Humoral Bağışıklık Nedir?
Bağışıklık sağlayan hücrelerin büyük bir kısmı kan ve lenf içinde aralıksız olarak birinden öbürüne geçmek suretiyle yer değiştirerek gezerler ve geçici müddetlerle dalakta ve lenf düğümlerinde otururlar. Buralarda oturdukları müddet içinde membranlarına bağlı vaziyetteki antikorlarla beden akışkanlarını hakimiyet etme ya da antikorlarını hür hale geçirerek lüzum olduğunda bunları dolaşıma ya da dokulara dağıtma gibi işlevleri […]
Bağışıklık sağlayan hücrelerin büyük bir kısmı kan ve lenf içinde aralıksız olarak birinden öbürüne geçmek suretiyle yer değiştirerek gezerler ve geçici müddetlerle dalakta ve lenf düğümlerinde otururlar. Buralarda oturdukları müddet içinde membranlarına bağlı vaziyetteki antikorlarla beden akışkanlarını hakimiyet etme ya da antikorlarını hür hale geçirerek lüzum olduğunda bunları dolaşıma ya da dokulara dağıtma gibi işlevleri yerine getirirler.
Hücre Antikor Molekülü
Her antikor molekülü dört adet polipeptid zincirinden oluşur. Bunlar birbirine eş iki “ağır” zincirle yeniden birbirine eş iki “hafif’ zincirden ibarettir. Hafif zincirler ağır zincirlerden daha kısadır. Bu zincirler birbirlerine disülfit bağlarıyla bağlanmışlardır. Hafif zincirler iki ana gruba aittir; bunlar birbirinden işlev bakımından farklı değildir ancak farklı genler tarafından kodlanırlar. Ağır zincirler de beş ayrı sınıfa üyedir -A, D, E, G, M; bunlar arasındaki fark, zincirin COOH kuyruk kısmındaki amino asit dizilerinin aynı olmamasıdır. Kuyruk bölgesi antijen orijinalliğinde bir misyon yapmaz; fakat içinde bulunulan vaziyette hümoral antikor yanıtın hangi tepkininin asıllaşacağını tanımlar.
Örnegin, bir antijene bağlandıktan sonra G tipteki yüksek omurgalılarda en yaygın olan antikor sınıfı kuyruğa sahip ağır zincirlerin üç ebatlı yapılarında makrofajlar tarafından tanınmalarını sağlayacak allosterik bir farklılık olur böylece makrofaj antikorun bağladığı antijenik yapı her ne ise -misalin bir virüs- onu da beraberine hazmeder. Değişik tipteki ağır zincirlere sahip antikorlar, bağışıklık tepkinlerinin değişik kısımlarını aktive ederler: E tipte kuyruk taşıyan antikorlar, mast hücrelerinin membranları üzerine yerleşirler ve bir antijen ortaya çıktığında bu erken-ihtar hücreleri histamin salmaya başlayarak değişik hücreleri uyarır. Değişik antikor tipleri ise farklı işlevler için özelleşmiştir; misalin, yeni doğana anneden bağışıklığın nakledilmesi ya da komplement sistem olarak öğrenilen bir seri enzim tepkininin aktive edilmesi bunlara misaldir. Bütün bu antikorların hepsine birden immünoglobülinler Ig denilmekte ve tek tek alt sınıfları da IgG, IgE vs. biçiminde gösterilmektedir.
Bir antikor molekülünün yapısına hangi sınıftan ağır ya da hafif zincirin girdiğine bağlı olmaksızın, her bir zincirin değişmez bir amino asit dizisi ve değişmez bir yapısı vardır; antijen orijinalliği için lüzumlu olan spektrum ise çoğunlukla hür amino uçları sayesinde ortaya çıkar.
Antijenin bağlanacağı yerler her bir antikor molekülünde birbirine tıpkı eş iki bölge, değişken bölgelerin uç kısımlarıdır. Her bağlanma bölgesi, bir kısmı ağır zincirin bir kısmı da hafif zincirin bağlanacağı noktalardan oluşan bir cep gibi düşünülebilir. Bu bölge, bir antijenin alt yukarıya altı amino asit ya da karbonhidrat ünitesine tıpkı bir enzimin substratına bağlandığı orijinallikte bağlanır.
Humoral Yanıtın Gelişmesi
Bir organizma muhakkak bir antijenle karşılaşmadan evvel, antijenleri tanıyacak olan B lenfositler; ufak ve metabolik olarak dinlenme halinde bakir hücreler olarak görülürler. Bunlar kan damarlarını döşeyen hücreler arasında sıkışmak suretiyle, kanla lenfatik dokular arasında özgürce gezerler. Embriyonik gelişim esnasında alana getirilen milyonlarca bakir hücrenin her biri membranına yerleşmiş birbirinin tıpkı aynı olan binlerce antikor molekülü taşır; ancak, aynı antijenik orijinalliğe sahip antikor üreten iki bakir hücre bulmak olası değildir. Yüzey antikorları bir antijene bağlanan ufak B hücresi evvel gelişmeye başlar ve ardından kezlerce ufalanır. Bir an için bakir bir B lenfositi izlediğimizi zannedelim. Uyarılmış B lenfositi birkaç gün içinde çok rakamda plazma hücresi alana getirecektir. İşte antikor moleküllerini salgılayan temel olarak bu hücrelerdir. Uyarılmış olan B lenfositi kendisine eş hücreler de alana getirin Bunlar hafıza hücresi olarak misyon yapan ve organizma aynı antijenle tekerrür karşılaştığında çok daha hızlı bir yanıt oluşmasını sağlayan hücrelerdir.
Bağışıklığı reelleştiren, işte bu ikinci karşılaşmada oluşan yanıtın hızıdır. Milyonlarca çeşit antikorun her biri birbirinden farklı etkin bölgelere sahiptir. Böylece her biri, bir ya da daha fazla rakamda farklı antijene ya da antijenik bölgelere bağlanır. Bazı antikorlar, bir antijene çok iyi uyar ve ona hızla ve güçle bağlanır buna karşılık bazı antikorlar, gayeye daha düşük bir afinite ile bağlanırlar. Her antikor molekülü iki ayrı antijen molekülüne bağlanabildiği için bunlar, antijenle ya da antijen taşıyan rastgele bir mikroorganizmayla ya da virüsle biraraya gelip kütleler oluşturmaya başka bir deyişle aglütine olmaya meyillidirler, bu suretle patojenlerin nötralizasyonuna dayanakçı olurlar. Bir virüs, aglütinasyon kümesinin bir parçası haline getirilmeye dahi, yüzeyi bağlı antikorlarla örtülmüşse konak hücre üzerindeki hücre-yüzey göstergeçlerine bağlanması fiziksel olarak zati olası olmaz.
Aglütinasyon vakayı, üç farklı tepkinin tetiğine sürükler. İlk olarak lenfteki geniş fagositik makrofajlar, antijen bağlamış olan antikorları tanır ve bu antikorları bağlamış olduğu niyeti ile beraber içine alır. Bu tepkin zehirli maddelere, virüslere ve bakterilerin çoğuna karşı aktiftir. İkinci olarak, birkaç farklı lenfosit çeşidi -daha evvel lafı edilen natürel öldürücü hücreler bağlı antikorları tanır, onlara bağlanır ve antikorla işaretlenmiş vaziyetteki yabancı ökaryotik hücreyi ortadan kaldırır.
Bu lenfositler niyeti iki ayrı mekanizma ile öldürmektedir; bu mekanizmalardan birinde gaye hücrenin membranında bir delik açıldığı öğrenilmekle beraber, günümüzde bu mekanizmaların ikisi de henüz anlaşılamamıştır. Membranı delinen hücre, hücreler arası akışkanın ozmotik yolla içeri dolması sonucuna can verir. Son olarak, bağlanmış antikorlar, 20’den fazla plazma proteininin işe karıştığı zincirleme bir tepkin olan komplement sistemi faaller. Bu tepkinlerde misyon alan proteinlerin çoğu inaktif zimojenlerdir. Zincir tepkinine giren her bir protein aynı zamanda bir sonraki tepkinin de katalizörüdür.
Komplement sistemin dört çeşit proteini biraraya gelerek, istilacı hücrenin membranında 18 üniteli bir kanal oluştururlar; bu kanal mikroorganizmanın içine ozmozla suyun dolmasına ihtimal sağlar, bu da hücrede şişmeye ve sonunda tahribe neden olur. Virüslerin büyük kısmı bu yolla nötralize edilir. Bu sistem neredeyse tamamen, natürel öldürücü hücrelerin gaye hücreyi membranında delik açarak öldürmesi gibi işler. Bir istilacının varlığını tespit eten bağışıklık sistemi hiçbir biçimde tehlike almaz ve birkaç sistemi bir arada kullanarak yabancı olan her ne ise onu ortadan kaldırmaya çalışır.
B lenfositleri tarafından salınan antikorlara bağlı olarak alana gelen bu tepkinlerin üçü de hümoral bağışıklık yanıtının parçalarıdır; fakat B lenfositlerinin hikayesi burada bitmez. Antijenlere dolaysız olarak bağlanma ve onları tahribe uğramaya hazır birer gaye haline getirmenin yanı gizeme dolaşımdaki bir kısım antikorlar da tabanlarıyla mast hücrelerine bağlanırlar. Böylece mast hücresinin membranına değişmezlenen antikor molekülü hali hazırda hür vaziyette bulunan antijen-bağlama bölgeleri ile etrafı yabancı yapılar bakımından taramaya devam eder. Mast hücre membranına yerleşmiş bir antikora antijen bağlanacak olursa, mast hücresi histamin ve değişik bazı kimyevi maddeleri salgılamak üzere uyarılır. Histamin, yakındaki kan damarlarında hafiflemeye yol açar ve bu kan damarları, antikorlarca ve komplement sistem proteinlerince zengin olan plazmayı dışarı başka bir deyişle doku içine sızdırmaya başlar; bağışıklık etmenleri histaminin salgılandığı bölgeye böylece ulaşmış olur. Ayrıca lenfositler ve makrofajlar da bu bölgeye doğru çekilirler. Mast hücre/antikor sistemi, bu safhada değişik bağışıklık personellerini, antijen konsantrasyonunun yoğun olduğu bölgeye toplayan hücresel bir alarm sistemi gibi iş görür. Bu, kanda ya da lenfte hür vaziyette bulunmayan, bunun yerine doku içine defineli durumda olan askaris sınan yuvarlak kurtlara ve değişik asalaklara karşı oluşan yanıtta özellikle ehemmiyetlidir.
Bağışıklık Yanıtının Antijenle Uyarılmasının Mekanizması
Bir antijen her zaman büyük bir moleküldür. Genellikle bir protein, polisakkarit, glikoprotein ya da glikolipittir. Antijen molekülünün her tarafı, lenfositlerin bağışıklık yanıtı başlatmasını uyarmaz. Lenfositlerle etkileşime giren antijen molekülünün yüzeyinde yer alan ve antijenik determinantlan olarak adlandırılan muhakkak bölgelerdir misalin proteinlerde bu, takribî altı amino asitlik bir bölgedir. Tek bir büyük antijen molekülü birbirinden farklı birkaç çeşit antijenik determinant taşıyabilir ve buna karşılık gelen farklı çeşitte antikor molekülü ile bağlanabilir. Bunun aksine, farklı antijen molekülleri, kazara, bir ya da daha fazla rakamda yaygın olarak bulunan antijenik determinant taşıyabilir ve böylece de antikorları “paylaşabilir”. Bir antijene karşı bağışıklık yanıtının ilk kere başlatılabilmesi için antijenik determinantın büyük bir molekülün parçası olması gerekir fakat sonraki tepkinler izole edilmiş antijenik bir determinantla başlatılabilir. İzole edilmiş böyle bir determinant hapten olarak adlandırılır.
Bağışıklık sisteminin faaliyetinin yanılgısızlığının esasında, herbiri muhakkak bir antijenik determinant için orijinal olan ve birbirinden çok az fark gösteren bir hayli lenfosit çeşidinin üretilmesi vardır. Rastgele bir fertte mevcut olan farklı lenfosit çeşitlerinin rakamı tahminen 10 milyar 10^10 ya da daha fazladır. Bu spektrum yalnızca birkaç gen tarafından oluşturulur. Her bir antijen yalnızca kendi yapısındaki muhakkak kısımlara bağlanma maharetine sahip antikorları taşıyan pek az rakamdaki birkaç lenfositle tepkine girebilir ve bu bağlanma, uygun olan lenfosit tipinin artması için lüzumludur. Pasteur‘şöhret izleyiciler önünde yaptığı deneyde kullandığı her iki grup koyunda da şarbon antijenlerine has lenfositler bulunmaktaydı; ancak yalnızca daha evvel şarbon mikrobuyla karşılaşmış olan 25 koyunda, istilacı bakteriye karşı bedenin verdiği savaşı kazanmaya yetecek seviyeye kadar artmış lenfositler vardı.
Bir lenfosit uyarıldığında, bir hücre kopyayı tek bir ortak ata hücreden üreyen ve genetik olarak birbirinin tıpkı aynı olan hücre topluluğu oluşturacak biçimde artıl Bu sebeple orijinal bir antijenle tepkine giren muhakkak bir lenfositin proliferasyonuna klonal seleksiyon denir. Bir B lenfositinin uyarıldığı zaman alana getirdiği plazma hücreleri, antikor üretimi ile misyonlu genlerinden 20.000 mRNA molekülü oluşturabilir, böylece her bir plazma hücresi saatte birbirine eş 5.000.000 antikor molekülü salgılayabilir. Bununla beraber bağışıklık sistemi böylesine yoğun bir yanıtı kazaen başlatmayacak kadar da önlemlidir. Antijenlerle lenfosit reseptörlerinin bağlanmasının, bu reseptörlerin aynı zamanda birbiriyle de bağlanmasına yol açar. Reseptörler arasındaki bu karşılıklı bağlanmanın aynı anda en azından iki antijen bağlama vakayı gerektiği için yanlış ihtarların eksiltilmesine hizmet eder ve haptenlerin bakir lenfositleri uyaramamasının sebebi de muhtemelen budur lenfositleri ufalanmaya iten vaka olduğu düşünülmektedir.