocyterna behöver dessa NK-celler inte aktiveras av ett specifikt antigen. Cancerceller och celler som invaderats av andra slags virus är sårbara för deras angrepp. Men deras verksamhetsområde kanske inte är begränsat till virus. En artikel i Scientific American för januari 1988 förklarade att deras ”främsta måltavla förmodas vara tumörceller och möjligen också celler som angripits av andra smittämnen än virus”.

Men hur får dessa sjukdomsbekämpare kontakt med de invaderande mikroorganismerna? Är det bara slumpens verk? Nej, ingenting lämnas åt slumpen. Sjukdomsalstrande antigener och T-lymfocyter, B-lymfocyter, fagocyter och antikroppar cirkulerar i kroppen via blodomloppet och lymfsystemet. I de sekundära lymfoida organen — till exempel lymfkörtlarna, mjälten, tonsillerna, blindtarmens maskformiga bihang och en specialiserad typ av vävnad i tunntarmens nedre del — påbörjas de flesta av immunsystemets reaktioner. Lymfkörtlarna spelar en mycket viktig roll. Lymfan är den vätska som omflyter cellerna i våra vävnader. Den börjar sitt lopp i dessa vävnader, samlar sig i tunna kapillärkärl och flyter till lymfkörtlarna, passerar resten av det lymfatiska systemet och fullbordar till sist sitt kretslopp genom att tömmas ut i de stora vener som mynnar i hjärtat.

När sjukdomsalstrande organismer passerar lymfkörtlarna, filtreras de bort och fastnar i nätet. Det tar 24 timmar för immunsystemets sjukdomsbekämpare att passera hela lymfsystemet, men sex av dessa timmar tillbringas i lymfkörtlarna. Där träffar de på de instängda inkräktarna, och kriget är snart i full gång. Fientliga antigener som cirkulerar i blodomloppet kommer inte heller undan. De slussas över till mjälten, där immunförsvarets trupper står beredda att kasta sig över dem.

Kriget i vårt inre är över. Invasionsstyrkorna har besegrats. Immunsystemet med dess biljoner vita blodkroppar har vunnit. Det är nu dags för en annan kategori T-lymfocyter att ta över, nämligen hämmarcellerna. När de märker att immunförsvaret har vunnit kampen, avblåser de striden och kallar tillbaka stridskrafterna.

Minnesceller och immunitet — ett komplicerat problem

Vid det här laget har emellertid B-lymfocyterna och T-lymfocyterna utfört en annan viktig tjänst: De har producerat minnesceller, som kan cirkulera i blodomloppet och lymfkärlen i åratal — ibland livet ut. Om kroppen någon gång skulle angripas av samma slags influensavirus eller förkylningsvirus eller av något annat främmande ämne som den konfronterats med tidigare, kommer dessa minnesceller genast att upptäcka detta och mobilisera immunförsvaret till ett snabbt och avgörande angrepp. Minnescellerna kommer omedelbart att börja dela sig och bilda stora mängder av den specifika typ av B-lymfocyter och T-lymfocyter som slog tillbaka det första angreppet av denna speciella inkräktare. Den nya invasionen slås ner innan den hinner få fotfäste. Ett anfall som ursprungligen kan ha tagit tre veckor att bekämpa avvärjs innan det ens hinner börja. Den första infektionen har gjort oss immuna.

Något som komplicerar saken är emellertid att det finns olika typer av influensavirus, som ofta har sitt ursprung i olika delar av världen. Dessutom finns det omkring 200 olika typer av förkylningsvirus, och varje virustyp har sitt speciella antigen. Det måste därför finnas 200 olika typer av hjälparceller, och varje typ måste ha receptorer som passar ihop med antigenet från någon av de 200 olika typerna av förkylningsvirus. Men det är inte allt. Förkylnings- och influensavirus muterar ständigt, och varje gång detta händer bildas en ny typ av antigen som kräver en ny sorts receptor hos hjälparcellen. Viruscellerna ändrar ideligen låsen, och hjälparcellerna måste därför ändra nycklarna.

Innan vi gör oss lustiga över läkare som inte kan bota en vanlig förkylning, bör vi därför inse problemets vidd. Om vi blir botade från en viss typ av förkylning, får vi inte tillbaka den typen, men nya förkylningsvirus dyker ständigt upp, och vårt immunförsvar måste då skaffa fram helt nya hjälparceller som kan mobilisera kroppens försvarsstyrkor. Så snart ett slag har vunnits, börjar nästa. Kriget tar aldrig slut.

Hjärnan och immunförsvaret kommunicerar

Med tanke på immunförsvarets komplexitet är det inte så underligt att det har jämförts med den mänskliga hjärnan. Nya rön visar att immunsystemet och hjärnan ”samtalar” med varandra om vår hälsa och att sinnet påverkar kroppens funktioner, däribland immunförsvaret. De uttalanden som citeras här nedan visar att det finns ett samband mellan hjärnan och immunsystemet — sinnet påverkar kroppen, och kroppen påverkar sinnet.

”Immunologerna gör ständigt nya upptäckter om förbindelselänkarna mellan sinne och kropp, om de psykosomatiska sjukdomarnas mekanismer.” — National Geographic, juni 1986, sidan 733.

Även om forskarna således inser att det finns ett samband mellan immunsystemet och hjärnan, är det mycket som man ännu inte förstår. Sådana faktorer som stress, sorg, ensamhet och depression inverkar menligt på de vita blodkropparnas funktion och hämmar på så sätt aktiviteten hos T-lymfocyterna. ”Den biologiska grundvalen för dessa sammanhang är ännu till stora delar en gåta. Det är emellertid tydligt att nervsystemet och immunsystemet är oupplösligt förenade, anatomiskt och kemiskt.” — Människan en fantastisk skapelse, sidorna 217 och 219.

”Immunsystemet ... kan konkurrera med centrala nervsystemet i fråga om sensitivitet, specificitet och komplexitet.” — Immunology, sidan 283.

Tidskriften Science rapporterar beträffande denna länk mellan hjärnan och immunsystemet: ”Ett omfattande bevismaterial visar att de båda systemen är oupplösligt förenade med varandra. ... Alla fakta tyder på att immunsystemet och nervsystemet är i hög grad integrerade och kan samtala med varandra för att samordna sina aktiviteter.” — 8 mars 1985, sidorna 1190—1192.

Immunsystemets försvarstrupper

1. Fagocyter Kallas också ätarceller. De två vanligaste typerna av fagocyter är neutrofiler och makrofager. Båda är asätare som konsumerar icke levande material, döda celler och annat avfall, och dessutom ett stort antal invaderande mikrober. Makrofagerna är större, aggressivare och starkare än neutrofilerna, har längre livstid och kan sätta i sig många fler mikroorganismer. De är emellertid inte bara kroppens renhållningsarbetare, utan tillverkar också olika enzymer och mikrobdödande ämnen, och de fungerar som kommunikationslänkar mellan andra celler i immunförsvaret och även hjärnan.

2. MHC-antigen (major histocompatibility complex) Ett slags molekyler på cellernas yta som identifierar cellerna som kroppsegna. När en makrofag slukar sina fiender, omvandlas ett fragment av bytets antigener och presenteras tillsammans med MHC-molekylen, vilket stimulerar både hjälparceller och makrofager att öka i antal i häpnadsväckande takt för att kunna skicka ut fler soldater i striden.

3. Hjälparceller En typ av T-lymfocyter som utgör immunsystemets försvarsstab. De identifierar fienden och stimulerar produktionen av andra immunsoldater och mobiliserar dem till kamp mot inkräktaren. De tillkallar förstärkning från makrofager, andra T-lymfocyter och B-lymfocyter samt stimulerar produktionen av plasmaceller.

4. Lymfokiner Hormonliknande proteiner, till exempel interleukin och interferon, med hjälp av vilka immuncellerna kommunicerar med varandra. De aktiverar många viktiga reaktioner i immunsystemet och stimulerar därigenom dess försvar mot sjukdomsalstrande organismer.

5. Mördarceller Dessa T-lymfocyter dödar kroppsegna celler i vilka virus och mikroorganismer har gömt sig. De avfyrar giftiga proteiner mot dessa celler, slår hål på deras membran och får dem att brista. De eliminerar också celler som har blivit tumörceller.

6. B-lymfocyter Under påverkan av hjälparcellerna ökar B-lymfocyterna i antal och mognar till plasmaceller.

7. Plasmaceller Dessa celler producerar miljontals antikroppar, som sedan cirkulerar i kroppen och fungerar som målsökande robotar.

8. Antikroppar När antikropparna träffar på antigener som deras receptorer passar ihop med, hakar de sig fast vid dem, dämpar deras aktivitet och får dem att klumpa ihop sig, så att de blir mer smakliga munsbitar för ätarcellerna. Eller också verkställer de likvideringen på egen hand med hjälp av de så kallade komplementfaktorerna.

9. Komplementförsvaret Så snart antikropparna har satt sig fast på en mikroorganism, aktiveras en rad proteinmolekyler, de så kallade komplementfaktorerna. Dessa flockas på mikroorganismens yta, borrar hål i den och får den att sprängas sönder och dö.

10. Hämmarceller (suppressorceller) När infektionen hindrats och immunförsvaret har vunnit kampen, går hämmarcellerna till aktion och använder kemiska signaler för att återkalla kroppens alla försvarsstyrkor. Striden är över.

11. Minnesceller När kriget är slut har T-lymfocyterna och B-lymfocyterna bildat minnesceller som kan cirkulera i blodomloppet och lymfsystemet i åratal, ja till och med livet ut. Om samma typ av organism skulle företa en ny invasion, sätter dessa minnesceller i gång ett förkrossande motangrepp, och denna nya invasion slås ner snabbt och effektivt. Kroppen är nu immun mot den speciella mikroorganismen. Det är denna mekanism som gör vaccinationer till ett effektivt redskap i kampen mot sjukdomar som en gång var mänsklighetens gissel — mässling, smittkoppor, tyfus, difteri med flera.