Biomedicinsk Analytiker

Sveriges största site för Biomedicinska Analytiker

Det medfödda immunförsvaret

Människans immunförsvar kan delas in i tre delar

  1. Det medfödda immunförsvaret (det ospecifika immunförsvaret, första försvarslinjen).
  2. Det specifika försvaret (andra försvarslinjen)
  3. Komplementsystemet

Från början hade jag tänkt att gå igenom det medfödda immunförsvaret i ett inlägg och det specifika immunförsvaret i ett annat inlägg. Nu går jag igenom dem båda på en gång, och anledningen till det är att de hänger ihop och går in i varandra.

Det ospecifika immunförsvaret

Först lite om det medfödda immunförsvaret. Det reagerar snabbt men är alltså ospecifikt. Det betyder att den här delen av immunförsvaret saknar minne av tidigare sjukdomar. Det reagerar alltså alltid på samma sött, eftersom det har inte ”lärt sig” att känna igen alla sjukdomar och att sätta in rätt försvar mot dem. Det medfödda försvaret består av tre delar;

  1. Hinder som är fysiska eller kemiska. Detta hör till det ospecifika immunsystemets yttre försvar.
  2. Processen då olika mikroorganismer blir identifierade och våra vita blodkroppar (leukocyterna) aktiveras. Detta hör till det ospecifika immunsystemets inre försvar.
  3. Ett inflammationssvar sker, då kroppen gör så att olika bakterier, virus eller svampar dödas. Detta hör också till vårt ospecifika immunsystems inre försvar.

Till de fysiska barriärerna hör:

Huden. I huden finns skivepitel, vävnad som skyddar oss. Hudens tjocklek, hudfettet och fukten från talg- och svettkörtlarna hjälper oss med skyddet mot främmande bakterier och virus. Tjockleken på huden skyddar oss mot skärsår, men gör det också svårare för invasiva bakterier (bakterier som kan göra hål på våra celler och ta sig in ändå), medan pH-värdet på svett är ganska lågt (pH 2 – 4) och därför gör det mindre trevligt för bakterierna. Fettet är också surt, både fettet och svetten innehåller fettsyror som gör det svårare för bakterierna att föröka sig.

Slemhinnorna. Vi har slemhinnor både i luftrören och i de nedre urinvägarna. Här är epitellagret ganska tjockt. Längre ner i luftvägarna, i GI-kanalen och i de övre urinvägarna består epitellagret dock bara av ett enda lager celler. På slemhinnorna finns det slem. Slemmet har till uppgift att fånga upp bakterier, virus och andra främmande partiklar som tar sig in. Där fastnar de, och hindras från att ta sig igenom och vidare in i kroppen. Slemmet är hydrofilt, alltså vattenlösligt. Det är en viktig funktion för vårt immunförsvar. Vår kropp producerar många olika ämnen som passerar ut genom epitelet och vidare ut i slemhinnorna och det slem som finns på dem. Eftersom slemmet är hydrofilt får de ämnen som når slemmet lättare för att lösas upp och sprida sig. Exempel på sådana ämnen är enzymerna lasozyme och peroxidas. Dessa katalyserar oxidation. Slemhinnor som skadats förnyas väldigt snabbt, på bara några dagar.

Flimmerhåren. Dessa finns i våra luftrör. Bakterier, virus och andra främmande partiklar kan fastna i dem och sedan harklas, nysa eller hostas upp. På det sättet hindras de från att komma ner i lungorna eller mag- och tarmkanalen. Att kunna hosta och harkla är en viktig reflex som också är en del av vårt immunförsvar.

Nu kommer vi in på de kemiska barriärerna.

Saltsyra. Om det skulle vara så att bakterier eller virus tar sig ner i vår mage i alla fall, finns det saltsyra där. pH-värdet är lågt, och detta dödar de flesta mirkoorganismer. Helicobacter, magsårsbakterien, trivs dock även i vår sura mage.

Normalflora. Vi har väldigt mycket bakterier på och i vår kropp, bakterier som vi behöver för att må bra. I magen har vi ungefär 2 kg bakterier i tarmen, och de ska finnas där. Särskilt många finns det i tjocktarmen (colon). De bakterier som trivs i tarmen är anaerobiska och fakultativa, vilket innebär att de antingen klarar sig helt utan syre eller anpassar sig till en miljö utan syre. Detta är de goda bakterierna, och om de finns i rätt mängd i magen kommer de att tränga undan de onda bakterierna eller svamparna och hindrar dem från att ta över. Normalfloran hjälper oss med vissa vitaminer genom att producera vitamin K och vitamin B. Ett exempel på en bakterie som finns i vår mage och som är bra för oss är en bakterie från släktet Clostridium. Bakterien hjälper vår tarm att röra sig på ett bra sätt. Men vi har också normalflora på huden, i halsen och i slidan (Lactobacilli).

Urin. Vår urin har också ett lågt pH-värde, vilket gör det svårare för bakterierna att trivas i vår urinblåsa. På det viset förebyggs urinvägsinfektioner. Vi kissar ut bakterier.

Mikroorganismer blir identifierade och leukocyterna aktiveras

PAMPs (alltså sådant som bakterier med mera) kan kännas igen av receptorer i vår kropp. Sådana receptorer kallas för Pattern Recognition Receptors (PRR) eller Pattern Recognition Molecules (PRM). Detta är samlingsnamn för receptorerna, men det finns många olika receptorer med olika namn och uppgifter. En typ av receptor är Toll LIke Receptor (TLR), som finns i flera numrerade varianter (exempelvis TLR4). En annan är Lipopolysackaridbindande protein (LPB). Det är alltså receptorernas uppgift att känna igen exempelvis virus och se till så att våra vita blodkroppar börjar arbeta med att försvara vår kropp. Det kan gå till så här:

  1. LPB binder till en gramnegativ bakteries lipopolysackrid. Då sitter LPB och lipopolysackariden ihop (man brukar säga att de är ett komplex).
  2. Sedan binder komplexet till CD14 som finns på makrofager och neutrofiler.
  3. Då startas en cellsignaleringsväg inne i den vita blodkroppen, där TLR4 och ett protein som kallas för MD2 tillsammans gör så att cellen börjar skapa cytokiner, i form av TNF och interferoner. Då är den vita blodkroppen aktiverad, det är nu den arbetar. Cytokinerna är sedan med om att skapa en inflammation i kroppen.

sertre3109

Scavengers är också en receptor, den reagerar på negativt laddade makromolekyler (stora molekyler). Den här receptorn finns främst på makrofager. Exempel på molekyler som scavengern kan reagera på är fosfolipider, LPS, teikonsyra, bakterier, virus eller döende celler. Scavengers kan, precis som Toll Like Receptors, delas i i olika sorter, men det är främst två sorter som är viktiga den här terminen.

  • SR-A1 hjälper till med fagocytos av bakterier och skadade celler, samtidigt som den också kan identifiera oxiderade lipoproteiner.
  • MARCO är viktig för de makrofager som finns i alveolerna. Där bidrar MARCO till fagocytosen av bakterier och andra främmande partiklar.

sertre3109

Inflammationssvaret – mikroorganismer dödas

Därefter kommer inflammationssvaret, då de främmande mikroorganismerna dödas. Det går till på det viset att inflammatoriska celler börjar arbeta. Makrofager och neutrofiler fagocyterar. De äter alltså upp främmande mikroorganismer och infekterade celler.

Makrofagerna finns även normalt sätt i våra vävnader,  men särskilt i vår lever och mjälte, och det finns flera olika arter av dem. I hjärnan kallas de för mikroglia, medan de i levern kallas för kupfferceller. Makrofagern kan fagocytera alla möjliga mikroorganismer, men det blir lättare för den att fagocytera om FcR och komplementreceptorer binds in till makrofagern. Sedan kommer makrofagerna att producera proinflammatoriska cytokiner, så som TNF, IFNy och interleukin 1 (IL-1). Med hjälp av IL-1 sker parakrin signalering genom vilket makrofagern meddelar andra celler att de ska skapa fler ämnen som ser till att det skapas en inflammation. Sådana ämnen kallas för inflammationsmediatorer. Ett exempel på en inflammationsmediatorer är leukotriener, IFNy kommer i stället att vara med om att starta och styra det adaptiva immunförsvaret.

medfforsvar110

Neutrofilerna ökar i samband med inflammation. Normalt sätt kan man se både segmenterade neutrofiler och bandneutrofiler i vårt blod. De innehåller fyra olika typer av granula. De olika typerna av granula får olika effekt i vår kropp.

  • Primär granula; Azurofila. Denna typ av granula töms både i fagolysosomerna och extracellulärt. Detta leder bland annat till att hypoklorsyra bildas, defensiner bildar porer i cellväggen så att bakterien dör, LPS binds och därmed dör gramnegativa bakterier.
  • Sekundär granula; Specifika. Frisätts främst extracellulärt, men kan också frissättas i fagolysosomer. Det leder till att den gramnegativa bakteriens peptidoglukan bryts ner, och därmed dör bakterien. Lactoferrin binder järnet som bakterien ska ha, vilket gör att den dör. Syreradikaler och väteperoxid dödar bakterierna.
  • Gelatingranula. Bryter ner vävnad och gör det lättare för neutrofilerna att förflytta sig från blodet till det inflammerade området.
  • Sekretoriska vesiklar innehåller integriner och komplement som kan tas fram till cellmembranets yta och bli till receptorer för neutrofilerna så att dessa kan fastna genom adhesion och aktiveras.

medfforsvar110

Fagocyter har både receptorer och kemokiner. Dessa gör så att fagocyterna förflyttar sig mot det område där de behövs, alltså mot det inflammerade området där de också aktiveras. Det är PPRs som aktiverar cellerna, medan receptorn för Fc-delen på immunoglobulinet (FcR) tillsammans med olika komplementfaktorer gör det lättare för fagocyterna att fagocytera (äta upp) mikroorganismerna. I samband med fagocytosen aktiverar fagocyterna olika enzymer så att de kan bilda oxidanter. Oxidanterna används sedan för att döda bakterier. Men oxidanterna läcker också ut till det extracellulära rummet. Oxidanterna är:

  • Väteperoxid
  • Hypoklorsyra
  • Peroxynitrit

Inne i fagocyterna finns det dessutom så kallad granula, alltså små korn, tillsammans med proteaser och antibakteriella proteiner. Dessa släpps ut ur cellen och används för att döda mikroorganismerna.

  • Elastas.
  • Defensins är små proteinpeptider som ökar genomträngligheten i cellmembranet.
  • Lactoferrin är ett ämne som binder upp järn som bakterierna behöver.

Opsonisering

En bakterie eller infekterad cell opsoniseras, det innebär att olika komplementproteiner binder till den. Proteinerna drar till sig fagocyterna.

opson fag115

När en cell fagocyterar en bakterie innebär det att den tar in den, äter upp den, så att den hamnar inne i celler. Bakterien hamnar då inne i en vakuol i cellen, den vakuolen kallas för fagosom. De bakteriedödande proteinerna transporteras till fagosomen, protonpumpar ser till att cellens vätejonkoncentration ökar vilket resulterar i att pH-värdet sjunker. Det resulterar i sin tur till att det blir en fagolysosom som bryter ner bakterien.

opson fag115

NK-cellerna hör till de vita blodkroppar som kallas för lymfocyter. De har förmåga att känna m det finns virus i kroppen utan att behöva antigenpresentation. Om de kommer i kontakt med en virusinfekterad cell fagocyterar de, då de ger sig på virusinfekterade celler och äter upp dem, och det kan ske både med och utan antikroppars hjälp. De både aktiverar och aktiveras av det förvärvade immunförsvaret.

minne1113

I övrigt kan det också vara värt att nämna mastcellerna och de eosinofilerna som bildar komplex där Fc-receptorn (alltså receptorn för Fc-delen på immunoglobulin) binder mot IgE. Eosinofilerna ger sig dessutom på eventuella parasiter.

opson fag115

Källa:

Abbas AK, et al. Cellular and Molecular Immunology. 7:de upplagan. Saunders Elsevier. 2011.

Barrett, K E. et al. Ganong´s review of medical physiology. 24:de upplagan. The McGraw-Hill Companies, Inc; USA. 2012.

Lewinson, W. Review of Medical Microbiology and Immunology.McGraw-Hill Education; USA. 2014.

Lindahl, M. Medfödda försvaret. Föreläsning. Linköpings Universitet. 2014-10-02.

McPhee, S J. et al. Pathophysiology of diseas. An introduction to clinical medicine. 6:te upplagan. The McGraw-Hill Companies, Inc; USA. 2010.

MedicinskOrdbok.se

Paulsen, D F. Histology and cell biology. 5:te upplagan. The McGraw-Hill Companies, Inc; USA. 2010.

Ross, M. et al. Histology: A Text and Atlas with Correlated Cell and Molecular Biology. 6:te upplagan. Wolters Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins Health; Philadelphia. 2011.

Whiss, P. Patofysiologiska mekanismer. Föreläsning. Linköping Universitet. 2014-03-05.

8 comments on “Det medfödda immunförsvaret

  1. Pingback: Toll Like Receptorer och cellsignalering | Biomedicinsk Analytiker

  2. Pingback: Borttagna lösenord! | Biomedicinsk Analytiker

  3. Pingback: VFU2 – Klinisk immunologi och Transfusion | Biomedicinsk Analytiker

  4. Pingback: T-celler | Biomedicinsk Analytiker

  5. Pingback: IgE-medierad allergi | Biomedicinsk Analytiker

  6. Pingback: Benmärgen och dess blodceller | Biomedicinsk Analytiker

  7. Pingback: Ateroskleros | Biomedicinsk Analytiker

  8. Pingback: Skriftlig tentamen i Laboratorievetenskap in endokrinologi och infektion | Biomedicinsk Analytiker

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s

Information

This entry was posted on 27 december, 2014 by in - Infektion, Termin 3 and tagged .
%d bloggare gillar detta: