• Ingen resultater fundet

Krøller eller ej

N/A
N/A
Info
Hent
Protected

Academic year: 2022

Del "Krøller eller ej"

Copied!
3
0
0

Indlæser.... (se fuldtekst nu)

Hele teksten

(1)Downloaded from orbit.dtu.dk on: Mar 25, 2022. Krøller eller ej. Brasen, Jens Christian. Published in: Aktuel Naturvidenskab. Publication date: 2010 Document Version Også kaldet Forlagets PDF Link back to DTU Orbit. Citation (APA): Brasen, J. C. (2010). Krøller eller ej. Aktuel Naturvidenskab, (6), 28-29.. General rights Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.  Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research.  You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain  You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim..

(2) 28 28. A k t u e l. N a t u r v i d e n s k a b. |. 6 |. 2 0 1 0. M O L E K Y L Æ R B I O L O G I. Krøller eller ej Krøller på overfladen på en bestemt type celler i vores immunforsvar, er vigtige for at immuncellerne kan bekæmpe bakterier og svampe. Ny forskning viser, at der skabes et særligt mikromiljø i disse krøller, som er afgørende for at cellerne kan udføre deres funktion.. Af Jens Christian Brasen.  Hver dag forsøger bakterier, svampe og vira at slå sig ned i vores krop, men heldigvis bliver langt de fleste angreb afværget af vores immunforsvar. De hvide blodceller udgør ”soldaterne”, der forsvarer vores krop mod angreb udefra. En del af de hvide blodceller – kaldet neutrofilocytter – har specialiseret sig i at bekæmpe bakterier og svampe. Disse neutrofilocytter bliver sammen med de fleste andre hvide blodceller dannet i knoglemarven. Når neutrofilocytterne er fuldt udviklede forlader de knoglemarven, hvorefter de bliver sluppet løs i blodet. Hvis vi f.eks. får en splint i fingeren, vil der næsten altid følge en hær af bakterier med, som vil udnytte den rige mængde næringsstoffer og den konstante temperatur i vores krop. Via kroppens sindrige signalmekanismer bliver neutrofilocytterne, der befinder sig i blodbanen, gjort opmærksomme på bakterieinvasionen. Neutrofilocytterne reagerer både på stoffer, som bakterierne danner, og på signalstoffer kroppen selv danner for at indikere, at der er trængt bakterier ind. Når neutrofilocytterne registrerer en bakterieinvasion vil de straks klæbe sig fast til væggen i blodåren og klemme sig igennem væggen og ud i det omkringlig-. Hypochlorsyrling Under 1. Verdenskrig fandt man ud af, at hypochlorsyrling (HOCl) er meget effektivt til at slå bakterielle infektioner ned med, og det blev brugt meget under krigen og i årene efter. I starten var man uvidende om, at det er præcis det samme stof vores egen krop bruger mod bakterier. Da antibiotika blev mere udbredt blev hypochlorsyrling langsomt udfaset. Det mere kendte stof trichlor reagerer langsomt med vand under dannelse af hypochlorsyrling. Hypochlorsyrling virker ved at nedbryde blandt andet proteiner og lipider (fedtstoffer). Det anvendes i øvrigt også i toiletrens og i rensningsmidler til badebassiner!. H2O2 + Cl¯  HOCl + OH¯ HOCl vil oxidere mættede fedtsyrer, proteiner og essentielle reaktionscentre i bakteriecellen. Det betyder, at cellens membraner bliver ødelagt, og at de basale funktioner i cellen vil blive ødelagt, herunder kopiering af dna, dannelse af nye proteiner og dannelse af ATP i cellens mitokondrier.. gende væv. Ude i vævet vil neutrofilocytterne vandre hen til bakterierne, hvor de vil benytte deres arsenal af våben til at bekæmpe de uindbudte gæster. Neutrofilocytterne kan blandt andet danne stoffet hypochlorsyrling, som er ekstremt reaktivt og meget effektivt til at bekæmpe bakterier med. Udover at danne hypochlorsyrling i såret vil neutrofilocytterne også spise bakterierne i en proces, der hedder fagocytose. Det foregår ved, at neutrofilocytten “griber fast” i bakterien, og derefter begynder at folde sin membran rundt om bakterien – helt parallelt med, når. man samler sin hunds efterladenskaber op fra naboens fortov med en plasticpose (figur 1). Når hele bakterien er pakket ind i neutrofilocyttens membran, vil bakterien blive fordøjet af neutrofilocytten. I sidste ende vil neutrofilocytten også dø efter at have spist et par bakterier.. Krøllet membran Neutrofilocytter kan spise bakterier, der har samme størrelse som dem selv, uden at neutrofilocytten ændrer størrelse. Det må betyde, at neutrofilocytten har et ekstra lager af membran, som den kan bruge til at pakke bakterier ind i.. Artiklen kommer fra tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab. Se mere på aktuelnaturvidenskab.dk. Vi ved, at neutrofilocytten har en meget krøllet og foldet membran, hvor 70 % af membranen findes i krøllerne (figur 1). De folder bliver rettet ud, når neutrofilocytten spiser bakterien, og på den måde kan neutrofilocytten mønstre mere end dobbelt så meget membran, som den selv har brug for. Krøllerne bliver holdt sammen af nogle proteinstrukturer, som også udgør cellens skelet. Når krøllerne skal foldes ud bliver enzymet calpain aktiveret. Calpain virker som et strygejern på cellen, idet det glatter cellens overflade ud. Det foregår ved, at calpain klipper forankringerne mellem cellens skelet og membranen i stykker, så membranen kan rettes ud. Et af de videnskabelige mysterier ved denne proces er, hvordan enzymet calpain bliver aktiveret. Vi ved, at calpain aktiveres af calciumioner (Ca2+), men koncentrationer af calcium skal være 100 gange højere end den, som findes i cellen. Når neutrofilocytten møder bakterien, strømmer der lidt calcium ind i cellen så koncentrationen af calcium stiger fra 0,1 μM til 1 μM i løbet af 0,25 s. Men calpain skal bruge 50 til 100 gange mere calcium for at blive aktiveret. Calpain behøver imid-.

(3) A k t u e l. N a t u r v i d e n s k a b. |. 6 |. 2 0 1 0. M O L E K Y L Æ R B I O L O G I. lertid kun at være aktivt tæt på membranen, hvor enzymet skal udføre sit arbejde, og der kan koncentrationen af calcium godt være anderledes.. Om forfatteren. Særligt miljø tæt på membranen Krøllerne på en neutrofilocyt er så små, at man ikke kan se dem i et almindeligt mikroskop, så derfor har vi undersøgt problemet på en anden måde, som har givet meget overraskende resultater. Vi har lavet en matematisk model, der viser, hvordan calcium strømmer ind over neutrofilocyttens membran, og hvordan calcium diffunderer inde i cellen. Modellen er baseret på, at calcium i løbet af 0,25 s flyder ind over membranen, hvorefter calcium vil diffundere frit rundt i cellen (figur 2). I modellen tager vi højde for, at calcium også binder til forskellige proteiner og stoffer, og på den måde hæmmes diffusionen af calcium. Vi har vist, at i den periode, hvor calcium strømmer ind i cellen, vil der inde i krøllerne blive dannet meget høje calciumkoncentrationer på 50-100 μM. Det forklarer, hvorfor calpain bliver aktiveret tæt på membranen, når der strømmer calcium ind i cellen. Men betryggende nok betyder det også, at calpain kun bliver aktiveret tæt på cellens membran. Hvis enzymet calpain blev aktiveret i hele cellen ville cellen blive opløst, men på grund af den snedige regulering bliver calpain kun aktiveret ved overfladen.. Jens Christian Brasen er postdoc ved Biomedicinsk Institut, Panum Instituttet, Københavns Universitet E-mail: jcbrasen@sund.ku.dk Figur 1. Neutrofilocytter tilhører gruppen af de hvide blodceller. Overfladen på en neutrofilocyt er meget krøllet. Når en neutrofilocyt kan mærke en infektion i kroppen, der skyldes bakterier, forlader den blodbanen og opsøger bakterierne. Når bakterien er fundet bliver den spist i en proces, der kaldes for fagocytose. Neutrofilocytten omfavner bakterien med sin egen membran for derefter at optage den (th). Når bakterien er inde i neutrofilocytten bliver den nedbrudt.. Calciumpumper Ca2+ Ca2+ Ca2++bufferў Ca2+:buffer. CalciumͲ kanaler. Videre læsning. Brasen, J.C. et al. Cell surface topology creates high Ca2+ signalling microdomains. Cell Calcium, 47, 339-49, 2010.. Unikt miljø. Figur 2. Vores model tager højde for, at calcium kommer ind i cellen via nogle kanaler og bliver pumpet ud igen. Inde i cellen diffunderer calcium frit. Krøllernes særlige størrelse gør, at der bliver dannet meget høje koncentrationer af calcium inde i dem (markeret med rødt, th), mens koncentrationen af calcium er forholdsvis lav i resten af cellen (markeret med blåt).. Krøllerne på neutrofilocyttens overflader skaber altså en unik struktur, som sætter rammerne for at der kan dannes meget høje calciumkoncentrationer lige under membranen. Betingelsen for, at de høje calciumkoncentrationer dannes, er, at neutrofilocytten møder en bakterie, så der strømmer calcium ind over membranen. De høje calciumkoncentrationer fører til, at membranen bliver foldet ud så bakterien bliver spist. Indtil nu har man vidst, at der kan opstå meget høje kon-. centrationer af calcium helt tæt ved de kanaler, der transporter calcium ind i cellen. Den model, vi har undersøgt, forudsiger, at koncentrationen af calcium vil være meget høj ikke blot i meget få områder, men i et volumen, der svarer til 5 % af cellens volumen. Det er ikke kun neutrofilocytter, der har en krøllet membran – mange andre celler har også en overflade, der ikke er glat. Det mikromiljø, der findes i krøllerne, kan være nøglen til at. forstå cellerne og vores fysiologi bedre. I øjeblikket er vi ved at undersøge, hvad strukturen og overfladen af celler i andre organer betyder for de pågældende cellers funktion. Som vi har belyst med neutrofilocytterne, har overfladens struktur en stor betydning. Vi forventer, at mikromiljøet under membranen også vil have stor betydning i andre celletyper, og at en større viden om mikromiljøet i celler vil åbne døren til en helt ny side af biologien. . Berridge, M.J. et al. The versatility and universality of calcium signalling. Nat Rev Mol Cell Biol. 1, 1-11, 2000. McDonough, A.A. Mechanisms of proximal tubule sodium transport regulation that link extracellular fluid volume and blood pressure. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 298, R851-61, 2010. Klebanoff, S.J., Myeloperoxidase: friend and foe, J Leukoc Biol, 77, 598-625, 1995. Forskningen er Støttet af Det Frie Forskningsråd | Sundhed og Sygdom. Artiklen kommer fra tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab. Se mere på aktuelnaturvidenskab.dk. 29 29.

(4)

Referencer

RELATEREDE DOKUMENTER

Der er de seneste år blevet foretaget flere undersøgelser af børn og unges men- tale sundhed, herunder Skolebørnsundersøgelsen (HBSC) (Rasmussen M, 2015), Ungdomsprofilen (Bendtsen

Så når folk planlagde deres fester eller arbejde, slog de altid først efter i kalenderen, om ________ var en af de dage, hvor månens stilling kunne gavne arrangementet.. En

I februar 2008 an- noncerede Sarkozy derfor i Cape- town i Sydafrika, at alle forsvarsafta- lerne skulle genforhandles i al åben- hed, samt at den franske hær ikke mere

Det vil være naivt at tro i dette tilfælde, så det betyder, at fi- nansieringsomkostningerne ved at vende tilbage til drakmer vil blive meget belastende (Og hvad med snakken om,

Uderummet bruges her til at arbejde receptivt, produktivt og analytisk med (fag)sprog i en situationel og kulturel ramme og kontekst, idet læreren stilladserer en sproglig udvikling

Boken inleder med ett teoretiskt kapitel “Livslang læring, sosial læring og museet som ramme for formell, uformell og ikke-formell læring” av Lasse Sonne och Vibeke Kieding

bliver vi fl uen på væggen inde i cellen og kan følge cellens stof- skifte, mens det fi nder sted.. Når vi måler på glukose bru- ger vi et enzym, der oxiderer glukose, og i

Med det skal forstås, at det ikke er et spørgsmål om enten at være åben eller lukket om sin seksualitet og kønsidentitet men snarere hvor lidt eller hvor meget, man vælger at