İmmün Sistemin Tanıtımı | Nurşen DÜZGÜN

İmmünite, yabancı ve zararlı olan her türlü maddeye (mikroorganizma, protein ve polisakkarid gibi) karşıorganizmanın verdiği reaksiyonu tanımlayan bir kavramdır.

İmmün yanıt yabancı madde ile karşılaşmada immün sistem hücre ve moleküllerinin karşılıklı ve düzenlietkileşimleriyle ortaya çıkan savunmadır. İmmün yanıtı başlatan yabancı maddeler antijen veya immünojen olabilir.İmmunojen terimi, sadece immün yanıt oluşturma yeteneğindeki herhangi bir madde için kullanılır. Antijen isedaha ziyade bir molekülün, spesifik immünitenin ürünleri ile reaksiyona girebilme yeteneğini tanımlar, her zamanspesifik immüniteyi oluşturması beklenmez. Bütün immünojenlerin antijen olduğu ifade edilir, ancak bunun aksiher zaman geçerli olmayabilir. Yeryüzünde yaklaşık 109 sayıda antijenin var olduğu kabul edilmektedir. Hastalıkyapan mikroorganizmaların çoğu iyi bir antijen yapısındadır.

İmmün yanıt normalde bireyi infeksiyonlardan ve yabancı olan maddelerden korur. İmmün sistem vücudunhemen her yerinde karşılaştığı sayısız yabancı antijene karşı savunma yapmak zorundadır. Bu nedenle immünsistem hücrelerinin kan, lenf ve dokular arasında dolaşabilme ve gerekli bölgelerde yerleşebilme özelliklerisavunmada dinamik bir ağ oluşturur. Antijenin vücuda giriş yeri,oluşacak immün yanıtı etkiler. Deri yoluyla alınanantijenler, bu dokudaki makrofajlar (Langerhans hücre) ile tanınır ve lenfatik yoldan bölgesel lenf düğümlerinetaşınır ve immün yanıt hem antijenin giriş yerinde hemde ilişkili lenf bezinde başlar. Kan dolaşımı ile giren antijenlerdalaktaki makrofajlarca tanınır. Solunum yolu, gastrointestinal kanal mukozasından girenler ise bölgedeki mukozailişkili lenfoid doku ile temas eder ve burada gerekli immün yanıt gelişir. İmmün yanıt nerede başlamış olursaolsun kan ve lenf yolu ile diğer bölgelere ulaşır.

I. Antijen

Organizmaya girdiklerinde immün yanıt oluşturan ve sonucunda ortaya çıkan antikor ve hücre yüzey molekülleriile birleşme özelliği gösteren, organizmanın yapısına yabancı olan maddelerdir. Antijenin özgüllüğünü belirleyenve kendisine özgül olan antikorları ile birleşmesini sağlayan kimyasal grup/gruplara, epitop/epitoplar adı verilir.Bir antijen molekülünün birden fazla epitopu bulunur. Antijenin immünojenitesini belirleyen pekçok özellik vardır.Antijene ait olanlar; kimyasal yapı ve heterojenite, konak için yabancı olma, konakta kalıcı olma, moleküler ağırlık,elektriki yük, antijenin dozu ve giriş yolu. Konakçıya ait özellikler; genetik ve yaş olarak ifade edilir. Antijenler,protein, karbonhidrat, lipid, nükleik asit yapısında olabilir. Timus (T lenfosit) bağımlı antijenler protein yapısındadır.Timus bağımsız olanlar lipid, polisakkarid yapısındadır. Mikroorganizma antijenleri dışında, izoantijenler (kan grubuantijenleri ve doku uygunluğu antijenleri) aynı türdeki canlılarda bulunan ancak farklı yapıdaki antijenlerdir. Normalşartlarda vücudun kendine ait antijenlere (otoantijenler) immün cevap oluşmaz. Bazı patolojik durumlardaotoantijenlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinde değişiklikler sonucunda immün cevap oluştuğunda otoimmmünhastalıklar gelişebilir. Hapten tek başına antikor yanıtı oluşturmayan, taşıyıcı (carrier) ile birlikte olduğunda immünyanıta yol açabilen kimyasal moleküllerdir.

II. İmmün Yanıtın Özellikleri

Spesifite: Antijenlerin lenfositler tarafından spesifik olarak tanınan kısımlarına “antijenik determinant” ya da epitopadı verilir. Henüz spesifik antijen ile karşılaşmamış bir konakçıda her türlü antijeni tanıyıp reaksiyon verebilecek,antijen spesifik lenfosit klonları bulunur. Yabancı antijen organizmaya girdiğinde kendine özgü yüzey reseptörünütaşıyan lenfosit klonunu seçer ve aktive olur, çoğalır bir kısmı bellek hücresi, bir kısmı hafıza hücresi olarakfarklılaşır. Bu olaya “primer immün yanıt” denir. Aynı antijen ile tekrar karşılaşmada; önceki karşılaşmadagerçekleşen immünizasyon sonucu, antijen spesifik lenfositlerin klonal olarak genişlemesi ile immün yanıt dahaerken ve daha kuvvetli gelişir. Buna “sekonder immün yanıt” adı verilir.

|97

Çeşitlilik(Diversity): Memelilerde immün sistemin 109 farklı antijeni tanıma kapasitesi bulunduğu düşünülmektedir.Bu özellik “Lenfosit Repertuarı” olarak bilinir. Bir klondaki lenfositlerin antijeni tanıyan reseptörleri aynıdır. Herlenfosit klonunun antijen reseptöründe antijen bağlanma yerinin farklı olması repertuarın ne kadar geniş olabileceğinigöstermektedir.

Hafıza (Bellek): İmmün sistemin bir antijenle tekrar karşılaşmasında daha kuvvetli ve hızlı immün yanıtını sağlar.Bu özelliğe immünolojik bellek veya immunolojik hafıza denilir. Antijene her maruziyet o antijen için spesifik olanklonun veya klonların artmasına yol açar. Antijenik uyarı ile oluşan bellek hücreleri uzun ömürlüdür.

Otoregülasyon: Antijenik uyarıyı takiben normal immün yanıt kendi kendini sınırlar. İmmün yanıtın amacı zararlıolanı ve onu taşıyan hücreyi yok etmektir. Amacına ulaştığında antijenik uyarı ortadan kalkmış olacağındanimmün yanıt tamamlanmış olur.

Kendini (self’i) yabancı olandan ayırt etme (self-non self ayrımı). İmmün sistem kendine ait olan antijenleriyabancılardan ayırt etme özelliğini lenfositlerin gelişme sürecinde primer lenfoid organlarda kazanır. Kendine aityapılara karşı immün yanıt vermez. Bu duruma self tolerans veya immün tolerans denir. Self toleransın bozulmasıile otoimmün hastalıklar gelişebilir.

III. İmmün Tolerans

İmmün yanıtı tetikleyen antijenlere immunojen, tolerans sağlayan antijenlere tolerojen adı verilir. Başlıca toleransgösterilen antijenler self antijenler, besin maddeleri, kommensal bakterilerdir. İmmün yetenekli konakçının kendi(self) antijenlerine karşı immün yanıt oluşturmaması,’self tolerans’olarak ifade edilir. İki şekilde gelişir.

1. Santral tolerans; T lenfositlerin timusta olgunlaşma sürecinde self antijenlerle reaksiyona giren immatürlenfositler yok edilir (klonal delesyon). Kemik iliğinde ise immatür B lenfositlerin delesyonu ve reseptör editing(kurgulama) ile santral B hücre toleransı sağlanır.

2. Periferik tolerans; timusta delesyondan kaçan self reaktif lenfositler, periferik lenfoid organlarda klonal anerji,klonal ignorance, regülatör T hücreleri ve süpresör sitokinler gibi bazı mekanizmalarla kontrol altında tutulurlar.Periferik lenfoid organlarda self reaktif olan matür B lenfositler anerji, delesyon ve folliküler dışlama gibimekanizmalarla periferik B hücre toleransı gerçekleşir.

İmmün sistem ile hiç karşılaşmamış olan self antijenler (sekestre antijenler), bulundukları dokularda travma,infeksiyon, inflamasyon veya iskemi gibi nedenlerle ortaya çıkabilir. Bu self antijenlerin ilk kez immün sistem ilekarşılaşması spesifik immün yanıtı oluşturur ve klinik patolojiler ortaya çıkar. Örneğin sempatik oftalmi, orşit vedeneysel ensefalit.

Tolerans mekanizmalarındaki bozukluklar sonucu vücudun kendi yapılarına karşı kontrol edilemeyen yanıtı,otoimmün reaksiyonlar ve doku/organ hasarı ile sistemik veya organa özgü ‘otoimmün hastalıklar’ ortaya çıkabilir.

IV. İmmün Sistemin Organları ve Hücreleri

İmmün sistemin organ ve dokuları başlıca iki grupta toplanır.1- Santral lenfoid organlar: kemik iliği ve timus,lenfositlerintüm özelliklerini kazanarak olgunlaştığı organlardır. 2- Periferik lenfoid organlar: dalak, lenf bezi, mukozal lenfoiddoku (mucosa associated lymphoid tissue, MALT), edinsel immün yanıtın başladığı organlardır. İmmün hücrelersantral organlarda olgunlaşır, periferik organlarda görevlerini yaparlar.

İmmün sistemin tüm hücreleri tek bir kök hücreden gelişir. Kemik iliğinde pluripotent hemotopoetik kök hücredendaha özelleşmiş iki farklı öncül hücre oluşmaktadır. Bunlar myeloid progenitör hücre ve lenfoid progenitör hücredir.Myeloid progenitor hücreden eritrosit, trombosit, granülosit, monositler ve mast hücreleri gelişmektedir. Lenfoidprogenitor hücreden lenfositler (T ve B) gelişmektedir. (Tablo 1)

98|

Nötrofil

Lökositler içinde kanda en yüksek oranda (%60-70) bulunan granüllü hücrelerdir. Profesyonel olarak fagositozyeteneğine sahip olan bu hücreler fagozite ettikleri maddeleri granüllerinde bulunan lizozim, laktoferrin, hidrolaz,miyeloperoksidaz gibi enzimlerle parçalama veya öldürme işlemini gerçekleştirirler. Nötrofil yüzeyinde bulunanC3b reseptörü ile komplemana, Fc reseptörü ile immünglobuline bağlanabilir. Fagosite edilecek hedefin,kompleman ya da antikor ile kaplanmış olması (opsonizasyon) nötrofil içine alınmalarını kolaylaştırmaktadır.Yaşam süreleri kısadır (birkaç saat - birkaç gün). İnflamasyon sırasında sayıları 2-3 kat artar. İnflamasyon bölgesineilk ulaşan hücrelerdir.

Monosit/Makrofaj

Periferik kanda kısa ömürlü hücrelerdir. Kandan dokulara göç eden monositler, farklılaşarak makrofajları oluştururlar.Makrofajlar tüm vücut dokularına yayılmış olup, yerleştiği yerde özel isimleri ile anılmaktadır; karaciğerde ‘kupffer’,deride “Langerhans” hücreleri, alveollerde “alveolar makrofajlar”, beyinde “mikroglial hücreler”, böbrekte“mezenşimal hücreler” ve kemikte “osteoklastlar” olarak bilinirler. Monosit ve makrofajlar profesyonel fagositikhücreler olup doğal immünitede önemli rol oynarlar, antikor ile kaplı bakteri ve tümör hücresinin yıkımı veparçalanması gibi effektör görevleri vardır. Yabancı ve zararlı olan maddeler, reseptör ve ligand bağlanmasındansonra aktine bağlı motilite ile makrofaj içine alınır,fagozom oluşumu ve lizozom ile füzyon oluşumu sonucundafagolizozom içinde parçalanır ve zararsız duruma getirilir. TNF-α ve IL-1 gibi sitokinler aracılığıyla monosit-makrofajlar antikora bağlı olmayan litik aktivite gösterirler.

Makrofajların patojenleri tanıması, patojen ilişkili moleküler motifler (PAMP: Pathogen Associated MolecularPattern, PRR: Pattern Recognition Receptors), Toll like reseptörler (TLR), Mannoz reseptörleri (MR) gibi bazıyüzey molekülleri ile olur. Makrofajların yabancı ajan ile temasında IgG’nin Fc parçasına karşı (CD16, CD32)reseptörler, kompleman reseptörleri (CR) surfaktan proteini, CD14(LPS reseptörü) ve sitokin reseptörleri roloynar. Monosit-makrofajlar dokularda çeşitli hidrolitik enzimler, oksidatif metabolizma ürünleri ve kemoatraktançeşitli sitokin (TNF-α, IL-1, IL-6, IL-12, IL-15 gibi) ve kemokinler aracılığı ile proinflamatuar ve anti-inflamatuargörevlerde bulunurlar. Makrofajlar sitokin üretimi ile hem doğal, hemde edinsel immünitede önemli görev yaparlar.

Proinflamatuar sitokinlerin (IL-1,IL-6, IL-8,TNF) üretimi ile inflamasyonda, IL-1 ve IL-6 gibi sitokinler aracılığıylaT ve B hücrelerin antijene bağlı aktivasyonunda temel rol alırlar. IL-12 ile hücresel immün yanıtta rol oynarlar.IFN-α salınımı ile antiviral etki sağlarlar.

Makrofajlar antijen sunan hücreler (ASH)’dir. Fagosite ettikleri yabancı antijenleri küçük parçalara ayrılmış peptidlerhalinde MHC (Major Histocompatibility Complex) klas II antijenleri ile kompleks oluşturarak Th hücrelerine sunarlar.Böylece edinsel immünitenin başlamasında anahtar rol oynarlar.

Tablo 1: İmmün Sistem Hücreleri

Hematopoetikkök hücre

EritrositTrombosit

Granülosit• Nötrofil• Eozinofil• Bazofil

Monosit/Makrofaj• Kupffer hücresi (karaciğer)• Alveolar makrofajlar (akciğer)• Mikroglial hücreler (santral sinir sistemi)• Osteoklast (kemik)• Langerhans hücreler (epidermis)

Mast hücresi

Myeloid progenitör hücre Lenfoid progenitör hücre

Lenfosit• T lenfosit• B lenfosit

|99

Dendritik/Langerhans Hücreler

Kemik iliğinden köken alan, yüzeyinde yüksek düzeyde HLA klas II ve adezyon moleküllerine sahip olan veantijen sunumu yapan bir hücre grubudur. Antijen sunan hücreler içinde yer alırlar. Epitelde bulunan immatürdendritik hücrelerce alınan antijen afferent lenf yolu ile periferik lenfoid organlara (dalak ,lenf bezi, mukozal lenfoiddoku) taşınır ve buradaki T lenfositlere sunulur. Matür dendritik hücreler,antijeni naif T hücrelerine sunarlar veaktive ederler. Dendritik hücreler kanda çok az miktarlarda bulunur. Ciltte ve mukoza yüzeylerin altında bulunanlarLangerhans hücresi adı ile bilinirler.Bazı sitokinlerin varlığında (IL-1,IL-4,TNF-α, GM-CSF) kültürlerde çoğalabilirler.Foliküler dendritik hücreler, B hücrelerine antijen sunumu yaparlar ve bellek B hücre oluşumunda rol oynadıklarıdüşünülür. Periferik lenfoid organların germinal merkezlerine veya foliküllerine ulaşan antijenleri tanırlar.

Makrofajlar ve dendritik/Langerhans hücreler dışında, B lenfositleri de antijen sunumu yaparlar. ASH’lerin ortaközelliği yüzeylerinde yoğun MHC II molekülü bulunmasıdır. B lenfositler antijeni Th hücrelere ve bellek T hücreleresunarlar. Endotel ve epitel hücreleri sitokinlerle uyarıldıklarında antijen sunabilirler. Timusta bulunan interdigitatinghücreler de antijen sunumu yaparlar. Bu hücreler self antijen ve MHC klas II antijenden zengin olup, timus içindeself antijenlerle reaksiyona giren lenfositlerin negatif seleksiyon ile yok edilmelerinde belirleyici rol oynarlar.

Mast Hücresi ve Bazofil

Yüzeylerinde IgE reseptörü taşırlar, IgE ile sensitize olurlar ve allerjik inflamatuar reaksiyonlarda rol oynarlar.

Eozinofil

Parazitik infestasyonlarda ve allerjik inflamasyonda görev alan hücrelerdir. Fagositoz yeteneğinden ziyade, hasarverici granül içeriğini dış ortama salgılayarak parazitleri yok ederler.

Trombosit

IgG için Fc reseptörüne sahiptirler. İmmünkomplekslere bağlandıklarında vazoaktif aminleri ve diğer mediatörlerisalgılarlar.

Doğal Öldürücü Hücre (NK, Natural Killer)

Doğal immün sistemde görev alan hücre grubudur, kesin olmamakla birlikte lenfoid kök hücresinden geliştiğinibildiren kaynaklar vardır. Periferik kandaki lenfositlerin %10-15 kadarını oluşturur, lenfositlere benzerdir, onlaragöre daha büyük ve granüllüdür, büyük granüler lenfosit (LGL) olarak da anılırlar. Granüllerde bulunan granzimve perforin ile hedef hücre öldürülür. T ve B hücrelerde bulunan antijen spesifik reseptörler, NK hücrelerindebulunmaz. NK hücrelerinin çoğu, CD16, CD56 ve CD57 yüzey molekülleri taşırlar. Yüzey molekülleri ile hedefhücreyi (virus ile enfekte hücre ve tümör hücresi gibi) tanır ve öldürücü aktivite(sitotoksisite) göstererek onlarıyok ederler. Ayrıca antikor ile kaplanmış hücreleri de öldürme özelliği vardır. NK hücre yüzeyindeki Fc reseptörile “antikor bağımlı hücre aracılı sitotoksite”de (ADCC) önemli rol oynar.

Endotel Hücreler

İmmün yanıta doğrudan katılmazlar, ancak inflamatuar reaksiyonlarda rol oynarlar. Endotel hücreleri, intersellüler,vasküler ve mukozal adezyon moleküllerini eksprese ederler. Lökositlerin dolaşımdan dokulara geçişini, damarendoteli üzerinde bulunan adezyon molekülleri ile birlikte sağlarlar. Çeşitli sitokinlerle aktive olduklarında, MHCsınıf II moleküllerini eksprese ederek antijen sunan hücre gibi davranabilirler.

Lenfositler

Morfolojik olarak tüm lenfositler birbirine benzerdir, ayırt edilemez, ancak fonksiyonları ve fenotipik karakteristikleriile birbirlerinden ayrılan üç büyük lenfosit popülasyonu vardır: T lenfosit (hücresel immünite), B lenfosit (humoralimmünite) ve doğal öldürücü hücre (NK) (doğal immünite).

100|

Lenfositler (B ve T), kemik iliğinde hematopoetik kök hücrenin bir alt kolu olan lenfoid progenitör hücrelerdenköken alırlar ve santral lenfoid organ olan kemik iliğinde; B lenfosit, timusta ise T lenfosit, lenfositlerin tümözelliklerini kazanırlar.

T Lenfosit

Kemik iliğinden timusa gelen timositler gelişme sürecinde; antijen reseptörünü (T hücre reseptörü,TCR), kazanır.Pozitif ve negatif seleksiyon (self antijenleri yabancı olandan ayırt etme yeteneği) safhalarını geçirdikten sonraolgun T hücreler (CD4+T lenfosit ve CD8+T lenfosit) olarak periferik dolaşıma geçerler. Periferik kanda total kanlenfositlerinin yaklaşık %70 kadarı CD4+T yardımcı (Th, T helper), %25 kadarı ise CD8+T sitotoksik (Tc)bulunmaktadır. Tüm T lenfositler yüzeylerinde CD3 molekülü taşırlar. T lenfositler hücresel immün yanıtta anahtarrol oynarlar.

T Hücre Reseptörü (TCR)

T hücrelerin immün yanıt verebilmeleri için uygun şekilde sunulan antijeni tanıması gereklidir. T lenfositler antijeniTCR ile tanırlar. Bu reseptörler belli bir antijene özgü yanıt gelişmesini sağlar. Antijen tanımayı sağlayan TCR’lerpolipeptid zincirlerine göre iki tiptir. Periferik kandaki T hücrelerinin %90-95’i TCRαβ taşır ve antijen ile etkileşimi,MHC molekülüne bağımlıdır. TCRαβ hücreler CD4+ ve CD8+ hücrelerdir ve immün yanıttan doğrudansorumludurlar. T hücrelerinin %10-15’i TCR γδ taşır, epidermis ve mukozal yüzeyde yoğun olarak bulunur.Sayıca az olan TCR γδ taşıyan T hücrelerin antijen tanımaları MHC moleküllerine bağımlı değildir, kendileri antijenleilişki kurabilirler.

T hücrelerinin TCR, CD4, CD8 dışında birçok yüzey molekülü bulunur. Başlıcaları; CD3, CD40L, FasL, IL-2R(CD25), CD28, CTLA-4, LFA-1 (ICAM-1’in ligandı), CD2 (LFA-3’ün ligandı), MHC sınıf I ve aktive olduklarındaMHC sınıf II.

Antijenin İşlenmesi ve Antijenin T Lenfositlere Sunumu

ASH, fagositoz veya pinositoz yolu ile içlerine aldıkları antijeni sitoplazmadaki endositik vakuol içinde parçalaraayırır. Hücre içinde işlenmiş küçük parçalar halindeki antijenik yapılar (13-25 amino asit uzunluğunda bir peptid)hücre içinde HLA molekülünün antijen bağlama bölgesine bağlanmış olarak hücre yüzeyine taşınır ve T hücrelerinesunulur. Böylece HLA molekülleri immün sistemin efektör hücrelerinden T lenfositlerine antijen sunumu yaparakimmün yanıtın başlaması için ilk uyarıyı gerçekleştirir.

Antijen hücre sitoplazmasında serbest bir şekilde bulunuyorsa, antijenin işlenmesi ve sunumu farklıdır. Budurumda antijen, proteozomlar tarafında parçalanır, 8-9 amino asit uzunluğundaki peptidler halinde TAP (TransportAntigen Processing) molekülleri ile endoplazmik retikülüme taşınır ve MHC sınıf I moleküllerine bağlanarakT hücrelerine sunulur.

T Lenfositin Antijeni Tanıması ve Aktivasyonu

T hücreler yalnızca protein yapısındaki antijenleri (Timus veya T lenfosit bağımlı antijen) tanıyabilir. T lenfositlerinaktivasyonu, inflamasyona yakın lenf düğümlerinde gerçekleşir.

T hücre aktivasyonu için ilk sinyal MHC molekülü antijen bağlanma bölgesi ile TCR’nün, bir anahtar kilit modelioluşturarak “MHC sınıf I veya II molekülü+antijen kompleksi” ile TCR’nin etkileşmesidir (Şekil 1). Bu etkileşimiçin HLA molekülünü oluşturan polipeptid zincirlerinin çeşitlilik gösteren antijen bağlama bölgelerinin kritiknoktalarındaki amino asitlerin özelliklerinin uygun olması gerekir. HLA molekülü ile antijenin bağlanması, T hücrereseptörü ile antijen bağlanmasına göre daha az spesifik olabilir, ancak yine de seçici davranır. MHC sınıf IImolekülleri ile birlikte sunulan antijenleri, CD4+ T hücreler tanır. MHC sınıf I molekülü ile birlikte sunulan antijenlerise CD8+T lenfositlerince tanınır. MHC moleküllerinin antijen bağlama bölgelerinde polimorfizm özelliği nedeniylebu bölgelerin yapıları, T hücrelerine antijen sunumunda anahtar rol oynar.

|101

İkinci sinyal T hücre yüzeylerinde bulunan co-stimülatör(yardımcı uyarıcı) moleküllerin (CD28), ASH görevi yapanmakrofaj, dendritik hücre ve B lenfosit yüzeyindeki ligandları ile (B7-1 veya B7-2) birleşmeleridir (Şekil 2,3,4).Böylece iki hücre arasında temas güçlenir ve plazma membranından sinyal iletimi sağlanır. Bu işlem olmaz isesadece TCR aracılı sinyal (ilk sinyal) ile T hücre aktive olamaz ve immün yanıt gerçekleşmez (Şekil 2). Diğer yardımcıuyarıcı molekül ile etkileşim CD40 ligandının CD40 reseptörü ile bağlanmasıdır (Şekil 3).

Diğer taraftan T hücre yüzeyinde daima bulunan CD28 molekülü B7 ile etkileştiğinde T hücre aktivasyonumaksimum düzeye ulaştığında CTLA-4 ekspresyonu artar, CD28 ile yarışarak aktivasyonu sınırlı tutar ve IL-2yapımı azalır. Böylece CTLA-4 immün yanıtta inhibitör rol oynar.

Üçüncü sinyal antijenin TCR ile etkileşim sonunda hücre içine giden sinyallerle çeşitli genlerin transkripsiyonuve sitokin sentezinin gerçekleşmesidir. Bu etkileşimi takiben PTK (protein tirozin kinaz) aktivitesi artar. Aktive olanPTK’lar hücre içi bazı molekülleri fosforile eder ve hücre içi sinyal iletimi sağlayan moleküllerin aktive olmasınısağlar. Bu işlem Th hücrenin sitokin üretimi için gereklidir.

Th hücre kaynaklı sitokinlerin T hücre reseptörlerine (IL-2/IL-2R) bağlanması ile T lenfositlerde mitotik aktivitebaşlar ve hücre prolifere olur. ASH tarafından üretilen IL-1,TNF-α, Th hücre aktivasyonunu arttırır (Şekil 4).

T Hücre İmmün Yanıtının Effektör Fazı

Antijeni ile spesifik olarak uyarılmış lenfositlerin o antijeni yok etmek için gösterdiği fonksiyondur. Birçok effektörfonksiyonda diğer hücreler ve doğal immünitede rol alan savunma mekanizmaları da katkıda bulunur. Aktiveolan CD4+ T hücreler başlıca IL-2 olmak üzere çeşitli sitokinleri üretir ve ürettikleri sitokinlerle bir taraftan ASH’leriaktive ederek fagositozu kuvvetlendirir ve hücre içi mikroorganizmaların yok edilmesine katkı sağlar, diğer taraftanIL-2; Th hücrelerin, T sitotoksik hücrelerin aktivasyonunu ve proliferasyonun sağlayarak CD8+ (sitotoksik) Thücrelerinin öldürme kapasitelerini arttırır. CD8+ T hücre başlıca virus ile enfekte hücreyi, tümör hücresini vekonakçı ile uyumu olmayan transplante hücreleri öldürür. T sitotoksik hücreler hedeflerini; doğrudan perforinlerin

CD2

TCR

CD28

CTLA-4

CD40LCD40

CD4+T

Hücre

↓Aktivasyon

↑Aktivasyon

Tanıma

AdhezyonCD58 (LFA-3)

MHC II

B7 (CD80/86)

B7 (CD80/86)

−Aktivasyon

Antijen SunumuASH

ASH ve T hücre yüzey reseptörleri ve etkileşimi

Şekil 4. Lenfosit aktivasyonu için 3 önemli sinyal

CD4+T hücre

Antijen Sunan Hücre (ASH)

“Sinyal 1”

“Sinyal 3”

“Sinyal 2”

T hücreReseptör

IL-12 Reseptör

MHC II

TLR4

LPS

CD28

IL-1

IL-6

IL-12

B7

PeptideSinyal 1: Spesifite

Sinyal 2: Aktivasyon

Sinyal 3: Diferen siyasyon

Şekil 1. T hücrenin antijen tanıması

Antijen

Endositoz

ASH

MHC IIPeptid

T HücreReseptörü

CD4+T

T Hücrenin Antijen Tanıması

Şekil 2. Lenfosit aktivasyonu

Lenfosit Aktivasyonu

T Hücre ASH

TCR MHC

Sinyal 2 yokluğu

ToleransKlonal anerji / Delesyon

Sinyal 1 + Sinyal 2

CD28 B7

TCR MHC

Aktivasyon

sitokinler

T Hücre ASH

Şekil 3. Antijen sunan hücre ve T hücre yüzey moleküllerive etkileşimi

102|

hücre zarında hasar yapması veya apopitoz yolu ile öldürürler. Diğer taraftan salgıladıkları IFNγ ile sağlıklı hücrelerinvirusa karşı dirençli olmalarını sağlarlar. Th katkısının önemli olduğu bir diğer hücre B lenfositi olup B hücreaktivasyonu ve B hücrelerinin farklılaşmasında rol oynayarak humoral immüniteyi de etkilemektedir.

Th1, Th2 ve Th17 Hücreleri

CD4+ hücrelerin salgıladıkları sitokinlere ve bununla ilişkili fonksiyonlarına göre iki alt tipi (Th1 ve Th2) bulunmaktadır(Şekil 5). Mossman ve Coffman tarafından yaklaşık 25 yıl önce ilk olarak ifade bulan Th1 ve Th2 gruplandırılması,edinsel immünitede birçok olayın aydınlatılmasına yardımcı olmuştur. Doğal immün yanıt sürecinde üretilensitokinler naif Th hücrelerinin efektör T hücrelerine farklılaşma sürecini etkiler: interferon gamma (IFN-γ), IL-12,naif T hücrelerinin Th1 hücrelerine farklılaşmasını başlatır. Th1 hücrelerin yüksek miktarlarda ürettiği IFN γ,interleukin-2 (IL-2) ve Tümör nekrozis faktör (TNF); makrofaj aktivasyonu, fagositoz ve bakteriyel öldürmefonksiyonlarına etki ederek hücre içi patojenlerin temizlenmesini sağlar. Ortamda IL-4 varlığında, naif Th hücrelerininTh2 hücre yönünde farklılaşması gerçekleşir. Th2 hücreler IL-4, IL-5, IL-6,IL-10, IL-13 salgılar. IL-4 ve IL-13,IgE antikor üretimini uyarırlar. IL-5 ile eozinofiller aktive edilerek parazitlerin öldürülmesi sağlanır. Böylece Th2hücreler, hücre dışı patojenlere karşı konakçı savunmasında ve allerjik durumlarda önemli rol oynar. B lenfositeyönelik sitokinler ise B hücrelerini aktive ederek antikor üretiminde B hücreye yardım ederler. Sonuç olarak Thelper hücreler Th1 alt tipi ile gecikmiş tip hipersensitivite yanıtı sağlarken, Th2 hücreler antikor yanıtını düzenler.Her iki hücre grubu ürettikleri sitokinlerle karşılıklı birbirlerini kontrol altında tutarlar. Örneğin Th2 hücrelercesalgılanan IL-10, Th1 sitokinleri ile gelişen aşırı inflamasyonun zararlı etkilerini baskılar. Bu iki hücre grubu arasındadengenin bozulması bazı patolojilerin gelişmesine yol açar. Moleküler düzeyde Th1 ve Th2 hücrelerinin farklılaşmasıiçin farklı transkripsiyon faktörleri gereklidir. Bunlardan Th1 hücreleri için “ T box expressed in T cells” (T-bet) veTh2 için “c-Maf” ve “GATA-3” en önemlileridir.

Son yıllarda IL-17 üreten ve fonksiyonu Th1 ve Th2 hücresinden farklı olan üçüncü bir efektör Th hücresi (Th17)keşfedildi (Şekil 5). Bu hücrenin başlıca fonksiyonu Th1 ve Th2 tarafından tam olarak kontrol altına alınamamışpatojenlerin yok edilmesini sağlamaktır. Ancak Th17 hücreleri doku inflamasyonunun temel tetikleyecileridir veinsanlarda ve çoğu deneysel çalışmalarda inflamatuar ve otoimmün hastalıkların patogenezinde rolü olduğusaptanmıştır. Th 17 hücreleri ayrı bir Th sınıfı olarak ilk kez organ spesifik otoimmün hastalıklarda gösterilmiştir.Ayrıcaromatoid artrit, multiple skleroz, inflamatuar barsak hastalığı, psöriazis ve astımda önemli olduklarını gösterirkanıtlar bulunmaktadır. Th17 hücreleri ilk olarak farelerde tanımlanmıştır. Th17 hücrelerinin insanlarda gelişimifarelerinki ile büyük oranda benzerlikler gösterse de bazı farklılıklar bulunmaktadır.

İmmün düzenleyici bir sitokin olan TGF-β ile birlikte proinflamatuar bir sitokin olan IL-6, naif T hücrelerinin Th17yönünde farklılaşmasını sağlamaktadır. Ayrı bir yardımcı T hücresi olarak kabul edilen Th17 hücrelerinin kendilerineözgü farklılaşma ve transkripsiyon faktörleri vardır. Bunlardan ikisi, retinoid ilişkili orfan reseptörler ailesindenROR γ T ve ROR α isimli transkripsiyon faktörleridir. ROR a, Th17 farklılaşmasını gerçekleştirmektedir.ROR γ T, Th17 hücrelerinden IL-17 A ve IL-17 F üretimi için gereklidir. Her iki faktörün indüksiyonu, TGF-β veIL-6 tarafından sinyal iletimi ve aktivatör transkripsiyon-3 bağımlı mekanizmalarla sağlanmaktadır. Th17 hücrelerinintipik spesifik yüzey belirleyicileri yoktur. İnsan kemokin reseptörü olan CCR4 ve CCR6 ko-ekspresyonu Th17tanımlanmasında yardımcı olmaktadır.

Şekil 5. T hücre alt tipleri

Th1

Th2

Th17

Treg

IFN

IL-4

IL-17

TGFß İmmünsüpresyon

Otoimmünite

AllerjiParazite karşı immünite

Virusa karşı immünite

IL-12

IL-4

TGFß

IL-23

TGFß

Th0

Tablo 2: Treg hücre tipleri

• CD8+ Treg hücreler

• Natural Treg hücreler

• Periferik T reg hücreler

• Tip-1 regülatör T hücreler

• T helper 3 hücreler: Th3: Tr1

• TGF beta +/IL-10+ CD4+ Treg

|103

T Regülatör (Treg) Hücreler

İmmün sistem organizmanın kendisine karşı reaksiyon oluşturmaması için bazı kontrol mekanizmaları geliştirmiştir.Süpresör T hücreleri olarak bilinen hücrelerin günümüzde T regülatör hücreler (Treg) olduğu anlaşılmıştır (Şekil 5).Periferik kan CD4+ T lenfositlerin %5-10’u IL-2R (CD25) zinciri taşımaktadır ve Treg hücre olarak isimlendirilen buhücreler self antijenlere karşı toleransın devamlılığını sağlamaktadır. Regülatör T hücreler hem farelerde hemdeinsanlarda Th ve B lenfositleri baskılamaktadır. İmmünsüpresif bir sitokin olan TGF-β’a maruz kalan naif T hücrelerifoxp3 (forkhead box P3) eksprese etmekte ve regülatör T hücrelerinin indüksiyonunu sağlamaktadır. IL-6 iseTGF-β aracılı Foxp3+ regülatör hücre indüksiyonunu inhibe etmektedir. Günümüzde bilinen Treg hücre tipleriTablo 2’de gösterilmiştir.

B Lenfosit

Hematopoetik kök hücrenin bir alt kolu olan lenfoid progenitör hücreden köken alan B lenfositlerin gelişmeleriantijenik bir uyarı olmadan kemik iliğinde başlar. Erken progenitör hücrelerden immatür B lenfositleri gelişinceyekadar çeşitli farklılaşma (pre-B, immatür B, matür B) dönemleri vardır. Kemik iliğinde self ile reaksiyona girenimmatür lenfositler delesyon, reseptör editing (kurgulama) ve reseptör spesifitesinde değişme ile etkisizleştirilir.İmmatür B lenfositleri kemik iliğinde iken fonksiyonel yüzey immünglobulin M molekülünü kazanırlar ve olgunhücreler olarak periferik kana geçerler. Bu hücreler henüz antijenle karşılaşmamış ‘naif’ hücrelerdir. Periferikdolaşımdan periferik lenfoid dokulara (lenf bezi, dalak ve mukoza ilişkili lenfoid dokular=(MALT) göç ederler veonlar için özel ayrılmış bölgelere yerleşirler (lenfoid folliküllerde, dalak beyaz pulpada). B lenfositler periferde selfantijenle reaktivite açısından anerji, delesyon ve folliküler dışlama ile kontrol altında tutulurlar. Ayrıca inhibitörmoleküller (CTLA-4, IL-4, IL-10) ve T regülatör hücreler self reaktiviteyi önlemede rol oynarlar. Perifer kanındamatür B lenfositler %20-30 oranında bulunur.

B Hücre Reseptörü (B Cell Receptor, BCR) ve Yüzey Molekülleri

Her bir B hücresi yüzeyinde antijene spesifik reseptör, B hücre reseptörü (BCR) taşır. BCR, antijen bağlayanmembran immünglobulinidir ve antijen için primer reseptör olup, B hücre aktivasyonunda anahtar protein olarakrol oynar. Naif B lenfositlerin yüzey Ig’leri (IgM ve IgD), B hücre reseptörlerini oluşturur. BCR sinyal iletimini, birliktebulunduğu Ig-alfa (CD79a) ve Ig-beta (CD79b) adı verilen aksesuar moleküllerin sitoplazma içindeki parçalarıolan immün reseptör tirozin bazlı aktivasyon motifler (ITAM) aracılığı ile gerçekleştirir. BCR sinyal şiddetini kontroleden hücre içi regülatör moleküller (Lyn, Btk, Vav, protein tirozin fosfataz, SHP1 gibi) vardır. BCR sinyaliniarttıranlar; CD19, CD20, CD45, CD38, CD81 (TAPA-1), CD21 (CR2) ve Leu 13’dür. BCR aktivasyonunu inhibeedenler; CD22, CD72, CD5, SHP-1, Fc γ RIIb’dir. CD20 molekülü, B hücre aktivasyonu ve büyüme regülasyonundarol oynar. Defektif BCR sinyali otoimmüniteye ya da immün yetmezliğe yol açabilir.

B hücreleri yüzeylerinde MHC sınıf I ve sınıf II moleküllerini sunarlar. B hücre yüzeyinde bulunan CD20,CD22,CD7,CD77,CD83 ve Fc γ RII (CD32) moleküller dışında hormonlar, mitojenler ve sitokinler için reseptörlerbulunur. B lenfosit, yüzeyinde komplemanın C3d komponenti için spesifik reseptör (CR2) taşır. CD5 molekülümalign B hücrelerde tanımlanan bir transmembran glikoproteinidir. Normal B hücrelerinin küçük bir grubuyüzeylerinde CD5 eksprese ederler. CD5 bulunup bulunmamasına göre B hücreleri; CD5 pozitif (B1) ve CD5negatif (B2) olarak iki alt tipte ifade edilirler. Fötal ve perinatal dönemde kanda ve doku sıvılarında bulunan B1hücreleri oldukça uzun ömürlüdür. Yaşamları yüzey IgM ve CD19 ilişkili uyarılara bağlıdır. Yüksek miktarlardaIgM salgılar. T hücre yardımı gerekli değildir. B1a ve B1b olarak iki alt gruba ayrılır. İmmün sistemde fonksiyonlarıiyi bilinmemektedir. Plazmasitoma ve lenfomaların çoğunda CD5 pozitif B hücreleri bulunur. CD5 negatif olanB2 hücreler yaşam boyunca dolaşımda ,dalakta ve lenf düğümlerinde bulunurlar.

B Lenfosit Antijen Tanıması ve Aktivasyonu

B lenfosit aktivasyonu için ilk sinyal, antijeni doğal haliyle tanımasıdır. B hücresi timus yada T lenfositten bağımsızantijenleri tanır. Bunlar; polimerik antijenler olup, özellikle çok sayıda aynı epitop bulunduran solubl formdakipolisakkarid, lipid ,glikolipid,nükleik asit ve küçük kimyasal moleküllerdir. B hücresi daha sonra sekrete edecekleri

104|

immünglobulinin membrana bağlı şekli olan yüzey immünglobulin molekülü (B cell receptor,BCR) ile antijenibağlar. Oluşan antijen- reseptör kompleksi hücre içine alınır (endositoz) ve B hücre aktivasyonu başlar. Antijentanıma ile birlikte, tirozin fosforilasyonu, çeşitli enzimlerin aktivasyonu ve transkripsiyon faktörleri (NFAT, Myc,NFkappa B, ve AP-1) gibi hücre içi sinyaller tetiklenir. Timustan veya T lenfositten bağımsız antijenler (lipopolisakkarid,polisakkarid,lipid) MHC moleküllerine bağlanmadığı için T hücre tarafından farkedilmez, tanınamaz ve T hücreyardımına gereksinim göstermez. Gram negatif bakterilerin hücre duvarında bulunan endotoksin (lipopolisakkarid),T lenfositten bağımsız antijenlerin bir örneğidir. T hücre yokluğunda gram negatif basillere karşı normal dirençgörülmesi bu şekilde açıklanabilmektedir. T bağımsız antijenler doğrudan BCR ‘e çapraz bağlanırlar. Düşükkonsantrasyonlarda spesifik B hücre uyarımı yaparlar ve antijene zayıf bağlanabilen IgM tipi antikorlar üretirler.T lenfosit bağımlı antijenler protein yapısındadır. B hücrelerin bu antijenleri tanıyıp yanıt oluşturması için Th hücreninyardımına gereksinim vardır. B hücre yüzeyindeki B7 molekülleri ile (B7-1 ve B7-2), Th hücre yüzeyindeki CD28bağlanarak uyarılır.Aktive T hücre üzerinde bulunan CD40L, B hücre yüzeyindeki CD40 molekülüne bağlanır.B hücre çoğalması, olgunlaşması, ağır zincir izotip dönüşümü, antikor üreten hücre ve bellek hücre oluşumugerçekleşir. Antikor üretimi için aktive Th hücrelerin ürettiği B hücre büyüme faktörleri (IL-2, IL-4, IL-5) ile aktiveolurlar ve B lenfosit farklılaşma faktörleri (IL-4,IL-5,IL-6 IFN-gamma) ile plazma hücrelerine farklılaşırlar.

Çeşitli kemokin ve sitokinler de B hücre aktivasyonuna katılır. BAFF (B Cell Activating Factor, BlyS) ve APRIL(A proliferation-inducing ligand) molekülleri, B hücre aktivasyonunu ve yaşamının düzenlenmesini sağlar.B lenfositlerin farklılaşması sırasında ağır zincir izotip dönüşümü (class switching) gerçekleşir (izotip dönüşümü:molekül spesifitesi değişmeden fonksiyonların değişmesi için hafif zincir ve ağır zincirin değişken bölgeleri korunur,ağır zincirin sabit bölgesi değiştirilir).Bu dönüşüm ile çeşitli yabancı antijenlere karşı farklı antikor üretilir. B lenfosityüzeyinde CD40 ve Th yüzeyindeki CD40 ligand etkileşimi bu dönüşümde önemli rol oynar. Sitokinler üretilecekimmünglobulin ağır zincir tipini etkileyebilir (Th1 kökenli IFN γ, IgG’i; Th2 kökenli IL-4, IgE üretimini etkiler). NaifB hücreleri antijeni lenfoid folliküllerde tanır. T hücreleri antijeni folliküllerin dışında T hücrenin zengin olduğubölgelerde tanır. B hücresi T hücre ile karşılaşabilmesi için folliküllerin kenarına göç ederler ve etkileşirler.B hücresinin antikor salgılayan hücreye farklılaşması follikül dışında olur. Ağır zincir izotip dönüşümü de folliküldışında germinal merkezlerde olur. Aktive lenfositlerin bazıları lenfoid folliküllere geçerek germinal merkezlerioluşturur ve hızla çoğalırlar. Antijeni yüksek affinite ile tanıyan B hücreleri yaşama devam eder. B lenfositlerispesifik antijeni ile karşılaşmazsa germinal merkezde apopitoz ile yok edilirler. Bellek hücreleri germinal merkezlerdegelişir ve dolaşıma geçer. Antijen ile karşılaşmadığı sürece dolaşımda aylarca ve yıllarca yaşamına devam eder.Aynı antijenle tekrar karşılaşmada hızla ve fazla miktarlarda antikor salgılanmasını sağlayan plazma hücrelerinedönüşür.

B lenfositler de ASH görevi yaparlar işledikleri antijeni MHC sınıf II ile birlikte Th hücreler sunarak onları aktiveederler. Makrofajlar B hücrelerine kıyas ile bazı sitokinleri (örneğin IL-1 gibi) fazla miktarlarda salgılayarak Thücrelerini daha kolay aktive edebilirler. B lenfositlerin bellek T hücrelerini uyarabilmesi için gerekli antijen miktarı,makrofajların uyarabilmesi için gerekli olandan daha azdır. Bu nedenle B lenfositlerin sekonder immün yanıttadaha önemli rol oynadığı düşünülmektedir. B lenfositlerinin Th hücrelere antijen sunumunda, Th’ler de B hücreproliferasyonu ve farklılaşması için gerekli sitokinleri salgılar. Sonuçta B lenfositleri plazma hücrelerine dönüşürekantikor üretir. B lenfositlerin bir kısmı bellek hücresi (memory) olarak kalır ya da yok edilirler.

B Lenfosit Effektör Fonksiyonu

B lenfositler antijenle uyarıldıklarında prolifere olurlar, effektör fonksiyonlarını yapabilmek için plazma hücrelerinedönüşerek antikor üretirler ve humoral immünitede etkin görev yaparlar:

• Üretilen antikorlar yabancı antijenleri kaplayarak (opsoninler olarak) bunların nötrofil ve mononükleer hücreler tarafından fagosite edilmelerini sağlar.

• Kompleman sistemini aktive ederek mikroorganizmaların fagositozuna ve lizisine katkıda bulunur.

• Bazı antikorlar mast hücre degranülasyonu ve mediatör salınımına yol açarak parazitlerle mücadele eder.

|105

• Bakteriyel toksinleri bağlar, nötralize eder .

• Virüsları bağlar, sağlam konak hücrelerini enfekte olmaktan korur.

• Mukoza ve yabancı yüzeylerde patojen ajanları bağlayarak kolonizasyonları önler.

• NK hücreleri ve makrofajlardaki Fc reseptörlerine bağlanır ve hedef hücrenin yok edilmesini sağlar (antikora bağlı sellüler sitotoksite, ADCC).

V. Antikorlar

Antijenlere karşı plazma hücrelerinde üretilen ve antijenleri ile birleşme özelliğine sahip spesifik globulinlerdir.İmmünglobulin adı ile de anılan bir antikor molekülü 2 ağır ve 2 hafif zincirden oluşur. İki hafif zincir ayrı ayrı disülfidbağları ile ağır zincire bağlanır (Şekil 6). Ağır zincirler de disülfid bağları ile birbirine bağlanır. Beş tip ağır zincir(γ, α, μ, ε, δ ) sırasıyla IgG, IgA, IgM, IgE ve IgD moleküllerini temsil etmektedir, γ zincirinin alt tipleri (γ1, γ2,γ3, γ4) ve α zincirinin alt tipleri (α1 α2) bulunmaktadır ve sırasıyla IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 ve IgA1, IgA2’yi ifadeetmektedir. Antikorların ana tipleri ve alt tipleri izotip olarak da bilinir. Hafif zincirler yapısal özelliklere göre iki tiptir(lambda: λ ve kappa: κ). Bir immünglobulin molekülünde iki adet ya lambda yada kappa bulunur her ikisi aynıimmünglobulin molekülünde bulunmaz. İmmünglobulinin iki adet aynı yapıya sahip antijen bağlayan bölgesi(Fab: Fragment antigen binding) ve fagozitlere ve komplemana bağlanabilen kısmı (Fc: Fragment crystallizable)bulunur. Antijen bağlayan bölgede hem hafif, hem ağır zincir bulunur. Değişken (variable) ve sabit (constant)olan iki bölge içerir. Değişken bölgedeki amino asit diziliş farklılığı antijen cevabın spesifik olmasını sağlar. Fcparçasında ise sadece ağır zincir bulunur ve immünglobulin tipini belirler.

Şekil 6. İmmünglobulin molekül yapısı

Hafif zincir

Sabit parça

Değişken Bölge

Ağır zincir

Disüflid bağları

106|

Her bir tip immünglobulinin farklı biyolojik özellikleri Tablo 3’de gösterilmiştir.

Tablo 3: İmmünglobulinlerin biyolojik özellikleri

IgG

SerumdaOranı/molekül şekli

IgA IgM IgE IgD

%80Monomer

%20Monomer, Dimer

%10Pentamer

%0.0003Monomer

<%1Monomer

Alt tipleri IgG1(%68),IgG2(%20),IgG3(%8)IgG4(%4)

IgA 2 >IgA1Sekretuar tip;tükrük,göz yaşı, idrar,süt,barsaksekresyonunda dimer,trimer şeklinde bulunur

- - -

Molekül ağırlığı 150.000 IgA2: 900.000IgA1: 140.000

970.000 180.000

Effektör aktivite PresipitasyonToksin nötralizasyonu

Sekretuar tip:aglütinasyonOpsonizasyon nötralizasyon

KompleksYapıdakimikroplarlamücadele

Fc kısmımast hücresinibağlar

B hücregelişmesinderolü

Komplemanaktivasyonu

Klasik yol (IgG3 en güçlü)Alternatif yol (IgG4)

- Klasik yol - -

Plasentayıgeçiş

+ (IgG2 en zayıf) - - --

Masthüc./bazofildegranülasyonu

? - + --

Yapısal üretim bozuklukları (plazma hücre diskrazileri gibi) veya normal yapıda ancak eksik miktarlardabulunduklarında (immün yetmezlikler gibi) hastalıklar ortaya çıkabilir.

Antikor Reseptörleri

Antikorlar kompleman aktivasyonu, opsonizasyon gibi etkilerini, çeşitli hücre yüzeylerinde bulunan reseptörlerlegerçekleştirirler. En iyi tanımlananlar: mononükleer hücrelerde, nötrofillerde ve NK hücrelerde bulunan Fcγ reseptörü(Fcγ RI, Fcγ RII, Fcγ III) ve mast hücreleri ve bazoofil hücrelerde bulunan Fcε reseptörüdür. (Fcε I, Fcε II)

Fcγ reseptörleri kompleman reseptörleri (CR1 ve CR2) ile birlikte immün kompleks klirensinde önemli rol oynarlar.Fcε reseptörler IgE ile birleşerek hücreleri duyarlı duruma geçirirler. Antijen ile IgE birleştiğinde reseptör bulunanhücrede degranülasyon ve sonucunda allerjik reaksiyonlar gelişir.

Primer ve Sekonder İmmün Yanıt

Primer immün yanıt, bir antijene ilk maruziyeti takiben haftalar (6-10 gün) içinde gelişir. Antikor izotipi genellikleIgM>IgG antikorudur. Düşük affinitelidir.

Sekonder immün yanıt, aynı antijen ile tekrar karşılaşmada daha hızlı (1-3 gün) ve daha güçlü gelişir. IgG, bazenIgA veya IgE tipi antikor üretilir. Yüksek affinitelidir.

VI. İmmün Yanıt

Buraya kadar olan bölümde İmmün yanıtın oluşumunda rol oynayan antijenler, hücreler ve hücreler arasıetkileşimde görev yapan moleküller; MHC molekülleri, antijen için hücre reseptörleri, yüzey molekülleri, aktivehücrelerden üretilen sitokinler, antikorlar ve kompleman hakkında genel bilgiler verilmiştir. Bundan sonrakibölümde spesifik (edinsel /adaptif) ve spesifik olmayan (doğal /innate) immün yanıtın özelliklerinden söz edilecektir.

|107

Tablo 4: İmmün sistemin komponentleri: Doğal ve Edinsel immünitenin genel özellikleri

Doğal (İnnate) İmmünite Edinsel (adaptif) İmmünite

Fizik Bariyerler

Deri ve mukoza epiteli -

Hücreler

NötrofilMonosit/makrofajDoğal öldürücü hücre (NK)

T ve B Lenfositler

Solubl Faktörler

Kompleman proteinleriAkut faz proteinleriSitokinlerEnzimler

İmmünglobulinlerSitokinler

Gelişme Süreci

Hızlı gelişir (saatler içinde) Yavaş gelişir (günler içinde)

Antijene Spesifik Oluşu

Antijene spesifik olmayan immünite Antijene spesifik immünite

Hafıza

Yok Var

İmmün yanıtı sağlayan savunma sistemi, birbirlerinden bağımsız olmayan, başlıca iki ana grupta incelenir. BunlarDoğal (innate) ve edinsel (adaptif) immünitedir. Başlıca özellikleri Tablo 4’de bulunmaktadır.

Doğal İmmünitenin Genel Özellikleri

Spesifik olmayan ilk savunmayı temsil eder ve özgül olmayan yanıt özelliği taşırlar. Deri ve müköz membranlarınfiziksel bariyerleri, kan ve dokularda bulunan fagositik hücreler (makrofajlar, nötrofiller,eozinofiller, doğal öldürücühücreler (natural killer hücre=NK), akut faz proteinleri, sitokinler ve kompleman sistemi doğal immün sisteminbaşlıca elemanlarıdır. Bunlar yabancı ve zararlı olan maddeleri ayrım yapmadan, engelleyerek ya da elimineederek organizmayı korurlar. Doğal immün yanıt ilk 0-4 saat içinde gelişir ve uzun süreli bir bağışıklık sağlamazlar.Hafızaları yoktur ve yabancı ile tekrar karşılaştıklarında aynı şiddette karşılık verirler. Yabancı antijenleri edinselimmün sistem elemanlarına tanıtım ve uyarı görevini gerçekleştirirler.

Edinsel İmmünitenin Genel Özellikleri

İki belirgin özelliğe sahiptir; 1-antijene spesifik oluşu ve 2-hafıza oluşturmasıdır. Ayrıca uzun süreli bağışıklık sağlar(antikor ve hafıza T hücreleri ile). Yabancı bir ajan ile karşılaşmada uyarılarak spesifik yanıt veren, aynı ajanla tekrarkarşılaşmada hafızası olduğundan, tanıyıp daha kuvvetli yanıt veren bir sistemdir. Edinsel immünitenin başlıcaelemanları T ve B lenfositleri, antikorlar ve sitokinlerdir.

Spesifik immünite aktif veya pasif gelişir. Organizmanın yabancı antijene karşı hücreleri ve humoral maddeleriile yanıtı aktif immünitedir (enfeksiyon geçirilmesi ile oluşan immünite, aşılar ile sağlanan immünite gibi). Spesifikolarak immünize olmuş bireyden serum veya hücrelerin,immün olmayan bireye nakli ile pasif immünite sağlanmışolur.

108|

A. Doğal (Innate) İmmünite

Hücreler

Vücudu saran deri ve sindirim,solunum ve genitoüriner kanalları döşeyen müköz membranlar doğalimmün sistemin ilk korumayı sağlayan epitel bariyerleridir. Yüzeylerinde antimikrobiyal maddeler de vardır.Vücudun normal florası da patojen mikroorganizmaların kolonizasyonunu engellemektedir. Yabancıajanlar birinci basamak olan fizyolojik bariyerleri aşmış ise doğal immün sistemin hücreleri ve humoralfaktörlerin savunması ile karşılaşırlar. Doğal immün sistemde görev alan; nötrofil, eozinofil ve bazofil gibigranülositler ve monositler, kemik iliğindeki hematopoetik kök hücrenin bir alt kolu olan myeloid progenitorhücreden gelişirler. Organizmada kan ve dokularda bulunan başlıca fagositoz yapan hücreler, nötrofiller,monosit/makrofajlardır, profesyonel fagositler olarak anılırlar. Diğer fagositer hücreler; dendritik hücreler,fibroblastlar, epitel hücreleridir. Doğal immünitenin önemli bir hücresi de NK hücresidir. Doğal immünitederol alan bu hücreler hakkında bilgiler immün sistemin elemanları başlığı altında verilmiştir.

Toll Benzeri Reseptörler (Toll-Like Reseptörler=TLR)

Büyük bir protein ailesidir. Mikroorganizmalara karşı innate immün cevapta, mikrobiyal ürünleri tanımareseptörleri olarak ve onların primer sensörleri olarak görev alırlar. Doğal immünite ile edinsel immünitearasında ilişki sağlayan en önemli transmembran proteinleridir. TLR’ler makrofaj ve dendritik hücrelerdebulunurlar. İmmün ve inflamatuar genlerin indüksiyonunu sağlayan sinyal yollarını aktive ederler.

Hücre dışı domain’lerinde lösin’den zengin motifler bulunur. TLR’nin sitoplazmada bulunan domaini, IL-1 reseptör sinyal domaini ile homolog olup IRAK’a (IL-1 receptor associated kinase) bağlanır. IRAK, birtranskripsiyon faktörü olan Nükleer Faktör kappa B’i (NF-κB) aktive ederek sitokin üretimini sağlar.

Günümüzde en az 10 farklı TLR bilinmektedir. Herbiri farklı mikrobiyal komponentleri tanır. TLR2’ninpeptidoglikan ve bakteriyel lipopeptidlerle, TLR4’ün gram negatif lipopolisakkaridler (LPS) ile ilişkileri iyibilinmektedir. TLR3, TLR7 ve TLR8 viral RNA’yı tanır. TLR9 CpG DNA tanınmasında başlıca rol alır. Doğalimmün sistem hücrelerinde TLR 2 ve TLR4 ekspresyonu bulunmaktadır. TLR sinyallerinin enfeksiyondaana rolleri iyi bilinmemektedir, artmış inflamatuar yanıtı yönlendirdiği düşünülmektedir.

Kompleman Sistemi

Kompleman sistemi, total serum proteinlerinin yaklaşık %10’unu oluşturan bir grup moleküllerdir. Yapımyeri başlıca karaciğerdir, aktive makrofajlar da az miktarlarda sentezleyebilir. Bu sistemde çok sayıdakompleman proteini bulunur. Kompleman proteinleri proenzimdirler ve aktive olmaları için daha önceaktive olmuş enzimlerle proteolitik parçalanmaları gereklidir. Kaskad sistemine göre çalışırlar. Aktiveolmuş bir enzim daha sonraki basamakta birkaç molekülü aktive eder ve etkileşim böylece artarakdevam eder. Sistem kontrol edilemezse gittikçe güçlenerek biyolojik bir hasar oluşur. Normal durumlardasistemin düzeni, özellikle enzimlerin inhibisyonu ile sağlanır ve sistem kontrol altında tutulur. Komplemankaskadı başlıca üç yol ile aktive olur; antijene bağlanmış antikor (antijen-antikor kompleksi) klasik yolu,karbonhidratlar lektin yolunu, çeşitli mikroroganizmalar altenatif yolu aktive eder. Her üç yolda da ortakbasamak, kompleman 3’ün (C3) daha küçük iki fragmana (C3a ve C3b) ayrılmasıdır. C3a fagositleri vemast hücreleri aktive eder. C3b, fagositler için reseptördür, ayrıca membran atak kompleksi olarak bilinenve lizis yapan kompleman proteinlerini (C5-C9) aktive eder (Şekil 7). Klasik yolda ilk basamak antijeninantikora bağlanması (immün kompleks) ile C1q’unun uyarılmasıdır. Böylece kompleman sisteminin doğalimmünite ile edinsel immünite arasındaki ortak noktasını immün komplekslerin klasik yolu aktive etmesisağlamaktadır. Klasik aktivasyon yolu ve membran atak kompleks proteinleri; C1q, C1r, C1s, C4, C2,C3, C5, C6, C7, C8, C9’dur. Alternatif yol için antikor gerekli değildir ve C3b’nin çeşitli mikroorganizmalarınyüzeyindeki hidroksil ve amin gruplarına bağlanması ile başlar.Bu şekilde nonspesifik immüniteye yanidoğal immüniteye katkıda bulunur. C3 ile başlar, C3’den sonraki diğer komponentler klasik yolda olduğu

|109

gibi aktive olur. Lektin yolu,C4 ve C2’nin aktivasyonu ile başlar, klasik yol C3 konvertaz ile devam eder.Bu yolu tetikleyen Mannan bağlayan protein (MBP) ve MBP-associated serine proteaz (MASP)’dir.

Komplemanın temel biyolojik fonksiyonları; opsonizasyon, kemotaksi ve hücre lizisidir.

Opsonizasyon: Kompleman komponentleri hedef maddeyi (bakteri ve yabancı diğer antijenler gibi)kaplar ve sonrasında kompleman komponentleri için reseptör taşıyan fagositik hücreler bakteriyibağlayabilir, böylece fagositoz tetiklenmiş olur. C3b, fagositlerle bağlanma özelliği nedeniyle opsoninolarak görev yapar, fagositozu kolaylaştırır.

Kemotaksi: Polimorf nüveli lökositler ve makrofajlar (profesyonel fagositler), kompleman aktivasyonusırasında aktive olan küçük kompleman fragmanları (C3a ve C5a) için spesifik reseptörler taşırlar ve bufragmanlar kemotaksiyi tetikleyerek fagositik hücrelerin aktivasyonunu sağlarlar. C5a’ın inflamasyondadiğer önemli rolü; bazofil ve mast hücrelerinden degranülasyonu sağlayarak histamin ve vazoaktifmedyatörlerin salınımına yol açmasıdır, böylece arteriollerde vazodilatasyon ve kapillerlerde permeabiliteartışı olur, bu durum lökositlerin damarlardan inflamasyon bölgesine geçişini kolaylaştırır. C3a, masthücrelerinde degranülasyona sebep olur. C5a’a göre kemotaktik etkisi zayıftır,nötrofil kemotaksisinde,nötrofil toplanmasında, respiratuvar burs aktivasyonunda daha az etkindir.

Hedef hücre lizisi: kompleman aktivasyonunda son basamak olan membran atak kompleksi (C5-C9),mikroorganizma gibi hedeflerin membran lipid tabakasına nüfus ederek ozmotik parçalanmalarını sağlar.Komplemanın diğer bir fonksiyonu immün komplekslerin klirensini sağlamasıdır. İmmün komplekslerkomplemana bağlanarak dolaşımdan temizlenir. Fagositer hücre içine aldığı zararlı maddeleri enzimlerleparçalayarak yok eder. Doğal immün sistem zararlıyı yok etmede yetersiz olursa edinsel immün sistemialarma geçer.

B. Edinsel (Adaptif) İmmünite

Edinsel immünite başlıca humoral (B hücre aracılı) ve hücresel (T hücre aracılı) immunite olarakincelenmektedir. Özellikleri Tablo 5’de gösterilmiştir.

Humoral immün yanıtta B lenfositlerin plazma hücrelerine dönüşerek ürettikleri, antijen spesifik moleküllerolan antikorlar başlıca rol oynar. B hücre aracılığı ile antijenlere karşı antikor üretimi humoral immünsistemin en temel görevidir. Hücre dışı yerleşen mikroorganizmalar ve onların toksinlerine karşı savunmadaetkin olup bağlanarak nötralize eder ve ortadan kaldırılmalarını sağlarlar. Ancak dolaşan antikorların hücreiçi yerleşim gösteren mikroorganizmalara (viruslar, mantarlar ve bazı bakteriler gibi) etkileri yoktur.

Şekil 7. Komplemanın klasik ve alternatif aktivasyon yolları

C3

C3b

C5-C9

Antijen-antikor kompleksi

Klasik yoladaptif immünite

C3a

Alternatif yolDoğal immünite

Mikroorganizma

110|

Antikorların/Humoral İmmünitenin Effektör Etkileri:

• Antikorlar hücre dışı mikropların hücre duvarına tutunarak konakçıyı enfekte etmesini ve kolonizasyonunuönler. Polisakkarid yapısında olan ve kapsüllü olan mikroroganizmalara karşı savunmada hücresel immünitedendaha kuvvetlidir.

• Toksinlerin konak hücresine bağlanmasını önler, nötralize eder ve elimine eder.

• Antikorlar mikroorganizmaları kaplar (opsonizasyon), fagosit yüzeyindeki Fc reseptörüne bağlanarak onlarınfagositozunu kolaylaştırır.

• Antikor aracılı hücresel sitotoksisite (ADCC): NK hücre ve lökositler,sahip oldukları FcR aracılığı ile antikorkaplı hücrelere bağlanırlar ve oluşan sinyaller ile aktive olurlar ve hedef hücrelere granüllerini boşaltaraköldürürler.

• Kompleman sistemini aktive ederler: IgM,IgG1, IgG3 ile klasik kompleman yolunu aktive ederler.

• Mukozal immün yanıtta rol oynar: Mukozal immünitenin temel mediatörü sekretuar IgA(sIgA) ve daha azmiktarda Ig M antikorudur. SIgA’nın mukozal yüzeylerde fonksiyonları; mikroroganizmanın tutunmasınınönlenmesi, virus nötralizasyonu, enzim ve toksinlerin nötralizasyonu, antijen emiliminin baskılanmasıdır.

Hücresel immünite mikroorganizmaların hücre içi ölümünde ve enfekte hücrenin lizisinde başlıca rol oynayanbir savunma mekanizmasıdır.Bu koruyucu fonksiyonlar farklı fonksiyonları olan T hücreler ile gerçekleşir:

• CD4+ Th1; fagositlerin fagozom içindeki mikroorganizmaları yok etmeleri için fagositleri aktive eder.

• CD8+ T hücreler; enfekte hücreyi veya tümör hücresinin öldürülmesinden sorumludurlar.

• CD4+ Th2 hücreler ile hücre dışı yerleşmiş helmintik parazitlere karşı savunmada; IgE sentezine, eozinofilve mast hücre aktivasyonuna yol açarak etkin rol oynar. Bu hücrelerin diğer bir fonksiyonu inflamatuarreaksiyonu baskılar. Bu işlemi, makrofaj aktivitesini inhibe eden sitokinleri (IL-10 ve IL-4) salgılayarakgerçekleştirir.

İmmün yanıtın başlıca amacı organizmanın korunmasıdır. Bazan immün yanıt patojen veya antijenden daha çokhasara neden olabilir. Bu durumda aşırı ya da uygun olmayan biçimde gelişen immün reaksiyonlar gelenekselolarak aşırı duyarlılık (hipersensitivite) reaksiyonları olarak adlandırılırlar, Coombs ve Gell tarafından tarifedilmiş olan 4 tip aşırı duyarlılık reaksiyonu vardır: 1-Tip I anaflaktik reaksiyon, 2- Tip II sitotoksik veya sitolitik

Tablo 5: Humoral ve hücresel ve immünitenin başlıca özellikleri

Humoral immünite Hücresel İmmünite

Effektör Hücre B lenfosit CD4+Th1,CD4+Th2,CD8+ Tc,T reg

Aracı moleküller Antikor, Sitokinler Sitokinler, Kemokinler

Effektör etki -Hücre dışı mikropların hücre duvarına

tutunarak konakçıyı enfekte etmesini ve

kolonizasyonu önler.

-Toksinleri nötralize ve elimine eder.

-Antikorlar, mikropları kaplar (opsonizasyon),

fagosit yüzeyindeki Fc reseptörüne

bağlanarak fagositozu kolaylaştırır.

-Antikor aracılı hücresel sitotoksisite (ADCC)

NK, lökositler, FcR aracılığı ile antikor kaplı

hücrelere bağlanır ve granülleri ile öldürür.

-Kompleman sistemini aktive eder.IgM,IgG1,

IgG3 ile klasik kompleman yolunu aktive eder

-Mukozal immün yanıtta rol oynar (sIgA)

-Fagositlerin içinde yaşayan mikropları

hücre içi öldürmesi için fagositlerin aktive

edilmesi (CD4+Th1hücre)

-Enfekte hücreleri öldürerek hücre içi çoğalan

mikropların yok edilmesini sağlamak ve sağlam

konak hücrelerini enfekte olmaktan korumak

(sitotoksik T hücre )

-Hücre dışı helmintik parazitlerin yok

edilmesi (CD4+ Th2 hücre)

|111

reaksiyon, 3- Tip III immünkompleks tip reaksiyon, 4-Tip IV hücresel tip veya gecikmiş tip reaksiyon. Bu 4 tipiçinde Tip I, Tip II, Tip III reaksiyonları antikor aracılı reaksiyonlardır. Bu reaksiyonlar her zaman tanımlanan sınırlariçinde kalmayabilir, aralarında örtüşmeler de görülebilir.

Tip I Aşırı Duyarlılık Reaksiyonu: IgE aracılı gelişir. IgE ile duyarlanmış mast ve bazofil hücrelerinin tetiklenmesisonucu inflamatuar mediatörlerin salınımı ile ani gelişen bir reaksiyondur. Allerjinin klinik örneklerinden olan allerjikrinit, astım, ilaç allerjisi ve anafilaksi ortaya çıkar.

Tip II Aşırı Duyarlılık Reaksiyonu: Hem Tip II, hemde tip III reaksiyonlar IgG ve IgM antikorlar ile gelişir.Tip II’de hedef antijen hücre yüzeyinde veya dokuda iken Tip III’de antijen solubl olup antijen-antikor kompleksidepolandığı yerde inflamasyona yol açar. Tip II mekanizmaları otoimmünitede ve transplantasyonda önemli roloynar. Yüzey antijenine bağlı antikor fagositleri harekete geçirir ve komplemanı aktive eder. Tip II reaksiyonunbaşlıca klinik örnekleri; yeni doğanın hemolitik anemisi, otoimmün sitopeniler, otoimmün hastalıklar (Haşimatotiroiditi gibi), Good Pasture sendromu ve ilaç reaksiyonlarıdır.

Tip III Aşırı Duyarlılık Reaksiyonu: Dolaşımda bulunan antijen için antikor geliştiğinde,antijen ve antikorbirleşerek solubl immün kompleksleri oluştururlar. Bu komplekslerin dolaşımdan uzaklaştırılması komplemanaktivasyonu ile sağlanır. Dolaşan immün kompleksler kompleman reseptörü taşıyan eritrositlere bağlanarakdolaşımdan uzaklaştırılır ve ulaştığı mononükleer fagositik sistem tarafından tutularak yok edilir. Bu işlem immünsistemin normal bir fonksiyonu olarak karaciğer kupffer hücrelerinde, dalak sinusoidlerinde, böbreğin mezankimhücrelerinde ve endotelde gerçekleşir. İmmün komplekslerin antijen ve antikor özellikleri, kompleksin büyüklüğü,antikor affinitesi,lokal kan akımı ve dokuda önceden var olan inflamasyon, sürekli dolaşımda kalmaları, klirenslerindebozukluklar gibi faktörler onların dokularda depolanmasını belirler. Büyük çaplı immünkompleksler daha çokkompleman ve Fc reseptör bağlantısı yapabildiklerinden daha hızlı dolaşımdan temizlenir. IgG ve IgM komplemanıklasik yoldan aktive ederken, IgA sadece alternatif yoldan etkiler. IgE ve IgD ise komplemanı aktive etmez.İmmün kompleksler, kompleman aktivasyonu, mast hücre degranülasyonu ve trombosit aglütinasyonunu içerenbirçok inflamatuar olayı tetikler ve bu durum nötrofil kemotaksisi, mikrotrombüs oluşumunu indükler ve dokuhasarı oluşur. Damar endoteli ve glomerül bazal membranı immünkompleks reaksiyonlarında hasar gören hedefdokulardır. İmmünkompleks tipi reaksiyonlar ile oluşan hastalıklardan ilk tanımlanan serum hastalığıdır. Glomerülonefrit(poststreptokokkal glomerülonefrit), çiftçi akciğer hastalığı ve otoimmün hastalıklar (lupus nefriti gibi), bazı vaskülitler(Henoch-Schönlein purpurası, poliarteritis nodoza gibi) diğer klinik örneklerdendir.

Tip IV Aşırı Duyarlılık Reaksiyonu: Temelde T hücre ile antijen ilişkisine dayalı gecikmiş tip hipersensitivitereaksiyonu olan lokalize inflamatuar yanıttır. Bu reaksiyonda genellikle CD4+ Th1 hücreler ve ürettikleri sitokinler(IL-2 gibi) ve makrofajlar baş roldedirler, bazen CD8+ hücreler rol alabilir. Antikorun rolü yoktur. Gecikmiş tip aşırıduyarlılık reaksiyonunun en tipik örneği tüberkülin (PPD, purifiye protein derivesi) reaksiyonudur. Tüberkülozgeçirmiş ve iyileşmiş veya tüberküloz aşısı yapılmış yani immünize olmuş bir bireyde bu reaksiyonun negatifolması (anerji) T hücre fonksiyonunun yetersiz olduğunu gösterebilir.

T Hücre Aracılığı İle Oluşan ve Hasar Yapan Hücresel İmmün Yanıtlar: Gecikmiş tip aşırı duyarlılık reaksiyonu, otoimmünite (romatoid artrit gibi), tümör hücresine karşı reaksiyon ve allograft reddidir (yabancı MHC molekülleritaşıyan hücreler, hem CD4+, hemde CD8+ T hücrelerce tanınır ve graft rejeksiyonu gelişir).

VII. MHC Sistemi (Major Histocompatibilty Complex, MHC)

Majör histokompatibilite kompleksi (Major Histocompatibility Complex, MHC), 6 kromozomun kısa kolu üzerinde4000 kilobaz büyüklüğündeki bir bölgede lokalize olan gen topluluğudur. MHC ile ilgili araştırmalar Gorer veMedawar’ ın çalışmalarıyla 1930 ve 1940 yıllarına kadar uzanmaktadır.1950’li yıllarda çok doğum yapmışkadınların serumunda lökositlere karşı antikorların varlığı ve antijenlerin de lökositlerde gösterilmesi ile “insanlökosit antijenleri” (Human Leucocyte Antigen, HLA) sistemi tanımlanmıştır. İnsanda yapılan transplantasyonlardavericinin dokusuna karşı gelişen ve doku reddine kadar giden reaksiyonlarda hedef antijenlerin HLA molekülleriolduğu saptanmıştır.

112|

MHC gen bölgesi immün sistem fonksiyonunun %40’ı ile ilişkili 200 gen içermektedir.

MHC Gen Bölgesi ve Yapısal Özellikleri:

MHC gen bölgesinde kodlanan proteinlerin özelliklerine göre Sınıf I, II ve III olarak bölgelere ayrılır (Şekil 8).

MHC Sınıf I Bölgesi:

MHC’inin telomerik ucunda yer alır. HLA sınıf I moleküllerini kodlayan bu bölgede HLA-A, HLA-B, HLA-C “klasik”gen lokusları, HLA-E, HLA-F, HLA-G “klasik olmayan” gen lokusları, HLA-H, -J, -K, -L, -X gibi psödogenlerbulunmaktadır. HLA sınıf I molekülleri yüksek derecede polimorfiktir. Bu bölgede bulunan genlerden en fazlaHLA-B geninde çok sayıda farklı “alel” tanımlanmıştır.

HLA sınıf I molekülleri tüm nükleuslu hücrelerde bulunan geniş bir antijen grubunu oluşturur.

İnsan MHC sınıf I bölgesinde “sınıf I ile ilişkili” (MHC class I chain-related, MIC) genlerin varlığı da bildirilmiştir.MIC gen ürünleri klasik HLA sınıf I moleküllerinden farklıdır. MICA ve MICB genleri fonksiyonel olarak ekspreseolurlarken, MICC, MICD, MICE ve MICF psödogendir. MIC molekülleri , NK hücreler, CD8+T hücreler için ligandgörevi yaparlar. Çalışmalar MIC ekspresyonunun solid organ transplant yaşamında rol oynayabileceğinidüşündürmüştür.

MHC Sınıf II Bölgesi:

MHC sınıf II bölgesi sentromere yakın yerleşmiş olup, gen ürünleri başlıca HLA-DR, HLA-DQ ve HLA-DPmolekülleridir. HLA-DM ve HLA-DO moleküllerini kodlayan genler de bulunmaktadır. Bu bölgede yer alan DMAve DMB genleri hücre içi endozomal yapılarda eksprese olan DM molekülünü, DOA ve DOB genleri de hücreiçinde lokalize olan DO molekülünü kodlamaktadır. Ayrıca bu bölgede TAP1 ve TAP2 (transporters associatedwith antigen processing) genleri, hücre içi transport moleküllerini; PSMB9, PSMB8 genleri hücre içi proteazomkompleks yapılarını; ve TAPBP geni ise endoplazmik retikülumda eksprese olan tapasin molekülünü kodlamaktadır.

Sınıf II gen bölgesindeki HLA gen lokuslarının iki gen ürünü olan α ve β zincirleri bulunur. Örneğin DRA, α zincirini;DRB, β zincirini kodlar. β zinciri DR antijenleri için dört çeşit olup DRB1, DRB3, DRB4 veya DRB5 genleritarafından kodlanırlar. DRB1 en polimorfik olan gendir.

MHC Sınıf III gen bölgesinde kodlanan proteinler yapısal ve fonksiyonel olarak sınıf I ve sınıf II’den farklıdır, ancakimmün yanıtın oluşumunda katkıları ile önemli rolleri olduğu açıktır. Sınıf III bölgesinde sitokinler (interferon, tümörnekroz faktör) kompleman faktörleri (C4A, C4B, Bf ve C2), enzimler (21 hidroksilaz koenzim), ısı şoku proteinlerigibi proteinleri kodlayan genler bulunmaktadır.

HLA Sınıf I moleküllerinin yapısı: HLA sınıf I molekülleri glikoprotein yapısında hücre membran proteinleridir. Bumoleküller, α ve β2-mikroglobulin polipeptid zincirlerinden oluşur (Şekil 9).

Şekil 8. MHC gen bölgesi

DPB DPA DQB DQA DRB DRA C4B CYP21 C4A B1 C2 TNF HSP B E A G F

SINIF II SINIF III SINIF I

MHC6.KROMOZOM

|113

α zinciri: MHC içinde kodlanır. Hücre dışında yer alan 3 ‘domaini’ (α1, α2 ve α3) ve hücre içine uzanan kısabir parçası bulunur. Bu bölgelerden α1 ve α2 domaini en çok polimorfik özellik (bireyler arasında alelik farklılıkyaratır) gösterir ve molekülün antijen bağlama bölgesini oluşturur. β2-mikroglobulin: 15.kromozomda kodlanır.Bu zincir α3 domaini ile non-kovalan bağlarla bağlanmış olarak yer alır. Hücre içine uzantısı bulunmaz. β2-mikroglobulin polipeptid zinciri polimorfizm göstermez.

HLA sınıf II moleküllerinin yapısı: Sınıf II molekülleri de hücre membran glikoproteinleridir. Bu molekülleri oluşturanbirbirine non kovalan bağlarla bağlanmış iki polipeptid zincirinin (α ve βzincirleri) hücre dışı parçası ikişer domain’den(α1, α2 ve β1, β2) oluşur. α ve βzincirlerinin α1 ve β1 bölgeleri molekülün antijen bağlama bölgesini oluşturur.Bu bölgede amino asit dizileri bireyler arasında çeşitlilik (polimorfizm) gösterir. Molekülün transmembran parçasıve hücre içi uzantısı da bulunur (Şekil 10).

HLA Moleküllerinin Dokularda Dağılımı

Sınıf I grubu HLA molekülleri nükleuslu tüm hücrelerin membranında eksprese olur. Sınıf II grubu moleküllerfonksiyon olarak antijen sunan immün yetenekli; B lenfosit, makrofaj, dendritik hücre, langerhans hücre ve timikepitelyum gibi hücrelerin yüzeyinde eksprese olurlar. İmmün yanıt sırasında açığa çıkan bazı sitokinler (interferongibi) klas II moleküllerin hücre yüzeyinde ekspresyonunu arttırır.

HLA Moleküllerinin Fonksiyonu

HLA molekülleri immün sistemin efektör hücrelerinden T lenfositlerine antijen sunumu yaparak immün yanıtınbaşlaması için ilk uyarıyı gerçekleştirir. Sınıf I HLA molekülü ile kompleks yapmış endojenik proteinlerdenkaynaklanan antijeni, yüzeyinde CD8+ molekülü taşıyan T hücreler tanıyabilir. Sınıf II HLA molekülü ile birliktehücreye fagositoz veya endositoz yoluyla alınan proteinlerden kaynaklanan antijeni ise yüzeyinde CD4+ molekülübulunan T hücreleri tanır. T hücresinin antijeni tanıması için HLA ile kompleks oluşturmuş antijenin uygun (spesifik)T hücre reseptörüne (TCR) bağlanması gerekmektedir. Hem antijen sunan hücrenin hemde antijeni tanıyanT lenfositlerinin özelliğine bağlı gelişen bir dizi sinyal hücre içine iletilir.

MHC Genlerinin Kalıtım Özellikleri

MHC genleri Mendel kurallarına göre ebeveynden çocuklara geçiş göstermektedir. Her bireyde bir çift kromozomunyarısı anneden yarısı babadan geçer. Böylece çocuklar ile anne-baba arasında bir haplotip uygunluğu vardır.Bir haplotip üstünde bulunan alleller bir blok halinde geçerek jenerasyondan jenerasyona devam eder. Bir bireydebulunan 2 haplotip o bireyin HLA’genotipini’oluşturur. Örneğin; A1 B5 Cw1 DR6 DQ1 ve A3 B18 Cw2 DR DQ2.Bu haplotiplerin biri anneden diğeri babadan kalıtılmıştır.

HLA alelleri, 6. kromozomda yerleşim şekline göre (HLA-DP,-DQ,-DR,-B,-C,-A) birbirlerine yakındırlar. İki ya dadaha çok alelin, rastlantısal olarak birlikte bulunma eğilimlerinin beklenen den daha sık olmasıı ‘bağlantı dengesizliği’

Şekil 9. HLA sınıf 1 molekülü Şekil 10. HLA sınf II molekülü

α3 β−microglobülin

α2 α1

β2

β1 α1

α2

114|

(Linkage disequilibrium,LD) olarak tanımlanmıştır. Örneğin A1 ile B8 ve A2 ile B12 ve A3 ile B7 sıklıkla birliktebulunur. Bu durum linkage disequlibrium olarak ifade edilir. Sınıf II DRB genlerinde LD sık olarak saptanmıştır.DQA1 ve DQB1genlerinde de birbirlerine yakınlık nedeniyle LD gösterilmiştir. Etnik gruplar arasında bu birlikteliklerdeğişiklikler gösterir.

Genetik geçiş sırasında %1-3 oranında rekombinasyon (Çapraz geçme=Crossing over) görülebilir. Homologkromozomlar arasında bir gen segmentinin değişmiş olması rekombinasyon olarak tanımlanır.

HLA moleküllerinin tayin yöntemleri

HLA moleküllerinin hücre yüzeyinde araştırılmasında “serolojik” yöntem kullanılır. Kısaca, HLA tayin edilecekhücreler kandan veya dokudan izole edilir. Hücre olarak sıklıkla lenfositler kullanılır. Lenfositler HLA moleküllerinitanıyan allo-antikorlarla kaplanmış küçük kuyucukları bulunan Terasaki plaklarına eklenir, ortama komplemanilave edilir. Lenfosit yüzeyindeki antijen, uygun antikoru ile karşılaştığında kompleman aracılığı ile hücre lizisi oluşurve eklenen boya ile canlı ve ölü hücre oranı saptanır. Her kuyucukdaki anti-HLA antikorlar bilindiğinden ölü hücreoranının yüksek bulunduğu kuyucuklar belirlenerek, HLA tipi tayin edilir. Bu yöntem “Terasaki mikrolenfositotoksisite”testi olarak bilinir. Bu yöntemle HLA sınıf I alttipleri, HLA sınıf II grubundan DR1-DR18 ve DR52, DR53 ile bazıDQ (DQ1-DQ4) antijenleri saptanabilmektedir.

Transplantasyonda doku reddinin antikor aracılı rejeksiyonu önceden belirlemede yardımcı olan, anti-HLA antikortayini, “cross-match” (CM) testinde de mikrolenfositotoksisite yöntemi ile alıcının serumunda vericinin lenfositlerinekarşı alloantikor araştırılır. Günümüzde daha sensitif testlerle (flow sitometri, ELISA gibi), CM yapılabilmektedir.

Hücre kültürlerinde lenfositlerin aynı ortamda bulunan ikinci bir seri hücrenin antijenlerine karşı prolifere olarakoluşturduğu yanıt “miks lenfosit reaksiyonu” olarak bilinir. HLA spesifitesi, fenotipi bilinen hücrelerle tanımlanır.Günümüzde HLA tiplendirmesinde çok kullanılmamaktadır.

Moleküler tanı yöntemleri ile Sınıf I ve II moleküllerin alellerinin belirlenmesi sağlanmıştır. Yöntemin avantajları;yüksek spesifite, serolojik yöntemle tayin edilemeyen alellerin tanımlanabilmesi, yeni alellerin saptanması, canlıhücre gerektirmemesi, hastalık veya tedavi durumlarından etkilenmemesi sayılabilir.

Moleküler yöntemde çekirdekli hücreden, tercihen periferik kan lökositlerden DNA örneği kullanılır. MHC bölgesininpolimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ile çoğaltılması ve diziye özgü oligonükleotid problarla (Sequence SpecificOigonucleotide, SSO) taranması ya da direkt diziye özgü primerlerle (Sequence Specific Primer, SSP) aleldüzeyinde genetik polimorfizmler gösterilebilmektedir. Genomik yöntemlerle etnik gruplar arasındaki farklılıklarve hastalık- HLA ilişkileri daha detaylı araştırılabilmektedir.

HLA Sistemi Nomenklatürü

HLA molekülleri ortak bir terminoloji ile ifade edilmektedir. Seroloji ile tanımlanan HLA molekülleri sırasıyla; HLA,lokus adı, ve 1-2 basamaktan oluşan molekül ismi ile yazılır. Örnek: HLA-B5 veya HLA B27 gibi. Aleller farklıçözünürlükteki yöntemler ile tanınır.

Kabul edilen terminolojiye göre sırasıyla; HLA, lokus adı, asteriks işareti (*), ilk 2 rakam (serolojik yöntem ile karşılığıolan tipi tanımlar), son iki rakam (alelik farkını tanımlar) yazılır. Burada asteriks işareti moleküler çalışma olduğunuifade eder. Bir örnek ile görelim: HLA-DRB1*0401 örneğinde; HLA-DRB1* lokusun ismini, aleli gösteren 04rakamı daha önce serolojik yöntemle gösterilmiş serolojik alt grubu ifade eder, 01 rakamı ise bu grubun allelikfarkını gösterir. Bu bilgi göstermektedir ki HLA-DR4 taşıyan birçok birey birbirinin aynısı değil, farklı aleller taşıyabilir.

HLA Sisteminin Klinik Önemi

Transplantasyon: Pratikte doku/organ transplantasyonunda alıcının ve vericinin HLA tiplendirilmesi yapılarak,HLA uyumu dolayısıyla doku uyumu olup olmadığı anlaşılmaktadır. Genellikle graft ömrü HLA uyumu ile parallelikgösterir. İkizler arasında (HLA-özdeş) yapılan transplantasyonlar, HLA uygunluğu tam olan, ancak kan bağı

|115

olmayan bireylerden yapılanlara göre daha başarılı olmaktadır. Burada MHC içinde yer alan diğer genlerin deuyuma katkı sağladığı düşünülmektedir. Haplotipik geçiş durumunda MHC’ye yakın olan diğer lokusların dageçişi olmaktadır. Tam uyumluluk MHC’de yer alan ve tanımlanabilen tüm genlerin uyumluluğunu ifade eder.Özellikle kemik iliği transplantasyonu için tüm HLA lokuslarının (HLA-A, -B, -C ve -DR) uyumu çok önemli vegereklidir.

Pratikte HLA testinin sıklıkla başvurulduğu diğer bir konu ebeveyn tayinidir. Araştırma nitelikli HLA tayinleri iseHLA-hastalık ilişkilerinin incelenmesinde ve antropolojik çalışmalarda yapılmaktadır.

Hastalık İlişkileri: HLA ile ilişkisi olduğu bildirilen hastalıklarda HLA molekülleri hastalığın nedeni değildir, hastalığayatkınlık/duyarlılık veya koruyuculuk sağladığı kabul edilir. Belirli antijenlerin varlığının hastalık riskini artırma katsayısı“odds ratio” (OR) olarak bilinmektedir. Bu değer, (antijen pozitif hasta sayısı x antijen negatif kontrol sayısı) /(antijen pozitif kontrol x antijen negatif hasta sayısı) formülü ile hesaplanır. OR> 1 değerler hastalık gelişme riskiniartırmaktadır. HLA ilişkisi saptanan hastalıkların çoğunluğunu otoimmmün hastalıklar oluşturmaktadır (Tablo 6).HLA ile ilişkili romatolojik hastalıklar içinde, popülasyonlar arasında farklılıklar olmakla birlikte OR ‘nin en yüksekolduğu hastalık ankilozan spondilittir. Otoimmün hastalıklar ile MHC arasındaki ilişkinin mekanizması çok iyibilinmemektedir. Bazı HLA molekülleri ile self peptidlerin sunumunun spesifik allel/ alleller ile hastalık ilişkilerindetemel oluşturduğu düşünülür. Antijen bağlama bölgesinde aynı epitopu taşıyan HLA moleküllerinin hastalıklailişkili olabileceği de bildirilmiştir. Romatoid artritte hastalığa yatkınlıkla ilişkili olduğu bulunan HLA DR1 ve DR4moleküllerinin β zincirinin α sarmalında (helix) ortak bir dizi taşıdığı gösterilmiştir. Bazı HLA moleküllerinin hastalığakarşı konakçıyı koruduğu da vurgulanmaktadır. Tip I diabetes mellitusta, HLA-DR2’nin hastalık için koruyucurol oynadığı bildirilmiştir. Ayrıca immün polimorfizm, tedaviye yanıtta da önemli rol oynayabilir. Genellikle hastalıklaraduyarlılık yaratan faktörlerden genler dışında, çevresel faktörlerin de önemli rolü olduğu hatırlanmalıdır.

Tablo 6: HLA ve İlişkili olduğu hastalıklar

Hastalık

Ankilozan Spondilit

HLA

B27

Romatoid artrit DR4, DR1

Reaktif artropati B27 DQA1*0501

Reiter sendromu DR7,11, DQB1*0201

Jüvenil kronik artrit B27, DRB1*08

Hashimato tiroiditi DR11

Graves Hastalığı DR3

Insuline bağlı diabetes

mellitius

DR3

DQB1*020

Idiopatik Addison hastalığı DR3

Akut anterior üveit B27

Sikka sendromu DR3

Sistemik lupus eritematozus DR3 DRB1*1501 B8 DRB5*0101

DQB1*0602

Multiple sklerosis DR2

Myastenia gravis DR3

DPB1*0201 B8

Coeliac hastalığı DR3

DQB1*0201

Behçet hastalığı B51

Akut iridosiklit B27 DR11, DQA1*0501

B8

Pemphigus vulgaris DR4

DR2

DRB1*1501

116|

VIII. Sitokinler

Sitokinler, hücreler arasındaki iletişimi sağlayan protein yapısında aracı moleküllerdir. Sitokin terimi, hücre vehormon anlamına gelen kelimelerden oluşur. İmmün sistemin hormonları gibi düşünülmüş, ancak birçok özellikleriile endokrin hormonlardan ayrılırlar. Sitokinler endokrin glandlardan değil, çeşitli hücrelerden salgılanırlar. Çoğusalgılandığı mikroçevrede etkisini gösterir (otokrin veya parakrin etki). Hormonlar ise uzak dokularda etki gösterirler(endokrin etki). Sitokinler immün sistem hücrelerinin gelişmesi, farklılaşması ve aktivasyonunda, antijen sunumu,adezyon moleküllerinin ekspresyonu, akut faz yanıtları gibi immün yanıtın ve inflamasyonun her safhasında,hücre ölümünde, hematopoez ve yara iyileşmesi gibi birçok biyolojik olaylarda hücreler arasındaki ilişkileridüzenleyen yüksek düzeyde spesifik solubl proteinlerdir. Esas olarak Th hücreleri ve makrofajlar olmak üzerehem spesifik, hem de doğal immün sistem hücrelerince salgılanırlar. Sitokinler antijen spesifik olmadıkları haldeyapımları ve salgılanmaları antijen uyarısına bağlıdır. Genel olarak önceden yapılmış moleküller olarakdepolanmazlar.Etkilerini spesifik reseptörlerine bağlandıkları zaman gösterirler. Sitokinlerin hedef hücresi, sitokinisalgılayan hücrenin kendisi olabilir veya daha sıklıkla yakınındaki bir hücre olabilir. IL-1 ve TNF ayrıca salgılanmadan,üretildikleri hücrenin membranına bağlı durumda iken hedef hücredeki reseptöre bağlanarak etkilerini gösterebilirler.

Sitokinlerin Özellikleri:

• Hücrelerde büyüme,farklılaşma, aktivasyon,kemotaksi, apopitoz, fibrozis gibi etkiler yapabilir.

• Uyarı ile geçici bir süre salgılanır ve etkisi kısa sürelidir. Kendi kendini sınırlar.

• Normal hücre fonksiyonlarının seyri sırasında salınırlar (özellikle antijen, immün kompleksler, kompleman,enzim veya diğer sitokinlerin uyarılarına cevap sırasında ).

• Sistemik dolaşımda inaktif durumdadır. Etkilerini yüksek konsantrasyonda spesifik yüksek affiniteli reseptörlerinebağlandıkları zaman gösterirler.

• Aynı hücre farklı sitokinler salgılayabilir. Farklı sitokinlerin hücre düzeyinde etkileri aynı veya benzer olabilir.

• Bir sitokin farklı hücreleri etkileyebilir. Farklı hedef hücrelerde çok yönlü biyolojik etkileri oluşturma “Pleiotropy”özelliğine sahiptir.

• Bir sitokin diğer sitokinlerin ekspresyonunu uyarır veya baskılayabilir: Sitokinler sinerji etkisi gösterebilir (ikisitokinin bir hücreye toplam etkisinin, her bir sitokinin tek başına etkilerinin toplamından daha fazla olmasıdır).Sitokinler antagonistik etki gösterebilir (bir sitokin tarafından oluşturulan etkinin diğer bir sitokince engellenmesiveya baskılanmasıdır).

• Sitokinler sadece immün hücrelerde değil, tüm hücrelerde etki yapabilir.

• Sitokinler kontrollü iletişim ağını devam ettiriler.

Sitokin Aileleri:

• Hematopoetinler;

Eritropoetin, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-9, IL-11, IL-12, IL-13, IL-15, GM-CSF,G-CSF Koloni stimüleedici faktörler (CSF); hematopoetik kök hücre, progenitör hücre, immatür lökositlerin büyüme ve farklılaşmasındarol oynarlar. Granülosit koloni stimüle eden sitokin (G-CSF) nötrofilleri, monosit koloni stimüle eden sitokin(M-CSF) monositleri uyarır. Granülosit ve monosit koloni stimüle eden sitokin (GM-CSF) her iki hücre serisinide uyarır.

• Tümör nekrozis faktör (TNF) ailesi ; TNF-α ve β, CD40L, CD30L, CD27L, FasL

• IL-1 ailesi ; IL-1 -α ve β, IL-1Ra,IL-18

• Interferon (IFN) ailesi; IFN α, β, γ

• IL-10 ailesi; IL-10, IL-19, IL-20, IL-22,IL-24,IL-26, IL-28,IL-29

• IL-12 ailesi; IL-12, IL-23, IL-27

• Diğerleri; TGF- β (transforming growth factor- ), IL-16, IL-17, IL-25

|117

Sitokin reseptörleri ve sinyal iletimi: Sitokinler etkilerini hedef hücredeki spesifik reseptörlere bağlanarakgösterirler. Sitokin reseptörlerinin hücre yüzeyinde ekspresyonu, bu reseptöre bağlanacak sitokin tarafındanveya başka bir sitokin tarafından regüle edilir. Sitokinler hedef hücre yüzeyindeki reseptörüne bağlandıktansonra hücre içine sinyal iletimi ile nukleusda spesifik hedef genlerin transkripsiyonu, yeni mRNA ve proteinsentezi başlar. Sentezlenen sitokin ile hücrenin aktivasyonu, farklılaşması, büyüme ve çoğalması ve diğereffektör görevler sağlanır. Sitokinlerin yapılıp salgılanmaları birkaç saat veya gün içinde sonlanır.

Sitokin Tipleri

Proinflamatuar sitokinler: TNF-α, IL-1β, IL-2, IL-6, IL-12, IFN-α, IFN-γ’dır. TNF-α, IL-1β, IL-6 başlıca makrofajlarve monositlerden üretilir. C-reaktif protein, serum amyloid A, fibrinojen, kompleman, alpha 1-antitrypsin gibiakut faz proteinlerin sentezini arttırır. Proinflamatuar sitokinler, mikro-organizmalar, mikrobiyal ürünler, antijenler,inflamatuar ajanlar, bitkisel lektinler, lenfokinler ve bazı kimyasallar tarafından indüklenir.

Anti-inflamatuar sitokinler: Başlıcaları IL-1ra, IL-4, IL-6, IL-10, IL-11, IL-13, TGF-β ve bazı solubl sitokinreseptörleridir (solubl TNF reseptörü, solubl IL-1 reseptör tip II). Anti-inflamatuar etkisi olan solubl sitokinreseptörlerinden başlıcaları olan solubl TNF reseptörü, TNF’nin etkisini ve solubl IL-1 reseptörü tip II iseIL-1β’nın etkisini engeller. IL-1 reseptör antagonisti (IL-1ra), IL-1’in doğal inhibitörü olup IL-1 reseptörünebağlanmak için IL-1 ile yarışır.

Th1 Hücreler ve Sitokinler

Th1 hücreler pro-inflamatuardır ve hücre içi yaşamı seçen mikroorganizmalara (virus, bakteri fungus ve bazıparazitler gibi) yanıt verir. Th1 inhibisyonu olduğunda infeksiyona yanıt ve kanser hücrelerinin yok edilmesiyetersiz duruma gelir. Th1 kaynaklı sitokinler: TNF, IL-1β, IL-2, IL-6, IL-12, IFN-α, IFN-γ, TGF-β. Kronik Th1uyarısı otoimmün hastalıklara ve kronik inflamasyona yol açar. Otoimmün hastalıkların çoğunun patogenezindeartmış Th1 tipi sitokin yanıtı rol oynamaktadır.

Th1 dominant hastalıklar: Haşimato tiroiditi, Tip 1 diabetes mellitus, multiple skleroz, Crohn hastalığı, sarkoidoz.

Th2 hücreler ve antiinflamatuar sitokinler: Th2 hücreler anti-inflamatuardır, helmintik parazitlere veallerjenlere yanıt verirler. Th2 hücrelerin kronik uyarılması kronik allerjik yanıta neden olur, infeksiyona ve kanserhücrelerine yanıtı yetersiz olur. Th2 kaynaklı anti-inflamatuar veya süpresan sitokinler: IL-4, IL-5, IL-10 veIL-13. Th2 dominant patolojiler: Allerji / atopi, inflamasyondur (Şekil 5).

İmmün reaksiyonda ve inflamasyonda sitokinler: İmmün yanıtın aktivasyon veya süpresyon basamaklarınınspesifik kontrolü immün hücreler aracılığı ile proinflamatuar ve anti-inflamatuar sitokinlerin salınımı yoluylagerçekleşir. Th1 (pro-inflamatuar) ve Th2 (anti-inflamatuar) hücrelerin oranı ve onların sitokinleri ortaya çıkanimmün yanıt açısından önemlidir. Birbirlerinin fonksiyonlarını karşılıklı olarak regüle ederler. Th2 hücrelerceyapılan IL-4 ve IL-10, Th1 hücrelerini inhibe ederken, Th1 hücrelerce üretilen IFN-β, Th2 hücrelerini inhibeeder.

IL-4 ve IL-10 gibi bazı sitokinlerin hem Th1, hemde Th2 hücrelerce salgılandıkları da bilinmektedir. İmmünyanıtın kontrolünde önemli görev aldıkları düşünülmektedir.

Akut inflamasyona katılan sitokinler: TNF-α, IL-1, IL-6, IL-8, IL-11 ve diğer kemokinler, G-CSF veGM-CSF.

Kronik inflamasyona katılan sitokinler: İki gruba ayrılır; Sitokin aracılı humoral yanıtlarda IL-4, IL-5, IL-6, IL-7 ve IL-13 rol alır. Sitokin aracılı hücresel yanıtlarda IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-7, IL-9, IL-10, IL-12, IFN,TGF-β, TNF-α rol oynar.

Sitokin ve anti-sitokin tedavilerin klinikte romatolojik hastalıklarda kullanımı ve etkinlikleri ilgili bilgiler hastalıktedavi bölümlerinde anlatılmıştır.

118|

IX. Kemokinler

Lökositler için kemotaktik özelliği olan sitokin ailesidir. Hücre kemotaksisinde rolleri nedeniyle bu ismi almalarınakarşın immün yanıtın birçok safhasında etkilidirler. İnflamasyon bölgesine lökositlerin göç etmesinde önemli roloynarlar; integrinleri aktive ederek dolaşımdaki lökositlerin vasküler endotelyuma adezyonlarını sağlarlar, lökositleriendotel bağlantı bölgelerine yönelterek inflamayon bölgesine ulaşmalarına yardım ederler. Genellikle hücre içindehazır olarak bulunmaz. LPS, IL-1,TNF, mitojenler gibi etkenlerle indüklendiklerinden başlıca monosit-makrofajve endotel hücrelerince üretilirler.

Kemokinlerin fonksiyonlarına göre sınıflandırma:

• İnflamatuar kemokinler: indüklenebilir olanlar

• İmmün kemokinler: immün sistemin gelişmesi, devamlılığı ve fonksiyonu için gereklidirler. Homeostazda,lenfoid fonksiyonlarda görev alırlar.

Kemokinlerin Fonksiyonları

• Lökositlerin inflamasyon bölgesinde birikimi

• Lökositlerin aktivasyonu

• Monosit-makrofaj birikimi

• T lenfosit birikimi

• Mast hücrelerinin gelişimi ve mast hücre birikimi

• Akut fazda mast hücresi degranülasyonunun uyarılması

• Akut inflamasyonda mast hücrelerinde kemokin reseptörlerinin ekspresyonu

Çeşitli biyolojik olaylarda düzenleyici olarak görev alan 50’nin üzerinde kemokin üyesi ve 20’nin üzerinde reseptörütanımlanmıştır. Küçük moleküllü (8-14 dalton) olup, yapısal olarak birbirine benzerler. Kemokin molekülününN-terminalindeki sistein aminoasidinin pozisyonuna göre CXC, CC, C, CX3C olarak isimlendirilirler.

Kemokin Alt Tipleri:

C-X-C Kemokin Ailesi (iki amino ucunda sistein arasında başka bir amino asit yer alıyor)

• IL-8

• GRO (growth-regulated oncogenes)-α, GRO-β ve GRO-γ

• GCP-2 (granulocyte chemotactic protein-2)

• NAP-2 (neutrophil activating protein-2)

• ENA-78 (epithelial cell derived,neutrophil attractant-78)

• IP-10 (IFN-inducible protein-10)

• CTAP III (connective tissue activating peptide III)

• PF4 (platelet factor 4)

• Mig (monokine induced by IFN-γ)

• SDF1 ( stromal cell-derived factor-1)

• Lix ( Lipopolysaccharide-induced CXC kemokine)

Bu grup kemokinler nötrofil kemotaksisi ve aktivasyonunda, akut ve kronik inflamatuar hastalıklarda önemligörev yaparlar. B ve T lenfositler için de kemoatraktandırlar. IL-8, C-X-C ailesinin en önemli bir üyesidir Nötrofillerininfeksiyon-inflamasyon alanına yönelmelerini sağlayan başlıca kemokindir. Nötrofiller için kemotaksi yapar, nötrofiladezyonunu, mikrobisidal etkisini ve degranülasyonunu arttırır.

|119

CC Kemokin Ailesi (iki sistein yanyana bulunuyor)

• MCP 1-5 (monocyte chemoattractant protein)

• RANTES (regulated upon activation, normal T cell expressed and secreted)

• MIP-1 (macrophage inflammatory protein)-α, -β ve -γ

• Eotaxin -1, -2, -3

• HCC-1 (hemofiltrate CC chemokine), HCC-2

• LARC (liver and activation regulated chemokine)

• TARC (thymus and activation regulated chemokine)

• MDC (macrophage-derived chemokine)

Bu grup kemokinler monositlerin kemotaksisini ve aktivasyonunu sağlarlar. Monositler, eozinofiller, T hücresi,NK hücresi arasındaki etkileşime aracılık ederler.Allerjik hastalıklarda da önemli rolleri vardır.

C Kemokin Ailesi

• Lymphotactin: lenfositlerin kemotaksisinde rol oynar

CX3C Kemokin Ailesi

• Fraktalkine/Neurotactin: CC kemokin ailesine benzer etkileri bulunur.

IL-10, IL-4 gibi antiinflamatuar sitokinler ve solubl yüzey reseptörleri kemokin yapımını azaltırlar.

Kemokin reseptörleri 7 domainli transmembran proteinleridir. C-X-C grubu kemokinler için reseptörler;CXCR1-4, CC grubu için reseptörler; CCR1-5, C-X-3C için CX3CR1 gibi 15 kadar reseptör bulunmaktadır.Hem Th1 ve hemde mononükleer hücreler CCR5 reseptörü eksprese ederler ve kemokinlerden MIP-1 α veMIP-1β’nın kemoatraktan etkisine yanıt verirler, buna karşın Th2, eozinofiller ve bazofller CCR3 eksprese ederlerve eotaxine yanıt verirler. Kemokinlerin proinflamatuar ve antiinflamatuar T hücre alt tipleri için selektif etkileriolduğu anlaşılmaktadır. Th1 ve Th2 hücreler CCR1 ve CCR2 eksprese ederek, makrofaj kemotaktik proteinlerin(MCP) etki etmesini sağlarlar. Nötrofiller CXCR1 ve CXCR2 exprese ederek IL-8 ve GRO’nın kemoatraktanetkisine yanıt verirler.

X. Hücre Adezyon Molekülleri

Hücrelerin diğer hücrelerle ve ekstrasellüler matriks ile temas ve etkileşimlerini sağlayan bazı moleküllere hücreadezyon molekülleri adı verilir. Lökositler ve damar endoteli üzerinde bulunan bu moleküller dolaşımda ve bazıvücut sıvılarında serbest olarak bulunabilir ve bunlar da solubl adezyon molekülleridir.

Adezyon molekülleri; embriyonal gelişim, lenfosit gelişimi,farklılaşması, proliferasyonu, normal doku yapısınındevam ettirilmesi, rejenerasyon ( yara iyileşmesi), lökosit göçü, inflamasyon ve metastaz gelişimi gibi olaylardarol oynarlar.

Hücre adezyon molekülleri bazı özelliklerine göre gruplandırılmaktadır. Başlıcaları; immünglobulin süper ailesi,integrinler, selektinler, musin benzeri adezyon molekülleri olan kadherinlerdir.

İmmünglobulin Süper Ailesi

Bu ailedeki moleküllerin çoğu plazma membran proteinidir. Hücre dışı, transmembran ve sitoplazmik parçalarıvardır. İmmünglobulinler, T hücre reseptörü, CD4, CD8, sınıf I ve sınıf II MHC molekülleri bu ailenin üyeleridir.Diğerleri; Intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), ICAM-2 , ICAM-3, Vascular cell adhesion molecule-1(VCAM-1), neural cell adhesion molecule (NCAM), platelet derived growth factor (PDGFR) ve mukozal adresinMadCAM-1’dir.

120|

Antijen sunan hücre ile Th arasında, hedef hücre ile Tc hücre arasındaki temasta ICAM-1 ile LFA-1 arasındakiadezyon önemlidir. İnflamatuar sitokinlerin etkisiyle endotel hücre üstünde ICAM-1 ekspresyonu artar ve 24 saatiçinde en yüksek düzeye ulaşır.

VCAM-1’de lökosit-endotel etkileşiminde önemli rolü olan bir moleküldür. VCAM-1 normalde gösterilmez, ancakIL-1, TNF -alfa ve endotoksin ile aktive olmuş endotel üzerinde eksprese olur. Doğal ligandı lenfositler, mononükleerhücreler ve eozinofiller üzerinde bulunan integrin ailesinden olan VLA-4 (very late activation antigen-4)’dür.

İntegrinler

Hücre-hücre ve hücre-ekstrasellüler matriks etkileşmesinde rol oynarlar. Transmembran heterodimerik reseptörlerdir.Çok sayıda farklı hücre üzerinde bulunurlar. Yaklaşık 20 çeşit integrin bilinmektedir. Adezyon reseptörleri sinyalmolekülleri olarak da fonksiyon yaparlar. Fokal adezyon için integrin bağlayan ligandlar bazı hücre içi iskeletsistem komponentlerinin ve sinyal moleküllerinin tirozin fosforilasyonunu indükler.

İntegrinler; LFA-1 (CD11a CD 11 b CD11c CD18), LFA-2,LFA-3, Very Late Antijen ( VLA4, alfa4). LFA-1,lenfositlerde (T lenfosit ), monosit, makrofaj ve granülositlerde ve de diğer hücrelerde eksprese olur. İmmünglobulinsüper ailesinden olan ICAM-1 ve ICAM-2, LFA-1’in ligandıdır.

Selektinler

Selektinler lökositler,trombositler ve endotel üstünde bulunur. Başlangıçta nötrofil ve lenfositler için düşük affiniteliadezyona aracılık ederler.Selektin ailesinin orjinal olarak keşfedildiği hücrelere göre isimlendirilen üç üyesi vardır:L-selectin (CD62L) lökositlerde eksprese olur hedef hücreleri aktive olmuş endotel hücrelerdir. E-selectin (CD62E)sitokin aktivasyonundan sonra endotel hücrelerince üretilir. Nötrofil, monosit ,eozinofil lenfosit ve bazı tumorhücrelerinde reseptörleri bulunur. P-selectin (CD62P) sitokin aktivasyonundan sonra endotel hücrelerindeeksprese olur. Trombositlerde yapılır ve granüllerinden salınır.

Kadherinler

Kadherinler, adezyon moleküllerinin büyük bir parçasıdır. Genel olarak homotipik hücre-hücre adezyonununaaracılık ederler. Hücre-hücre birleşmesinde yapışma sağlar.

Klasik kadherinler: N-cadherin, P-cadherin, E-cadherin, R-cadherin, B-cadherin, L-CAM, U-cadherin,EP-cadherin, X-B cadherin’dir.

Kaynaklar

1. Abbas AK,Lichtman AH. Basic immunology: functions and disorders of the immune system. 2nd ed. Phiadelphia, PA: W.B SaundersCo, Updated edition 2006-2007.

2. Akira S, Uematsu S, Takeuchi O. Pathogen recognition and innate immunity Cell 2006; 124: 783-801.

3. Takeda K, Akira S, Toll-like receptors in innate immunity. Int Immunol 2005;17: 1-14.

4. Kabalitz D, Medzhitov R. Innate immunity-cross-talk with adaptive immunity through pattern recognition receptors and cytokins. CurrOpin Immunol 2007; 19:1-3.

5. Jensen PE. Recent advances in antigen processing and presentation. Nat Immunol 2007; 8(10):1041-8.

6. Jr Janeway CA, Travers P, Walport M,Shlomchik MJ (eds).Antigen recognition by B-cell and T-cell receptors. Immunobiology. 6th edition.NewYork USA: Garland Science;2005, pp:103-134.

7. Roitt I, Brostoff J (eds), Antibodies. In Immunology 6th edition, Spain Mosby , 2001,pp 65-85.

8. Mossmann TR, Coffman RL. TH1 and TH2 cells: different patterns of lymphokine secretion lead to different functional properties. AnnuRev Immunol 1985;7: 145-73.

9. Sakaguchi S.Regulatory T cells Springer Semin immunopathol 2006; 28:1-2.

10. Sakaguchi S, Sakaguchi N, Shimizu J , Yamazaki S, Sakihama T, Itoh M, Kuniyasu Y, Nomura T, Toda M, Takahashi T. Immunolojictolerance maintained by CD25+CD4+ regulatory T cells: their common role in controlling autoimmunity , tumor immunity and transplantationtolerance. Immunological Review 2001;182: 18-32.

|121

11. Abbas AK,Lichtman AH, Pober JS, eds. B cell activation and antibody production.In Cellular and Molecular Immunology.4th ed. Philadelphia,W.B Saunders Company, 2000.pp192-207.

12. Pamer E, Cresswell P. Mechanisms of MHC class I-restricted antigen processing. Annu Rev Immunol 1998;16:323-58.

13. Parham P. Virtual reality in the MHC. Immunol Rev 1999;167, 5-15.

14. Pieters J. MHC class II restricted antigen presentation. Curr Op Immunol 1997;9:89-96.

15. Mosmann T. Cytokines and immune regulation. Rich RR, (ed.): Clinical Immunology, Principles and Practice. Mosby, Missouri, 1996,pp.217-230.

16. Opal SM, DePalo VA. Anti-Inflammatory Cytokines. Chest 2000; 117:1162-1172.

17. Male D Cell migration and inflammation. Roitt I, Brostoff J, Male D (eds) . In Immunology 6th ed. Mosby , 2001, pp 47-49.

122|