Hemen hemen bütün hayvanlar, bakterileri ve ölü hücreleri sindiren fagositik hücrelere sahiptir. Makrofaj adı verilen bu fagositik hücreler, hasarlı olan dokulardan ya da birçok yabancı hücreler tarafından salınan kimyasal maddeler tarafından bu bölgeye doğru çekilir; aktif hale geçtikleri bu yerde bölgesel bir inflamasyon, ölen hücrelerden kaynaklanan bir sıvı kütlesi ve (genellikle iltihap denen) diğer yıkım ürünlerinin oluşumuna neden olur.
Bu yavaş ilerleyen ve tamamen seçici olmayan savunma biçimi; omurgalılarda bedensel büyüklük ve yaşam süresi arttıkça, buna uyum sağlamak üzere, ileri derecede özgünleşmiş bir bağışıklık sistemine doğru gelişme gösterir. Konu içinde göreceğimiz gibi, bağışık cevapta rol oynayan birçok reseptör, organizmanın gelişimi esnasında hücrelerin hareketini yönlendiren ve hücrelerin dokulara seçici olarak gidip katılmasını sağlayan reseptör proteinlerin evrimleşmesiyle ortaya çıkmıştır. Bağışıklık sisteminin en çok bilinen reseptör molekülleri, organizmaya yabancı olan noktalara bağlanan antikor molekülleri olmaktadır. Bu yabancı moleküllerin hepsine birden “antikor yapımına neden olan” anlamına gelen “antijen” adı verilir. Antijenler daima (genellikle protein ya da polisakkarit yapısında olan) büyük moleküllerdir. Antijenler, bazı bakteriler tarafından salgılanmış toksinler olarak çözelti içinde serbest halde ya da virüslerin ya da bakteri, polen gibi yabancı hücrelerin dış yüzlerinde sabit yapılar halinde bulunabilirler.
Antijenler, vücudun savunma mekanizmasında görev yapan belirli hücreleri uyararak bunların ileri derecede özgün olan antikorları -antijenlere bir enzimin substratına bağlandığı özgünlükte bağlanabilen- üretmesine neden olur. Bir antikor toksine bağlandığında, onun aktif bölgesini örterek aktivitesini engeller. Antikorların virüsleri inaktive etme yolu ise onların kendi konağını tanımalarını sağlayan reseptörlerine bağlanmaktır. Bununla birlikte, antikorlar bir mikroorganizmaya bağlandıklarında, bu hastalık etmenlerini aşağıda açıklanacak olan birkaç mekanizmadan biri yoluyla yıkıma uğratır.
İnsanlardaki savunma mekanizması, sadece insan kaynaklı olmayan hücresel verileri yabancı olarak kabul etmez, aynı zamanda başka kişilerin hücrelerini de yabancı olarak algılamaktadır. İşte bu nedenle organ naklinde başarı elde etmek zordur. Çevrede bulunması muhtemel antijenlerin bu kadar çeşitli olması demek, savunma mekanizması olan bağışıklığın işlevini etkin bir şekilde yerine getirebilmesi için teorik olarak milyarlarca antikorun vücutta mevcut olması demektir.
Bir hastalığa karşı ilk aşı bir İngiliz doktor olan Edward Jenner’in 1796’da, sığırlarda suçiçeği hastalığına neden olan ve insanlarda ancak orta şiddette hastalık meydana getiren sığır-suçiçeği virüsü enjekte edilmiş insanlarda, bu hastalığa karşı bağışıklık geliştiğini keşfetmesinden sonra, bağışıklık reaksiyonları pek çok çalışmanın konusu olmuştur. Bu, tarihteki ilk aşıdır (Aşı ya da Latince’de vacca, “sığır” anlamına gelir). Bağışıklık reaksiyonlarına ilişkin daha çarpıcı bulgular, on dokuzuncu yüzyılın ikinci yarısında Fransa’da Louis Pasteur tarafından elde edilmiştir.
Pasteur’ün çok sayıdaki araştırmalarından birinin konusu, o sıralarda Avrupa’da koyun ve sığırlarda sürüler halinde ölüme neden olan şarbon hastalığı idi. Bu hastalığa belirli bir tip bakterinin neden olduğuna inanan Pasteur, bu tipteki bakterilere onları öldürmeyecek fakat yeterince zayıflatacak kadar yüksek sıcaklık uyguladı. Sağlıklı koyunlara bu zayıflatılmış bakterileri enjekte ettiğinde, koyunlarda hafif hastalık belirtileri ortaya çıktı ancak bu koyunlar, hastalık etmeniyle tekrar karşılaştıklarında bir daha hastalanmadılar. Bu denemelere şüphe ile bakanları ikna etmek üzere Pasteur, zamanın en önde gelen çağdaşı bilim adamlarının katıldığı bir toplantıda deneyini tekrarladı. İzleyenlerin önünde 25 koyuna zayıflatılmış bakteri şırınga ederken, diğer bir 25 koyuna herhangi bir enjeksiyon yapmadan kontrol olarak bıraktı. Birkaç hafta sonra, yine gözlemcilerin önünde, normal bir koyunu öldürecek miktarın çok üzerindeki miktarda ve tamamıyla aktif durumda olan bakterileri şırınga etti. Birkaç gün içinde kontrol koyunlarının tamamının öldüğü, enjeksiyon yapılan koyunların ise hayatta ve tamamen sağlıklı olduğu görüldü.
Bugün artık, Pasteur’ün aşıladığı koyunların, zayıflatılmış şarbon bakterilerine karşı antikor üreterek reaksiyon verdiğini biliyoruz.
Hayvanın bağışıklık sistemi bu sayede şarbon mikrobunu tanıma ve ortadan kaldırma yeteneği kazanmıştır. Peki, bir antijene maruz kalmak, organizmanın antikor üretmesini nasıl uyarabiliyor ve bağışıklık sistemi nasıl olup da “hatırlayabiliyor”? Omurgalılarda bağışıklık sistemindeki karmaşa o kadar büyüktür ki, bu soruların cevaplarına ulaşmak neredeyse 200 yıl almıştır.
Kaynakça:
http://www.pasteurbrewing.com/
Yazar: Taner Tunç