Bağışıklık sistemi hücreleri ve özellikleri

Bağışıklık sistemini meydana getiren lenfoit organlar vücudun her yerine dağılmıştır. Bağışıklık hücreleri kemik iliğinde üretilir, lenf düğümlerinde ve timüste toplanır, lenf damarları sayesinde dokulara iletilirler. Üretilen hücrelerin bir kısmı vücudun genel savunmasından sorumlu iken diğerleri özel patojenlerle savaşmak için eğitilmektedirler. Etkili bir şekilde çalışmaları için hücreler arasında devamlı bir işbirliği gereklidir. Şekil 3.2’de hücrelerin yapısal sınıflandırması gösterilmektedir.

Şekil 3.2: Hücrelerin Yapısal Sınıflandırılması [30]

Patojenler Deri Biyokimyasal bariyerler Doğal bağışıklık yanıtı Fagosit Lenfosit Adaptif bağışıklık yanıtı

• Lenfositler: Lenfositler, bağışıklık yanıtını oluşturan asıl birimlerdir (lökositler). Lenfositlerin vücuttaki diğer hücrelerle (kendinden-olan) ve antijenlerle (kendinden- olmayan) etkileşimi, yüzeylerinde bulunan oldukça özelleşmiş reseptörler yardımıyla sağlanmaktadır. Bu reseptörlerin değişiklik arz etmesi sonucu, iki tip lenfosit karşımıza çıkmaktadır: T tipi lenfositler (T hücreleri) ve B tipi lenfositler (B hücreleri). Lenfositlerin çoğu sadece özel bir aktivasyonun çoğalması için gerekli ayrı antijenlerle etkileşime girdikten sonra, fonksiyonel aktivite sergileyen küçük dinlendirici hücreler şeklinde düzenlenmektedir.

• T hücreleri ve lenfokinler: Kemik iliğinde oluştuktan sonra timüs içerisinde olgunlaşan T hücrelerinin görevi hücrelerin hareketlerini düzenlemek ve direkt olarak vücuda girmiş olan mikroplara saldırmaktır. T lenfositleri üç temel alt sınıfa ayrılabilirler. Bunlar; yardımcı (helper) T hücreleri (Th), öldürücü (cytotoxic-killer) T hücreleri ve baskılayıcı (suppressor) T hücreleridir. Lenfokinler hücresel büyümeyi, aktivasyonu ve regülasyonu geliştirirler. Ayrıca hedef hücreleri öldürürler ve makrofajları uyarırlar. Makrofajlar, antijenleri çevreleyip sindirdikten sonra T lenfositlerine sunarlar.

Yardımcı T hücreleri (Th), diğer bağışıklık hücrelerinin geri kalan türlerinin, makrofajların ve doğal öldürücü (NK) hücrelerinin aktivasyonu için gereklidir. Öldürücü T hücreleri mikrobik saldırganları, virüsleri veya kanserli hücreleri yok etme yeteneğine sahiptirler. Aktif hale geldikten sonra yabancı hücreleri kuşatma, onların yüzey zarına nüfuz edip yıkımlarına sebep olma ve çıkan zararlı kimyasal maddeleri sindirme özellikleri bulunmaktadır.

Baskılayıcı T hücreleri ise, bağışıklık tepkisinin devamını sağlamada önemli bir rol üstlenirler. Esas görevleri bağışıklık hücrelerinin kontrolsüz çoğalmasını engellemek yani onlara baskılayıcı bir etki uygulamaktır. Böylece; bağışıklık, alerjik reaksiyonlar ve otoimmün hastalıklar kontrol altında tutulabilmektedir.

Şekil 3.3: T hücresinin TCR yüzeyinde ayrılması ve T hücresinin MHC molekülü ile bağlanması [30]

• B hücreleri ve antikorlar: B hücrelerinin temel fonksiyonu bakteri, virüs ve tümör hücreleri gibi dış kaynaklı proteinlere tepki vermek için antikor üretmek ve salgılamaktır. Her B hücresi belirli bir antikor üretmek için programlanmıştır. Antikorlar, bir başka belirli proteini tanıyan ve ona bağlanan proteinlerdir. Antikor üretimi ve bağlanması genellikle, maddeyi kuşatıp sindirme veya yok etme, diğer hücreleri öldürmek için sinyal verme şeklinde olmaktadır.

B hücreleri, yüzeylerinde immünoglobulin molekülleri taşırlar. Bu moleküller birbirine benzer yapıda antikorlardan oluşmaktadır. Antikor molekülü bağışıklık sisteminin en önemli tanıma elemanlarından birini temsil etmektedir. Antikorlar, Y şeklindedir ve protein dizilimlerinin yer aldığı bir ağır zincir (Heavy Chain) bir de hafif zincir (Light Chain)’den oluşmaktadırlar. Her hafif zincir içerisinde bir değişken ve bir sabit bölge içermektedir. Her antikor zinciri farklı bir değişken (V) ve sabit (C) bölgesinden oluşmaktadır. Antijenlerin çok farklı yapılara sahip olması antikor kaynağının da çok geniş olmasını zorunlu kılmaktadır. B hücreleri, antijenleri çözelti içinde serbest olarak tanıyabilirken, T hücreleri antijenlerin diğer hücreler tarafından tanıtılmasına ihtiyaç duymaktadırlar. Şekil 3.4’te bir antikora ait yapı görülmektedir.

T hücresi

MHC-II Proteini _Antijen

Peptit APC

TH hücresi

MHC/peptit kompleksi TCR

Şekil 3.4: Antikor yapısı [30]

Antikorların reseptör adı verilen V (değişken) bölgeleri, antijenlerle yada antijenik yapılarla birleşme yerleridir. Bir birey yaklaşık 109 farklı çeşitte antikor üretebilmektedir. Antikorların efektör fonksiyonlarının çoğu ağır zincirlerinin C bölgeleri ile başlar. Efektör fonksiyonlarının başlayabilmesi için de V bölgelerinin antijen reseptörlerine bağlanmaları gerekmektedir. B hücreleri aktive olduklarında plazma hücrelerine dönüşürler ve yüzeylerinde bulunan immünoglobulin moleküllerinden antikor salgılarlar. Salgıladıkları bu antikorlar antijenler ile birleşerek bir antijen-antikor kompleksi oluştururlar. Bu kompleksin oluşması, çevreye bazı kimyasal sinyaller yayılmasını tetikler ve bu sinyalleri algılayan öldürücü hücreler de bu kompleksi parçalayarak yok ederler.

• Doğal öldürücü hücreler: Doğal öldürücü hücre veya doğal katil hücre diye adlandırılan bir çeşit lenfosit hücresidir. Doğal öldürücü hücreler kemik iliğinde yapılırlar; kan, kemik iliği ve dalakta bulunurlar. Doğal bağışıklığın bir parçasını oluşturan doğal öldürücü hücrelerin uyarım ihtiyaçları bulunmamaktadır. Mikroplara doğrudan saldırarak imha etmek yerine virüsler tarafından enfekte edilmiş vücut hücrelerine ve kanser hücrelerine saldırmaktadırlar.

Doğal öldürücü hücreler bağışıklık sisteminin özelleşmemiş savunma hücreleridir. Kandaki lenfositlerin %10’unu oluştururlar. Bunlar, T ve B lenfositlerde bulunan, antijen alıcıları için gen kodlanmasının yeniden düzenlenmesinden yoksundurlar.

Antijen bağlanma yerleri

Fab Fab

Doğal öldürücü hücreler, MHC sınıf moleküllerinin normal seviyelerini gösteren hücrelere saldırmaz, ancak yabancı MHC’leri öldürürler. Bu hücreler de bağışıklık yanıtında önemli bir yere sahiptirler.

• Fagositler: Fagositler (hücre yiyenler), mikro organizmaları ve antijenik tanecikleri yeme ve sindirme yeteneği olan beyaz kan hücreleridir. Bazı fagositlerin aynı zamanda lenfositler için antijen sunma yeteneği de bulunmaktadır. Bu fagositler, antijen sunan hücreler (APCs) olarak adlandırılmaktadırlar. Önemli fagositler; monositler ve makrofajlardır. Monositler kan içinde dolaşırlar ve makrofaj (büyük yiyiciler) haline geldikten sonra dokulara geçerler. Makrofajlar, çeşitli fonksiyonları olan çok yönlü hücrelerdir. Onlar T lenfositleri için antijen sağlarlar, onları yerler ve sindirirler. Bağışıklık tepkisinin başlamasında da önemli bir role sahiptirler.

• Kompleman hücreler: Kompleman sistem, yabancı hücrelerin yüzeylerine saldıran bir biyokimyasal yapıdır. 20 farklı protein içerir ve patojenlerin antikorlarla öldürülmesinin "tamamlayıcı" (complementer) yeteneğinden dolayı bu şekilde isimlendirilmiştir. Vücuda giren canlı hücrelerin erimesine yol açan antikorların daha etkili bir şekilde çalışmasına yardımcı olmakla görevlidirler. Đstilacı organizmanın yüzeyine bağlanmak yoluyla lezyon oluşturarak organizmayı yıkım için işaretlerler ve fagositlere yardımcı olurlar. Komplemanın kalıntıları ayrıca hücre zarlarını yırtmak suretiyle hücreleri doğrudan da öldürebilmektedir [30, 31].