ANTİJEN, İMMUN SİSTEMİN YAPISI VE İMMUNGLOBULİNLER
İmmunite yada bağışıklık dar anlamı ile ortamdaki sayısız enfeksiyon ajanına karşı direnç olarak tanımlanabilir.
Bağışıklık enfeksiyonu geçirerek yada aşılama ile AKTİF, Daha önceden enfeksiyonu geçirmiş bireylerden alınan antikorlar aracılığı ile PASİF olarak kazanılabilir. Aktif bağışıklık uzun süreli iken pasif bağışıklık aktarılan antikorların ömürleri ile ilişkili olarak kısa süreli etkinlik gösterir. Pasif bağışıklık için yeni doğanlar en güzel örnektir. Zira pek çok patojene karşı bağışık yanıt oluşturamazken anneden plasenta yada süt yoluyla antikor temin ederek pasif bağışıklık sergilerler.
Bağışıklık sistemin fizyolojik İşlevi, enfeksiyonları engellemek ve yerleşmiş enfeksiyonlarla mücadeledir. Bu işlev doğuştan gelen Doğal direnç ve sonradan edinilen Kazanılmış direnç olarak bilinen iki bileşenle gerçekleştirilir.
Doğal bağışıklık Tüm çok hücreli canlılar mikroorganizmalar tarafından oluşturulacak enfeksiyonlara karşı kendilerini koruma amacına yönelik doğal savunma mekanizmalarına sahiptirler.
Doğal bağışıklık sisteminin bileşenleri kısaca; Fiziksel - kimyasal engeller (epitelyal bariyerler), Fagositler (nötrofil, makrofaj), Doğal öldürücü hücreler (NK), Kompleman sistemi, Sitokinler (IL, TNF, IFN vb) Doğal bağışıklığın diğer proteinleri (ferritin, albumin vb) olarak ifade edilebilir.
Kazanılmış bağışıklık Vücuda giren mikroorganizmalarla aktive olup belli bir süre zarfında cevap oluşturan bağışıklık sistemidir. Değişik molekül ve hücrelerin oluşturduğu, hücre dışı ve hücre içi patojenlere karşı bağışıklık oluşturur. Hümoral ve hücresel olmak üzere ikiye ayrılır.
Hümoral bağışıklık, B lenfositlerde üretilen antikorlar tarafından oluşturulur. Antikorlar dolaşımda ve mukozalarda muhtemel patojen ve toksinleri etkisiz hale getirir. Bu sayede patojenler ve toksinlerin konak hücreye erişimi ve yerleşimi engellenmiş olur. Antikorlar, hücre içinde çoğalan mikroorganizmalara erişemez. Hümoral bağışıklıkta görev alan antikorlar IgG, IgA, IgM, IgE ve IgD olarak sınıflandırılabilir.
Hücresel bağışıklık hücre içi patojenlere karşı savunma olarak adlandırılır ve T lenfositleri aracılığı ile gerçekleşir. T hücreleri antijen sunan hücrelerce kendilerine sunulan hücre İçi patojenlere ait protein yapıdaki yabancı antijenleri tanır. T lenfositlerin bir kısmı fagositik hücrelerce yutulan patojenlerin yok edilmesi için fagositik hücreleri aktive ederler. Bir kısmı da enfekte konak hücrelerin ortadan kaldırılmasını sağlarlar.
Antijen Antijenler organizmaya yabancı olan, vücuda girdiğinde bağışık yanıt oluşturan, kendisi için üretilen antikor ve duyarlı T hücreleri ile birleşebilen yapılardır. Genellikle "Ag" şeklinde gösterilirler. İyi antijenik özelik gösteren yapılar, proteinlerdir. Protein antijenler hem IgM hem de IgG, Polisakkarit antijenler İse sadece IgM yapımını uyarırlar.
Bir antijenin immun sistemi aktive edebilmesi için T hücrelere Antijen Sunan Hücreler (ASH) tarafından sunulması gerekir. Organizmanın antijen sunumunda görev alan temel hücreleri ; Makrofajlar Dentritik hücreler ve B lenfositleridir.
Antijenler organizma ile genetik yakınlıklarına göre; Hetero, Allo ve Otoantijen olmak üzere gruplandırılırlar.
Heteroantijen; genetik olarak birbirinden farklı canlıların antijenlerini ifade eder (Bakteri, virüs, mantar). Alloantijen; genetik olarak birbirine yakın canlıların antijenlerini tanımlar. (Kan grubu antijenleri). Otoantijen; organizmanın kendi yapılarını antijen olarak tanımasını ifade eder.
Bir antijenin etkinliği; Miktarı , Organizmaya yabancılığı, Molekül büyüklüğü, Kompleks kimyasal yapısı, Giriş yolu, Vücuttan atılım süresi, Çözünebilirlik ve Metabolize olma şekli, Bir adjuvan ile birlikteliği, Yaş ve cinsiyet gibi faktörlere bağlıdır.
Antijen ile antikorun birleşmesi kimyasal bir temele dayanır, ancak antijen molekülünün tümü bu birleşmeye katılmaz. Antijen molekülünün yüzeyinde, antikor sentezinde rol oynayan ve sentezlenen özgül antikor ile birleşmeyi sağlayan kimyasal yapılar bulunur.
Antijen molekülünün yüzeyinde bulunan ve kendi özgül antikorları ile birleşmeyi sağlayan, böylece antijenin özgüllüğünü belirleyen bu kimyasal uç yapılar "determinant" veya "epitop" adı verilir. Adjuvan; kendisi antijen olmadığı halde bir arada bulunduğu antijenin gücünü artıran maddelere denir. Freund adjuvanı bilinen en güçlü adjuvandır.
Hapten; tek başına antikor oluşturma yeteneğinde olmayıp bir taşıyıcı protein eşliğinde bağışık yanıt oluşturabilen küçük molekül ağırlıklı yapılardır. Haptenler genelde protein dışı maddelerdir (polisakkarit, nükleik asit).
Süperantijenler, bilinen en kuvvetli T hücre uy aranlarıdır. Örnek olarak S. aureus'un enterotoksini, S.pyogenes'in M proteini verilebilir.
Kan grubu antijenleri; Eritrositlerin yüzeyinde bulunan antijenler olup bireylerarası farklılık gösterebilirler. Günümüzde kan grubu antijenleri dendiğinde A B O ve Rh sistemleri anlaşılmaktadır. ABO kan grubu sisteminde eritrositlerin yüzeyinde A ve B olmak üzere iki tip antijen, serumda ise bu antijenlere karşı antikorlar (anti-A, anti-B) bulunur. İnsanda eritrositlerde bulunan antijen ve serumdaki antikorlara göre A, B, AB, O olmak üzere dört kan grubu vardır
Rh sisteminde kişi eritrositlerinin yüzeyinde Rh antijeni taşıyorsa Rh (+) pozitif, taşımıyorsa Rh(-) negatif olarak ifade edilir.
İmmun Sistemin Bileşenleri Primer lenfoid organlar; Timus Kemik iliği Sekonder lenfoid organlar; Dalak Tonsiller Lenf düğümleri Mukoza ile ilşkili lenfoid dokular
İmmun sistem hücreleri; Mononükleer hücreler Polimorf nükleer hücreler Lenfositler
Mononükleer hücreler Mononükleer fagositik hücreler monosit ve makrofajlardan oluşur. Kanda bulunan monositler dokulara geçerek makrofajları oluştururlar.
Bunlar; Dendritik hücreler, Langerhans hücreleri, Mikroglialar, osteoklastlar, Kupfer hücreleri, Alveolar makrofajlar olarak sıralanabilir. Endositoz, antijen sunma ve sitokin sentezi olmak üzere üç önemli görevi vardır. Makrofajlar MHCI, MHCII, Ig G reseptörü ile az miktarda CD4 taşırlar.
Polimorfnükleer hücreler Nötrofiller fagositik hücreler olup, MHCII molekülü taşımadıkları için antijen sunma görevleri yoktur . Eozinofiiler sitoplazmik granüllere sahip lökositlerdir. Zayıf fagositik hücreler olup antijen sunma görevleri yoktur. Helmintlere karşı savunmada ve Tip I aşırı duyarlılık reaksiyonlarım durdurmak için histaminaz salgılarlar.
Bazofiller ve mast hücreleri yüzeylerinde IgE reseptörü taşırlar. Ortamda bulunan IgE ile bu reseptörlerin çapraz birleşmesi sonucu hücreler aktive olarak Hıstamin , peroksidaz, hidrolaz gibi salgıları ile sistemik anaflaksiye neden olabilirler.
Makrofajlar Tek çekirdekli fagositik aktivite gösteren hücrelerdir. Vücudumuzda doku ve organlarda yaygın olarak bulunurlar. Bu hücreler bulundukları yere göre değişik isimler alırlar (Kanda; monositler, Akciğerde; alveoler makrofajlar, Kemik dokuda; osteoklastlar, Sinir dokusunda; mikroglia, Bağ dokuda; histiositler, Karaciğerce; Kupffer hücreleri, Böbrekte; mezangial makrofajlar).
Fagositik makrofajlar Makrofajlar, organizmada bulunan ve temizenmesi gereken madde, mikroorganizma ve tümör hücrelerini fagositoz yaparak ortadan kaldırırlar. Fagositoz için, fagosite edilecek maddelerin makrofaj yüzeyindeki reseptörlere bağlanmaları gerekir. Bu nedenle makrofaj yüzeyinde çok çeşitli reseptörler bulunur.
Antijen sunucu hücreler Antijen ile ilk karşılaşan ve onları lenfositlere sunarak bağışık yanıtta ilk adımı başlatan hücrelerdir. Sunum görevi yapan makrofajlar tarafından alınan antijenler fagositozda olduğu gibi parçalama ve sindirime tabii tutulmaz. Antijen için özel bir hazırlık dönemi geçer, lenfositlere sunulur ve bağışık yanıtı başlatılır. Makrofajlar, Langerhans hücreleri ve B-lenfositler antijen sunumunda görev alan hücrelerin başlıcalarıdır.
Lenfositler T lenfositler: T lenfositler %65 yardımcı T lenfositler (CD4/ Th) ve %35 sitotoksik T lenfositler (CD8/ Tc) şeklinde bulunur. Kanda bu lenfositlerin %75'i T, %15'i B ve %10'u da Doğal öldürücü hücreler şeklinde bulunur. CD4, ASH üzerinde bulunan MHCII eşliğinde sunulan, CD8'lerde hedef hücre yüzeyinde MHCI eşliğinde sunulan antijenleri tanıyarak görev yaparlar.
T lenfositler B lenfositlerin aksine yüzeylerinde antikor taşımazlar. Bellek hücrelerine dönüşerek uzun süre yaşar, kendi kendilerine çoğalır ve antijenle karşılaştığında hızla yanıt oluştururlar.
Yardımcı T lenfositler (CD4/Th) Thl hücreler IL2 üreterek kendilerini ve Tc hücreleri uyarırlar. İnterferon y (IFN y) üreterek makrofajları ve NK hücrelerini uyarır ayrıca gecikmiş tip aşırı duyarlıkta rol alırlar. Th2 hücreler IL4, IL5 üreterek B lenfositlerin çoğalmasını ve plazma hücrelerine farklılaşmasını sağlarlar.
Sitotoksik T lenfositler (CD8/Tc) Virüsle enfekte, yabancı antijen taşıyan ve tümör hücrelerini öldürme yeteneğindeki savunma hücreleridir. CD8 T lenfositlerin serbest virüsler üzerine hiçbir etkisi yoktur. Tüm çekirdekli hücrelerde bulunan MHCI molekülü ile ilişki kurar. Kendisine antijen sunulan ve IL2 aracılığı ile aktive edilen CD8 T hücreleri perforin, granzim İle hedef hücreyi öldürürler. Perforin hedef hücrenin zarında hasar oluşturur. Granzim zarda bulunan proteinleri yıkar ayrıca kaspaz enzimini aktive ederek apoptoza neden olur.
B Lenfositler B lenfositlerin olgunlaşması temel olarak kemik iliğinde gerçekleşir. B lenfositlerin en önemli özellikleri yüzeylerinde immun globulin (Ig M, Ig G, Ig D) molekülü taşımalarıdır. Bu Ig’ler sayesinde protein, polisakkarit, nükleik asit ve lipit yapısındaki antijenleri tanırlar. Yüzeylerinde MHCII molekülü taşıdıkları için antijen sunum görevleri vardır. Plazma hücrelerine dönüşerek Ig sentezlerler.
Doğal öldürücü hücreler (NK) Büyük granüllü lenfositler olup yüzeylerinde CD16 ve CD56 molekülü taşırlar. Yüzey antijen reseptörü ve Ig molekülü taşımazlar. Antijene özgül yanıt oluşturmaz. Bellek hücreleri yoktur. Hedef hücrelerin yüzeyindeki glikoproteinler NKları öldürme yönünde aktive ederken, MHCI molekülleri NK’ların aktivasyonunu inhibe eder. NK’lar virüsle ertfekte hücreleri, tümör hücrelerini Öldürürler. Öldürme ve apoptoz Tc hücrelerine benzer şekilde perforin, granzim aracılığı ile olur.
Antikor Antikorlar, antijenle özgül olarak birleşen gama globulin yapısında olan giikoproteinlerdir. İki ağır ve iki hafif zincirden oluşur. Ağır ve hafif zincirler birbirlerine disülfit bağları ile bağlıdırlar. Ağır ve hafif zincirler sabit ve değişken bölgelere sahiptir.
Antikorların ağır zincirlerinin sabit bölgeleri Fc, Ağır ve hafif zincirlerinin değişken bölgeleri de Fab kısmını oluştururlar. Antikorların Fc bölümü hücre yüzeyinde bulunan antikor reseptörlerine bağlanırken, Fab kısmı antijeni tanıma ve bağlanmadan sorumludur.
Antikorlar protein, karbonhidrat ve lipid yapıdaki pek çok değişik yabancı antijeni tanıyıp ortamdan uzaklaştırabilir.