Fotsoldater i immunforsvaret ditt: makrofager

Makrofager spiller en avgjørende rolle i immunsystemet vårt. Navnet beskriver egenskapen: (makro= stor, fag= en som eter, altså storeter).

Makrofagene er en av mange typer hvite blodlegemer. De finnes i alle vev og over alt i kroppen. Cellene kommer fra benmargen og sirkulerer i blodbanene som encellede hvite blodlegemer (monocytter). Monocyttene forlater blodbanen og trenger inn  i vevene der de omdannes til vevsmakrofager. De har kapasitet til mye og er med på en del av fenomenene bak at du er fabelaktig.   

De identifiserer alt som kommer inn i deg og som er fremmed for akkurat din kropp. Det er en medfødt del av immunforsvaret med celler i frontlinjen for å beskytte oss alle mot angrep fra bakterier, virus, sopper og parasitter. For å bekjempe bakterier har disse cellene som en medfødt egenskap å produserer bl.a.  superoksid (O2-). Det er sterkt giftig og dreper mange av inntrengerne.

Makrofagene fortsetter så å lære seg mer  avansert forsvar i immunsystemet. Når makrofagene oppdager fremmedstoffer, sender de signaler til andre celler i immunsystemet som så strømmer til, flokker seg om det fremmede og bruker de midlene de har til å kjempe imot. Viktige midler er antistoffer.

Hver av oss utvikler også et tillært immunsystem som reagerer på forskjellig vis overfor fremmedstoffer uansett om de er farlige, ufarlige eller nyttige for oss. Også her spiller makrofager og dendritycelleren viktig rolle. Fremmede molekylene, blir omringet, trukket inn i cellen og fortært. Så sender makrofagen viktige biter av fremmedstoffet videre til andre celler i immunsystemet som oppfatter bitene som antigener.  Derfor kalles makrofagene «antigenpresenterende celler (APC)».

Figur 1 viser hvordan makrofagen (APC) behandler et protein og overfører en av bitene (egentlig en såkalt epitop her illustrert med en rød o)til en annen viktig celle i immunsystemet, en T-celle.

Figur 1. Ill. K. Aas

Den videre utviklingen er avhengig av en rekke kjemiske signaler fra andre celler som kan få T-cellen som har mottatt antigenet, til å endre sin funksjon. Det kan bli en prosess som i alt vesentlig produseres IgG-antistoffer mot antigenet (epitopen), eller en prosess med produksjon av IgE-antistoffer som grunnlag for atopisk allergi.

Figur 2. Etter epitopoverføring fra mastcellen
kan T-cellen gå i to forskjellige spor avhengig av
gener og ytre påvirkninger. (Ill. K.Aas©)

Med signalstoffer (bl.a. tumornekrosefaktor-alfa, TNF-a), som forsterker frigjøringen av signalstoffer fra andre celletyper, er makrofagen viktig i betennelsesreaksjoner (inflammasjon). Den stimuleres også til å sende ut andre kjemiske stoffer (cytokiner) og vekstfaktorer som er viktige for tilheling av sår.

Også makrofagenes evne til å fungere  er styrt av forskjellige kjemiske signaler. Noe er bestemt av genene og kommer innenfra cellen selv, og noe er signalstoffer fra andre celler. 

Et eksempel på genenes betydning har vi i diabetes type 2. Forskning (Svetlana Zykova, 2008) har vist at makrofager ved denne diabetesformen ikke evner å sende ut alle sine kjemiske signaler. Det kan forklare noe av den dårlige sårtilheling som opptrer ved diabetes type 2. 

Nyere forskning tyder også på at makrofager som spiller en viktig rolle i luftveiene, har genetiske særtrekk knyttet til astma og ikke-allergiske reaksjonsmønstre (Lene N. Johanessen, 2008).

Exosomer – små, men viktige for immunforsvaret

Når det kommer et fremmedstoff (antigen- /allergenkilde) inn i kroppen, startes det umiddelbart en immunologisk reaksjon. Fremmedstoffet blir fanget opp av makrofager eller såkalte dendrittceller. I disse cellene blir fremmedstoffet delt opp i biter  (epitoper) som kroppen bruker for å identifisere fremmedstoffet og lage motstoffer (antistoffer) som skal beskytte.

Makrofager og dendrittceller kalles antigenpresenterende celler (APC). Det som skjer med disse cellene er avgjørende for utviklingen av immunprosessen.

Det er her de såkalte exosomer kommer inn i prosessen. Det er små vesikler (blærer) som skilles ut av APC (Raposo et al 1996). De har en diameter på bare 30-100 nanometer, men bærer med seg vesentlig materiale og dynamikk som likner morcellens. De som kommer fra dendrittceller, kan starte T-celleaktivering og i tarmen kan de indusere toleranse mot de epitoper som de formidler (Karlsson, 2001). Så små som de er, kan de passere mange membraner i organismen og kan nå påvises bl.a. i vevsvæsker, serum, urin og morsmelk. De kan også produseres fra celler holdt levende i laboratoriekulturer. Det foregår mye forskning med slike laboratorieexosomer. 

Det ser i dag ut som disse små enhetene kan påvirke immunreaksjoner i mange retninger. Derfor er de i fokus også for allergiforskning.

Litteratur:
Svetlana Zykova (2008): Studies on Macrophage Dysfunction in Type 2 Diabetes . Doktorgradsavhandling, Institutt for Medisinsk Biologi, Universitetet i Tromsø,

Lene N Johanessen (2008) : Fungal products and inflammatory resonses in human  monocytes and epithelial cells. Doktorgradsavhandling, Medisinsk fakultet, avdeling for kreftforskning og molekylærmedisin, NTNU , Trondheim.

(Sist oppdatert 02.03 2010, Kjell Aas ©)