Virüsler kendi kendine çoğalamaz, bu nedenle bunu yapmak için konak hücrelere güvenir ve hücre içi parazit olarak adlandırılırlar. Virüsler tipik olarak koruyucu bir protein kaplaması ile çevrili bir RNA veya DNA genomudur. Tam bir virüs partikülüne viryon denir. En basit virionlar, genomundan ve genetik materyali nükleazlardan koruyan kapsid olarak bilinen bir protein kaplamadan oluşmaktadır.
Virüsler tipik olarak az sayıda yapısal proteini (kapsidde) ve replikasyonunda yer alan düzenleyici genleri kodlamanın yanı sıra küçük bir genom büyüklüğüne sahiptir. Diğer yandan, diğer virüsler, kısmen modifiye edilmiş konak hücre zarlarından türetilen, zarf adı verilen ek bir kaplamaya sahiptir. Bu modifiye edilmiş membranlar genellikle glikoproteinlerden oluşan peplomer adı verilen sivri uçlara sahiptir. Bu, hedef konakçı hücreye benzerlik sağlar, böylece glikosilasyon paterni virüsün antijenik spesifisitesini verir.
Sitotoksik Hücreler
Memeliler, çeşitli enfeksiyon türlerini ele almak için rafine bir bağışıklık sistemi geliştirmiştir. Bu, özellikle viral enfeksiyonu ve bunun temizlenmesini sınırlandırmada önemli bir role sahip olduğu adaptif bağışıklık sistemi için geçerlidir. Virüs, alıcı hücrelere reseptörlerine bağlanarak sızdıktan sonra, virüs, proteinlerini çoğaltmak ve sentezlemek için konakçının protein sentez mekanizmasına komuta ederler.
Bu işlem sırasında konakçı hücre, yeni sentezlenen protein fragmanlarının bazılarının spesifik peptitlere ayrılabildiği virüsün güvenlik açığından yararlanabilir. Yeterli bir bağlama kapasitesi varsa, bu peptit fragmanı daha sonra ana histo-uyumluluk kompleksi (MHC) -1’e bağlanacaktır. Bu MHC-1 kompleksleri, peptit fragmanının enfekte olmuş hücrenin yüzeyi üzerinde sunulmasına izin verir ve aktif sitotoksik T hücreleri veya CD8 + T hücreleri, spesifik peptidi ayırt edebilir ve enfekte olmuş hücrenin sitotoksik granüller tarafından apoptozunu indükleyebilir.
CD8 + hücreleri, dendritik hücreler gibi antijen sunan hücrelerin (APC) saf bir T hücresiyle (CD4 + ) karşılaştığı lenf düğümlerimizde aktive edilir. Bu işlem sırasında CD4 + ve dendritik hücreler, CD8 + hücrelerinin aktivasyonu için gerekli ko-stimülasyon sağlamaktadır. Buna rağmen, virüsler son derece uyarlanabilir ve bu nedenle T hücreleri tarafından tespitin üstesinden gelebilir. Bu gibi durumlarda, MHC-1 molekülünün yüzeyde viral peptitler göstermesi engellenebilir.
Bu gerçekleştiğinde hücre, çevreleyen hücrelerin enfekte olduğunu bilmesini sağlayamaz. Neyse ki, bu olduğunda, bağışıklık sistemimiz bunu telafi etmek için iyi donanımlıdır. Doğal öldürücü (NK) hücreler, ikinci tip bağışıklık hücresidir; klonal olarak spesifik bir reseptörü olmayan lenfositlerdir. Bu nedenle, antijene spesifik bir reseptöre sahip olmadıkları için T veya B hücrelerine benzemezler. Önceki çalışmalar NK hücrelerini sitoliz yoluyla önceden duyarlılaşmadan kanserli hücreleri hedeflemek ve yok etmek için tanımlamıştır.
Bunu izleyen gözlemler, bu NK hücrelerinin MHC-1 kompleksini göstermeyen tümör hücrelerini hedefleyebildiği eksik benlik hipotezinin gelişmesine yol açmıştır. Kayıp benlik hipotezi, NK hücresinin, MHC-1 moleküllerinin ekspresyonunu inhibe edebilen viral enfekte hücreleri yok edebileceğini öngörmektedir. Son gelişmeler, NK hücrelerinin çeşitli reseptörler yoluyla aktive edildiğini ve düzenlendiğini ileri sürmüştür. Aslında, NK hücresinde viral türevli ürünleri tanımlayabilen reseptörler vardır. En yaygın viral ürün, NKp46 reseptörüne bağlanan bir influenza virüsünün hemaglutininidir.
Doğrudan viral tanımaya ek olarak NK hücreleri, NKG2 ailesi yoluyla hücresel stres sinyallerini tanımlamak için alışılmadık bir yeteneğe sahiptir. NKG2D ailesi, NK hücresi aktivasyonunun kritik bir aracısıdır. İlişkili ligandlar (insanlarda ULBP ve MIC), sitomegalovirüsler (CMV) gibi NKG2D tanımasından kaçabilecek olası viral mekanizmalardaki rollerini kapsamlı bir şekilde araştırmış ve vurgulamıştır.
Ayrıca bu ligand makrofajlar ve dendritik hücreler üzerinde de eksprese edilir; bu nedenle bağışıklık sisteminin karışma aracılığına aracılık etmektedir. Aktivasyonlarına ve enfeksiyon alanına işe alımlarına girdikten sonra, NK hücreleri viral olarak enfekte olmuş hücreleri öldürmek için farklı stratejiler kullanabilir, bu stratejiler şu şekildedir:
• İnterferon-gama (IFN-y) üretimi: IFN-y, enfekte olmuş hücre üzerindeki etkilerini daha az misafirperver hale getirerek doğrudan uygulayabilir. Ayrıca sitotoksik T lenfositleri ve CD4 + hücrelerini de alabilir.
• Perforin ve granzimler: Perforin hücre zarını geçirgen hale getirirken, granzimler hücreye girişte DNA hasarı ile hücre döngüsü ilerlemesini bozabilir.
• Hücre aracılı sitoliz: NK hücreleri, enfekte olmuş hücrede bulunan ölüm reseptörlerini aktive ederek ekstrinsik apoptoz yolunu aktive edebilen ligandları eksprese eder.
Antikorlar
Viral aileler arasında yaygın olan zarflı virüsler ve günümüzde bilinen en ölümcül hastalıklara neden olma potansiyeline sahiptir. Hem glikoproteinlerin hem de başak proteinlerinin ortak bir bileşenini paylaşırlar, bu da hem hücre hücresi tanıma hücresine girişe hem de antikorlar için bir hedef olan adaptif bağışıklık tepkisine maruz kalmaya izin verir. Antijenler veya başak proteinler, hızlı bir şekilde replikasyona giren B-lenfositler tarafından tanınır, böylece B hücreleri olgunlaşır ve farklılaşarak tepkiyi tetikleyen antijene karşı yüksek afiniteli antikorların üretilmesine ve salgılanmasına yol açmaktadır.
İlk IgM antikoru, yüksek bir afiniteye ve viral enfeksiyona güçlü bir yanıta sahip olmak için sınıf değiştirmeye tabi tutulur. Bununla birlikte, bu cevap sadece antijenlerle sınırlı değildir. İlk enfeksiyonu takiben virüs partikülleri, daha sonra bağışıklık sistemine maruz bırakılan bileşenlerine ayrılabilir. Epitopların ve kriyotopların maruz kalması, çeşitli spesifikliklere sahip antikorların üretilmesine izin verir. Bu, bozulmamış virüsün nötralizasyonuna ve bileşenlerinin tanımlanmasına izin verir.
Bağışıklık Sistemi Enfeksiyondan Nasıl Korur?
Bağışıklık sisteminin görevi: hastalığa neden olan mikroorganizmalara karşı savunma yapmaktır ve amacı kişiyi sağlıklı tutmaktır. Bağışıklık sistemi, vücudu hastalıklardan korumak için birlikte çalışan birçok farklı organ, hücre ve proteinden oluşan geniş ve karmaşık bir birbirine bağlı ağdır. Sağlıklı bir bağışıklık sistemi, sağlıklı dokuyu korurken, bakteriler, virüsler, parazitler ve kanser hücreleri gibi istilacı hastalığa neden olan mikropları (veya patojenleri) yenebilir. Bağışıklık sisteminin nasıl çalıştığını ve vücudumuzu korumaya nasıl yardımcı olabileceğimizi anlamak, COVID-19 pandemisine karşı mücadele için çok önemlidir.
Bağışıklık sisteminin iki ana bölümü vardır.
Doğuştan gelen bağışıklık, miras alınan bağışıklık sistemidir ve doğar doğmaz aktiftir. Esas olarak vücut üzerindeki ve içindeki fiziksel engellerden oluşur. Vücuda giren patojenlere hızla saldıran özel bağışıklık hücreleri de vardır. Doğuştan gelen bağışıklık sisteminin temel özelliği hızlı tepki vermesidir, bu da iltihaplanma ve ateşe yol açabilir. Belirli bakteri veya virüs türlerini tanımaz; geniş çapta saldırır, bu yüzden tüm patojenlerden kurtulamaz.
Bağışıklık sistemi de bir şeyler öğrenir, buna edinilmiş veya uyarlanabilir bağışıklık denir. Bağışıklık sistemi yeni bir mikroba ilk kez maruz kaldığında, onunla savaşmaya çalışarak tepki verir, bu da hasta olabileceği anlamına gelir. Ancak daha sonra, bağışıklık hücreleri istilacıyı hatırlayacak ve geri dönerse onunla savaşmak için daha donanımlı olacaktır.
Bağışıklık Sistemi Nasıl Aktive Edilir?
Bir bağışıklık tepkisini tetikleyen her şeye antijen denir. Bir antijen, vücut dışından gelen virüs, bakteri, toksinler, kimyasallar veya diğer maddeler gibi bir mikrop olabilir. Vücut bir antijenle ilk kez temas ederse, mikrop ve onunla nasıl savaşılacağı hakkında bilgi depolar. Bir antijen vücuda girerse ve B hücreleri onu tanırsa (hastalığı daha önce geçirmiş veya ona karşı aşılanmış olmaktan), B hücreleri antikor üretecektir . Antikorlar bir antijene iliştirdiğinizde (bir kilit düşünmek – anahtar yapılandırması), bu saldırı ve işgalcileri yok etmek bağışıklık sisteminin diğer bölümlerini sinyal gönderir. Bu, insan vücudunun belirli bir hastalığa karşı bağışıklığı (edinilmiş) geliştirmesidir. Ancak bazı mikroplar ve virüsler çok uyumludur. Zamanla değişmenin ve vücudumuza gizlice girmenin yollarını bulurlar, bu yüzden her yıl grip aşıları önerilir.
Aşılar Neden Önemlidir?
Aşılar, bağışıklık sistemini hastalıkla savaşan antikorlar yapmaya teşvik eder, bu da kişinin ilk önce hastalanmasına gerek kalmadan edinilmiş bağışıklıktan fayda sağlar. Bunu, bağışıklık sistemini uyarmak için vücuda inaktive edilmiş veya öldürülmüş bir virüs şeklinde antijenleri sokarak yaparlar. Vücudu antijenlere maruz bırakmak, bir bağışıklık tepkisini ve antikor üretimini tetikler, bu da gelecekte enfeksiyonlarla savaşmasına yardımcı olabilecek kalıcı bir anıya yol açabilir.
Kaynakça:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279364/
https://www.lehigh.edu/~jas0/V09.html
https://www.pfizer.com/news/hot-topics/how_the_immune_system_protects_you_from_infection
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu