Definition: Vad är immunologi?
Immunologi, som började som ett försök att förstå och ingripa i olika sjukdomstillstånd, är den vetenskap som fokuserar på studiet av både immunsystemets struktur och funktion.
Avstånd från grundstudier som ger fokus på immunsystemets funktion studerar immunologer också det sätt på vilket störningar i själva immunsystemet påverkar (genom att angripa friska celler) kroppen inom klinisk immunologi.
Sedan termen immunologi myntades i början av 1900-talet har ett antal underdiscipliner lagts till disciplinen som ger fokus åt specifika intresseområden.
Subdiscipliner inkluderar:
- Molekylär immunologi
- Cellulär immunologi
- Humoral immunologi
- Immunogenetik
Några av de senaste nyheterna inom disciplinen inkluderar:
– En genetisk mutation som är förknippad med förebyggande av hiv-infektion har visat sig leda till tidig död.
– Hos möss har en förändring av kosten visat sig påverka interaktionen mellan T-celler och bakterier.
– En oseriös hybridlymfocyt har identifierats hos patienter med typ I-diabetes – Denna nya celltyp har kopplats till autoimmunitet.
– Symbiotiska bakterier (t.ex. i tarmen) har visat sig hjälpa djur att tolerera givna sjukdomar.
– Exponering för bakterier har visat sig börja i livmodern – Detta har visat sig hjälpa fostret att tidigt utveckla sitt immunförsvar.
Immunförsvaret
Immunförsvaret är ett komplext system bestående av ett antal specialiserade organ, celler och molekyler (proteiner). Tillsammans försvarar dessa aktörer kroppen mot angrepp från olika främmande inkräktare, särskilt mikrober, som tenderar att orsaka infektioner.
Varier olika mikrober/smittor infekterar specifika värdar på grund av de gynnsamma förhållanden som värden (specifika celler/vävnader hos värden) tillhandahåller för tillväxt och reproduktion. Men med tanke på att dessa organismer slutar med att skada värden är det immunsystemets roll att skydda kroppen mot dem.
Och även om immunsystemet spelar en viktig roll för att skydda kroppen från olika främmande inkräktare finns det fall där det angriper friska kroppsceller vilket resulterar i sjukdomar och allergier etc.
* Immunförsvaret agerar som svar på en antigen (t.ex. virus eller molekyler på en mikrob etc) som känns igen som främmande markörer. Det är av denna anledning som vävnadstransplantationer avvisas i vissa fall.
Immunsystemets struktur består av följande komponenter:
Medfödd och adaptiv immunitet
I kroppen är olika celler, proteiner och vävnader/organismer som skyddar kroppen mot inkräktare uppdelade i två huvudsystem.
Dessa inkluderar:
Antomt immunförsvar
Det medfödda immunförsvaret är den första försvarslinjen mot inkräktare. Det beskrivs som ospecifikt och skyddar kroppen genom följande mekanismer:
Fysisk barriär – De täta sammanfogningarna mellan epitelcellerna (i huden) gör det svårt för patogener att ta sig in i kroppen. I andra delar av kroppen (näsa, mun etc.) innehåller epitelcellerna sådana skyddande egenskaper som cilier som fångar upp främmande material och på så sätt förhindrar att de kommer in i kroppen.
Kemiska barriärer – Sådana kemiska faktorer som de sura förhållandena i matsmältningskanalen skapar en ogynnsam miljö där vissa invaderande mikroorganismer inte kan överleva.
Cellulära reaktioner – Till skillnad från andra celler i immunförsvaret är cellerna i det medfödda immunförsvaret ospecifika. Som sådana reagerar de inte bara på en rad invaderande mikrober och material i kroppen, utan aktiverar också mer specifika celler.
Exempel på celler i det medfödda immunförsvaret är:
– Neutrofiler – Cirkulerar i kroppen och förstör invaderande mikrober genom att äta in dem (genom fagocytos).
– Makrofager – Finns i många vävnader i kroppen. De fångar och förstör invaderande mikrober genom fagocytos. De utsöndrar också signaler som rekryterar andra celler till den drabbade platsen.
– Dendritiska celler – Finns i olika vävnader och fungerar som en brygga mellan de två immunitetssystemen (medfödd och adaptiv). De förstör dock även invaderande mikrober genom fagocytos.
– Naturliga mördarceller – Frigör kemikalier som förstör den invaderande organismen.
Adaptiv immunitet
Också kallat det förvärvade immunförsvaret, tar det adaptiva immunförsvaret över när infektioner tar sig förbi den första försvarslinjen. Denna försvarslinje är långsammare, jämfört med den första försvarslinjen.
Till skillnad från den medfödda immuniteten är den adaptiva immuniteten antigenspecifik, vilket innebär att cellerna i det adaptiva immunförsvaret reagerar på specifika molekyler på patogenen.
Cellerna i det adaptiva immunförsvaret innefattar:
– T-celler – T-celler innefattar: Hjälpande T-celler (aktiverar B-celler), cytotoxiska T-celler (förstör infekterade celler) och regulatoriska T-celler (reglerar immunsvaret)
– B-celler – Utsöndrar stora mängder antikroppar (IgG, IgA, IgD, IgE, IgM) som binder och neutraliserar specifika mikrober.
Immunologins grenar
Som en gren av biologin som studerar immunförsvaret är immunologin också uppdelad i flera underdiscipliner som inkluderar:
Molekylär immunologi – är en gren av immunologin som studerar immunförsvaret och immunsystemets processer på molekylär nivå. Här ägnar sig alltså molekylära immunologer åt sådana processer som signalering och aktivering av immunceller samt strukturen och funktionen hos sådana molekyler som receptorer och mediatorer bland annat.
Med hjälp av detta studieområde har det inte bara blivit möjligt att fastställa hur immunförsvaret fungerar på molekylär nivå, utan också att manipulera olika aspekter av systemet i immunterapisyfte.
Cellulär immunologi – Till skillnad från molekylärbiologin ger cellulärbiologin fokus på de olika typer av immunceller som finns i olika vävnader och organ i kroppen. Dessa inkluderar sådana celler som T- och B-celler.
Här studerar immunologerna cellernas olika funktioner och hur de varierar (reproduktion, funktioner etc.). Detta har inte bara gjort det möjligt att fastställa hur olika immunceller fungerar, utan även att klassificera celler i immunsystemet baserat på hur de reproduceras, deras funktioner samt andra allmänna egenskaper.
Immunogenetik – Detta är den gren av immunologin som studerar förhållandet mellan genetik (ärftlighet), sjukdom (eller givna genetiska förhållanden) och immunsystemet. Detta är en viktig gren av genetiken som har gjort det möjligt att lära sig mer om olika sjukdomars/tillstånds historia med anknytning till immunsystemet.
Flera allergier och autoimmuna sjukdomar kan ha ärftliga aspekter. Genom immunogenetik är det då möjligt att förhindra att vissa sjukdomar utvecklas hos avkomman från familjehistoria.
Immunokemi – Liksom molekylär immunologi är immunokemi en gren av immunologin som ägnar sig åt att studera olika molekylära mekanismer i immunsystemet. Genom histologiska snitt får immunologer inom denna underdisciplin fördjupad kunskap om sådana proteiner som antigener och antikroppar som binder dem.
En rad olika tekniker används för att visualisera dessa strukturer och processer för att förstå hur dessa system fungerar. Ett bra exempel på detta är enzym/substratreaktionen som används för att studera hur immunceller interagerar med och förstör invaderande organismer.
Klinisk immunologi – är studiet av både immunsystemet och sjukdomar/mikrober som det reagerar på. Huvudkategorier av klinisk immunologi inkluderar autoimmunitet, immunbrist samt överkänslighet
Några andra grenar/subdiscipliner inom immunologin inkluderar:
– Immunofysik – en gren av immunologin som använder sig av olika tillvägagångssätt (biologiska, fysikaliska etc.) för att studera och manipulera olika immunmekanismer.
– Immunopatologi – gren av immunologin som studerar hur immunsystemet (celler, proteiner etc.) reagerar på olika organismer i kroppen.
– Immuntoxikologi – handlar om gifters inverkan på immunsystemet. Denna gren av immunologin undersöker inte bara hur immunceller reagerar på gifter, utan också hur dessa kemikalier påverkar cellerna och andra aspekter av immunsystemet.
Immunologiska tester
Immunologiska tester används i syfte att testa olika tillstånd och för att lära sig mer om olika reaktioner och mekanismer som är inblandade. Som sådana används de för olika typer av rutintester på sjukhus samt för utbildningsändamål på laboratorier.
För det mesta drar dessa tester nytta av kroppens immunsystem för att upptäcka sådana molekyler som hormoner, pigment samt virus bland annat.
Observation av den typ av molekyler som binder till specifika antikroppar i kroppen kan hjälpa till att identifiera det främmande ämnet och dess egenskaper. I laboratoriet används till exempel konstgjorda antikroppar (som liknar naturliga antikroppar) för detta ändamål.
Exempel på immunologiska tester är bland annat:
Agglutinationstester – Exempel på agglutinationstester är bland annat bakterieagglutinationstest, partikelagglutinationstest och latexagglutinationstest. Genom dessa tester blir det möjligt att identifiera agglutinationer (klumpning) som ett resultat av reaktioner mellan ett givet antigen och antikroppar (agglutininer).
Enzymimmunoassays – Vanligen kända som enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) är enzymimmunoassays tester som används i syfte att identifiera givna antikroppar eller antigener i ett prov. Testet används också för att kvantifiera den aktuella molekylen i ett prov.
Western blot-test – är en viktig teknik inom molekylär immunologi som används för att identifiera vissa proteiner. Vid HIV-diagnostik används tekniken till exempel för att upptäcka antikroppar mot viruset genom separation av blodproteiner.
Komplementfixering – Detta är en av de vanligaste metoderna för att identifiera eller testa närvaron av en antikropp i serum med hjälp av ett indikatorsystem.
Allergitest – Test som används för att identifiera/bestämma givna allergener och för att diagnostisera överkänslighet mot olika molekyler.
Kontrollera:
Mikrobiologi
Mykologi
Protozoologi
Phykologi
Parasitologi
Virologi
Nematologi
Immunologi
Tillbaka till lärandet om vita blodkroppar
Tillbaka till cellbiologi
Tillbaka från immunologi till MicroscopeMaster home
Arno Helmberg. (2018). Immunsystem och immunologi.
Klaus D. Elgert. (2009). Immunologi: Understanding The Immune System.
National Institute of Allergy and Infectious Diseases
National Cancer Institute. (2003). Att förstå immunsystemet Hur det fungerar.
Richard Warrington et al., (2011). En introduktion till immunologi och immunopatologi. ResearchGate.
Tahrin Mahmood och Ping-Chang Yang. (2012). Western Blot: Teknik, teori och problemlösning
Länkar