immunobiyoloji 2011dekanl k
advertisement
İmmunobiyoloji Prof. Dr. Melek ÖZTÜRK Prof. Dr. Gönül KANIGÜR Bağışıklık sistemi, canlıları enfeksiyonlardan korur. • Fiziksel engeller: bakteri , virüs,Parazitler örn: mantar,Protistler,solucanlar gibi patojenlerin vücuda girmelerini engeller. • Eğer bir patojen bu engellerden birini aşarsa, doğuştan gelen bağışıklık sistemi hemen devreye girer fakat özgül bir yanıt oluşturmaz. • Bununla beraber, patojenler doğuştan gelen yanıttan kaçabilirler. • Organizma, moleküllerden, hücrelerden ve dokulardan oluşan bir savunma (bağışıklık = immun) sistemi tarafından korunur • Canlıların bağışıklık sistemlerini uyaran ve canlı için kendinden-olmayan tüm moleküllere "antijen" veya "immunojen" denir. Bağışıklık sistemi iki tiptir 1- Doğal (doğuştan) bağışıklık: Kalıtsal öğeler içerir ve bunlar hemen ilk savunma hattını oluştururlar. 2- Edinilmiş (kazanılmış) bağışıklık: Belirli patojenleri hedef alacak özel antikorlar ve T hücreleri üreterek vücut belirli patojenlere karşı özel bir bağışıklık geliştirebilir. Organizmanın bağışıklık sistemi organizmanın yapısına yabancı olan "antijen"lerin vücuda girmesini engeller. • Bağışıklıkta üç bariyer sistemi rol alır 1- Yüzey engelleri, deri, solunum ve sindirim sistem 2- Doğuştan gelen bağışıklık sistemi elemanları, kemik iliği, timus, lenf bezleri ve dalak gibi özelleşmiş merkezlerde yer alan fagositler, makrofajlar, lenfositler 3- Edinilmiş bağışıklık sistemi elemanları . B ve T lenfositler • Yüzey bariyerlerini aşan bir antijene karşı, • doğuştan gelen bağışıklık sistemi elemanlarından fagositler, makrofajlar, lenfositler gibi savunma hücreleri ve çeşitli moleküller devreye girerler. • İlk aşamada, öncü hücreler olan fagositler ve makrofajlar antijenleri yok etmeye çalışırlar. • Bu ikinci koruma sistemi de başarılı olamazsa, edinilmiş bağışıklık sisteminin temel hücreleri olan B ve T lenfositler devreye girerler. immun yanıt 1- Doğal (doğuştan) bağışıklık: Kalıtsal öğeler içerir ve bunlar ilk savunma hattını oluştururlar. Hümoral yanıt ; Kompleman sistemi 2- Edinilmiş (kazanılmış) bağışıklık: Belirli patojenleri hedef alacak özel antikorlar ve T hücreleri üreterek vücut belirli patojenlere karşı özel bir bağışıklık geliştirebilir. • Bu gelişmiş yanıt, patojen ortadan kaldırıldıktan sonra da bir bağışıklık belleği şeklinde hatırlanır • Aynı patojenle bir daha karşılaşıldığında daha hızlı ve güçlü bir yanıt verilmesini sağlar • Böylece oldukça karmaşık olan bir zincir sistemi tetiklenir. • Antijen tarafından uyarılan T hücreleri, diğer savunma hücrelerini ve bunlara bağlı gelişen birçok biyokimyasal işlemi tetiklerler • T hücrelerinin alt gruplarından öldürücü (sitotoksik) T hücreleri antijenleri yok etmeye çalışırken, • edinilmiş sistemin bir diğer önemli hücreleri olan B hücreleri de "bağışıklığın akıllı molekülleri" olarak adlandırılan "antikor"ları (immünglobülinleri) sentezlemeye başlarlar. • Glikoprotein yapılı bu moleküller, anahtar-kilit uyumu şeklinde özgül antijenlere bağlanarak antijenleri ya etkisiz hale getirirler • veya bir başka sistemi, kompleman sistemi ve diğer savunma hücrelerini harekete geçirerek antijenlerin yok edilmelerini sağlarlar. Kompleman sistemi, yabancı hücrelerin yüzeylerine saldıran bir biyokimyasal işlemler dizidir. • 20 farklı protein içerir ve patojenleri antikorlarla öldürmesini "tamamlayıcı" (komplemanter) yeteneğinden dolayı bu şekilde isimlendirilmiştir. • Tamamlayıcı sistem, doğuştan gelen bağışıklık yanıtının ana humoral bileşenidir. İmmun sistem hücreleri • pluripotent kök hücrelerinin iki soyundan gelişir 1.Lenfositler lenfoid soydan gelişir 2.Fagositler ve diğer immun yanıt hücreleri miyeloid soydan gelişir 1. Lenfositler; T , B , NK hücreleri T hücrelerinin öncülleri Timusta gelişir B hücreleri (memeli) fötal karaciğerde ve yetişkin kemik iliğinde farklılaşarak gelişir • T ve B lenfositler bu primer lenfoid organlarda özel yüzey reseptörleri kazanarak özelleşirler NK (doğal öldürücü) hücreler kemik iliğindeki ortak lenfoid öncül hücrelerden türevlenir 2- Fagositler • Monositler/ makrofajlar Polimorfonukleer granülositler ; Nötrofil Bazofil Eosinofil 3- İmmun yanıta katılan diğer hücreler; Antijen Sunan Hücreler: Antijeni T-hücrelerine sunar Mast hücreleri;Bazofillere benzer yapı ve işlevlere sahip Trombositler; Kan pıhtılaşması ve enflamasyonda rolü var 1- Lenfositler Yetişkinde yaklaşık 1012 lenfoid hücre bulunur • Lenfoid dokular tüm vücut ağırlığının yaklaşık %2 sidir • Lenfoid hücreler yetişkin dolaşımında yaklaşık %20 kadar bulunur • Olgunlaşmış lenfoid hücrelerin çoğu uzun ömürlüdür • Hafıza hücreleri birkaç yıl yaşar ( bazıları kişinin tüm yaşamı boyunca) T lenfositler: • T Yardımcı (Th) • T sitotoksik (Tc) • T supresör (Ts) 1-Yardımcı T lenfositleri (Th1 ve Th2) B lenfositleri, Tc ve Ts aktifleştirir – Th1: IL-2, IFN ve TNF gibi sitokinler oluşturarak hücresel bağışıklığa yardımcı olur – Th2: IL-2, IL-4, IL-5, IL-6 ve IL-10 gibi sitokinler oluşturarak hümöral yanıta yardımcı olur 2- T supresör (Ts1 ve Ts2) • B ve T hücrelerine baskılayıcı etki • CD4 ve CD8 T hücrelerinin immun yanıtı baskılayıcı etkileri vardır. • İki tipi vardır: – Ts-1 : Antijenle bağlanan baskılayıcı faktörler sentezler – Ts-2: Th aktivitelerini engeller 3- T sitotoksik (Tc) – Çoğu CD8 (T8) yüzey antijenini taşır – MHC-sınıf 1 antijenleri taşıyan hücrelerle ilişki kurar – Hedef hücreleri öldürür. • Tümör hücreleri, • Virus taşıyan hücreler • Transplant hücreler B lenfositleri: • yüzeylerinde bulunan immünglobulinler (Ig) ile ayrımlanırlar • kandaki lenfosit havuzunun %5-15 kadarını oluşturur. • İnsanda dolaşımdaki B hücreleri Ig nin iki izotipi taşır; IgM ve IgD. Az sayıdaki B hücreside IgA, IgG veya IgE taşır. • NK (Doğal öldürücü) Hücreler • Tümör hücrelerini, virusla infekte konak hücrelerini ve diğer yabancı hücreleri öldürme yeteneğindedir. • Interferon ile aktivasyon kazanır • Yüzeyinde C3b kompenenti ve IgG'nin Fc bölgesine karşı reseptörler vardır. Lenfositler yüzey belirteçlerine göre ayrımlanırlar Lenfositlerin yüzey belirteçleri monoklonal antikorlar (MoA) ile tespit edilir · Uluslararası isimlendirmede bu belirteç CD olarak isimlendirilir CD ( Cluster designation) ; MoA lar bu grupların tayininde kullanılır. Her MoA özel bir hücrenin özel bir belirtecine bağlanır B Hücresi T Hücresi fare fare İnsan İnsan CD numaraları özel MoA nın bağlandığı belirteci ifade eder. Moleküler belirteçler hücrenin fonsiyonel durumununda belirleyicisidir.Örneğin: Soy markeri; CD3 Sadece T hücrelerinde bulunur Olgunlaşma markeri; CD1 Sadece timusta gelişmekte olan hücrelerde bulunur. Periferal T hüc. yok. (Farklılaşma anında geçici olarak üretilir) İşlev markeri; CD25 Sadece antijen ile uyarılan hücrelerde ekspresyonu yapılır İmmun sistem hücrelerinin CD isimlendirilmesi • • • • • • 300 ün üzerinde CD belirteci vardır T hücreleri, CD4 veya CD8 ve CD3 B hücreleri, CD19 NK hücreleri, CD56 Monosit/Makrofaj CD14 Dendritik hücre, CD1c (insan) İmmun sistemin diğer hücreleri İmmun yanıta katılan hücreler • Makrofajlar • Eosinofiller • Mast Hücreleri • Dendritik Hücreler Dendritik Hücreler: Antijenleri yakalayıp T hücrelerine sunarak primer immun cevabın oluşmasında önemli ve etkin rolleri vardır • • • • *Fagositik özellikte değildir, hareketli olabilirler *Yüksek oranda sınıf-II MHC molekülü sentezlerler *CD4+ T hücrelerine antijen sunarak primer immun cevabın oluşmasında iş görür *Lenfoid ve lenfoid olmayan dokuların ( kalp,akciğer gibi) hücreler arası alanında yaygın olarak bulunur • Edinilmiş bağışıklık yanıtı antijene özgüdür ve kendindenolmayan antijenleri, "antijen sunumu“ sürecinde tanımayı gerektirir. • Antijen özgüllüğü, özgül patojenler veya patojenenfeksiyonlu hücrelere uydurulmuş yanıtların doğuşuna izin verir. • Bu uygun yanıtların vücutta uygun şekilde kalması ise bellek hücreleriyle sağlanır. Eğer bir patojen vücuda tekrar girerse, bu bellek hücreleri sayesinde daha hızlı ve güçlü bir cevap alarak yok edilir. • Lenfositler • Öldürücü T hücreleri • Yardımcı T hücreleri Antikor (İmmunglobulin) yapısı ve fonksiyonları • İmmunglobulinler (antikorlar ) polipeptit ve karbonhidrattan oluşan glikoproteinlerdir • Y şeklindedir; ağır zincir ve hafif zincir olmak üzere 2 farklı protein zincirinden oluşur • Aminoasit sayısı fazla ve molekül ağırlığı yüksek olan ağır zincir, diğeri hafif zinciri oluşturur • Ağır ve hafif zincirler üzerinde, değişken (V/variable) ve sabit (C/constant) bölgeler bulunur. • Değişken bölge, antijeni tanıyan kısmı oluşturmak üzere özelleşmiştir ve bir çifttir • Buradaki aminoasit dizilimlerindeki farklılıklar, farklı antijenlerin bu bölgeye bağlanmasına yol açar • Antikor molekülünde ağır ve hafif zincirler, farklı genler tarafından kodlanır. • Bu gen parçaları, her B hücresinde farklı olan zincirleri meydana getirecek şekilde yeniden düzenlenir. • Gen parçalarının düzenlenmesi değişkendir ve bu nedenle 100 milyon kadar farklı antikor, az sayıda gen parçası tarafından oluşturulur. • immünoglobulinin ağır ve hafif zincirlerindeki değişken bölgelerin, çok çeşitli sayıda üretilebilmesi immün sistemin esasını oluşturur. • Bu çeşitliliğin üretimi, çoğul genlerin varlığı, somatik mutasyonlar, ve somatik rekombinasyonlarla sağlanır, tüm bu işlemler B hücre gelişimi sırasında ortaya çıkar • Böylece B hücreleri, vücuda giren antijenlere karşı antikorları antijenik özelliklere göre ayrı ayrı sentezler • İmmunoglobulinler IgG, IgM, IgA,IgD,IgE olmak üzere 5 ana sınıfa ayrılır IgG •Vücuttaki immunglobulinlerin %80 dir. •Damarlardan dışarı kolaylıkla sızarak plasenta yoluyla fetüse geçer. •Sekonder bağışıklıktan sorumlu antikordur. •Fab bölgesiyle mikro organizmalara bağlanır, Fc bölgesiyle fagositlere bağlanarak fagositoz işlemini kolaylaştırır. IgM • IgM, B hücrelerinin yüzeyinde momomerler şeklinde bulunur pentamer şeklinde salgılananırlar, hümoral yanıt elemenlarıdır. • IgM genellikle IgG ile ortak işlevleri vardır. Bağışıklık yanıtın ilk aşamasında ortaya çıkar. IgE • Allerjenlere bağlanır ve mast hücrelerinden ve bazofillerden histamin salgılanmasını uyarır allerjik reaksiyonlarda ve parazit artışına karşı aktiftir. IgA • Mukozal alanlarda bulunur ( barsak,solunum sistemi, ürogenital sistem) ve patojen yerleşmişini engeller. • Ayrıca çeşitli vücut sıvılarında bulunur. • Organizmanın dış yüzeylerini korur. • Salgılanan immunoglobulindir. IgD • B hücrelerinde antijen reseptörü olarak bulunur. • Bazofilleri ve mast hücrelerini aktive eder. Hapten'ler; tek başına antikor yanıtı oluşturamayan, ancak bir taşıyıcı ile birlikte organizmaya verildiklerinde bağışık yanıta yol açan ve oluşan bağışıklık yanıt ürünleriyle tepkimeye girebilen küçük moleküllü kimyasal maddelerdir. Hapten molekülünün bağlandığı büyük molekül ağırlıklı maddeye taşıyıcı denir. Bağışıklık belleği • B ve T hücreleri etkinleşip, kendilerini çoğaltmaya başladıklarında, oluşan yeni tip hücreler uzun-yaşamlı bellek hücreleri dir • bellek hücreleri yaşam boyunca daha önce saldıran patojeni hatırlayabilir , eğer bu patojen ile tekrar karşılaşılırsa daha güçlü bir yanıt verilebilir. Bağışıklık belleği, aktif veya pasif şekilde olabilir Pasif bellek • Yeni doğanlar henüz mikroorganizmalar ile tanışmamıştır . Pasif bağışıklığın bir kısmı anne tarafından sağlanır. • Gebelik sırasında, IgG lerin bir kısmı anneden bebeğe plesanta yoluyla geçer • bebekler doğduklarında annelerininki ile aynı düzeyde antijen özgüllüğüne ayrıca antikorların büyük kısmına sahiptirler • fetüs aslında hiç bellek hücresi ya da antikor üretemez, onları sadece anneden ödünç alır. • kısa sürelidir, bir kaç gün ile bir kaç ay sürer. Aktif bellek ve bağışıklama • Uzun süreli aktif bellek, enfeksiyon sonrası B ve T hücrelerinin etkinleştirilmesine gerek duyar. • Aktif bağışıklık ayrıca yapay olarak aşılamayla da sağlanabilir. • Aşılamada (bağışıklama), patojene ait bir antijen ile bağışıklık sisteminin uyarılması ve bu patojene karşı organizmada , hastalığa neden olmadan özgül bağışıklığı geliştirmektir. İmmun Sistem Organ ve Dokuları • Birincil Lenfoid Organlar 1. Kemik İliği 2. Timus • İkincil Lenfoid Organlar 1. Lenf Düğümü 2. Dalak 3. Basit Lenfoid Dokular Mukoza ile ilişkili LD Tonsil, Adenoidler, Payer Yaması, Appendiks
