Boğaz ağrısı, yüksek ateş ve öksürük… Bunları en son ne zaman yaşamıştınız? Peki kendinizi hasta hissetmenizin ardında, vücudunuzun o sırada bazı saldırganlara karşı yoğun bir savaş veriyor olmasının yattığını biliyor musunuz? Muhtemelen bir virüs; minik bir istilacı, hücrelerinize yerleşip kendini kopyalamaya çalışıyordu. Ve vücudunuzdaki bazı kahramanlar onu durdurmak için öylesine amansız bir savaş başlattı ki sonunda içeride yaşanan savaşın ağır yükü sizi hasta edip yatağa düşürdü.
Virüsleri gözümüzle görebilseydik vücudumuzun çevresini, yaşam alanımızı, baktığımız her yeri, hatta tüm gezegeni kuşatan bir ağ gibi oldukları gerçeğiyle yüzleşirdik. Aslında bir bakteri ve virüs cennetinde yaşıyoruz. Bu yüzden kimisi son derece zararlı olan bu minik saldırganlara karşı koymak adına geliştirmiş olduğumuz harika bir sistem var.
Bağışıklık sistemi zararlı istilacıları yok etmeye güdümlü bir savunma ve saldırı mekanizması. Bakteri ve virüslerin saldırılan her bir an, hiç durmaksızın devam ediyor. Tüm canlılar bu saldırılara karşı kendini savunmak zorunda.
B
ağışıklık sistemi hücreler, dokular ve moleküllerden oluşan dev bir orduya benziyor. Vücudumuzu patojenler, tümörler ya da çevresel toksinlerden korumakla görevli bu savunma mekanizması, doğuştan gelen ve sonradan edinilmiş olmak üzere iki ana sisteme sahip. Doğuştan sahip olduğumuz, çabuk tepki vermek üzerine kurulu olan sistem enfeksiyonun başladığı anda istilacıya saldırıp onu birkaç saat içinde yok etmeyi hedefliyor. Sonradan edinilmiş bağışıklıksa çok daha yavaş çalışan, savunma ve saldırı için stratejiler üretmesi gereken bir mekanizma. Sadece savaşa hazırlık aşaması bile bir hafta sürebilir. Ama bir haftanın sonunda mükemmel bir ordu yaratacağına hiç şüphe yok.
Hepimiz son derece gelişmiş bir moleküler savunma sistemiyle doğuyoruz. Bu, bilinen tüm mikroorganizmaların izini tanıyabilecek kadar kusursuz bir yazılıma benziyor. Vücuda saldıran zararlı mikroplar, bu görevde uzmanlaşmış bir grup hücrenin ürettiği proteinle tanınıyor. Desen tanıma reseptörleri denilen proteinler hem mikrobiyal patojenleri hem de hücresel stresle ilgili molekülleri, onlarla karşılaştıkları anda tanıyıp karşısındakinin dost mu yoksa düşman mı olduğunu ayırt edebilir. Karşılaşılan desen düşman olarak kodlanmışsa gerekli birimlere alarm sinyalleri gönderilerek doğuştan gelen bağışıklık sistemi devreye sokulmalı. Tıpkı bir ordunun öncül birlikleri gibi her an saldırmaya hazır bir şekilde bekleyen bu sistem saldırı planı yapmadan atağa geçmeye programlı. Savaş alanıysa vücutta enfeksiyonun, yani saldırının başladığı nokta. Ama görevleri düşmanı hemen tanımak ve saldırının başladığı yere hücum edip düşmanı yavaşlatmak olan bu birliklerin tüm zararlı patojenler karşısında başarılı olduğu, diğer bir deyişle vücuda uzun süre bağışıklık kazandırabildiği söylenemez. Çünkü patojenleri soy ağacından tanıyor ve bu soy ağacına ait olan her bir türün parmak izini kullanmak yerine, atağa hemen cevap verebilmek için ağacın ana desenini kullanıyor. Tabii saldırganlar da her zaman aynı taktikleri sergilemiyor. Onların da bizim kahramanları bozguna uğratmak için çeşitli hileli var. Dolayısıyla anında cevap verip saldırmak için görevlendirilmiş askerler farklı taktikler karşısında daha etkili bir savunma sistemine başvurmak zorunda kalabilir. İşte bu noktada, sonradan geliştirilmiş bağışıklık sisteminin stratejik çözümleri devreye girmeli.
Öncül birlikler düşman tarafından bozguna uğratılır ve savunma hattı dağıtılırsa, edinilmiş bağışıklık sistemi saldırıya uygun strateji üretip savaşı kazanmak için türlü oyunlara başvuruyor. Bu gelişmiş birlik, savunma hattından farklı olarak normalde suskun. Ancak acil durum alarmları çalmaya başlayınca hemen görevi devralıyor. Her saldırganı ayrıntılarıyla tanıyabilecek kadar veriye sahip olan bu mekanizma sadece soy ağacını kullanmakla kalmıyor, saldırganın tüm özelliklerini kendisine sunabilen özel bir bellekten ihtiyaç duyduğu tüm bilgileri alabiliyor. Tarih boyunca yaşanan tüm savaşların kaydını tutan bir bellek sistemine danışarak çalışan gelişmiş birlikler, atlatılan her savaştan sonra düşmanlarına ait yeni verileri de detaylarıyla kaydedip, bir sonraki saldırıda aynı izle karşılaştıklarında daha hızlı ve daha güçlü bir savunma stratejisi kurma fırsatı yakalıyor. Düşmanı tanımaya ve zayıf noktalarını belirlemeye özgü stratejilerini yine bu bellek sayesinde oluşturuyorlar. Hatta aşılar da aynı bellek sistemine yeni veriler kaydetmek için kullanılan bir yöntem. Aşılama esnasında vücuda bu zararlı patojenlerden küçük bir miktar salınıp saldırganlarla nasıl savaşılması gerektiği uygulamalı olarak öğretilmiş oluyor.
Virüs İstilası Nasıl Oluyor?
Virüsler kendilerini kopyalayamadıkları için sağlıklı hücreleri ele geçirip, onları kendilerinden kopya yaratma konusunda kandırıyor, yerleştikleri hücreleri birer virüs çoğaltma makinesine çeviriyorlar.
İlk adım, bir hücreye girmek. Bunun için hile yapıp hücreyi aldatıyor; kendisini hücrenin ihtiyaç duyduğu bir şeymiş gibi gösteriyor. Hücrenin yüzeyinde, sadece gerçekten ihtiyaç duyulan besinlere uyan bazı alıcılar mevcut. Bunlar, uygun besin kendilerine ulaştığında besinin şekliyle eşleşebilen alıcılar. Alıcı ve besin birbirine kilitlenince hücre her ikisini de içeri çekip besini kullanıyor. Virüsler bir kamuflaj tekniği kullanıp, hücrenin ihtiyacı olan besinin şeklini alıyor ve içeri girmeyi başarıyorlar.
İkinci adımsa hemen çoğalmak. Hücreye girmeyi başaran virüs kendi genetik şablonunu hücreye aktarıp bu şablondan yeni kopyalar üretmesini istiyor Hücre de kopyalanması istenen kalıbın bir virüse ait olduğunu bilmediği için hemen işe koyuluyor. Bir virüs fabrikasına dönüşen hücre onlara istediğini verirken, yeni üretilmiş virüslerin bazıları bir araya gelerek hücreden dışarı çıkıyor ve diğer hücrelere de saldırmaya başlıyorlar.
Doğuştan Gelen Bağışıklık
Epitel bariyeri
Ciltteki epitelyum dokusu, solunum ve sindirim sistemiyle birlikte mikropların sebep olduğu enfeksiyona karşı öncelikli savunmanın ana oyuncularından. Hücreler arasındaki sıkı bağlar doğal bir bariyer yaratıyor. Solunum ve sindirim sistemlerindeki sümüksü salgı da benzer şekilde mikropların girişini önleyen fiziksel bir engele dönüşüyor. Epitelin salgıladığı antimikrobiyal kimyasallar saldırganların yayılıp büyümesine engel olurken enfeksiyon riski azaltılmış oluyor. Sindirim sistemindeyse saldırganlar mide asidi ve sindirim enzimleriyle öldürülüyor.
Fagositler (Nötrofil ve Makrofajlar)
Mikroplar epitelyum bariyerini geçmeyi başarırsa, vücuda saldıran patojenleri takip etmekle görevli nötrofil ve makrofajlar devreye girmeli. Bu fagositler patojenleri arayarak vücutta dolaşıp, buldukları anda onları yutmalarıyla ünlü. Nötrofiller normalde dolaşım sisteminde bulunuyor. Makrofajlarsa dokularda bulunan çok işlevli hücrelerden. Ayrıca doğuştan gelen ve edinilmiş bağışıklık arasında bir köprü kurarak ileri seviye savunma ve saldırı için ikinci seviye bağışıklığı devreye sokuyorlar.
Dendritik hücreler
Tıpkı nötrofil ve makrofajlar gibi dendrik hücreler de mikropları tespit edip yok etmek için çalışan fagositlerden. Deri, burun, akciğer, mide ve bağırsaklarda bulunan bu hücreler edinilmiş bağışıklık sistemini devreye sokan anahtarlardan biri. Doğuştan gelen ile edinilmiş bağışıklık sistemi arasında köprü kurup, T hücrelerine antijenleri, yani antikor üretmek için gereken proteinleri sunuyor, böylece onları aktif hale getiriyorlar.
Plazma proteinleri
Patojenlerin vücuda girişiyle aktif duruma geçen plazma proteinleri, onları bağlayıp etkisiz hale getirmekten sorumlu. Normal koşullarda kanda bulunan bu proteinler saldırı anında sitokin üretimine yoğunlaşıyor. Sonuçta saldırganların verdiği zararı temizleyip hasar gören yerde iltihaplanma yaratarak mikrop yiyen hücreleri bu bölgeye çekiyor, tüm patojenleri de öldürmelerini sağlıyorlar.
Doğal öldürücü hücreler
Doğuştan katil olan bu hücreler saldırı anında etkinleştirilmeye ihtiyaç duymadan karşı saldırıya geçen beyaz kan hücreleri. Mikropların üstüne direkt saldırmak yerine, saldırganların ele geçirdiği hücreleri ya da örneğin kanser hücreleri gibi DNA’daki bir hasar nedeniyle başkalaşmaya başlamış olanları hedef alıyorlar. Saldırdıktan hücrenin zarını zayıflatıp su ve iyonların hücre içine sızmasını sağladıklarında artan basınç nedeniyle hücrenin patlaması kaçınılmaz hale geliyor.
Edinilmiş Bağışıklık
B lenfositleri
Hem B hem de T lenfositleri, kemik iliğindeki kök hücrelerde üretiliyor. Aslında normalde kan ve lenfte milyonlarca B hücresi, antikor üretmeden dolaşıyor. Bu B hücreleri antijenle karşılaştığında ya da yardımcı T hücrelerinden sinyal aldığında önce antikor üretiyor, ardından karşılaşılan mikrobun kaydını tutan bellek hücresine dönüşüyor. Antikor ürettiğinde saldırganı etkisiz hale getirip fagositler için kolay hedef olmalarını sağlıyor. Saldırı başarıyla savuşturulduğunda artık bu savaşın kaydını tutabilir. Bir sonraki sefere aynı patojen tekrar saldırırsa işi zor; B hücreleri önceki deneyimi kaydettiği için bağışıklık sistemi ilkine oranla çok daha hızlı yanıt verecek.
T lenfositleri
B hücrelerinden farklı olarak, T hücrelerinin %95’lik kısmı antijenler yerine MHC moleküllerinin teşhir ettiği peptit parçacıklarını tanımaya güdümlü. Bu, vücutta üretilen antijenle yabancı saldırgan arasındaki ayrımı yapmaya yarıyor. Böyle bir ayrım olmasaydı, vücuttaki tüm antijenlere saldırır ve sağlıklı hücrelere de zarar vermiş olurlardı. T hücrelerinin en önemlileri; yardımcı ve sitotoksik olanlar. Yardımcı T hücreleri, B hücrelerine destek olarak büyüyüp savaşa hazır hale gelmelerini sağlıyor, makrofajları aktive ediyor ve diğer T hücrelerin durumlarım belirliyor. Sitotoksik T hücreleriyse mikropların ele geçirdiği hücrelere saldırıp yok ediyor.
Bağışıklık Sisteminin Hücrelerini Tanıyalım
B hücrelerinin uzmanlığı sıvısal bağışıklık. Bağışıklık sistemi savaşının bu bölümü özellikle henüz hücrelere nüfuz etmeyi başaramamış düşmanları yok etme konusunda büyük öneme sahip. Sıvısal bağışıklık tepkisi mikropların tanınmasıyla başlıyor. Saldırganların bilgileri B hücrelerine ulaştığında antikor üretimine başlıyor ve böylece plazma hücrelerine dönüşmüş oluyorlar. Antikorlar savaşın en öldürücü silahlarından biri. B hücrelerinin savaş boyunca uyguladığı tüm stratejiler, bu alanda uzmanlaşmış olanları tarafından bağışıklık belleğine kaydedilmekte.
Antikorların iki amacı var. ilki, tehdit içeren saldırganları hedefleyip etkisiz duruma getirmek. Bunun için düşmanın antijenlerine tutunup bağlanarak onları vücuda zarar veremeyecekleri bir durumda sabitliyorlar. İkinci görevleriyse diğer hücre ve proteinleri uyarıp savaşın stratejilerini yaymak. B hücreleri, saldırganın kimliği belirlendiğinde, onunla en iyi şekilde savaşabilmek için bu savaşa özel antikor üretimi gerçekleştiriyor. Antikorların her birinin kendine özgü mekanizmaları var. En güçlüleri; IgG, IgA ve IgE antikorları. IgM ve IgD ise tamamlayıcı görevler üstleniyor.
IgG antikoru mikrop ve toksinleri etkisiz hale getirip öldürücü hücrelerin işini yapmasına yardımcı oluyor. Ayrıca gebelikte devreye girip plasentaya nüfuz ederek ceninin ilk dört haftasında oluşan bağışıklık sistemini başlatıyor. Bu mekanizmanın devreye girmesi, doğumdan sonraki ilk hafta için yaşamsal öneme sahip. IgA, solunum ve sindirim sisteminde görev alan iç organların iç yüzeyini kaplayan mukozayı korumakla yükümlü. Üretildiğinde bu organların içine sızıp, içeride bulunan saldırganları etkisiz hale getiriyor. IgE ise parazitlerle savaş için en uygun silah. Ayrıca alerjilerde görev alan mast hücrelerine acil durumda yardımcı olup, vücutta aşırı duyarlılık tepkimelerinin başlamasını sağlıyor. Bu antikorların çoğu 3-5 gün arasında bir yaşam süresine sahip. Ama IgG üç hafta boyunca kanda dolaşmaya devam edebilir. Bu durum onun çok kullanışlı bir antikor olarak sıkça tercih edilmesini sağlıyor.
B hücrelerinin bir diğer görevi de T hücrelerinin yürüttüğü aktif savaş sona erdiğinde saldırganlardan geriye kalan artıkları temizlemek.
Vücudumuzda 20 milyar B hücresi var. Bunlar, kodlarında istilacılarla savaşmak için gereken her şeyi barındıran hücreler. Bir B hücresi antikor üretip bunu düşman üzerine saldığında, yardımcı T hücreleri işe koyulup B hücresinin bölünüp çoğalmasını sağlıyor. Bu da savaşın nasıl yürütüleceğini bilen hücrelerinden oluşan bir ordu yaratılması demek. B hücreleri bu şekilde plazma hücrelerine dönüşünce daha da güçlenip tek başlarına saniyede binlerce antikor üretme kapasitesine erişiyorlar.
T Hücreleri
T hücreleri hücresel bağışıklıktan sorumlu. Yardımcı olanların işlevi kimyasal aracılar salgılayıp diğer T hücreleri ve bazı B hücrelerine komutlar vermek. Bunun için CD4 adlı protein kullanılıyor. CD8 proteinini kullanan sitotoksik T hücreleriyse aktif olduğunda komandoya dönüşüp ele geçirilen hücreleri tespit ediyor, bunları art arda patlatarak düşmanın çoğalmasını önlüyor.
Patojenlerin izini tanıyıp bu ize uygun antikor üretebilen B hücrelerinden farklı olarak, T hücrelerinin %95’i saldırganları hücrelerin dış yüzeyinde bulunan MHC moleküllerine göre belirliyor. îki tip MHC molekülü mevcut. MHC I tüm sağlıklı kan hücrelerinde, plazma zarıyla çekirdek arasını dolduran sitoplazma sıvısında bulunuyor. Örneğin bir saldırgan karaciğerdeki hücreleri ele geçirdiğinde bu hücrelerin yüzeyindeki MHC I molekülleri düşmanın ayırt edici özelliklerine sahip bazı parçalarını tarayarak hücre yüzeyine bu bilgileri yansıtmakta. MHC I’in sergilediği bilgiler sitotoksik T hücreleri tarafından tanınıyor. MHC II ise öyle her hücrede kolayca bulunan bir molekül değil. Sadece bazı B hücreleri, dendritik hücreler ve makrofajlar gibi antijenleri belirleyen hücrelerde bulunan bu molekül düşmanın hücre sıvısına yoğunlaşıp, bu bilgileri gerekti birimlerle paylaşıyor. Diyelim ki parmağınızda ufak bir kesik oldu ve bakteriler de bu açıklıktan içeri sızmayı başardılar. Bölgede bulunan dendritik hücreler bakterilere saldırıp onları yutmakla meşgulken, bir yandan da MHC II moleküllerini kullanıp kendi yüzeylerine bakteriden elde ettikleri kimlik bilgisini yansıtıyorlar.
Antijenler, bağışıklık sistemine, bulunduğu hücrenin kimliğini bildiren bir etiket gibi. Aslında vücudumuzdaki sağlıklı hücrelerin yüzeyinde de doğal antijenler mevcut. Ama bunlar T hücrelerine, kendilerinin zararlı olmadıkları yönünde bilgi verdikleri için yararlı antijenlere karşı bir savaş başlatmıyoruz. Aynı hücre bir virüs tarafından ele geçirilse, bu virüsün antijenleri de hücrenin dış yüzeyine bulaştığı için bir acil durum sinyali üretilmiş olur. İşte bu, katil T hücrelerini harekete geçiren şey.
Vücudumuzdaki T hücrelerinin sayısı 25 milyon ile bir milyar arasında değişim gösterebilir. Bunların her birinin kendilerine özgü atıcıları var ve hepsi belirli bir düşmanın kimliğine uygun anahtar niteliği taşımakta. Diğer bir deyişle; her T hücresi farklı bir antijen şekline duyarlı. Bu zararlı antijenlerin birçoğu asta vücudumuza girmeyi başaramıyor olsa da T hücreleri onlara ait verileri saklı tutuyor.
T hücreleri, tıpkı özel birlikler gibi belirti saldırgana özgü stratejiler uygulayan gelişmiş bir birim. İş birliği içinde oldukları makrofajlarsa düşmanın üzerine saldıkları askerler gibi çalışıyor.
Makrofajlar
Bir beyaz kan hücresi çeşidi olan makrofajlar, T hücrelerinden aldıkları talimatla her tür bakteri ve virüse, hiçbir özellik ayırt etmeksizin saldıran askerlere benziyor. İstilacılar karşısında iştahları kabaran makrofajlar aynı zamanda saldırının başladığı yere ilk akın eden hücrelerden.
Diyelim ki parmağınıza kıymık battı ve derine kadar girdiği için onu çıkaramadınız. Bu durumda kıymığın çevresindeki hücreler yardım çağrısında bulunup makrofajların bu bölgeye çekilmesini sağlıyor. Damarlar makrofajları saldırı bölgesine taşırken, beraberinde biraz da kan sıvısı boca ediyor. Bu sıvı, ete geçirilmiş hücrelerce salgılanan kimyasalla birleşince iltihaplanma başlıyor.
Makrofajlar, beyaz kan hücrelerinin en büyükleri. Virüs ve bakterileri bir çırpıda yutan bu hücreler, önce hedefteki düşmanı çepeçevre sarıp, hemen ardından onları vakum gibi içlerine çekiyor. Yutulan düşman, enzimlerin yardımıyla parçalanıp, artıkları B hücrelerinin temizlemesi için dışarı atılıyor. Makrofajlar tek başlarına üstesinden gelemeyecekleri bir düşmanla karşılaşırsa kendilerine özgü bir kimyasal salgılayıp B ve T hücrelerini yardıma çağırıyorlar.
Nötrofiller
Nötrofiller de tıpkı makrofajlar gibi öldürücü saldırıyı yapmaya hazır obur hücrelerden. Ama makrofajdan farklı olarak, bir saldırgan antikorlarla kuşatıldığında, nötrofiller bunu çok daha lezzetli bir yemek olarak görüyor.
Yaşam süreleri çok kısa olan nötrofiller (bir günden bile az) bazen atıkları ya da küçük parçacıkları da yutabilir. Ölmüş olan nötrofitlerse, itihaplı bölgedeki sarı renkli irinin içine karışıyor.
Bu hücreler, içlerinde, mikroskopla bakıldığında açıkça görülebilen granüller taşımakta. Granüllerin içindeyse son derece yüksek toksik etkiye sahip, oksijen barındıran bir kimyasal var. Bir nötrofil düşman askerlerine hücum ederken granüllerîni minik bombalar gibi etrafa fırlatıp çevredeki tüm saldırganları öldürebilir.
Dendritikler
Bu hücreler vücudun her yerine dağılmış halde. Cildimiz, bağırsaklar, kemik iliği, dalak ya da lenf düğümleri gibi bağışıklık sisteminde kendilerine özgü görevleri olan tüm organ ve dokular dendritik hücrelerle dolu.
Bir yandan patojenlere öldürücü vuruşu yapmak için saldırırken, diğer taraftan onlardan parçalar toplayıp, tüm vücudu dolaşarak lenf düğümlerine bu parçaları ulaştırıyorlar. Böylece dendritik hücrelerden T hücrelerine bilgi aktarılmış oluyor. T hücreleri de buna cevaben hemen çoğalıp orduyu güçlendirerek saldırı planları yapmaya başlıyor.
Savaşılan Cepheler
Bağışıklık sisteminin yürüttüğü savaş üç ana cephede veriliyor:
ı. Lenf Düğümleri
2. Bademcikler
3. Dalak
Lenf düğümleri, lenf sisteminin bir parçası olarak neredeyse vücudun her yerinde mevcut ve birçok hücre çeşidini içeriyor. Onları, tüm vücuda yayılmış B ve T hücrelerinin bulunduğu merkezler gibi düşünebiliriz. Vücudumuzdaki yüzlerce lenf düğümü kol altları, kasık, boyun, çene altı, dirsek, göğüs ve karına dağılmış durumda. Lenf düğümlerinin sıvısı epitel ve diğer dokular tarafından emilen bir karışım içermekte. Antijen sunumu yapan hücreler, düşmanları B ve T hücrelerine tanıtmak için lenf düğümlerine yolculuk edip, bu bölgeyi savaşın stratejisini belirlemek için kullanıyor.
Bademcikler ağız ve boğaz yoluyla vücuda giren mikroplan tespit etme görevini üstlenirken, lenf sıvısı bademciklerin içindeki lenf damarlarından çene altındaki ve boyundaki düğümlere akıyor. Bu sırada lenfosit salgılanıp vücuda bu yolla girebilen mikroplar salgıyla temizlenmiş oluyor.
Karın boşluğunun sol üst kısmında bulunan dalak ise kandaki lenfositleri mikroplarla bir araya getirdiği şiddetli bir savaşa ev sahipliği yapıyor. Saldırganlar çeşitli kanallardan oluşan geniş bir ağ boyunca akıyor. Bu kanallar, mikrop yiyen hücreler ve dendritik hücrelerle dolu. Yani dalağa ulaşan saldırganları öldürmek için bekleyen özel birlikler burada önceden konuşlandırılmış durumda.
Kaynakça:
BBC Human
Yazar:Tuncay Bayraktar