Setter i gang forsvaret

Bakteriealarmen går i kroppen, og et lite protein stormer til. Det får ting til å skje med immunforsvaret.

Publisert
"Immunforsvarets startknapp er en lat, liten kar. TLR4 ligger stort sett og slapper av, og når de hvite blodcellene angripes av bakterier, må den hjelpes ut i kamp av sin gode venn RAB11a."
"Immunforsvarets startknapp er en lat, liten kar. TLR4 ligger stort sett og slapper av, og når de hvite blodcellene angripes av bakterier, må den hjelpes ut i kamp av sin gode venn RAB11a."

FAKTA

Et av hovedfunnene i artikkelen avliver myten om at signalmolekylet TLR4 bare gjenkjenner bakterier på overflaten av de hvite blodcellene (monocyttene), og at TLR4 som finnes inne i cellene bare er nylaget protein som er på vei ut.

NTNU-forskerne fant ut at TLR4 ligger i et depot, og når bakteriene angriper, hjelpes det ut av enzymet RAB11a.

TLR4 er en sensor for gram-negative bakterier.

Mer kjente negative bakterietyper er svartedauen-bakterien, hjernehinnebetennelses-bakterien og E. coli-bakterien – som alle ble brukt i forskningsprosjektet.

Det som er spesielt med disse bakteriene, er at de har bestemte fettstoffer (endotoxiner) i overflaten, og det er disse fettstoffene som trigger TLR4.
 

Når du blir utsatt for et bakterieangrep og immunforsvaret settes i gang, foregår en utrolig lang rekke reaksjoner inne i de hvite blodcellene.

Det skjer så mye at forskere over hele verden har brukt flere tiår på å nøste seg fram til hver lille detalj.

Det er ikke noe rart at de setter av mye tid og ressurser på dette: Kunnskapen kan bidra til å stoppe farlige globale bakterieinfeksjoner og til å løse kreftgåten.

Nå har forskere ved Det medisinske fakultet, NTNU gjort funn som kan ha stor betydning for cellebiologisk forskning på immunforsvaret.

Proteiner oppdager bakterier

Et av usikkerhetsmomentene som har bremset forskere verden over, har vært kunnskap om hvilke proteiner immunforsvaret bruker for å oppdage bakterier.

Et av nøkkelproteinene, nå kjent som TLR4-reseptoren, ble oppdaget i 1997.

TLR4 stikker ut fra overflaten av hvite blodceller, slik som monocytter, hvor den fungerer som en sensor som konstant søker etter bakterier.

Ved å i detalj undersøke hva som skjer når farlige bakterier møter monocyttene, og hvordan TLR4 oppfører seg i prosessen, fant forskerne at dette proteinet også har en viktig funksjon inne i cellene.

Deres mest oppsiktsvekkende oppdagelse er at TLR4 spiller en helt forskjellig rolle på innsida av cellene enn på utsida, og at akkurat dette kan ha ha stor betydning for det ervervede immunforsvaret.

To slags immunforsvar

I tillegg til ytre barrierer (hud og slimhinner), har du to typer immunforsvar: Det medfødte og det ervervede.

Sistnevnte formes av hvilke mikrober du blir utsatt for gjennom hele livet, og kan læres opp av vaksiner.

Når du utsettes for en bakterieinfeksjon, sender de hvite blodlegemene ulike alarmsignaler som aktiverer begge delene av immunforsvaret.

Det medfødte forsvaret blir aktivt umiddelbart, mens det ervervede immunforsvaret trenger noe tid for å lage antistoffer mot bakteriene.

Og det er i disse signalprosessene TLR4 spiller en av hovedrollene.

Eksplosiv forsvarsmekanisme

Når bakterien angriper monocytten (den hvite blodcella) og fester seg til den, utløses en slags eksplosjon.

TLR4, som ligger og slapper av i depotet sitt, aktiveres av enzym-bryteren RAB 11a, og stormer til det punktet hvor bakterien har festet seg på cellas overflate.

Det har lenge vært kjent at når TLR4 gjenkjenner bakterier på celleoverflata, starter blodcellene produksjon av en rekke kommunikasjons-proteiner som kalles cytokiner.

Når TLR4 fester seg til bakterier på innsida av monocyttene, skilles det ut et annet cytokin. Det kalles interferon og er mest kjent for å ødelegge virus, og ikke bakterier.

Det er altså mens monocytten gomler i seg bakterien og det stormer flere og flere TLR4 til for å ta knekken på siste rest av den stakkars bakterien, at dette store skjer: interferon-molekyler skilles ut av cella for å forme den ervervede immunresponsen.

Uforståelige  observasjoner

Det omfattende forskningsarbeidet startet i 2007. Inflammasjonsgruppa ved Institutt for kreftforskning og molekylærmedisin ved Det medisinske fakultet, NTNU hadde nettopp avsluttet en stor studie, og stod igjen med noen observasjoner de ikke helt skjønte. De måtte finne ut mer.

Harald Husebye, Marie Hjelmseth Aune og Jørgen Stenvik begynte å nøste i hypotesene, og etter tre år var resultatene klare. Artikkelen er publisert i tidsskriftet Immunity.

Inflammasjonsgruppa ledes av professor i cellebiologi Terje Espevik, som helt siden 1980-tallet har bidratt til å finne nye metoder for å forebygge og behandle infeksjonssykdommer.

Referanse:

Harald Husebye m.fl.; The Rab11a GTPase Controls Toll-like Receptor 4-Induced Activation of Interferon Regulatory Factor-3 on Phagosomes; Immunity; doi:10.1016/j.immuni.2010.09.010.