Cellebiologi – introduksjon

En medisinsk nyvinning følger fasene: forskning → diagnostikk → terapi

Ulike typer infeksiøse agenser

  • Bakterier
  • Sopp
  • Protister
  • (Virus)
  • Prioner (proteiner)

DNA-funksjonen

DNA transkriberes til RNA som transleres til proteiner som gjennomgår post-translasjonelle-modifikasjoner.

Cytoskjelettet styrer bevegelser av ting inni cellen vha. proteiner.

DNAet har ~20 000 gener som koder for proteiner, men forholdet er ikke 1:1. På grunn av alternativ spleising kan 20 000 gener i DNA bli til 100 000 typer RNA. Post-translasjonelle modifikasjoner bidrar til enda større variasjon.

Mitokondrie-DNA (~16 000 proteiner) får vi bare fra mor og er veldig viktig for bl.a. nevrologiske sykdommer.

Natrium-kalium-atpase bruker ~1/3 av ATPen vi produserer til enhver tid.

Et eksempel på en post-translasjonell modifikasjon:
Hekte fosfat på aminosyrer: kalles fosforproteiner. Denne reaksjonen katalyseres ved proteinkinaseFosfatgruppen kan endre genekspresjon.

Aminosyrer bindes sammen til proteiner ved hjelp av peptidbindinger. En peptidbinding er en delvis dobbeltbinding uten fri rotasjon. Vi deler aminosyrer etter hvilke sidegrupper de har.

Relevant for histologieksamen
Det er viktig å kunne identifisere ulike typer vev med tilstrekkelig sikkerhet.

  • Epitelvev
  • Binde- og støttevev
  • Muskelvev
  • Nervevev

Ekstracellulær matriks binder cellene våre sammen. 

Kroppen reguleres (på makronivå) i all hovedsak av nerveceller og hormoner.

Lett for leger fordi:
Sykdom skyldes alltid (aldri si alltid tho) av arv eller miljø eller en kombinasjon. Binær kode er lett fordi den bare består av 0 og 1.


ForeleserTore Jahnsen

Ressurser
Presentasjon

Immunsystemet

Immunologi er involvert i nesten alt. Immunsystemets hovedrolle er beskyttelse av kroppen mot fremmede legemer (og dermed holde oss friske). Den enkleste forsvarsmekanismen er å lage hull i plasmamembranen ved hjelp av komplementsystemet. Kroppen har ~50 komplementproteiner som lages i leveren og er vanligvis er i inaktiv form (i plasma). Det øyeblikket det skjer en skade (/ invasjon) aktiveres komplementene som raskt dreper fremmedlegemene som strømmer inn. Våre egne celler er beskyttet av eget komplementlag. Celler som ikke har det laget blir angrepet. 

C2-defekt er en tilstand som gjør at enkelte kan mangle ett av de 50 proteinene i kroppen. Da klarer ikke immunforsvaret like godt å lage hull i plasmamembraner. Vanligvis vil man da få hjernebetennelse. Dette er skummelt fordi hjernen i utgangspunktet har liten plass i kraniet. Komplementer spiller en rolle når vi lager betennelse, så å mangle et komplement gjør forsåvidt og at betennelsen blir mindre (sånn sett “gunstig”).

Cellen
Cellen inneholder mange forskjellige organeller. Den kan svelge andre celler ved kreativ bruk av plasmamembranen. Inni cellen har vi lysosomer som da kan bryte ned / resirkulere den absorberte fremmedcellen. Jo større organisme man er, jo flere og større fiender har man og jo flere gener behøver man til forsvaret. 

Antistoffets struktur
En felles fot og to armer

Hvorfor to armer?
Fordi mikrober, stort sett encellede (prokaryoter), har få gener. Utsiden av et virus har et gjenkjennbart mønster som går igjen. Dette utnytter antistoffet seg av for å binde seg til virusets overflate. Et antistoff kan binde seg til to virus (pg.a. to armer). Etterhvert vil det danne seg klumper pg.a. f.eks. et annet antistoff binder seg til et av de samme virusene som det første. En stor klump med virus kommer seg ingen vei og klarer heller ikke å infisere noen celler. Antistoffer kan ha flere enn to armer, men alltid minst to (f.eks. har IgG to armer, men IgM ti). 

Det er uendelig mange virus som kan produseres (altså ubegrenset variasjon). Hvordan klarer kroppen å lage antistoffer for alle disse (og holde tritt med utviklingen)? Svar: et antistoff kodes ikke bare av ett gen. Et antistoff produseres på mange måter som module mobiler. Ulike serier med gener produserer ulike biter av antistoffet. Vi har biter som er med i alle antistoffer (M & G), små biter (J ~10, D ~2-3), og V (~50). Kroppen setter disse bitene tilfeldig sammen og bygger antistoff. Ikke alle virker, men noen vil det siden vi har så mange kombinasjonsmuligheter. En annen viktig mekanisme er måten et antistoff kan tilpasse seg. Vi har B-celler i beinmargen som produserer antistoffer. Hver enkelt B-celle produserer sin egen type antistoff (altså mange millioner B-celler med hvert sitt antistoff). Ergo har vi ikke mange B-celler av hver sort. Til sammen har vi kanskje bare to B-celler (veldig underdrevet) som passer for en infeksjon. Disse er naturligvis ikke nok. Når et antistoff binder seg til et virus vil B-cellen få signal om å dele seg. Dette tar et døgn. Dattercellene vil “arve” antistoffet med små variasjoner. Før delingen skrus det på en mutasjonsmekanisme i morcellen som gjør at det for hver celledeling vil skje små tilfeldige endringer i antostoffoppbygningen (litt andre reseptorer). Det skjer mye mer mutasjon her enn i andre somatiske celler. Antistoffet modnes i løpet av de neste dagene. Denne prosessen gjør at antistoffet “skreddersys” Vi kaller hele dette systemet for det tilpassede immunforsvaret.

Ordet immun kommer av betydningen å være fritatt for byrder. Vi sier at diplomater har diplomatisk immunitet. På samme måte kaller vi de som ikke blir syke for annen gang av samme sykdom for immune. Etter at vi har hatt en infeksjon blir vi immune fordi immunforsvaret har hukommelse. Vi vet ikke helt hvordan hukommelsessystemet fungerer. Teori: B-cellene som produseres i en immunreaksjon vil leve lenge som “memoryceller” Hukommelsescellene vil raskt begynne å dele seg igjen ved ny infeksjon av samme art. Antistoffer drar til spesielle antistoff-fabrikker i plasmaceller (masse ER). Noen plasmaceller har ekstremt lang levetid (enkelte steder finner vi plasmaceller fra vi var barn). Forskere har forsket på om det går an å transplantere plasmaceller som en måte å spre immunitet på. Det tar ~ en uke fra vi er infisert til immunforsvaret har gjort jobben sin. 

Det er viktig for immunforsvaret å vite hva som er kroppen og hva som er resten.
For å få til dette er det satt på plass forskjellige kontrollmekanismer. En ting er om viruset er utenfor cellene, men når viruset har klart å trenge seg inn er det ikke synlig for antistoffet lenger. For å oppdage disse har alle celler et slags “utstillingsvindu” på overflatene deres. Dette skjer ved at MHC-molekyler (i mennesket HLA) drar biter av viruset opp til overflaten. Molekylene inneholder kroppens egne proteiner og andre ting. Disse gjenkjennes av reseptorer på T-cellene på liknende måte som for antistoff. Vi har mange ulike typer T-celler med mange forskjellige reseptorer. På denne måten klarer kroppen å identifisere infiserte celler. 

I kroppen har vi to typer immunforsvar: medfødt og tilpasset. Disse samarbeider.

Spørsmål:
Fører B-cellenes forhastede mutasjon til kreft?
Finnes det et maks antall B-celler? Ja.
Nesten alle B-cellene som produseres ved en immunreaksjon må resirkuleres fordi kroppen er stappfull av immunceller fra før. Lymfeknutene hovner opp (ved infeksjon) og blir små igjen fordi cellene dør.


ForeleserAnne Spurkland

Ressurser
Resyme

Celler og vev III

Endosymbioseteorien er at eukaryote celler opprinnelig var anaerobe, men at de senere “adopterte” (endocyterte) prokaryoter med evne til aerob nyttiggjørelse. Disse prokaryotene utviklet seg videre til mitokondrier. For at vi skal kunne gjøre om mat til energi må vi gjennom elektrontransportkjeden. Genene som er viktige for denne ligger i mitokondrien.

Infeksiøse agenser

  • Bakterier
    Prokaryoter
  • Sopp
    Eukaryoter
  • Protister
    Eukaryoter
  • (Virus)
  • Prioner
    Proteiner
    Infiserer nervecellene våre

Vi har ikke så gode behandlinger for å helbrede eukaryote infeksjoner fordi det er vanskelig å avgrense legemidlenes effekt. For bakterier er det enklere da cellene våre er tilstrekkelig forskjellige. Om bakterien har en cellevegg kan man bruke penicillin da den angriper denne. Mange av antibiotikaformlene i dag angriper proteinsyntesen, men siden det er forskjeller mellom eukaryote og prokaryote celler gjør de ikke skade for oss (ikke direkte, i alle fall). 

Ionekonsentrasjonene i kroppen er helt essensielle. En pasient med for høyt kaliumnivå utenfor cellene kan dø ganske raskt. Vi har proteiner i cellemembranen som f.eks. natrium-kalium-atp-ase som regulerer henholdsvis natrium- og kaliumnivåene i cellen. ATP brukes for å drive denne prosessen. 

Kjernehylsteret står i kontakt med ER. Ribosomer er knyttet til den delen av ER vi kaller RER (rough endoplasmic reticulum). Vi går videre til golgiapparatet hvor det skjer modifikasjoner på proteiner som allerede er “ferdige” (post-translasjonelle endringer).

Senere skal vi ha om metabolismen

  • Anabolisme
    Oppbygging
  • Katabolisme
    Nedbryting

ForeleserTore Jahnsen

Ressurser
Presentasjon