Mikrobiyoloji - edinsel bağışıklık
Edinsel bağışıklık, organizmanın belirli bir patojene (hastalık yapıcı mikroorganizma) karşı özel olarak geliştirdiği ve hafızasında tuttuğu bir savunma mekanizmasıdır. Bu sayede vücut, aynı patojenle tekrar karşılaştığında daha hızlı ve etkili bir şekilde tepki verebilir. Edinsel bağışıklık, iki şekilde kazanılabilir:
- aktif immünizasyon,
- pasif immünizasyon.
1. Aktif İmmünizasyon:
Bu tür bağışıklık, vücudun kendi bağışıklık sistemi tarafından antikor ve hafıza hücreleri üreterek kazanılır. İki şekilde gerçekleşebilir:
- Doğal Enfeksiyon: Kişi, bir patojenle doğal yollarla karşılaştığında (hastalığa yakalandığında) bağışıklık sistemi bu patojene karşı antikorlar ve hafıza hücreleri üretir. Bu sayede kişi, aynı patojenle tekrar karşılaştığında hastalığı daha hafif atlatır veya hiç hastalanmaz.
- Aşılama: Zayıflatılmış veya öldürülmüş patojenler veya patojen parçaları (antijenler) içeren aşılar, vücuda enjekte edilerek bağışıklık sisteminin bu patojene karşı antikor ve hafıza hücreleri üretmesi sağlanır. Bu sayede kişi, gerçek patojenle karşılaştığında hastalanmaz veya hastalığı hafif atlatır.
2. Pasif İmmünizasyon:
Bu tür bağışıklık, hazır antikorların vücuda dışarıdan verilmesiyle kazanılır. İki şekilde gerçekleşebilir:
- Anneden Bebeğe Geçiş: Anne karnında ve emzirme döneminde anneden bebeğe geçen antikorlar, bebeği doğumdan sonraki ilk aylarda enfeksiyonlardan korur.
- İmmün Serum veya İmmünoglobulinlerin Verilmesi: Belirli bir patojene karşı hiperimmün (yüksek miktarda antikor içeren) serum veya immünoglobulinler, korunmak istenen kişiye enjekte edilir. Bu antikorlar, patojeni etkisiz hale getirerek hastalığın gelişmesini önler veya şiddetini azaltır.
1. Hücresel Bağışıklık (T Hücre Aracılı):
- Yardımcı T hücreleri (Th): B hücrelerinin antikor üretmesini ve diğer bağışıklık hücrelerinin aktivasyonunu sağlarlar.
- Sitotoksik T hücreleri (Tc): Enfekte veya kanserli hücreleri doğrudan öldürürler.
- Regülatör T hücreleri (Treg): Bağışıklık tepkisini kontrol altında tutar ve aşırı tepkileri önlerler.
- Hafıza T hücreleri: Daha önce karşılaşılan patojenleri hatırlar ve bir sonraki karşılaşmada daha hızlı tepki verirler.
2. Humoral Bağışıklık (B Hücre Aracılı):
- Plazma hücreleri: Antikorları üreten hücrelerdir.
- Hafıza B hücreleri: Daha önce karşılaşılan patojenlere karşı özel antikorları hızlı bir şekilde üretebilen hücrelerdir.
B lenfositleri
1. Antijenden Bağımsız Olgunlaşma:
- Kemik İliği (ve Karaciğer): B lenfositleri, kemik iliğinde (ve fetal dönemde karaciğerde) kök hücrelerden (hematopoietik stem cell) farklılaşmaya başlar. Bu aşamada, B hücreleri, yüzeylerinde antijenlere özgü reseptörler (B hücre reseptörü, BCR) geliştirirler.
- Olgun B Hücresi Oluşumu: Kemik iliğinden çıkan olgunlaşmamış B hücreleri, lenf düğümleri ve dalağa göç ederler. Burada, antijenle karşılaşmadan önce son olgunlaşma aşamalarını tamamlarlar. Olgun B hücreleri, yüzeylerinde IgM ve IgD tipi antikorlar taşırlar.
2. Antijene Bağımlı Farklılaşma:
- Antijenle Karşılaşma: Olgun B hücreleri, lenf düğümlerinde veya dalakta bir antijenle karşılaştıklarında aktive olurlar. Bu aktivasyon, yardımcı T hücrelerinin (Th) yardımıyla gerçekleşir.
- Plazma Hücreleri ve Bellek B Hücrelerinin Oluşumu: Aktive olan B hücreleri, hızla çoğalır ve iki farklı hücre tipine farklılaşır:
- Plazma Hücreleri: Bu hücreler, antikorları büyük miktarlarda üretir ve salgılarlar. Antikorlar, antijenlere bağlanarak onları etkisiz hale getirir ve yok edilmelerini sağlar.
- Bellek B Hücreleri: Bu hücreler, daha önce karşılaşılan antijeni hatırlar ve aynı antijenle tekrar karşılaştıklarında daha hızlı ve etkili bir antikor yanıtı başlatırlar.
Antikorlar - immünoglobulinler
- IgG: En yaygın antikor türüdür. Kan ve dokularda bulunur. Geçirilen enfeksiyonlara karşı uzun süreli bağışıklık sağlar ve plasenta yoluyla anneden bebeğe geçerek bebeği enfeksiyonlardan korur.
- IgM: Enfeksiyonun erken dönemlerinde ortaya çıkan ilk antikor türüdür. Kan dolaşımında bulunur ve patojenlerin kümelenmesini (aglütinasyon) sağlayarak yok edilmelerine yardımcı olur.
- IgA: Vücut salgılarında (tükürük, gözyaşı, süt, mukus) bulunur ve mukoza zarlarını enfeksiyonlardan korur.
- IgD: B hücrelerinin yüzeyinde bulunur ve B hücrelerinin aktivasyonunda rol oynar.
- IgE: Alerjik reaksiyonlarda ve parazit enfeksiyonlarına karşı savunmada görev alır. Mast hücreleri ve bazofillerin yüzeyine bağlanarak bu hücrelerin aktivasyonunu sağlar.
- Plazma: Antikorların büyük bir kısmı kan plazmasında bulunur.
- Dokular: Bazı antikorlar (IgA gibi) dokularda, özellikle mukoza zarlarında bulunur.
- Hücrelerarası Sıvılar: Antikorlar, lenf sıvısı ve diğer hücrelerarası sıvılarda da bulunabilir.
- Patojenleri Nötralize Etme: Antikorlar, patojenlere bağlanarak onların hücrelere girmesini ve enfeksiyon oluşturmasını engeller.
- Opsonizasyon: Antikorlar, patojenlerin yüzeyine bağlanarak onları fagositler (nötrofiller, makrofajlar) için daha çekici hale getirir ve fagositozu kolaylaştırır.
- Kompleman Aktivasyonu: Antikorlar, kompleman sistemini aktive ederek patojenlerin yok edilmesine yardımcı olur.
- Alerjik Reaksiyonlar: IgE antikorları, alerjenlere bağlanarak mast hücreleri ve bazofillerin aktivasyonunu sağlar ve alerjik reaksiyonlara neden olur.
- Antikorlar: İmmünoglobulin (Ig) olarak da bilinen antikorlar, B hücreleri tarafından üretilen ve patojenlere (hastalık yapıcı mikroorganizmalar) karşı savunmada görev alan proteinlerdir. Y şeklinde bir yapıya sahiptirler ve her bir antikor, belirli bir antijene özgü olarak bağlanabilir.
- Çeşitlilik: Antikorlar, inanılmaz bir çeşitlilik gösterir. Vücudumuz, 10^16 farklı antikor üretebilir. Bu çeşitlilik, farklı patojenlere karşı spesifik bağışıklık tepkisi geliştirmemizi sağlar.
- B Hücre Reseptörleri (BCR): B hücrelerinin yüzeyinde bulunan BCR'ler, antikorlara benzer bir yapıya sahiptir ve antijenleri tanımaktan sorumludur. Her B hücresi, farklı bir BCR'ye sahiptir, bu da farklı antijenlere karşı spesifik antikorlar üretebilmelerini sağlar.
- Antijenle Karşılaşma: Bir B hücresi, yüzeyindeki BCR ile uyumlu bir antijenle karşılaştığında aktive olur.
- Çoğalma: Aktive olan B hücresi, hızla çoğalır ve aynı antijene özgü BCR'lere sahip birçok klon oluşturur.
- Farklılaşma: Bu klonlar, plazma hücrelerine ve bellek B hücrelerine farklılaşır.
- Plazma Hücreleri: Antikorları büyük miktarlarda üretir ve salgılarlar. Bu antikorlar, antijenlere bağlanarak onları etkisiz hale getirir ve yok edilmelerine yardımcı olur.
- Bellek B Hücreleri: Daha önce karşılaşılan antijeni hatırlar ve aynı antijenle tekrar karşılaştıklarında daha hızlı ve etkili bir antikor yanıtı başlatırlar.
- Glikoproteinler: Karbonhidrat ve protein içeren moleküllerdir.
- Polisakkaritler: Çok sayıda şeker molekülünün birleşmesiyle oluşan kompleks karbonhidratlardır.
- Glikolipitler: Karbonhidrat ve yağ içeren moleküllerdir.
- Proteoglikanlar: Protein ve glikozaminoglikan (GAG) adı verilen kompleks karbonhidratlardan oluşan moleküllerdir.
Antikor-Antijen Bağlanmasının Gücü (Affinite):
- Elektrostatik Etkileşimler: Antikor ve antijen üzerindeki zıt yüklü gruplar arasındaki çekim kuvvetleri.
- Hidrojen Bağları: Antikor ve antijen üzerindeki polar gruplar arasında oluşan zayıf bağlar.
- Van der Waals Kuvvetleri: Antikor ve antijen molekülleri arasındaki geçici dipol-dipol etkileşimleri.
- Hidrofobik Etkileşimler: Antikor ve antijen üzerindeki polar olmayan (hidrofobik) grupların sudan kaçınarak birbirlerine yaklaşmasıyla oluşan etkileşimler.
- Gen Düzenlemeleri: B hücrelerindeki immünoglobulin genlerinin yeniden düzenlenmesi, farklı antikor molekülleri oluşturulmasını sağlar.
- Somatik Hipermutasyon: B hücrelerinin çoğalması sırasında antikor genlerinde meydana gelen mutasyonlar, antikorların antijene bağlanma afinitesini artırabilir.
- Sınıf Dönüşümü (Class Switching): B hücreleri, farklı immünoglobulin sınıflarına ait antikorlar üretebilir. Bu süreç, antijenin türüne ve enfeksiyonun yerine bağlı olarak değişebilir.
IgG
- Yüksek Oran: Normal insan serumunda bulunan Ig'lerin yaklaşık %70-75'ini oluşturur.
- Yapısı: İki adet hafif (L) ve iki adet ağır (H) polipeptit zincirinden oluşur. Bu zincirler, birbirlerine disülfit (-S-S-) bağlarıyla bağlanır.
- Sekonder Bağışık Yanıt: Bir antijene karşı ilk maruziyetten sonra gelişen sekonder (ikincil) bağışık yanıt sırasında büyük miktarlarda üretilir. Bu nedenle, IgG, uzun süreli bağışıklığın önemli bir göstergesidir.
- Antitoksin Özelliği: Birçok antitoksin (toksinleri etkisiz hale getiren antikorlar), IgG sınıfındadır.
- Aglütinasyon ve Presipitasyon: IgG, patojenleri (hastalık yapıcı mikroorganizmalar) bir araya getirerek (aglütinasyon) veya çözünmeyen kompleksler oluşturarak (presipitasyon) etkisiz hale getirebilir.
- Opsonizasyon: IgG, patojenlerin yüzeyine bağlanarak onları fagositler (nötrofiller, makrofajlar) için daha çekici hale getirir ve fagositozu (yutma) kolaylaştırır.
- Plasenta Geçişi: IgG2 alt tipi hariç, IgG antikorları plasenta bariyerini geçerek anneden bebeğe aktarılır. Bu sayede, bebek doğumdan sonraki ilk aylarda enfeksiyonlara karşı pasif bağışıklık kazanır.
- Uzun Süreli Bağışıklık: Geçirilen enfeksiyonlara karşı uzun süreli bağışıklık sağlar.
- Nötralizasyon: Toksinleri ve virüsleri etkisiz hale getirir.
- Opsonizasyon: Patojenlerin fagositozunu kolaylaştırır.
- Kompleman Aktivasyonu: Kompleman sistemini aktive ederek patojenlerin yok edilmesine yardımcı olur.
- Antikor Bağımlı Hücresel Sitotoksisite (ADCC): Doğal öldürücü (NK) hücrelerinin enfekte veya kanserli hücreleri yok etmesine yardımcı olur.
- Pasif Bağışıklık: Anneden bebeğe geçerek bebeği enfeksiyonlardan korur.
IgM
- Serum Oranı: Serumdaki Ig'lerin yaklaşık %10'unu oluşturur.
- Pentamer Yapısı: Beş alt birimden (monomer) oluşan büyük bir moleküldür. Bu alt birimler, birbirlerine disülfit bağları ve J zinciri ile bağlanır.
- Antijen Bağlama Kapasitesi: Pentamer yapısı sayesinde, aynı anda 5-10 antijen molekülünü bağlayabilir.
- En Erken Sentezlenen Antikor: Enfeksiyon hastalıklarının seyri sırasında en erken sentezlenen antikor türüdür. Bu nedenle, IgM varlığı, yeni başlamış bir enfeksiyonun göstergesi olabilir.
- Damar İçi Bulunuşu: Büyük bir kısmı (%80) damar içinde bulunur ve çoğunlukla primer (birincil) immün yanıtta üretilir.
- Plasenta Geçişi Yok: IgM molekülleri büyük olduğu için plasenta bariyerini geçemezler.
- Konjenital ve Perinatal Enfeksiyon Göstergesi: Fetüste IgM düzeyinin yüksek olması, anne karnında veya doğum sırasında gerçekleşen bir enfeksiyonu (konjenital veya perinatal enfeksiyon) düşündürür.
- Fonksiyonları: IgM, aglütinasyon (patojenlerin kümelenmesi), hemaglutinasyon (kırmızı kan hücrelerinin kümelenmesi), virüs nötralizasyonu (virüslerin enfeksiyon oluşturmasını engelleme) ve kompleman aktivasyonu (patojenlerin yok edilmesini sağlayan bir protein sistemi) gibi önemli bağışıklık fonksiyonlarına sahiptir.
IgA
- Serumdaki immünoglobulinlerin %15-20'sini oluşturur.
- Genellikle monomer (tek birim) şeklinde bulunur.
- Sistemik (vücut genelindeki) bağışıklıkta rol oynar, ancak salgısal IgA kadar etkili değildir.
- Genellikle dimer (iki birim) şeklinde bulunur.
- Mukozal yüzeylerde (ağız, burun, göz, bağırsak, solunum yolu vb.) bulunur ve bu bölgeleri enfeksiyonlardan korur.
- Sistemik bağışıklıkta fazla etkili değildir, ancak mukozal bağışıklıkta çok önemli bir rol oynar.
- Klasik yoldan komplemanı aktive etmez, ancak alternatif yoldan kompleman aktivasyonu yapabilir.
- Bakteriyel lizize (parçalanmaya) doğrudan yol açmaz, ancak lizozim enzimi varlığında gram-negatif bakterilere karşı bakterisidal (bakteri öldürücü) etki gösterebilir.
- Antiviral etkiye sahiptir, yani virüslerin hücrelere girmesini ve çoğalmasını engelleyebilir.
- Aglütinasyon (patojenlerin kümelenmesi) etkisi sayesinde patojenlerin etkisiz hale getirilmesine yardımcı olur.
- Patojenlere Bağlanma: Patojenlerin mukoza yüzeyine tutunmasını ve hücrelere girmesini engeller.
- Nötralizasyon: Toksinleri ve virüsleri etkisiz hale getirir.
- Aglütinasyon: Patojenleri kümeleştirerek mukus tarafından kolayca uzaklaştırılmalarını sağlar.
- İnflamasyonu Azaltma: Bağışıklık sisteminin aşırı tepki vermesini önleyerek doku hasarını azaltır.
IgD
- Serumda Eser Miktarda Bulunur: Toplam plazma immünoglobulinlerinin %1'inden daha azını oluşturur.
- B Lenfosit Yüzeyinde Bulunur: Dolaşımdaki B lenfositlerinin (B hücreleri) yüzeyinde bulunur ve antijen reseptörü olarak görev yapar.
- Kordon Kanı ve Lenfatik Lösemi Hücreleri: Kordon kanında ve bazı lenfatik lösemi hücrelerinde de IgD tespit edilmiştir.
- Antikor Etkinliği: IgD'nin antikor etkinliği tam olarak kanıtlanamamıştır. Ancak, bazı antijenlere (penisilin, insülin, nükleer antijen, tiroid antijeni) karşı IgD tipi antikorlar gösterilmiştir.
- Yapısı: Monomer şeklindedir, yani tek bir Y şeklinde birimden oluşur.
- Hassasiyet: Isıya ve aside duyarlıdır.
- Kompleman Aktivasyonu: Alternatif yoldan kompleman sistemini aktive edebilir. Kompleman sistemi, bağışıklık tepkisinin bir parçasıdır ve mikroorganizmaların yok edilmesine yardımcı olur.
- B Lenfosit Aktivasyonu: B lenfositlerinin yüzeyinde antijen reseptörü olarak görev yaparak, antijenle karşılaştıklarında B hücrelerinin aktivasyonuna katkıda bulunabilir.
- Solunum Yolu Bağışıklığı: Solunum yolu mukozasında bulunan IgD, solunum yolu enfeksiyonlarına karşı koruma sağlayabilir.
- Otoimmün Hastalıklar: Bazı otoimmün hastalıklarda IgD seviyelerinin arttığı gözlenmiştir. Bu durum, IgD'nin otoimmün hastalıkların gelişiminde rol oynayabileceğini düşündürmektedir.
IgE
IgE, insan bağışıklık sisteminde bulunan beş ana antikor sınıfından biridir. Diğer antikorlara kıyasla serumda en düşük konsantrasyonda bulunur, ancak alerjik reaksiyonlar ve parazit enfeksiyonlarına karşı savunmada önemli bir rol oynar.
Özellikleri:
- Serumda Çok Az Miktarda Bulunur: Normal bireylerde serum IgE seviyeleri çok düşüktür.
- Alerjik Reaksiyonlarda Rol Alır: Alerjenlere karşı gelişen aşırı duyarlılık reaksiyonlarında (alerjiler) IgE antikorları önemli bir rol oynar. Alerjenle karşılaşma sonucu mast hücreleri ve bazofillerden histamin ve diğer inflamatuar mediatörlerin salınımını tetikleyerek alerjik semptomlara (kaşıntı, kızarıklık, şişlik, solunum güçlüğü vb.) neden olur.
- Tükürük ve Nazal Sekresyonlarda Bulunur: IgE, solunum ve sindirim sistemi mukozalarında da bulunur ve bu bölgelerdeki parazitlere karşı savunmada rol oynar.
- Isıya Duyarlıdır: 56°C'de 30 dakika içinde aktivitesini kaybeder.
- Plasentadan Geçmez: IgE, plasenta bariyerini geçemez, bu nedenle fetüste duyarlılık oluşumuna neden olmaz.
- Kompleman Aktivasyonu: Klasik yoldan değil, alternatif yoldan kompleman aktivasyonuna katılabilir.
İşlevleri:
- Alerjik Reaksiyonlar: IgE, alerjenlere karşı gelişen aşırı duyarlılık reaksiyonlarında (Tip I hipersensitivite) merkezi bir rol oynar. Alerjenle karşılaşma sonucu mast hücreleri ve bazofillerden histamin ve diğer inflamatuar mediatörlerin salınımını tetikleyerek alerjik semptomlara neden olur.
- Parazit Enfeksiyonlarına Karşı Savunma: Özellikle helmint (solucan) enfeksiyonlarına karşı savunmada önemlidir. IgE, eozinofilleri aktive ederek parazitlerin yok edilmesine yardımcı olur.
Klinik Önemi:
- Alerjik Hastalıklar: IgE, astım, alerjik rinit (saman nezlesi), atopik dermatit, gıda alerjileri ve anafilaksi gibi alerjik hastalıkların patogenezinde (hastalık oluşum mekanizması) önemli bir rol oynar.
- Parazit Enfeksiyonları: IgE seviyelerinin yükselmesi, helmint enfeksiyonlarının bir göstergesi olabilir.
Sonuç:
IgE, alerjik reaksiyonlar ve parazit enfeksiyonlarına karşı savunmada önemli bir rol oynayan bir antikor sınıfıdır. Normalde serumda düşük konsantrasyonda bulunur, ancak alerjik bireylerde veya parazit enfeksiyonlarında seviyeleri yükselebilir. IgE'nin bu rolleri, alerjik hastalıkların teşhis ve tedavisinde önemlidir.
Kan grupları
Kan grupları, kırmızı kan hücrelerinin (alyuvarların) yüzeyinde bulunan antijenlere ve kan plazmasında bulunan antikorlara göre belirlenen bir sınıflandırma sistemidir. En yaygın kullanılan kan grubu sistemi ABO sistemidir, ancak Rh faktörü de önemli bir rol oynar.
ABO Kan Grubu Sistemi
Bu sistemde dört ana kan grubu bulunur: A, B, AB ve 0 (sıfır). Bu gruplar, alyuvarların yüzeyinde bulunan A ve B antijenlerinin varlığına veya yokluğuna göre belirlenir. Ayrıca, kan plazmasında anti-A ve/veya anti-B antikorları bulunabilir.
Rh Faktörü
Rh faktörü, alyuvarların yüzeyinde bulunan başka bir antijendir. Rh antijeni varsa kişi Rh pozitif (Rh+), yoksa Rh negatif (Rh-) olarak kabul edilir.
Öz Bilgiler:
- Kan nakli sırasında, alıcının kan grubu ile uyumlu kan verilmelidir. Aksi takdirde, alıcının bağışıklık sistemi, verilen kandaki antijenlere karşı tepki göstererek ciddi sorunlara yol açabilir.
- 0- kan grubu, "evrensel verici" olarak kabul edilir, çünkü alyuvarlarında A veya B antijeni bulunmaz ve herhangi bir kan grubuna sahip kişiye verilebilir (acil durumlarda).
- AB+ kan grubu, "evrensel alıcı" olarak kabul edilir, çünkü plazmalarında anti-A veya anti-B antikoru bulunmaz ve herhangi bir kan grubundan kan alabilir.
- Rh faktörü de kan nakli uyumluluğunda önemlidir. Rh negatif bir kişiye Rh pozitif kan verilmemelidir, çünkü bu durum Rh antijenine karşı antikor üretimine ve sonraki nakillerde sorunlara yol açabilir.
- Kan grupları, genetik olarak belirlenir ve bir kişinin hayatı boyunca değişmez.
Sonuç:
Kan grupları, kan nakli ve bazı hastalıkların tedavisinde önemli bir rol oynar. Kan gruplarının doğru bir şekilde belirlenmesi ve uyumlu kan naklinin yapılması, hastaların güvenliği için kritik öneme sahiptir.
Rh uyuşmazlığı
Rh uyuşmazlığı, anne ve bebeğin kan grupları arasındaki Rh faktörü uyumsuzluğundan kaynaklanan bir durumdur.
Rh Faktörü Nedir?
- Kırmızı kan hücrelerinin yüzeyinde bulunan bir proteindir.
- Eğer bu protein mevcutsa kişi Rh pozitif (Rh+), değilse Rh negatif (Rh-) olarak adlandırılır.
Rh Uyuşmazlığı Nasıl Oluşur?
- Anne Rh negatif, baba Rh pozitif ve bebek de babadan Rh pozitif geni almışsa Rh uyuşmazlığı ortaya çıkar.
- İlk gebelikte genellikle sorun yaşanmaz. Ancak doğum sırasında veya düşük, kürtaj gibi durumlarda bebeğin Rh pozitif kanı annenin dolaşımına karışabilir.
- Annenin bağışıklık sistemi, bu Rh pozitif kan hücrelerini yabancı olarak algılar ve onlara karşı antikorlar üretir.
- Sonraki Rh pozitif gebeliklerde, annenin antikorları plasentayı geçerek bebeğin kan dolaşımına ulaşır ve bebeğin kırmızı kan hücrelerine saldırır.
- Bu durum, bebekte anemi (kansızlık), sarılık, beyin hasarı ve hatta ölüme neden olabilir.
Önleme ve Tedavi:
- Rh uyuşmazlığı, Rh immünoglobülin (RhoGAM) enjeksiyonu ile önlenebilir. Bu enjeksiyon, annenin Rh antikorları üretmesini engelleyerek bebeği korur.
- İlk gebelik sırasında veya doğumdan sonra, Rh negatif anneye RhoGAM enjeksiyonu yapılır.
- Sonraki gebeliklerde de, bebeğin Rh pozitif olması durumunda RhoGAM enjeksiyonu tekrarlanır.
- Eğer bebekte Rh uyuşmazlığı belirtileri görülürse, kan nakli veya fototerapi gibi tedaviler uygulanabilir.
Antikor Etkinliği:
Antikorlar, antijenlere karşı iki temel yolla etki gösterir:
Direk Saldırarak:
- Aglütinasyon: Antikorlar, antijenleri (örneğin bakterileri) bir araya getirerek kümeler oluşturur. Bu kümeler, fagositler tarafından daha kolay tanınır ve yok edilir.
- Presipitasyon: Antikorlar, çözünür antijenlerle (örneğin toksinler) birleşerek onları çözünmez hale getirir ve çökeltir. Bu çökeltiler, fagositler tarafından daha kolay ortadan kaldırılır.
- Nötralizasyon: Antikorlar, toksinler veya virüsler gibi zararlı maddelere bağlanarak onların hücrelere bağlanmasını ve zarar vermesini engeller.
- Lizis: Antikorlar, bazı mikroorganizmaların hücre zarına bağlanarak kompleman sistemini aktive eder. Kompleman sistemi, mikroorganizmanın hücre zarında delikler açarak onun parçalanmasına (lizis) ve ölümüne neden olur.
Kompleman Sistemini Uyararak:
- Antikorlar, kompleman sistemini aktive ederek mikroorganizmaların yok edilmesine katkıda bulunur. Kompleman sistemi, bir dizi proteinin kaskad şeklinde aktive olduğu bir bağışıklık mekanizmasıdır. Antikorlar, kompleman proteinlerinin antijenlere bağlanmasını sağlayarak bu kaskadı başlatır. Kompleman aktivasyonu, mikroorganizmaların lizis olmasına, fagositoz için işaretlenmesine ve inflamasyonun (iltihaplanma) tetiklenmesine yol açabilir.
Monoklonal Antikorlar:
Monoklonal antikorlar, tek bir antijenik determinanta (epitop) karşı spesifik olarak üretilen tek tip antikorlardır. Bu antikorlar, laboratuvar ortamında, tek bir B lenfosit hücresinin çoğaltılması ve bu hücrelerin ürettiği antikorların toplanmasıyla elde edilir.
- Tek Tip Hücre: Monoklonal antikorlar, tek bir B lenfosit hücresinden klonlanan hücreler tarafından üretilir. Bu nedenle, tüm antikor molekülleri aynı yapıya ve özgüllüğe sahiptir.
- Yüksek Özgüllük: Monoklonal antikorlar, tek bir epitopu tanıdıkları için yüksek özgüllüğe sahiptirler. Bu özellik, onları tanı ve tedavi amaçlı kullanmak için ideal hale getirir.
- Kullanım Alanları: Monoklonal antikorlar, kanser, otoimmün hastalıklar, enfeksiyonlar ve diğer birçok hastalığın teşhis ve tedavisinde kullanılır.
Monoklonal Antikorlar ve Kanser Tedavisi: Hedefe Yönelik Bir Yaklaşım
Kanser, hücrelerin kontrolsüz bir şekilde çoğalması sonucu ortaya çıkan karmaşık bir hastalıktır. Geleneksel kanser tedavileri (kemoterapi, radyoterapi gibi), sağlıklı hücrelere de zarar verebilir ve yan etkilere neden olabilir. Monoklonal antikorlar, kanser hücrelerinin özgün yüzey moleküllerini hedef alarak daha seçici ve etkili bir tedavi imkanı sunar.
Kanser Hücrelerinin Özgün Yüzey Molekülleri:
Kanser hücreleri, normal hücrelerden farklı olarak yüzeylerinde bazı özgün moleküller (antijenler) ifade ederler. Bu moleküller, kanser hücrelerinin büyümesi, çoğalması ve yayılması için önemlidir. Monoklonal antikorlar, bu özgün molekülleri hedef alarak kanser hücrelerini seçici olarak tanır ve onlara bağlanır.
Monoklonal Antikor Üretimi:
Monoklonal antikorlar, laboratuvar ortamında, tek bir B lenfosit hücresinin çoğaltılması ve bu hücrelerin ürettiği antikorların toplanmasıyla elde edilir. Bu süreç, aşağıdaki adımları içerir:
- Gen Klonlama: Hedef antijene özgü antikor üreten bir B lenfosit hücresi izole edilir ve bu hücrenin antikor genleri klonlanır.
- Protein Ekspresyonu: Klonlanan antikor genleri, uygun bir hücre hattına (örneğin memeli hücreleri) aktarılır ve bu hücreler, antikor proteinlerini üretmeye başlar.
- Antikor Saflaştırılması: Üretilen antikorlar, hücre kültür ortamından saflaştırılır ve terapötik amaçlı kullanıma hazır hale getirilir.
Monoklonal Antikorların Kanser Tedavisindeki Etki Mekanizmaları:
- Kanser Hücrelerinin Büyümesini Engelleme: Antikorlar, kanser hücrelerinin yüzeyindeki büyüme faktörleri veya reseptörlerine bağlanarak onların büyüme sinyallerini bloke edebilir.
- Kanser Hücrelerinin Ölümünü Tetikleme: Antikorlar, kanser hücrelerinin yüzeyindeki ölüm reseptörlerini aktive ederek veya apoptozu (programlı hücre ölümü) tetikleyen sinyal yollarını uyararak hücre ölümüne neden olabilir.
- Bağışıklık Sistemini Aktive Etme: Antikorlar, kanser hücrelerini işaretleyerek doğal öldürücü hücreler (NK hücreleri) veya makrofajlar gibi bağışıklık hücreleri tarafından tanınıp yok edilmelerini sağlayabilir. Ayrıca, antikorlar kompleman sistemini aktive ederek kanser hücrelerinin parçalanmasına (lizis) yol açabilir.
- İlaç veya Radyasyon Taşıma: Antikorlar, ilaç veya radyoaktif maddelerle birleştirilerek (konjuge antikorlar) doğrudan kanser hücrelerine hedeflenebilir. Bu sayede, sağlıklı hücrelere zarar vermeden kanser hücrelerinin öldürülmesi sağlanabilir.
Monoklonal Antikorların Avantajları:
- Hedefe Yönelik Tedavi: Kanser hücrelerini seçici olarak hedef alarak sağlıklı hücrelere zarar verme riskini azaltır.
- Daha Az Yan Etki: Geleneksel kanser tedavilerine göre daha az yan etkiye neden olabilir.
- Kişiselleştirilmiş Tedavi: Hastanın tümör özelliklerine göre uygun monoklonal antikor seçimi yapılabilir.
ANTİJEN - ANTİKOR BİRLEŞMESİ REAKSİYONU
Antijen
Antijenler, bağışıklık sistemini harekete geçiren, vücuda yabancı olarak algılanan moleküllerdir. Bağışıklık sistemi olgunluğa erişmiş bir organizmaya girdiklerinde, kendilerine karşı spesifik bir bağışıklık yanıtı başlatırlar. Bu yanıt sonucunda ortaya çıkan antikorlar ve diğer bağışıklık sistemi bileşenleri, antijenlerle özgül (spesifik) olarak birleşir. Antijenler, organizmanın kendi genetik yapısına yabancı olan maddelerdir ve genellikle protein, karbonhidrat, lipit veya nükleik asit yapısında olabilirler.
Patojen Mikroorganizmalar ve Antijenler:
Hastalık yapıcı mikroorganizmalar (patojenler), genellikle bağışıklık sistemi tarafından kolayca tanınan ve güçlü bir bağışıklık tepkisi oluşturabilen antijenlere sahiptir. Bu, bağışıklık sisteminin bu patojenleri hızlı bir şekilde tespit etmesine ve onlara karşı savunma mekanizmalarını harekete geçirmesine olanak tanır.
- Çoklu Antijenler: Bir mikroorganizmada birden fazla antijen bulunabilir. Bu, bağışıklık sisteminin aynı patojene karşı farklı antikorlar üreterek daha etkili bir savunma oluşturmasını sağlar. Ayrıca, patojenin mutasyona uğraması durumunda bile, bağışıklık sistemi onu tanıyabilir ve ona karşı savaşabilir.
Antijenlerin Çeşitliliği:
Antijenler, sadece patojen mikroorganizmalardan değil, aynı zamanda polen, toz, gıda parçacıkları, ilaçlar ve hatta vücudun kendi dokularından (otoimmün hastalıklarda olduğu gibi) da kaynaklanabilir. Bu çeşitlilik, bağışıklık sisteminin çok farklı türdeki tehditlere karşı yanıt verebilmesini sağlar.
Antikor
Antikorlar, antijenlere karşı sıvısal bağışıklık yanıtı sonucunda plazma hücreleri tarafından üretilen özel proteinlerdir. Bu proteinler, antijenlerle özgül (spesifik) olarak birleşme yeteneğine sahiptirler ve bağışıklık sisteminin enfeksiyonlarla mücadelesinde önemli bir rol oynarlar. Antikorlar aynı zamanda immünoglobulinler olarak da adlandırılır.
Antikorların Bulunduğu Yerler:
Antikorlar, vücudun çeşitli bölgelerinde bulunurlar ve bu sayede farklı bölgelerde savunma sağlayabilirler. Başlıca bulundukları yerler şunlardır:
- Kan serumu: Antikorların en yoğun bulunduğu yer kan serumudur. Bu sayede, antikorlar tüm vücuda yayılarak dolaşım sistemi yoluyla enfeksiyonlarla savaşabilirler.
- Tükürük: Ağız ve boğaz bölgesindeki mikroorganizmalara karşı ilk savunma hattını oluştururlar.
- Beyin omurilik sıvısı (BOS): Merkezi sinir sistemini enfeksiyonlardan korur.
- Dışkı: Sindirim sistemindeki patojenlere karşı koruma sağlar.
- Burun salgısı: Solunum yolu enfeksiyonlarına karşı ilk savunma hattını oluştururlar.
- Göz yaşı: Gözleri enfeksiyonlardan korur.
- Diğer vücut salgıları: Anne sütü, ter, vajinal sıvı gibi diğer vücut salgılarında da antikorlar bulunabilir.
Antikorların İşlevleri:
Antikorlar, antijenlere bağlanarak onları etkisiz hale getirme veya yok etme yeteneğine sahiptir. Bu bağlanma, çeşitli mekanizmalarla gerçekleşebilir:
- Nötralizasyon: Antikorlar, toksinleri veya virüsleri etkisiz hale getirerek hücrelere zarar vermelerini engeller.
- Opsonizasyon: Antikorlar, patojenleri işaretleyerek fagositler (bağışıklık hücreleri) tarafından daha kolay tanınıp yok edilmelerini sağlar.
- Kompleman Aktivasyonu: Antikorlar, kompleman sistemini aktive ederek patojenlerin hücre zarının delinmesine ve öldürülmesine katkıda bulunur.
Ag-Ab, kısaca Antijen-Antikor anlamına gelir. Bağışıklık sisteminin temelini oluşturan bu iki molekül arasındaki etkileşim, vücudun hastalıklara karşı savunmasında kritik bir rol oynar.
Antijen (Ag): Vücuda yabancı olan ve bağışıklık sistemi tarafından tehdit olarak algılanan herhangi bir maddedir. Bu maddeler, bakteri, virüs, mantar, parazit gibi mikroorganizmalar veya toksinler, polenler, gıda parçacıkları gibi diğer yabancı maddeler olabilir.
Antikor (Ab): Antijenlere karşı spesifik olarak üretilen ve onlarla bağlanarak etkisiz hale getiren proteinlerdir. İmmünoglobulinler olarak da bilinirler ve B lenfositleri (B hücreleri) tarafından üretilirler.
Ag-Ab birleşmesi, bir anahtar-kilit uyumu gibidir. Her antikor, belirli bir antijene özgü bir yapıya sahiptir ve sadece o antijene bağlanır. Bu bağlanma, antijenin etkisiz hale getirilmesini, fagositoz (yabancı maddelerin yutulması) için işaretlenmesini veya kompleman sisteminin aktivasyonunu tetikleyerek mikroorganizmaların yok edilmesini sağlar.
Ag-Ab etkileşimi, bağışıklık sisteminin hastalıklara karşı korunmasında, aşıların etki mekanizmasında ve birçok tıbbi tanı testinin temelini oluşturur.
Antijen-Antikor Bağlanma Gücü: Afınite ve Avidite
Antijen-antikor (Ag-Ab) bağlanması, bağışıklık sisteminin temelini oluşturur ve bu bağlanmanın gücü, bağışıklık tepkisinin etkinliği ve özgüllüğü açısından önemlidir. Bu bağlanma gücünü belirleyen iki temel kavram vardır: afinite ve avidite.
Afinite:
- Tanım: Bir antikorun tek bir antijenik determinant (epitop) ile bağlanma kuvvetidir.
- Özellikleri:
- Antijen ve antikor arasındaki moleküler uyumun bir ölçüsüdür.
- Kimyasal bağların gücü (hidrojen bağları, elektrostatik etkileşimler, Van der Waals kuvvetleri, hidrofobik etkileşimler) tarafından belirlenir.
- Yüksek afiniteli bir antikor, antijene daha güçlü ve daha uzun süreli bağlanır.
Avidite:
- Tanım: Antikorların, birden fazla antijenik determinanta (epitop) sahip olan (multivalan) bir antijenle bağlanma gücüdür.
- Özellikleri:
- Antijen ve antikor arasındaki tüm etkileşimlerin toplam gücünü ifade eder.
- Antikorun valansına (bağlanma bölgesi sayısına) ve antijenin epitop sayısına bağlıdır.
- Genellikle afinite değerlerinin toplamından daha büyüktür, çünkü birden fazla bağlanma bölgesi aynı anda etkileşime girer.
- Yüksek aviditeli bir antikor, antijeni daha etkili bir şekilde nötralize eder ve bağışıklık tepkisini daha güçlü bir şekilde tetikler.
Afinite ve Avidite Arasındaki İlişki:
- Afinite: Tek bir antijen-antikor etkileşiminin gücünü tanımlar.
- Avidite: Birden fazla etkileşimin toplam gücünü ifade eder.
Yüksek afiniteli bir antikor, antijene daha sıkı bağlanır, ancak antijen birden fazla epitop içeriyorsa, yüksek aviditeli bir antikor daha etkili olacaktır.
Örnek:
- IgM antikorları, pentamer yapısı nedeniyle 10 bağlanma bölgesine sahiptir ve bu nedenle yüksek aviditeye sahiptir.
- IgG antikorları ise monomer yapıda olup 2 bağlanma bölgesine sahiptir, bu nedenle aviditeleri daha düşüktür.
- Ancak, IgG antikorlarının afiniteleri genellikle IgM'den daha yüksektir.
- Kendine özgüdür,
- Kimyasal bir reaksiyondur,
- Geri dönüşümlüdür (reversible),
- İki safhalıdır,
- Uygun oranda birleşirler,
- Marrack’in kafes kuramı teorisine göre birleşir.
1- Antijen-Antikor (Ag-Ab) Birleşmesinin Özgüllüğü
Antijen-antikor (Ag-Ab) birleşmesi, bağışıklık sisteminin temelini oluşturan ve oldukça spesifik bir etkileşimdir. Bu etkileşim, vücudun yabancı maddelere karşı korunmasında ve bağışıklık tepkisinin düzenlenmesinde kritik bir rol oynar.
Özgüllük (Spesifite):
- Ag-Ab birleşmesinin en önemli özelliği, yüksek derecede özgüllük göstermesidir. Her bir antikor, yalnızca belirli bir antijene özgü bir şekilde bağlanır, tıpkı bir anahtarın sadece belirli bir kilide uyması gibi.
- Bu özgüllük, antijen veya antikorlardan herhangi birinin varlığında, diğerini tespit etmek, araştırmak ve tanımak için bir ayıraç olarak kullanılmasını sağlar. Bu özellik, laboratuvar testlerinde ve tanı yöntemlerinde yaygın olarak kullanılır.
Antijenlerin Yapısı:
- Antikor yanıtı oluşturan maddeler genellikle büyük moleküllerdir (makromoleküller).
- Bu moleküller arasında kompleks karbonhidratlar, fosfolipidler, nükleik asitler ve proteinler bulunur.
- Antijenlerin yüzeyinde, antikorlar tarafından tanınan spesifik bölgelere epitop veya determinant adı verilir.
- Epitoplar, genellikle hidrofilik (suyu seven) ve sıralı amino asitlerden oluşan yapılardır. Antijenin özgüllüğünü belirleyen, bu epitoplardır.
Antikorların Yapısı:
- Antikorlar, Y şeklinde proteinlerdir ve antijenle bağlanan spesifik bölgelere sahiptir.
- Antikorun antijenle bağlanan kısmına paratop adı verilir.
- Paratop, antijenin epitopuna tam olarak uyacak şekilde yapılandırılmıştır. Bu uyum, antijenin etkisiz hale getirilmesi için önemlidir.
Özet:
Ag-Ab birleşmesi, bağışıklık sisteminin etkinliğini ve hedef odaklı çalışmasını sağlayan son derece spesifik bir etkileşimdir. Bu etkileşimin özgüllüğü, enfeksiyonlara karşı korunmada, hastalıkların teşhisinde ve tedavi yöntemlerinin geliştirilmesinde kritik bir öneme sahiptir.
2-Antijen-Antikor (Ag-Ab) Birleşmesinin Kimyasal Temeli
Antijen-antikor (Ag-Ab) birleşmesi, bağışıklık sisteminin temelini oluşturan bir süreçtir ve aslında bir kimyasal reaksiyondur. Bu reaksiyon, kovalent olmayan bağlar aracılığıyla gerçekleşir. Kovalent olmayan bağlar, kovalent bağlara göre daha zayıf olmalarına rağmen, Ag-Ab birleşmesinin özgüllüğünü ve stabilitesini sağlarlar.
Ag-Ab Birleşmesinde Etkili Kuvvetler:
Ag-Ab birleşmesinde dört temel kovalent olmayan bağ türü rol oynar:
A. Elektrostatik Kuvvetler:
- Antijen ve antikor moleküllerinin amino asitleri üzerinde bulunan zıt yüklü gruplar (örneğin, amonyum [NH3+] ve karboksil [COO-]) arasındaki elektrostatik çekim kuvveti, birleşmeyi sağlar.
B. Hidrojen Bağları:
- Ag ve Ab molekülleri birbirine yaklaştığında, hidrofilik (suyu seven) gruplar arasında hidrojen bağları oluşur. Bu bağlar, elektrostatik kuvvetlerden daha zayıf olmalarına rağmen, birleşmenin stabilitesine katkıda bulunur.
C. Hidrofobik Bağlanma:
- Yüzeylerinde hidrofobik (suyu sevmeyen) amino asitler (glisin, alanin, lösin, izolösin gibi) içeren iki protein arasındaki su moleküllerinin itilmesiyle oluşan bağlardır. Ag-Ab birleşmesinde en önemli rolü bu bağlar üstlenir.
D. Van der Waals Kuvvetleri:
- Bu kuvvetler, antijen ve antikor molekülünü saran elektron bulutlarıyla ilgilidir. Ag-Ab arasındaki mesafe çok kısa olduğunda (1-2 Å), bu kuvvetler de birleşmeye katkıda bulunur.
Özet:
Ag-Ab birleşmesi, birden fazla kovalent olmayan bağ türünün etkileşimi sonucu gerçekleşir. Bu bağlar, birleşmenin özgüllüğünü ve stabilitesini sağlar, ancak kovalent bağlar kadar güçlü değildir, bu nedenle geri dönüşümlü bir reaksiyondur. Ag-Ab arasındaki etkileşimin gücü (afinite), bu bağların toplam kuvveti ile belirlenir.
3- Antijen-Antikor Bağlanmasının Geri Dönüşebilirliği
Antijen-antikor (Ag-Ab) bağlanması, kimyasal bir reaksiyon olmasına rağmen kovalent bağlar yerine zayıf etkileşimlerle gerçekleştiği için geri dönüşebilir (reversible) bir özellik gösterir. Bu durum, bağışıklık sisteminin dinamik yapısı ve antijenlere karşı esnek tepki verebilme yeteneği açısından önemlidir.
Danysz Deneyi ve Geri Dönüşebilirlik
Danysz deneyi, Ag-Ab bağlanmasının geri dönüşebilir olduğunu gösteren önemli bir örnektir. Bu deneyde, belirli miktarda antitoksin (antikor) ile onu nötralize edecek miktarda toksin (antijen) arasındaki etkileşim incelenir.
- Tek Seferde Eklenme: Eğer toksin, antitoksine tek seferde eklenirse, antitoksin molekülleri toksinleri tamamen nötralize eder.
- İki Aşamalı Eklenme: Ancak, aynı miktardaki toksin iki aşamada eklendiğinde, yani önce bir kısmı eklenip bir süre beklendikten sonra kalan kısım eklendiğinde, toksinin tamamı nötralize olmaz.
Bu Durumun Nedeni
İlk eklenen toksin molekülleri, antitoksin moleküllerine daha güçlü bağlarla bağlanırlar. İkinci toksin molekülleri eklendiğinde, serbest antitoksin miktarı azalmış olduğu için, bu moleküller antitoksinlere daha zayıf bağlarla bağlanırlar.
24 Saat Sonra:
Ancak, karışım 24 saat bekletildiğinde, zayıf bağlarla bağlanan toksin molekülleri zamanla bu bağlardan ayrılır ve daha güçlü bağlarla antitoksinlere bağlanarak nötralize olur.
Sonuç
Danysz fenomeni, Ag-Ab bağlanmasının geri dönüşebilir olduğunu ve bağlanma kuvvetinin zamanla değişebileceğini gösterir. Bu durum, bağışıklık sisteminin antijenlere karşı verdiği tepkilerin karmaşıklığını ve dinamik yapısını anlamamız açısından önemlidir.
Özetle:
- Ag-Ab bağlanması geri dönüşebilir bir reaksiyondur.
- Danysz deneyi, bu geri dönüşebilirliği gösterir.
- İlk eklenen antijenler, antikorlara daha güçlü bağlanır.
- Daha sonra eklenen antijenler, daha zayıf bağlarla bağlanır.
- Zamanla, zayıf bağlar kopar ve antijenler daha güçlü bağlarla bağlanarak nötralize olur.
4-Antijen-Antikor Birleşmesinin İki Safhası
Antijen (Ag) ve antikor (Ab) birleşmesi, bağışıklık sisteminin temelini oluşturan ve iki ayrı safhada gerçekleşen bir süreçtir. Bu iki safha, farklı hızlarda ve farklı koşullarda meydana gelir.
Birinci Safha:
- Hızlı Birleşme: Antijen ve antikor molekülleri, saniyeler içinde birbirleriyle hızlı bir şekilde birleşirler. Bu, antijenin hızlı bir şekilde tanınmasını ve bağlanmasını sağlar.
- Enerji Açığa Çıkması: Bu birleşme sırasında 5-7 kcal enerji açığa çıkar. Bu enerji, bağlanmanın gücünü ve stabilitesini artırır.
- Elektrolit Gereksinimi Yok: Bu safha, elektrolitlerin (tuzların) varlığına bağlı değildir, yani ortamda elektrolitler olmasa bile gerçekleşebilir.
- Gözle Görülmez: Bu safha, çıplak gözle görülemeyecek kadar hızlı gerçekleşir.
İkinci Safha:
- Yavaş Birleşme: Birinci safhaya göre daha yavaş bir süreçtir. Bu safhada, antijen-antikor kompleksleri daha büyük yapılara dönüşür veya çökelir.
- Az Enerji Açığa Çıkması: Çok az miktarda ısı enerjisi açığa çıkar.
- Elektrolit Gereksinimi: Reaksiyonun gerçekleşmesi için ortamda elektrolitlerin bulunması gerekir. Elektrolitler, antijen ve antikor molekülleri arasındaki elektrostatik etkileşimleri kolaylaştırır.
- Nötr pH ve Sıcaklık: Reaksiyonun en iyi şekilde gerçekleşmesi için ortamın pH'ı ve sıcaklığı nötral olmalıdır. Bu koşullar, antijen ve antikor moleküllerinin yapısını ve işlevini korur.
- Gözle Görülür: Bu safha, aglütinasyon (antijenlerin kümelenmesi) veya presipitasyon (çözünür antijenlerin çökelmesi) gibi gözle görülebilir olaylarla sonuçlanır.
- Uzun Süreli: Sonuçlanması saatler, hatta günler alabilir. Bu, ikinci safhanın daha karmaşık ve zaman alıcı bir süreç olduğunu gösterir.
İki Safhanın Önemi:
Ag-Ab birleşmesinin iki safhalı olması, bağışıklık tepkisinin farklı aşamalarında farklı işlevlere sahip olmasını sağlar. Birinci safha, antijenin hızlı bir şekilde tanınmasını ve bağlanmasını sağlar. İkinci safha ise, antijenin etkisiz hale getirilmesi ve yok edilmesi için gerekli olan daha büyük komplekslerin oluşumunu sağlar.
5- Antijen-Antikor Birleşmesinde Eşdeğer Bölge ve Zon Kavramları
Antijen (Ag) ve antikor (Ab) arasındaki etkileşim, bağışıklık sisteminin temelini oluşturur. Bu etkileşimin en ideal şekilde gerçekleşmesi, antijenin etkili bir şekilde etkisiz hale getirilmesi ve bağışıklık sisteminin doğru tepki vermesi için gereklidir. Bu bağlamda, eşdeğer bölge ve zon kavramları önem kazanır.
Eşdeğer Bölge (Optimal Zon):
Ag-Ab birleşmesinin en ideal şekilde gerçekleştiği antijen ve antikor konsantrasyon aralığına eşdeğer bölge (optimal zon) denir. Bu bölgede, antijen ve antikor molekülleri en uygun oranda birleşir ve büyük kompleksler (ağlar) oluşturabilir. Bu kompleksler, fagositoz (yabancı maddelerin yutulması) ve kompleman aktivasyonu gibi süreçleri kolaylaştırarak antijenin etkili bir şekilde ortadan kaldırılmasını sağlar.
Zon Kavramları:
Eşdeğer bölgenin dışında kalan konsantrasyon aralıkları ise pre-zon ve post-zon olarak adlandırılır.
- Pre-zon: Antikor konsantrasyonunun antijen konsantrasyonundan daha yüksek olduğu bölgedir. Bu durumda, her antijen molekülü birden fazla antikor tarafından bağlanır, ancak büyük kompleksler oluşmaz. Bu durum, bağışıklık tepkisinin etkinliğini azaltabilir.
- Post-zon: Antijen konsantrasyonunun antikor konsantrasyonundan daha yüksek olduğu bölgedir. Bu durumda, her antikor molekülü birden fazla antijen tarafından bağlanır ve büyük kompleksler oluşmaz. Bu da bağışıklık tepkisinin etkinliğini azaltabilir.
Eşdeğer Bölgenin Önemi:
Eşdeğer bölge, bağışıklık sisteminin antijenlere karşı en etkili tepkiyi verdiği konsantrasyon aralığıdır. Bu nedenle, laboratuvar testlerinde ve tanı yöntemlerinde eşdeğer bölge dikkate alınarak antijen ve antikor konsantrasyonları ayarlanır. Ayrıca, aşıların geliştirilmesinde ve terapötik antikorların kullanımında da eşdeğer bölge önemli bir faktördür.
Sonuç:
Ag-Ab birleşmesinde eşdeğer bölge, bağışıklık tepkisinin etkinliği için kritik bir öneme sahiptir. Pre-zon ve post-zon gibi eşdeğer bölge dışındaki konsantrasyon aralıkları, bağışıklık tepkisinin etkinliğini azaltabilir. Bu nedenle, bağışıklık sisteminin doğru çalışması ve hastalıkların etkili bir şekilde tedavi edilmesi için eşdeğer bölge kavramının anlaşılması önemlidir.
6- Ag-Ab Birleşmesi ve Marrack'ın Kafes Kuramı
Antijen (Ag) ve antikor (Ab) arasındaki etkileşim, bağışıklık sisteminin temelini oluşturur. Bu etkileşimin nasıl gerçekleştiğini açıklamak için çeşitli teoriler öne sürülmüştür. Bunlardan biri, Marrack'ın kafes kuramıdır.
Marrack'ın Kafes Kuramı:
Bu teoriye göre, tam antijenler çok valanslıdır, yani birden fazla epitop (antikor bağlanma bölgesi) içerirler. Tam antikorlar ise bivalenttir, yani iki bağlanma bölgesine sahiptirler. Bu yapısal özelliklere dayanarak, antijenler ve antikorlar arasında büyük bir ağ veya kafes oluşturacak şekilde birleşme gerçekleşir.
- Çok Valanslı Antijenler: Birden fazla epitop içeren antijenler, birden fazla antikor molekülüne bağlanabilir. Bu, antijenin etkisiz hale getirilmesi için daha fazla antikorun bağlanmasını sağlar ve bağışıklık tepkisinin etkinliğini artırır.
- Bivalent Antikorlar: İki bağlanma bölgesine sahip olan antikorlar, farklı antijen moleküllerine bağlanarak onları bir araya getirebilir. Bu da, antijenlerin kümelenmesine ve daha kolay yok edilmesine yol açar.
Kafes Oluşumu:
Marrack'ın kafes kuramına göre, antijenler ve antikorlar arasındaki etkileşim sonucu oluşan büyük ağ veya kafes yapısı, bağışıklık tepkisinin çeşitli aşamalarında önemli bir rol oynar:
- Aglütinasyon: Antijenlerin kümelenerek çökelmesi.
- Presipitasyon: Çözünür antijenlerin antikorlarla birleşerek çözünmez hale gelmesi ve çökelmesi.
- Kompleman Aktivasyonu: Kompleman sisteminin aktivasyonu, mikroorganizmaların yok edilmesine yardımcı olur.
Kafes Kuramının Sınırları:
Marrack'ın kafes kuramı, Ag-Ab birleşmesinin temel prensiplerini açıklamakta başarılı olsa da, bazı sınırlamaları vardır. Örneğin, bazı antijen-antikor etkileşimlerinin kafes oluşturmadan da gerçekleşebileceği bilinmektedir. Ayrıca, bazı antikorların birden fazla antijenik determinanta bağlanma yeteneği (çapraz reaktivite) de bu teori ile tam olarak açıklanamaz.
Sonuç:
Marrack'ın kafes kuramı, Ag-Ab birleşmesinin anlaşılmasında önemli bir adım olmuştur. Ancak, bu teorinin günümüzde bazı sınırlamaları olduğu bilinmektedir. Bağışıklık sisteminin karmaşıklığı göz önüne alındığında, Ag-Ab etkileşimlerinin farklı mekanizmalarla da gerçekleşebileceği düşünülmektedir.
Özet:
- Ag-Ab birleşmesi, Marrack'ın kafes kuramına göre gerçekleşir.
- Tam antijenler çok valanslı, tam antikorlar ise iki valanslıdır.
- Ag'ler ve antikorlar, büyük bir ağ veya kafes oluşturacak şekilde birleşirler.
- Bu kafes yapısı, aglütinasyon, presipitasyon ve kompleman aktivasyonu gibi bağışıklık tepkilerinde önemli rol oynar.
- Kafes kuramı, bazı sınırlamalara sahip olsa da, Ag-Ab birleşmesinin anlaşılmasında önemli bir adımdır.
Serolojik Deneyler ve Mikrobik Hastalıkların Tanısı
Serolojik deneyler, enfeksiyon hastalıklarının teşhisinde önemli bir role sahip olan laboratuvar yöntemleridir. Bu deneyler, antijen-antikor etkileşimlerine dayanarak, hastalık etkeni mikroorganizmaların varlığını veya vücudun bu mikroorganizmalara karşı geliştirdiği bağışıklık yanıtını tespit etmeyi amaçlar. Serolojik deneyler, iki temel amaca yönelik olarak uygulanır:
1. Enfeksiyon Hastalıklarının Tanısında:
Bilinen Antijenlerle Antikor Araştırılması: Bu yaklaşımda, hastalık etkeni olan mikroorganizmanın bilinen antijenleri kullanılır. İnsan serumu veya diğer vücut sıvılarında bu antijenlere karşı oluşmuş antikorlar aranır. Eğer spesifik antikorlar tespit edilirse, kişinin söz konusu mikroorganizmayla enfekte olduğu veya daha önce enfekte olup bağışıklık geliştirdiği sonucuna varılabilir.
Bilinen Antikorlarla Antijen Saptaması: Bu yaklaşımda ise, hastalık etkeni mikroorganizmanın antijenlerini tespit etmek için bilinen antikorlar kullanılır. Hastalık materyallerinde (örneğin, boğaz sürüntüsü, kan, idrar) bu antikorlarla reaksiyona giren antijenler aranır. Antijenlerin tespit edilmesi, hastalığın tanısını doğrular.
2. Bakteri Tanımlanması: Serolojik Yöntemler
Serolojik deneyler, sadece enfeksiyon hastalıklarının tanısında değil, aynı zamanda bilinmeyen bir mikroorganizmanın (özellikle bakterilerin) tanımlanmasında da kullanılır. Bu süreç, bakteri identifikasyonu olarak adlandırılır ve bilinen antikorları içeren bağışık serumlar kullanılarak gerçekleştirilir.
İşleyiş:
- Hastalık Materyalinin Elde Edilmesi: Hastalıktan şüphelenilen bir örnek (örneğin, boğaz sürüntüsü, kan, idrar, doku) alınır.
- Antijenlerin Hazırlanması: Örnekten, potansiyel olarak bakteri antijenlerini içeren bir ekstrakt hazırlanır.
- Bilinen Antikorlarla Reaksiyon: Hazırlanan antijen ekstraktı, bilinen antikorları içeren bağışık serumlarla reaksiyona sokulur. Bu antikorlar, spesifik bakteri türlerine veya gruplarına karşı önceden üretilmiş ve tanımlanmıştır.
- Antijen-Antikor Bağlanması: Eğer örnekte, kullanılan antikorlara özgü antijenler varsa, antijen-antikor bağlanması gerçekleşir. Bu bağlanma, çeşitli yöntemlerle (aglütinasyon, presipitasyon, ELISA, vb.) tespit edilebilir.
- Bakteri Tanımlanması: Antijen-antikor bağlanmasının tespit edilmesi, örnekteki bakterinin, kullanılan antikorlara karşılık gelen bakteri türü veya grubu olduğunu gösterir. Bu sayede, bilinmeyen bakteri tanımlanmış olur.
Serolojik Deneylerin Önemi:
- Erken Teşhis: Bazı enfeksiyon hastalıklarında, klinik belirtiler ortaya çıkmadan önce antikorlar oluşabilir. Serolojik deneyler, bu erken dönemde enfeksiyonu tespit ederek erken tedaviye olanak tanır.
- Geçmiş Enfeksiyonların Belirlenmesi: Kişinin daha önce geçirdiği enfeksiyonlara karşı geliştirdiği antikorlar, uzun süre vücutta kalabilir. Serolojik deneyler, bu antikorları tespit ederek kişinin geçmişte hangi enfeksiyonları geçirdiğini belirlemeye yardımcı olur.
- Bağışıklık Durumunun Değerlendirilmesi: Aşılama sonrası veya hastalık sonrası bağışıklık yanıtının etkinliği, serolojik deneylerle ölçülebilir. Bu, aşılama programlarının başarısını değerlendirmek ve bireylerin bağışıklık durumunu takip etmek için önemlidir.
- Epidemiyolojik Araştırmalar: Serolojik deneyler, toplumdaki enfeksiyon hastalıklarının yaygınlığını ve epidemiyolojik özelliklerini belirlemek için kullanılabilir.
Serolojik Deneylerin Çeşitleri:
Serolojik deneyler, kullanılan yöntem ve amaçlara göre çeşitlilik gösterir. Bazı yaygın serolojik deneyler şunlardır:
- ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay)
- İmmünoblotting (Western Blotting)
- Aglütinasyon Testleri
- Presipitasyon Testleri
- Kompleman Fiksasyon Testi
- Nötralizasyon Testleri
Yorum Gönder