Varje sekund är du under attack

Varje sekund i ditt liv är du under angrepp. Miljarder bakterier, virus och svampar försöker göra dig till sitt hem, så våra kroppar har utvecklat en superkomplex armé bestående av vakter, soldater, underrättelsetjänst, vapenfabriker och kommunikatörer – allt för att skydda dig från att dö.

I den här videon antar vi att immunsystemet har tolv olika uppgifter, exempelvis att döda fiender och kommunicera, och att det består av 21 olika celltyper samt två proteinkrafter. Dessa celler kan utföra upp till fyra olika jobb. Vi tilldelar dem roller och illustrerar deras interaktioner genom att använda färger: den centrala färgen representerar cellens huvudsakliga uppgift, medan de omgivande färgerna visar sekundära uppgifter. Resultatet är en otroligt komplex struktur – är inte det fantastiskt?

Infektionshändelsen – När en skada blir en invasion

En vacker dag inträffar något oväntat: en rostig spik dyker upp, och du skär dig. Den första barriären i ditt immunsystem, din hud, bryts. Nära belägna bakterier utnyttjar chansen att ta sig in i såret. De börjar konsumera kroppens resurser och fördubblas ungefär var tjugonde minut. Till en början håller de sig under radarn, men när antalet når en kritisk nivå ändrar de sitt beteende och börjar skada kroppen genom att förändra miljön runt omkring.

Första linjen – Makrofagernas ingripande

Vakterna vid gränsen

Dina första försvarare, makrofagerna, ingriper. Dessa enorma celler patrullerar kroppens gränsområden och kan ofta ensamma kväva en attack, då de kan sluka upp till 100 inkräktare var. De omsluter fienden genom att svälja den hel och instänga den i ett membran, varefter enzymer bryter ner inkräktaren och den dör. Samtidigt utlöser makrofagerna inflammation genom att beordra blodkärlen att släppa ut vätska på slagfältet – något du märker som en mild svullnad.

Inbjudan till förstärkning

Om makrofagerna kämpar för länge, kallar de in förstärkning genom att frisätta signalproteiner som meddelar var och hur brådskande situationen är.

Andra linjen – Neutrofiler och deras intensiva strid

Neutrofiler lämnar sina patrullerande banor i blodet och rör sig mot slagfältet. De kämpar så aggressivt att de ibland även förstör friska celler i processen. Dessutom bildar de barriärer som fångar och dödar bakterierna. De är så effektiva att de har utvecklats till att begå självmord efter ungefär fem dagar, för att undvika att orsaka överdriven skada.

Dendritiska celler och aktivering av T-celler

Om invasionen inte stoppas av de första linjernas insatser, aktiveras immunsystemets “hjärna” – de dendritiska cellerna. Dessa reagerar på signalerna från soldaterna och börjar samla in prover från fienderna. De river upp fiendens delar och presenterar dem på sin yta. Därefter tar de ett avgörande beslut: ska de kalla in antivirala styrkor som utplånar infekterade kroppsceller, eller en armé av bakteriedödande celler? I detta fall behövs antibakteriella krafter.

Den dendritiska cellen färdas sedan till närmaste lymfknoten – en resa som tar ungefär en dag. Där väntar miljarder hjälpar- och mördarceller (T-celler) som är redo att aktiveras. När T-celler föds genomgår de en svår och komplicerad träningsprocess där endast en fjärdedel överlever. De överlevande cellerna är utrustade med en specifik “uppsättning” som den dendritiska cellen nu söker, för att kunna binda de delar av inkräktaren som presenteras på dess yta. När en passande hjälpar-T-cell hittas, utlöses en kedjereaktion.

Expansion av T-celler och minnesbildning

Den aktiverade hjälpar-T-cellen duplicerar sig snabbt, och några av dess kopior blir minnes-T-celler som stannar kvar i lymfknoten och gör dig praktiskt taget immun mot den specifika inkräktaren. Andra T-celler färdas ut till slagfältet för att assistera, medan en tredje grupp går till lymfknotens centrum för att aktivera en mycket kraftfull vapenfabrik.

B-celler och produktion av antikroppar

Precis som T-celler är B-celler födda med en specifik uppsättning. När en B-cell möter en T-cell med matchande egenskaper, utlöses en intensiv process. B-cellen duplicerar sig snabbt och börjar producera miljontals små “vapen” – antikroppar. Dessa små proteiner är designade för att binda specifikt till ytan på inkräktaren, och det finns olika typer av antikroppar med något varierande uppgifter. Hjälpar-T-cellerna bestämmer vilken typ som behövs mest vid just denna infektion. Miljontals antikroppar flödar ut i blodet och mättar hela kroppen.

Slutstriden – Invasionens nedkämning

Vid infektionsstället blir situationen allt allvarligare. Inkräktarna har förökat sig och börjar skada kroppen. De vakande och angripande cellerna kämpar tappert, men dör samtidigt i striden. Hjälpar-T-cellerna stödjer dem genom att beordra dem att vara mer aggressiva och att överleva längre. Utan denna hjälp hade de inte kunnat övermanna bakterierna.

Nu anländer immunsystemets andra försvarslinje: miljarder antikroppar strömmar in på slagfältet, inaktiverar inkräktarna, gör dem hjälplösa eller dödar dem direkt. Antikropparna gör dessutom bakterierna mer mottagliga för angripande celler – bland annat mördarceller – och makrofager är särskilt skickliga på att sluka bakterier som antikropparna bundit till sig. Med ett gemensamt ansträngningsarbete vänds striden, och infektionen utplånas.

Vid denna tidpunkt har miljontals kroppsceller redan offrats, men förlusten ersätts snabbt. De flesta immunceller blir sedan överflödiga och, utan fortsatta signaler, begår de självmord för att inte slösa resurser. Några celler överlever dock – de så kallade minnescellerna. Om samma inkräktare skulle dyka upp igen i framtiden kommer dessa minnesceller att vara redo att bekämpa den innan du ens märker något.

Avslutande reflektioner

Det här var en mycket förenklad förklaring av delar av immunsystemets arbete vid en bakterieinfektion. Kan du föreställa dig hur komplext detta system verkligen är, även på denna nivå, när vi bortser från många aktörer och all den detaljerade kemin? Livet är otroligt komplicerat, men om vi tar oss tid att förstå det möter vi oändliga underverk och en djup, stor skönhet.