Alai

Definition: Hvad er immunologi?

Immunologi, der begyndte som et forsøg på at forstå og gribe ind i forskellige sygdomstilstande, er den videnskab, der fokuserer på studiet af både immunsystemets struktur og funktion.

Afhængigt af den grundlæggende undersøgelse, der giver fokus på immunsystemets funktion, undersøger immunologer også den måde, hvorpå sygdomme i selve immunsystemet påvirker (ved at angribe sunde celler) kroppen i klinisk immunologi.

Siden begrebet immunologi blev opfundet i begyndelsen af 1900-tallet, er der blevet tilføjet en række underdiscipliner til disciplinen, som giver fokus til specifikke interesseområder.

Subdisciplinerne omfatter:

• Molekylær immunologi
• Cellulær immunologi
• Humoral immunologi
• Immunogenetik

Nogle af de seneste nyheder inden for disciplinen omfatter:

– En genetisk mutation, der er forbundet med forebyggelse af HIV-infektion, har vist sig at føre til tidlig død.

– Hos mus er det blevet vist, at en ændring af kosten påvirker samspillet mellem T-celler og bakterier.

– En slyngelagtig hybridlymfocyt er blevet identificeret hos patienter med type I-diabetes – Denne nye celletype er blevet sat i forbindelse med autoimmunitet.

– Symbiotiske bakterier (f.eks. i tarmen) har vist sig at hjælpe dyr til at tolerere givne sygdomme.

– Eksponering for bakterier har vist sig at begynde i livmoderen – Dette har vist sig at hjælpe fosteret med at udvikle sit immunforsvar tidligt.

Immunsystemet

Immunsystemet er et komplekst system, der består af en række specialiserede organer, celler og molekyler (proteiner). Tilsammen forsvarer disse aktører kroppen mod angreb fra forskellige fremmede angribere, især mikrober, som har en tendens til at forårsage infektioner.

Flere mikrober/skimmelsvampe inficerer specifikke værter på grund af de gunstige betingelser, som værten (specifikke celler/væv i værten) giver for vækst og reproduktion. Da disse organismer imidlertid ender med at forårsage skade på værten, er det immunsystemets rolle at beskytte kroppen mod dem.

Og selv om immunsystemet spiller en vigtig rolle i beskyttelsen af kroppen mod forskellige fremmede angribere, er der tilfælde, hvor det angriber sunde kropsceller, hvilket resulterer i sygdomme og allergier osv.

* Immunsystemet reagerer som reaktion på et antigen (f.eks. virus eller molekyler på en mikrobe osv.), der genkendes som fremmede markører. Det er derfor, at vævstransplantationer i nogle tilfælde afvises.

Immunsystemets opbygning består af følgende komponenter:

Medfødt og adaptiv immunitet

I kroppen er forskellige celler, proteiner og væv/organer, der beskytter kroppen mod angribere, inddelt i to hovedsystemer.

Disse omfatter:

Det medfødte immunsystem

Det medfødte immunsystem er den første forsvarslinje mod angribere. Det beskrives som værende uspecifikt og beskytter kroppen gennem følgende mekanismer:

Fysisk barriere – De tætte forbindelser mellem epithelcellerne (i huden) gør det svært for patogener at komme ind i kroppen. I andre dele af kroppen (næse, mund osv.) indeholder epitelcellerne beskyttelsesfunktioner som f.eks. cilier, der fanger fremmedlegemer og dermed forhindrer dem i at trænge ind i kroppen.

Kemiske barrierer – Kemiske faktorer som de sure forhold i fordøjelseskanalen skaber et ugunstigt miljø, hvor nogle invaderende mikroorganismer ikke kan overleve.

Cellulære reaktioner – I modsætning til andre celler i immunsystemet er cellerne i det medfødte immunsystem uspecifikke. Som sådan reagerer de ikke kun på en række invaderende mikrober og materiale i kroppen, men aktiverer også mere specifikke celler.

Eksempler på celler i det medfødte immunsystem omfatter:

– Neutrofile – Cirkulerer i kroppen og ødelægger invaderende mikrober ved at indtage dem (gennem fagocytose).

– Makrofager – Kan findes i mange væv i kroppen. De fanger og ødelægger invaderende mikrober gennem fagocytose. De udskiller også signaler, der rekrutterer andre celler til det angrebne sted.

– Dendritiske celler – Findes i forskellige væv og tjener til at bygge bro mellem de to immunitetssystemer (det medfødte og det adaptive). De ødelægger dog også invaderende mikrober gennem fagocytose.

– Naturlige dræberceller – Frigiver kemikalier, der ødelægger den invaderende organisme.

Adaptiv immunitet

Også kendt som det erhvervede immunsystem, tager det adaptive immunsystem over, når infektioner kommer forbi den første forsvarslinje. Denne forsvarslinje er langsommere, sammenlignet med den første forsvarslinje.

I modsætning til den medfødte immunitet er den adaptive immunitet antigenspecifik, hvilket betyder, at cellerne i det adaptive immunsystem reagerer på specifikke molekyler på patogenet.

Cellerne i det adaptive immunsystem omfatter:

– T-celler – T-cellerne omfatter: Hjælper-T-celler (aktiverer B-celler), cytotoksiske T-celler (ødelægger inficerede celler) og regulerende T-celler (regulerer immunresponset)

– B-celler – Udskiller store mængder antistoffer (IgG, IgA, IgA, IgD, IgE, IgM), der binder og neutraliserer specifikke mikrober.

Grense af immunologi

Som en gren af biologien, der studerer immunsystemet, er immunologien også opdelt i flere underdiscipliner, der omfatter:

Molekylær immunologi – er en gren af immunologien, der studerer immunsystemet og immunforsvarets processer på molekylært niveau. Her beskæftiger molekylære immunologer sig altså med processer som signalering og aktivering af immunceller samt struktur og funktion af molekyler som receptorer og mediatorer blandt andet.

Digennem dette forskningsområde er det ikke blot blevet muligt at bestemme, hvordan immunsystemet fungerer på molekylært niveau, men også at manipulere forskellige aspekter af systemet med henblik på immunterapi.

Cellulær immunologi – I modsætning til molekylærbiologi giver cellebiologi fokus på de forskellige typer af immunceller, der findes i forskellige væv og organer i kroppen. Det drejer sig bl.a. om celler som T- og B-cellerne.

Her studerer immunologerne cellernes forskellige funktioner, og hvordan de varierer (reproduktion, funktioner osv.). Dette har ikke kun gjort det muligt at fastslå, hvordan de forskellige immunceller fungerer, men også at klassificere celler i immunsystemet på baggrund af, hvordan de reproduceres, deres funktioner samt andre generelle karakteristika.

Immunogenetik – Dette er den gren af immunologien, der studerer forholdet mellem genetik (arvelighed), sygdom (eller givne genetiske forhold) og immunsystemet. Dette er en vigtig gren af genetik, som har gjort det muligt at lære mere om forskellige sygdommes/tilstandes historie i forbindelse med immunforsvaret.

Flere allergier og autoimmune sygdomme kan have arvelige aspekter. Gennem immunogenetik er det derfor muligt at forebygge, at visse sygdomme udvikler sig hos afkommet ud fra familiens historie.

Immunokemi – Ligesom molekylær immunologi er immunokemi en gren af immunologien, der beskæftiger sig med studiet af forskellige molekylære mekanismer i immunsystemet. Gennem histologiske snit opnår immunologer inden for denne underdisciplin dybdegående viden om proteiner som antigener og antistoffer, der binder dem.

Der anvendes en række teknikker til at visualisere disse strukturer og processer for at forstå, hvordan disse systemer fungerer. Et godt eksempel herpå er den enzym/substratreaktion, der anvendes til at studere, hvordan immunceller interagerer med og ødelægger invaderende organismer.

Klinisk immunologi – er studiet af både immunsystemet og sygdomme/mikrober, som det reagerer på. Hovedkategorier inden for klinisk immunologi omfatter autoimmunitet, immundefekt samt overfølsomhed

Nogle af de andre grene/underdiscipliner inden for immunologi omfatter:

– Immunofysik – en gren af immunologien, der anvender forskellige tilgange (biologiske, fysiske osv.) til at studere og manipulere forskellige immunmekanismer.

– Immunopatologi – gren af immunologien, der undersøger, hvordan immunsystemet (celler, proteiner osv.) reagerer på forskellige organismer i kroppen.

– Immunotoksikologi – beskæftiger sig med giftstoffers indvirkning på immunsystemet. Denne gren af immunologien ser ikke kun på, hvordan immunceller reagerer på toksiner, men også hvordan disse kemikalier påvirker cellerne og andre aspekter af immunsystemet.

Immunologiske analyser/test

Immunologiske test anvendes til at teste forskellige tilstande og til at lære mere om forskellige reaktioner og involverede mekanismer. Som sådan anvendes de til forskellige typer rutineprøver på hospitaler såvel som til uddannelsesformål på laboratorier.

For det meste udnytter disse tests kroppens immunsystem til at påvise molekyler som hormoner, pigmenter samt vira blandt andet.

Observation af den type molekyler, der binder sig til specifikke antistoffer i kroppen, kan hjælpe med at identificere det fremmede stof og deres egenskaber. I laboratoriet anvendes f.eks. kunstige antistoffer (der ligner naturlige antistoffer) til dette formål.

Eksempler på immunologiske tests omfatter bl.a:

Agglutinationstest – Eksempler på agglutinationstest omfatter bl.a. bakterie-agglutinationstest, partikel-agglutinationstest og latex-agglutinationstest. Ved hjælp af disse test bliver det muligt at identificere agglutineringer (sammenklumpninger) som følge af reaktioner mellem et givet antigen og antistoffer (agglutininer).

Enzymimmunoassays – Almindeligt kendt som enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA’er) er enzymimmunoassays test, der anvendes med henblik på at identificere givne antistoffer eller antigener i en prøve. Denne test anvendes også til at kvantificere det pågældende molekyle i en prøve.

Western Blot-test – er en vigtig teknik inden for molekylær immunologi, der anvendes til at identificere visse proteiner. I HIV-diagnostik anvendes teknikken f.eks. til at påvise antistoffer mod virussen gennem adskillelse af blodproteiner.

Komplementfiksering – Dette er en af de mest almindeligt anvendte metoder til at identificere eller teste tilstedeværelsen af et antistof i serum ved hjælp af et indikatorsystem.

Allergitest – Test, der anvendes til at identificere/bestemme givne allergener og til at diagnosticere overfølsomhed over for forskellige molekyler.

Tjek ud:

Mikrobiologi

Mykologi

Protozoologi

Phycologi

Parasitologi

Virologi

Nematologi

Immunologi

Ved tilbage til læring om hvide blodlegemer

Ved tilbage til cellebiologi

Ved tilbage fra immunologi til MicroscopeMaster hjem

Arno Helmberg. (2018). Immunsystem og immunologi.

Klaus D. Elgert. (2009). Immunologi: Understanding The Immune System.

National Institute of Allergy and Infectious Diseases

National Cancer Institute. (2003). Forståelse af immunsystemet Hvordan det fungerer.

Richard Warrington et al., (2011). En introduktion til immunologi og immunopatologi. ResearchGate.

Tahrin Mahmood og Ping-Chang Yang. (2012). Western Blot: Teknik, teori og fejlfinding

Links