Bağışıklık Tepkisi Nasıl Çalışır? Vücudun Savunma Aşamaları

Bağışıklık tepkisinin genel aşamaları

Bir patojen vücuda girdiğinde bağışıklık tepkisi tek bir olaydan değil, birbiriyle bağlantılı aşamalardan oluşur. İlk aşamada cilt, mukus ve çeşitli kimyasal maddeler patojenin dokulara ulaşmasını engeller. Bu savunma aşılırsa bağışıklık sistemi, patojene ait ve vücuda ait olmayan moleküler özellikleri tanımaya çalışır. Böylece hangi savunma hücrelerinin ve hangi iletişim sinyallerinin kullanılacağı belirlenir.

İkinci aşama doğuştan gelen bağışıklık yanıtıdır. Bu yanıt hızlıdır ve belirli bir mikroorganizma türüne özel olmaktan çok, birçok patojende ortak bulunan özelliklere yönelir. Savunma hücreleri enfeksiyon bölgesine gelir, patojenleri yutar veya hasarlı hücreleri ortadan kaldırır; damar geçirgenliğindeki değişiklikler de bu hücrelerin bölgeye ulaşmasını kolaylaştırır. Örneğin derideki küçük bir kesikten giren bakteriler, önce bariyerleri aşar; ardından bölgedeki savunma hücreleri bakterileri tanıyıp iltihaplanma sürecini başlatabilir.

Üçüncü aşama adaptif bağışıklık yanıtıdır. Bu yanıtın başlaması daha uzun sürebilir, ancak belirli bir antijene yöneldiği için daha özgüldür. Uygun reseptöre sahip B ve T lenfositleri seçilir, çoğalır ve etkili hücrelere dönüşür. B hücrelerinden oluşan plazma hücreleri antikor salgılarken bazı T hücreleri enfekte hücreleri yok eder veya diğer bağışıklık hücrelerini etkinleştirir. Patojen ortadan kaldırıldığında etkili yanıt azalır; geride kalan hafıza hücreleri ise aynı patojenle yeniden karşılaşma olasılığına karşı korunur. Böylece süreç girişin engellenmesinden tanımaya, erken savunmadan özgül yanıta ve sonlandırmaya kadar ilerler.

İlk savunma hattı: fiziksel ve kimyasal engeller

İlk savunma hattı, patojenlerin vücuda yerleşmesini daha bağışıklık hücreleriyle karşılaşmadan zorlaştıran bariyerlerden oluşur. Cilt, mikroorganizmaların iç dokulara geçmesini fiziksel olarak sınırlar; solunum ve sindirim yollarını döşeyen mukus ise parçacıkları yüzeyde tutar. Mide ortamındaki asit ve bazı salgılardaki mikroorganizmalara zarar veren enzimler de kimyasal savunmaya katkı sağlar. Bu engellerden biri bozulduğunda, örneğin deride kesik oluştuğunda, patojenlerin dokuya ulaşma ihtimali artar ve sonraki bağışıklık yanıtları başlar.

Doğuştan gelen bağışıklık yanıtı

Doğuştan gelen bağışıklık, enfeksiyonun erken döneminde çalışan hızlı ve görece genel savunmadır. Bu yanıt, bireyin yaşamı boyunca sahip olduğu savunma düzeneklerine dayanır ve belirli bir patojene karşı önceden öğrenilmiş olmayı gerektirmez. Makrofajlar ve dendritik hücreler gibi hücrelerde bulunan örüntü tanıma reseptörleri, birçok bakteri veya virüste ortak olan moleküler işaretleri algılayabilir. Bu tanıma, patojenin yutulmasını ve parçalanmasını sağlayan fagositozu başlatır; kanda bulunan kompleman proteinleri de patojenlerin işaretlenmesine, fagositozun kolaylaşmasına veya doğrudan zarar görmesine katkıda bulunabilir.

Tanımanın ardından hücreler, yakındaki hücrelerle iletişim kuran sitokinler ve daha uzak hücreleri yönlendiren kemokinler salgılar. Bu sinyaller damarları etkileyerek nötrofillerin ve diğer akyuvarların kan dolaşımından enfeksiyon bölgesine geçmesini kolaylaştırır. Monositler dokuya girdiklerinde makrofajlara dönüşebilir; makrofajlar hem mikroorganizmaları ve hücre artıklarını yutar hem de başka akyuvarları bölgeye çeken maddeler salgılar. Örneğin bakterilerin bulunduğu küçük bir yara bölgesinde nötrofiller hızla toplanarak bakterileri fagosite eder, makrofajlar ise temizliğe ve savunma sinyallerinin sürdürülmesine yardım eder.

Doğuştan gelen yanıt yalnızca hücrelerin bölgeye gelmesinden ibaret değildir. Enfekte hücrelerde oluşan interferonlar, komşu hücrelerin virüslere karşı savunma proteinleri üretmesini uyarabilir. Doğal öldürücü hücreler de kendine ait normal işaretleri taşımayan veya anormal işaretler taşıyan bazı hücreleri ortadan kaldırabilir. Bu hızlı yanıt patojeni sınırlayabilir; ayrıca antijen sunan hücrelerin çalışması yoluyla adaptif bağışıklığın başlamasına bilgi sağlar. İltihap; kızarıklık, ısı artışı, şişlik ve ağrı ile görülebilen, sıvı ve akyuvarların enfeksiyon bölgesine taşınmasını yansıtan temel bir doğuştan gelen yanıttır.

Adaptif bağışıklık yanıtı

Adaptif bağışıklık, belirli bir patojene veya onun antijen adı verilen tanınabilir parçalarına yönelen özgül savunmadır. Antijen, B ve T lenfositlerinin reseptörleri tarafından tanınabilen yabancı bir molekül ya da moleküler bölgedir. Antijen sunan hücreler patojeni alır, işler ve ortaya çıkan parçaları hücre yüzeyinde sunar. Bu sunum, uygun T hücrelerinin seçilmesine ve adaptif yanıtın başlatılmasına yardım eder.

Uygun reseptöre sahip bir lenfosit etkinleştirildiğinde klonal seçim gerçekleşir: aynı antijeni tanıyan hücre çoğalır ve çok sayıda benzer hücre oluşturur. Bu hücrelerin bir bölümü doğrudan görev yapan efektör hücrelere, bir bölümü ise ileride kullanılacak hafıza hücrelerine dönüşür. B hücreleri antikor salgılayan plazma hücrelerine dönüşerek vücut sıvılarındaki patojenlere karşı humoral yanıt oluşturur. T hücreleri ise yardımcı sinyaller vererek B hücrelerini ve diğer savunma hücrelerini destekleyebilir veya enfekte hücreleri doğrudan yok edebilir.

Örneğin bir virüs hücrelere girdiğinde, antijen sunan hücrelerin uyarıları virüse özgü T hücrelerinin çoğalmasına katkı sağlar. Aynı sırada uygun B hücreleri etkinleşir ve virüs parçalarına bağlanabilen antikorlar üretir. Antikorlar serbest virüsleri etkisizleştirebilir; sitotoksik T hücreleri ise virüsle enfekte olmuş hücreleri hedef alabilir. Patojen temizlendikçe efektör hücrelerin sayısı ve bağışıklık sinyalleri azalır, ancak bazı özgül hücreler korunur.

B hücreleri, antikorlar ve T hücrelerinin temel görevleri

B hücreleri kemik iliğinde olgunlaşan lenfositlerdir ve kendilerine uygun antijeni tanıdıklarında çoğalabilir. Bu hücrelerin bir bölümü plazma hücrelerine dönüşür. Plazma hücreleri, belirli antijenlere bağlanan antikorları (immünoglobulinleri) salgılar. Antikorlar patojenleri veya onların parçalarını bağlayarak etkisizleştirebilir, fagositoz yapan hücrelerin hedefi hâline gelmelerini kolaylaştırabilir ve bazı patojenlerin hücrelere tutunmasını engelleyebilir.

T hücreleri timüs bezinde olgunlaşır ve temel olarak hücre aracılı bağışıklıkta görev yapar. Yardımcı T hücreleri, salgıladıkları sitokinlerle B hücrelerinin ve diğer T hücrelerinin etkinleşmesini destekler. Sitotoksik T hücreleri ise enfekte veya anormal hücrelerde kontrollü hücre ölümünü başlatabilir. Bu nedenle B hücreleri daha çok vücut sıvılarındaki hedeflere antikorlarla yönelirken, T hücreleri bağışıklık yanıtını düzenler veya hedef hücrelere doğrudan etki eder.

Doğuştan gelen ve adaptif bağışıklığın birlikte çalışması

Doğuştan gelen ve adaptif bağışıklık birbirinden bağımsız iki savunma sistemi değildir. Doğuştan gelen yanıt enfeksiyonu erken aşamada sınırlar ve antijen sunan hücreler aracılığıyla adaptif yanıtın hangi hedefe yöneleceğine ilişkin bilgi sağlar. Adaptif yanıt güçlendiğinde antikorlar, kompleman sisteminin patojene karşı etkisini ve fagositoz yapan hücrelerin hedefi tanımasını artırabilir. Yardımcı T hücrelerinin salgıladığı sinyaller de B hücrelerinin antikor üreten plazma hücrelerine dönüşmesini ve makrofajların bazı mikroplara karşı etkinliğinin artmasını destekler.

Lenf düğümleri, dokulardan gelen lenfi süzerek bağışıklık hücrelerinin karşılaşabileceği merkezlerdir; dalak ise kandaki patojenleri filtreleyen ikincil bir lenfoid organdır. Kemik iliği kan hücrelerinin oluştuğu ve B hücrelerinin olgunlaştığı temel dokulardan biridir. Örneğin bir dokudaki bakteri önce doğuştan gelen hücrelerce sınırlanırken, bu bölgeden taşınan antijen bilgisi lenf düğümünde bakteriye özgü lenfositlerin çoğalmasına katkı sağlayabilir.

Bağışıklık hafızası

Bağışıklık hafızası, adaptif bağışıklığın aynı antijenle yeniden karşılaşıldığında daha hızlı ve daha güçlü yanıt verebilme özelliğidir. İlk karşılaşmada uygun B ve T lenfositleri seçilip çoğalırken, bu hücrelerin bir bölümü uzun süre yaşayan hafıza hücrelerine dönüşür. Hafıza hücreleri ilk enfeksiyon sırasında patojeni doğrudan temizleyen başlıca efektör hücreler değildir; ancak aynı patojen yeniden görüldüğünde hızla etkin hücrelere dönüşebilir.

Bu nedenle ilk adaptif yanıtın kurulması görece yavaşken, sonraki yanıt daha kısa sürede etkili olabilir. Örneğin aynı virüsle ikinci kez karşılaşan bir kişide virüse özgü hafıza B hücreleri daha hızlı antikor üretebilir ve hafıza T hücreleri enfekte hücrelere karşı daha çabuk yanıt verebilir. Patojenin etkisizleştirilmesinden sonra bağışıklık yanıtı zayıflasa da bu hücrelerin korunması, önceki karşılaşmanın uzun süreli sonucudur. Aşıların çalışma mekanizması, aşırı duyarlılık ve otoimmün hastalıklar, bağışıklık yetmezlikleri ve bağışıklık hücrelerinin ayrıntılı moleküler mekanizmaları ayrı konulardır.