måndag 26 september 2016

Blodets koagulation är icke-reducerbart komplex

Rube Goldberg-maskiner:

Tecknaren Rube Goldbergs namn förknippas ofta med s.k. Rube Goldberg-maskiner som är skämtteckningar där orsak-verkan förloppet sker i en mängd till synes onödiga mellansteg. Och det är detta som är hela skämtet - det tycks vara så onödigt med alla dessa mellansteg. Det är det naturligtvis inte. Alla steg behövs för att den slutliga händelsen skall inträffa. Och tar man bort ett mellanled så kommer inte den slutgiltiga händelsen att inträffa. På så sätt kan förloppet beskrivas som icke-reducerbar komplexitet. På skämtteckningen nedan beskrivs t. ex En Enkel Väckarklocka - som dock inte är så enkel, utan tvärtom ganska komplicerad.

Förklaring: Den morgonpigga fågeln (A) kommer på besök och plockar upp en mask (B) och råkar då dra i ett snöre (C), som masken är fästad vid. Detta får ett pistolskott att gå av (D). Kulan (E) spräcker ballongen (F), vilket gör att tegelstenen (G) faller på sprayflaskans (I) knopp (H) som gör att tvättsvampen (K) blir blöt av parfym (J) - Då tvättsvampen ökar i vikt kommer den att sjunka och då dra i ett snöre  (L), som lyfter ena ändan av en bräda (M) - en kanonkula (N) faller nu ner på näsan på den sovande gentlemannen och drar ut en kork (O) ur en vakuumflaska (P) som gör att iskallt vatten samtidigt hälls över honom och således hjälper till vid väckningen.
Man kan notera att det endast är det kalla vattnet och kanonkulan som väcker honom. Men för att komma dithän behövs alla mellan led - inget enda kan plockas bort. Systemet är således icke-reducerbart komplext.

Blodets koagulation är som en Rube Goldberg-maskin
Blodets koagulation företer liknande drag. När man slår upp ett sår börjar det blöda. Denna blödning slutar först när det bildats ett nät av fibrin som fångar upp blodkropparna. Men innan detta fibrin-nät bildats måste en hel del andra ämnen och förhållanden också vara verksamma, tillsammans 15 olika faktorer. Detta fibrinnät är därefter dock det enda som är kvar, alla andra faktorer behövdes bara för att den slutgiltiga produkten, fibrinnätet, skulle kunna bildas. Man kan kanske tycka att dessa olika faktorer därför inte alls skulle behövas. Men så är inte fallet. Dessa faktorer behövs varenda en. Och saknas en faktor så kommer inte blodet att kunna koagulera. Precis på samma sätt som Rube Goldberg-maskinen är blodets koagulation ett icke-reducerbart komplext system. Och de yrkesgrupper som i praktiken vet mest om detta är kirurger och narkosläkare, som nästintill på daglig basis handskas med stora blödningar i samband med trauman eller annan större kirurgi, t.ex. transplantationer och cancerkirurgi.

Fibrin-nätet den enda slutprodukten  
På bilden nedan ser vi människans koagulationssystem. Vi ser först två gula pilar, den överst till vänster som visar hur vi fått ett öppet sår - kanske genom att ha cyklat omkull och skrapat knäet - och den andra pilen längst ner till höger som visar hur det bildats ett fibrin-nät som fångar upp blodkropparna och förhindrar vidare blödning. Alla människor är förtrogna med detta förlopp, hur det blöder, hur det sedan stoppar efter att blodet levrat sig och hur det senare bildas en "skorpa" som faller av när såret är läkt. Mellan dessa två gula pilar ser vi en massa vita, gröna och röda pilar och romerska siffror som utgör den s. k. koagulations-kaskaden, ett snabbt förlopp där den ena faktorn aktiverar den andra som aktiverar den tredje osv. osv. Precis som vid Rube Goldbergs teckning är alla dessa faktorer till för att fibrin-nätet skall utlösas men behövs inte och återfinns inte i det slutgiltiga fibrin-nätet. Jag har avsiktligt tagit bort alla namn och presenterar bara koagulations-faktorerna med deras romerska sifferbeteckning samt om de är inaktiverade eller aktiverade, vilket betecknas med ett a, t. ex. IIa som betecknar aktiverat trombin. Sina olika nummer har de fått allteftersom de upptäckts. Fibrinogenets (Faktor I), protrombinets (Faktor II), vävnadstromboplastinets (Faktor III) och calciums (Faktor IV) roll upptäcktes först. Men nu har man upptäckt så många som 15 olika faktorer. Och om man följer de vita pilarna så ser man koagulationskaskaden börjar med aktivering av faktor XII av HMK (högmolekylärt kininogen) och aktiverad faktor XV. Vissa faktorer, t. ex faktor IX, X och II behöver flera aktiverade faktorer för att själva aktiveras. Vi ser t. ex. hur faktor II (protrombin) och egentligen alla de koagulationsfaktorer som bildas i levern, II, VII, IX och X behöver Vitamin K för att glutamate (glu) skall kunna förändras till gammacarboxyglutamate (gla) och fullborda syntesen av dessa koagulationsfaktorer i levern. Bara detta cellbundna modifierade protrombinkomplex (faktor II + gla) kan klyvas av faktorerna VI och faktor Xa för att ge trombin. Och här kommer råttgiftet Warfarin in. Warfarin liknar K-vitamin och i närvaro av Warfarin kan inte enzymet omvandla glu till gla och därför inte modifiera protrombin så att det blir trombin. Resultat: det bildas färre aktiva faktorer II, VII, IX och X från levern och blodet kan inte koagulera.

'Intern' och 'extern' väg
Systemet har också en 'intern väg' (som börjar med faktor XII) och en 'extern väg' (som börjar med faktor VII), och som ömsesidigt kan understödja varandra, men jag tänker inte närmare gå in på denna omständighet (för enkelhets skull).
Förutom komplexiteten ser vi ytterligare en omständighet - de gröna pilarna. Vi ser att trombin (faktor IIa) behövs för att faktorer, som ligger ett steg (faktor V), två steg (faktor VIII) och t.o.m. tre steg (faktor VII) högre upp i koagulations-kaskaden, skall kunna aktiveras. Det är ungefär som om dotter-dottern måste finnas i livet för att mormodern skall kunna födas. För förnuftiga människor är detta omöjligt. Men naturligtvis inte för evolutionsförespråkare. De stoppar bara huvudet i sanden och låter bli att ta upp problemet så är det löst.
Vi ser också de röda pilarna. De handlar inte om koagulationen utan om områden där det inte får ske någon koagulation, t. ex. i de områden som inte fått någon skada på blodkärlen. Det rör sig om Anti-trombin III (AT III), Heparin, Protein C och Trombomodulin. Vi ser hur dessa ämnen går in på specifika ställen i koagulations-kaskaden för att blockera koagulationen i dessa områden, men detta faller utanför syftet med denna artikel och kommer inte att beröras mera.

     
Stegvis utveckling ? 
Nå, hur skall man nu förklara att koagulations-systemet har kunnat utvecklas steg för steg såsom evolutionsteoretikerna påstår. Om vi börjar högst upp till vänster med endast den första faktor XII. Hur kunde djuret förhindra att det dog av en blödning innan det hade utvecklat alla de övriga 14 faktorerna (som skulle ta miljontals år), och framförallt fibrinogen som är den enda som behövs för fibrin nätet och som man kommer fram till först på slutet. Såsom jag ser det är detta omöjligt.

Alla enzym måste finnas i två former: aktiv och inaktiv form  Men om man börjar i andra ändan med fibrin då ? Även här blir det stora problem. För att inte djuret helt skall klotta igen i en enda stor heltäckande blodpropp behöver fibrinet också finnas i en inaktiv form, fibrinogen (faktor I), som behöver kunna aktiveras vid behov. Det behöver alltså finnas trombin (faktor IIa), som aktiverar fibrinogren till fibrin. Men om det bara finns trombin (faktor IIa) så kommer ju fibrinogenet (faktor I) att omedelbart aktiveras till fibrin (faktor Ia) och djuret på samma sätt drabbas av en stor heltäckande blodpropp. Även trombin (faktor IIa) måste alltså också finnas i inaktiv form, protrombin  (faktor II), som måste aktiveras av någon annan faktor som också måste finnas i två former, inaktiv och aktiv. Och så där håller det på. Om varje faktor bildas på grund av slumpvisa mutationer med några årmiljoner emellan som evolutionsteorin föreskriver, så förstår jag inte hur de får ihop det. För mig är detta omöjligt, vilket det borde vara för varje förnuftig människa. Men om man a priori utesluter en skapare och Gud i ekvationen, så är ju evolutionen den enda lösningen på problemet. *Det är så det måste gått till', menar evolutionsförespråkarna och börjar spekulera vilt. Nej, det måste inte ha gått till så.