I dessa dagar talas det mer än någonsin om immunitet. Var och varannan person har tagit antikroppstest och många har säkert hört talas om T-cellsimmunitet. Men vad betyder egentligen dessa ord? Vad är “immunitet”och hur fungerar immunförsvarets minne?
Teman som tas upp i detta blogginlägg och podcast-avsnitt är:
* vad är immunologi?
* immunförsvarets delar: första, andra och tredje försvarslinjen
* fyra grundläggande egenskaper hos immunförsvaret
* Hur fungerar antikroppar?
* Minnesfunktionen, B-celler och T-celler
* Covid-19, antikroppar och T-cellsimmunitet
* Vad vet vi om andra corona-virus?
Lyssna på podcastavsnittet
Läs blogginlägget
Vad är immunologi?
Immunologi är läran om immuniteten, alltså hur kroppen skyddas mot att drabbas av infektioner. Det hänger ihop med våra försvarssystem i form av celler och proteiner som utvecklats under miljontals för att skydda våra kroppar. Det här är ett försvarssystem som alla ryggradsdjur har och som kallas immunförsvaret (eller immunsystemet).
Ordet immun kommer från latin och betyder untantagen eller beskyddad. Exempelvis har ambassadpersonal som arbetar i ett annat land immunitet, alltså beskydd från landets rättssystem. På samma sätt är människor som inte drabbas av vissa sjukdomar som återkommer varje år “immuna “mot dessa sjukdomar
Immunförsvarets delar
När man beskriver immunförsvaret i övergripande drag brukar det delas in i det specifika (eller adaptiva) och det ospecifika (eller medfödda) immunförsvaret. Det ospecifika immunförsvaret består både av en yttre och en inre del, medan det specifika endast har en inre del. I immunförsvaret ingår en lång rad olika immunceller (eller vita blodkroppar), som har olika roller och funktion. Immuncellerna utgör till antalet omkring tusen miljarder och de väger omkring ett halvt kilo. De flesta immuncellerna finns i magen.
Första försvarslinjen – barriären
Främmande angripare som vill ta sig in i kroppen behöver för det första ta sig förbi den fysiska barriär som består av slemhinnor och hud, som gör det svårt för bakterier och virus att komma igenom och vidare in i kroppen. Tarmarna och luftvägarna är lite svagare än huden. I magen finns en tunn slemhinna som ska transportera igenom maten du äter, men samtidigt hålla angripare utanför. Därför är nästan hela immunförsvaret stationerat i magen, som en permanent militärbas. Även lungor och luftvägar är lite känsligare och har därför exempelvis slem som bär på enzymer som bryter ner bakterier. De har också flimmerhår, slem, saliv, urin, tårar med mera för att skydda mot angripare. Det här är den ena delen av det ospecifika immunförsvaret.
Andra försvarslinjen – murens väktare
Om en inkräktare tar sig igenom försvarsmuren stöter den på immunförsvarets andra försvarslinje, den andra delen av det ospecifika (medfödda) försvaret. Det ospecifika immunförsvaret reagerar snabbt och ospecifikt på nya angrepp. Det har inte något eget minne och kan inte anpassa sig till nya förhållanden. I stället reagerar det på strukturer som funnits länge hos bakterier och andra attackerande organismer. Här ingår en stor mängd immunceller, exempelvis makrofager, som kan äta upp allt som kommer i deras väg. De kan till och med döda och äta upp hela bakterier. Andra immunceller som ingår i det medfödda immunförsvaret är: Granulocyter: Monocyter, neutrofiler, NK-celler och dendritiska celler.
Tredje försvarslinjens specialisterna B-celler och T-celler
Det specifika (eller adaptiva) immunförsvaret är den tredje försvarslinjen, som reagerar långsamt och specifikt. Det kräver dagar för att reagera (vid en förstagångsinfektion), men har ett långt minne som ger starkare immunsvar vid återkommande infektion. Det kan komma ihåg främmande mikroorganismer under resten av ditt liv.
De immunceller som ingår i det adaptiva immunförsvaret kallas för lymfocyter och kan förenklat delas in i två typer av immunceller, B- och T-celler. De interagerar ständigt med varandra i ett mycket komplext samspel.
- B-celler bildar antikroppar som kan binda in till främmande ämnen eller organismer och mana övriga immunförsvaret till attack av det som markeras. När de aktiveras kallas de plasmaceller eller effektor-b-celler.
- T-celler finns av två huvudtyper: T-hjälparceller (CD4+) och T-mördarceller (cytotoxiska CD8+). T-hjälparceller koordinerar det övriga immunförsvaret och T-mördarceller är avsedda att döda celler som infekterats av virus.
Om B-celler och T-celler mött något tidigare så är de bättre på att reagera och kan förgöra angripare snabbare den andra gången. Denna snabbhet är väldigt viktig eftersom tiden är avgörande för en angripare att skapa momentum för att infektera kroppen, att infektera tillräckligt många celler och kunna få till en fullt utblommad infektion som kan spridas till andra människor.
Fyra grundläggande egenskaper
Immunförsvaret som helhet utmärker sig av fyra särdrag. Det är specifikt, selektivt, det är adaptivt och det har ett minne.
- Specifikt: Det specifika innebär att en fiende som angriper kroppen blir igenkänd som en individ och alltså angrips specifikt utifrån sina egna specifika egenskaper.
- Selektivt: Att immunförsvaret är selektivt betyder att det kan skilja mellan det som är främmande och det som är kroppseget, när allt fungerar som det ska.
- Adaptivt: Att immunförsvaret är adaptivt betyder att immunförsvaret kan förbättra sitt försvar så länge en invasion pågår.
- Minne: Immunförsvaret kommer ihåg främmande ämnen som det tidigare träffat på tidigare och därför kan reagera snabbt nästa gång du möter det virus eller bakterier. Alltså om du haft en smittsam barnsjukdom, eller liknande, minskar risken att du blir sjuk om du skulle smittas av den igen. Om du haft en infektion av en allvarlig sjukdom i vuxen ålder gäller generellt sett samma sak.
Antikroppar = målsökande robotar
Ett av de viktigaste verktygen som den det specifika immunförsvaret nyttjar är antikroppar (som också kallas immunoglobuliner). Just antikroppar har vi alla hört talas om var och varannan dag under perioden med covid-19.
Antikroppar är Y-formade proteiner som produceras av B-cellerna och binder främmande ämnen längst ut på ändarna av y-et. Tillsammans väger dina antikroppar omkring 50 gram. De finns i blodet och i de övriga kroppsvätskorna.
Antikropparna fungerar som målsökande robotar eller signalflaggor för immunförsvaret och märker ut främmande ämnen så att resten av immunförsvaret kan angripa och bryta ner det. Alltså är ett brett spektrum av antikroppar mot flera olika strukturer på ett smittämne avgörande för att effektivt känna igen det.
Det finns miljontals olika antikroppar som känner igen och kan binda in till olika strukturer på de främmande ämnen kroppen möter. Du har just nu över hundra miljoner olika slags antikroppar i ditt blod som har en unik yta som tillsammans kan binda till varje tänkbart främmande (nytt) ämne. De flesta är naturliga antikroppar som alltså finns i ditt blod genom hela ditt liv och som framför allt är riktad mot de bakterier som bor i dig. Men då du blir infekterad av bakterier eller virus få du också förvärvade adaptiva antikroppar. De får du under en tid och de försvinner också ur blodet när infektionen försvinner. Naturliga antikroppar finns alltså är hela tiden som ett första försvar, medan adaptiva finns där tillfälligt.
Söker efter signalflaggor
När antikroppar har bundit till ett smittämne som en bakterie eller ett virus kan de genast bli igenkända av en viss typ av immunceller, så kallade fagocyter, som äter upp både virus och antikropp och bryter ner dem. Men det är inte bara fagocyter som söker efter de aktiverade antikropparna. Även proteiner som kallas komplementfaktorer gör detta. Det är enzymer som slår hål på de cellytor som antikropparna markerar. Allt det som kroppens antikroppar bundit till kan förintas med dessa proteiner och de här cellerna tillsammans.
Antikroppar och immunceller samverkar för att skydda din kropp och deras samspel och funktion är oerhört komplexa, och vi lär oss fortfarande allt mer om hur det fungerar tillsammans, trots alla de landvinningar forskningen gjort på senare år.
Minnesfunktionen
När jag läste immunologi i Linköping runt millennieskiftet var det fortfarande en dispyt inom forskarvärlden om det verkligen fanns långlivade B-minnesceller som kunde förklara hur immunförsvaret kunde minnas en infektion. I dag vet vi att det finns både B-minnesceller och T-minnesceller.
Vi vet att B-minnesceller snabbt kan ge upphov till nya kloner av B-celler och skydda mot fria viruspartiklar. Vi vet också att T-minnesceller finns både i form av T-mördarceller och T-hjälparceller. De kan alltså aktiveras igen om det skulle behövas.
Att vårt immunförsvar kan komma ihåg sådant det tidigare mött är helt livsnödvändigt. Ständigt möter vi nya versioner av bakterier och virus. Därför behöver immunförsvaret ständigt utbildas för att motverka och eliminera attacker från nya fiender. Just minnesfunktionen är den förmodligen viktigaste funktionen ditt immunförsvar har.
B-celler och immunförsvarets minne
Varje B-cell producerar bara en sorts antikropp. De B-celler som kommer från samma ursprung tillhör samma klon och tillverkar samma antikropp. De kan vara upp till tio tusen till antalet. Men alla kloner av B-celler kan inte vara aktiva samtidigt för i så fall skulle blodet svämma över och inte längre fungera. Därför avvecklas produktionen successivt efter att infektionen upphört och B-celler från en klon som varit stor minskar genom att cellerna begår självmord.
Men både B-minnesceller och T-minnesceller finns kvar och om de skulle känna igen det som de en gång bekämpat går det en kraftig signal till B-cellen som får den att snabbt börja dela sig (bli en så kallad plasmacell) och spruta ur sig antikroppar igen. Då har kroppen tiden på sin sida och kan bekämpa infektionen innan den blommar ut. Hela tiden bildas det nya B-celler, men de aktiveras väldigt sällan. Det är inkräktaren som ger signalen till immunförsvaret genom att finnas där och låta sig bli igenkänd av de B-celler. Men de flesta nybildade B-celler aktiveras inte på det här sättet utan dör efter några dagar.
Försvaret behöver tid att mobilisera
När immunförsvaret stöter på ett nytt virus eller ny bakterie behöver B-cellerna ordentligt med tid på sig att dela sig och skapa en attackerande klon. Under den tiden kanske du hunnit bli sjuk om immunförsvaret inte har något tidigare minne och specifika antikroppar mot det som attackerar. Du kan märka av det i form av feber eller kraftlöshet. Men när du blivit frisk kommer du att ha B-minnesceller som kommer ihåg hur antikropparna såg ut som du hade nytta av. Det gör att det specifika immunförsvaret kommer kunna reagera snabbare nästa gång det stöter på samma virus. Det är en viktig del av grunden till immunitet och det som gör att du kanske inte alls blir sjuk när du stöter på samma virus igen, eller att du blir mindre sjuk än förra gången.
T-cellernas roll
Fria viruspartiklar kan märkas in av naturliga antikroppar och komplementfaktorer – alltså delar av det medfödda immunförsvaret. Men en del virus kommer att ätas upp och visas upp av speciella immunceller (antigenpresenterande celler) som kan aktivera mer specifika T-celler som kroppen utvecklar och sedan aktiverar. Dessa kallas T-hjälparceller och T-mördarceller och är en del av det adaptiva immunförsvaret. T-mördarceller dödar de celler som är infekterade genom att de berättar om det för t-cellen genom att visa små bitar det skadliga viruset på sin yta – de redovisar alltså att de tagits över av virus och därför behöver hjälp att begå självmord.
Covid-19: antikroppar och T-cellsimmunitet
Det som är tydligt efter denna genomgång är hur komplext immunförsvaret är.
Om du har insjuknat i en virusinfektion som covid-19 och sedan blivit frisk kommer du ha cirkulerande antikroppar i blodet en tid. Hur länge vet vi ännu inte, men de studier som finns visar att nästan alla har kvar antikroppar 12 månader efter infektion.
Så även om dina nivåer av antikroppar efter en tid sjunker har alltså ditt immunförsvar kvar minnet av det du blev sjuk av så att det adaptiva immunförsvaret med B-minnesceller och T-minnesceller som snabbt kan mobilisera igen.
Det har gjorts en rad studier på T-cellsimmunitet och covid-19 och i en av de studier det rapporterats kring medverkade svenska forskare från Karolinska institutet (KI). Studien visade att andelen personer som utvecklat t-cellsimmunitet med covid-19 är betydligt större än andelen som utvecklat antikroppssvar. Läs gärna själva studien eller en sammanfattande artikel på KI:s hemsida. Det kan ha att göra med att många av oss under lång tid mött andra coronavirus i form av förkylning exempelvis och därför har T-cellsimmunitet även om SARS-cov-2
Antikroppar går enkelt att testa på privata laboratorier, men test av t-cellsimmunitet är inte lika lättillgängliga. Det finns laboratorium i Stockholm som gör det.
Hur skiljer naturlig immunitet från vaccinering?
En viktig sak att komma ihåg att vaccinering försöker härma naturlig immunitet. Som vi gick igenom i förra avsnittet finns en betydande skillnad i skydd mellan personer som tidigare haft covid-infektion och de som endast är vaccinerade, som vi har gått igenom tidigare. Sammanfattningsvis visar den israeliska studie som vi gått igenom att personer som haft covid-infektion har 13 gånger mindre risk att återigen få en infektion av covid, jämfört med personer som vaccinerats utan att tidigare haft infektionen. Risken att få symtom var 27 gånger högre hos vaccinerade (utan tidigare infektion) än hos personer som haft en infektion av covid-19.
Vad kan skillnaden i immunitet bero på?
En naturlig infektion använder hela smittämnet för immunisering och ger därför upphov till flera olika skyddande antikroppar mot flera olika strukturer på bakterien eller viruset. Ett vaccin däremot har ofta bara en liten del av smittämnet, som till exempel ett spikprotein eller en annan struktur i andra vacciner. Det är en av de faktorer som gör det rimligt att anta att vaccinets immunitet på ett avgörande sätt skiljer sig från naturlig immuniteten.
T-cellsimmunitet
Men det är inte bara nivån av antikroppar som visar om du är immun eller inte. Antikroppar kompletteras bland annat av T-cellsimmuniteten, som finns kvar även när nivån av antikroppar i blodet har sjunkit. T-cellsimmuniteten är precis som antikropparna riktade mot flera olika delar av viruset, om du haft en naturlig infektion. Om du bara fått vaccinet har du bara T-celler riktade mot den del av viruset som vaccinet innehåller (spikproteinet vid covid-19). Därför ger naturlig immunitet ofta, men inte alltid, ett brett skydd och kan snabbt agera för att hålla virus borta innan de hinner orsaka en fullskalig infektion.
Immunitet efter andra coronavirusinfektioner coronavirus
Hur långvarig immuniteten blir mot SARS-cov-2 (covid-19) återstår att se men vi skulle kunna titta på andra allvarliga coronavirus för att få en fingervisning.
De coronavirus som ger allvarligare infektioner förutom covid-19 är SARS, MERS. Det vi känner till om immunitet där är att exempelvis SARS-CoV infektion ger immunitet. I en studie som vi refererar här hade samtliga 23 försökspersoner som tillfrisknat från naturlig infektion fortfarande immunitet mot viruset 17 år efter infektionen. De hade alltså T-hjälparceller och T-mördarceller kvar 17 år efter infektion. T-mördarcellerna kan döda dåliga celler som blivit infekterade och T-hjälparcellerna som kan aktivera B-celler och frisätta cytokiner som väcker immunförsvaret i övrigt. (1) Vi vet inte i dag om covidinfektionn ger lika långvarigt skydd, men det ger i alla fall gott hopp om den saken.
Detta är förhoppningsfullt och vi kan hoppas på studier som visar att immunitet mot covid-19 håller i länge.
Läs eller lyssna också på:
Ger naturlig immunitet 27 gånger bättre skydd än vaccination?
