7. İmmünoloji-1 (İmmün Sistem Organ ve Hücreleri) PDF

İMMÜNOLOJİ-1 (İmmün sistem organ ve hücreleri) Öğr. Gör. Dr. Hamiyet ECİROĞLU SARBAN Sağlık Hizmetleri MYO Tıbbi Laboratuvar Teknikleri Programı Mikrobiyoloji Dersi İMMUNOLOJİ Bağışıklık bilimi Canlıların yabancı maddelere reaksiyon vermesini...

İMMÜNOLOJİ-1 (İmmün sistem organ ve hücreleri) Öğr. Gör. Dr. Hamiyet ECİROĞLU SARBAN Sağlık Hizmetleri MYO Tıbbi Laboratuvar Teknikleri Programı Mikrobiyoloji Dersi İMMUNOLOJİ Bağışıklık bilimi Canlıların yabancı maddelere reaksiyon vermesini inceler. İmmünoloji Vücudun kendini yabancı maddelere ve enfeksiyon etkenlerine karşı koruma ve savunma yeteneğine immünite(bağışıklık) denir. Bu amaca yönelik gelişen olayların tamamına immün yanıt denir. Bir konaktaki tüm immün yanıt mekanizmalarını ve sonuçlarını inceleyen bilim dalına immünoloji denir. İmmün sistemi oluşturan organ, doku, hücreler ve çeşitli moleküller mevcuttur. İmmünoloji İmmün sistemin en önemli özellikleri!!! Yabancı maddeleri(antijen) kendi yapılarından ayırt edebilmek, Yabancı maddeleri tanıyarak vücuttan elimine edebilmek, Aynı antijenle tekrar karşılaştığında onu hatırlayarak(immünolojik bellek) enfeksiyona direnç göstermek. İmmün Sistem Organları Primer görevleri ne olursa olsun bağışıklık ile ilgili olayların yoğunlaştığı organların tümü immun sistem organları veya lenfoid organlar olarak adlandırılır. 1. Primer lenfoid organlar Fötal hayatta karaciğer, dalak Doğumdan sonra(erişkin) kemik iliği ve timus Kuşlarda B.fabricius kesesi 2. Sekonder lenfoid organlar Lenf düğümleri Primer lenfoid organlarda oluşan Dalak lenfositler, sistemik MALT(Mukoza ilişkili lenfoid doku) dolaşım ile sekonder organlara gider. 1.Primer Lenfoid Organlar Kemik iliği: Hematopoez; kan hücrelerinin yapımıdır. Fetal hayatta tüm kan hücrelerinin yapımı; vitellüs kesesi, fetal karaciğer ve dalakta gerçekleşir. Zamanla bu görevi özellikle düz kemiklerdeki kemik iliği üstlenir. Ergenliğe doğru hematopoez sternum, vertebralar, iliak kemikler ve kostalardaki kırmızı kemik iliğinde gerçekleşir.  1.Primer Lenfoid Organlar Kemik iliği: B hücre gelişimi görevini doğumdan sonra büyük ölçüde sadece kemik iliği üstlenir, diğer lenfoid organların bazı bölümleri de yardımcı olur. Kemik iliğinde bulunan hematopoetik kök hücreleri farklılaşarak çeşitli kan hücrelerini oluşturur. B hücrelerinin yanı sıra, olgun T hücreleri ve plazma hücreleri de içerir. 1.Primer Lenfoid Organlar Timus: Timus torasik boşlukta, kalp ve büyük damarların önünde, anterior mediastende bulunan iki loblu bir organdır. 1.Primer Lenfoid Organlar Timusun görevleri: Kök hücrelerinden T lenfositlerini meydana getirerek hücresel bağışıklık oluşumunu sağlar. Kemik iliğinden gelen lenfoid öncü hücreler makrofajları oluşturur. Makrofajları sayesinde patojen ve saprofit mikroorganizmaları fagosite eder, Lenfoid organlarda hücrelerin olgunlaşmasını sağlayan timik hormonlar sentez eder. 1.Primer Lenfoid Organlar B. fabricus Kanatlılarda kloak bölgesinin tam üzerinde konumlanan ve yuvarlak, kese şeklinde bir organ olan Bursa fabricius ‘tan gelir. B lenfositi öncü hücrelerinin olgunlaşma ve farklılaşma süreçlerini tamamlayarak, yüzeylerinde antijen reseptörleri taşıyan olgun B lenfositlerine dönüştükleri merkezi lenfoid organdır.  2.Sekonder Lenfoid Organlar Lenf Düğümleri( Lenf nodları): İnsanda 2-10 mm çapında olan lenf düğümleri yuvarlak/böbrek /fasülye şeklinde olup hilus adı verilen girintilere sahiptir. Lenf düğümleri kapsüllü olup lenfositler, makrofajlar ve dendritik hücreler içerir. Lenf nodları, doku boşluklarına giren ve fagositik hücreler tarafından yakalanan antijenlerin taşındığı, hapsedildiği ve Özgül(edinsel) immün yanıtın oluştuğu bölgelerdir. 2.Sekonder Lenfoid Organlar Lenf nodları; Lenf düğümlerinin korteksinde B lenfositleri; Parakorteksinde T lenfositleri ve makrofajlar; Medulla bölgesinde ise plazma hücreleri bulunmaktadır. Sıvısal bağışık yanıtta (humoral) Korteks: B hücreler +Bellek B hücreler aktiftir. Medulla:Plazmositler aktiftir. Hücresel bağışık yanıtta Parakortikal bölge aktiftir. 2.Sekonder Lenfoid Organlar Dalak Kanı filtre etmek, kan kökenli antijenleri yakalamak ve böylece sistemik enfeksiyonlara cevap vermekle görevlidir. Bu immunolojik fonksiyonların yanısıra dalak trombositler, eritrositler ve granülositler için de bir kaynak oluşturur. 2.Sekonder Lenfoid Organlar Dalağın özellikleri Periferik lenfoid organlardandır. Sekonder lenfoit organların en büyüğüdür. Bağ dokusundan yapılmış bir kapsül ile çevrilmiştir. Dalaktaki hücrelerin yaklaşık %50’si B lenfositleri, %30-40’I T lenfositleridir. Trabeküllerle loblara ayrılmıştır. 2.Sekonder Lenfoid Organlar Dalağın yapısı; Kırmızı Pulpa: Bol miktarda sinüsler, eritrositler, makrofajlar bazı lenfositler ve az miktarda diğer hücreler bulunur. Ak Pulpa: Lenfoid hücreler bulunur. Ayrıca yaşlanmış eritrositleri de toplar ve ortadan kaldırır.  2.Sekonder Lenfoid Organlar Mukoza İlişkili Lenfoid Doku (MALT) Sindirim, solunum ve ürogenital sistemleri döşeyen müköz membranlar 400 m2ye yakın bir alan oluşturur. Pek çok patojen için ilk giriş yeridir. Kısaca MALT adı verilen bir grup organize lenfoid doku bu membranların savunmasını üstlenir. MALT; mukozalarda bulunan gevşek lenfoid hücre kümeleri, biraz daha organize intestinal villus dokuları ile daha iyi organize olmuş tonsiller ve Peyer plakları gibi yapılardan oluşur MALT MALT’da bulunan plazma hücresi sayısı dalak, lenf düğümleri ve kemik iliğinde bulunanların toplamından fazladır, Antikor üreten bu hücreler MALT’ın vücut savunmasındaki en önemli fonksiyonunu üstlenmişlerdir. İmmün sistem organları İmmun Sistemin Hücreleri İmmün sistem hücrelerinin tümünü lökositler oluşturmaktadır. Erişkin hematopoez kemik iliğinden başlar ve diğer organların katılımıyla devam eder. Kan hücreleri Kırmızı Hücreler (eritrosit/RBC) Beyaz Hücreler (lökosit/WBC) - Granülosit -Nötrofil -Eozinofil -Bazofil -Agranülositler -Lenfosit (T ve B lenfositler) -Monosit Kan Pulcukları (trombosit/platelet/Plt) Hematopoez İmmun Sistem Hücreleri Myeloid kök hücrelerden köken Lenfoid kök hücrelerden alanlar köken alanlar Nötrofil B lenfosit Eozinofil T lenfosit Bazofil NK hücresi Monosit-Makrofaj Mast Hücreleri(kökeni belli değil) Eritrosit Platelet Doğal immun sistem hücreleri : Mononükleer Fagositler; Monosit(kanda)/makrofajlar(dokuda) Polimorfonükleer granülositler; temelde hücre dışı mikroorganizmalarla ilgili olan; polimorfonükleer nötrofiller, bazofiller ve eozinofiller; Virüsle enfekte hücrelerin öldürülmesinden sorumlu doğal öldürücü (NK) hücrelerdir. Doğal immun sistem hücreleri : FAGOSİTLER POLİMORFONÜKLEER MONONÜKLEER GRANÜLOSİTLER FAGOSİTLER NÖTROFİL MAKROFAJLAR EOZİNOFİL HİSTİYOSİT (bağ doku) KUPFFER HÜCRESİ(karaciğer) BAZOFİL MİKROGLİA (beyin) MEZENGİAL HÜCRELER(böbrek) GRANÜLOSİTLER Lobüler çekirdek yapısına sahiptirler. Sitoplazmik granülleri mevcuttur. Bütün granülositler, kemotaktik faktörlerin varlığında kandan dokulara geçerek enfeksiyon bölgesine gitme yeteneğine sahiptir. Karakteristik yüzey belirteci: CD15+ Nötrofiller: 3-5 lobüler çekirdeği vardır. Sitoplazmadaki granülleri; asit hidrolazlar, myelopreoksidaz, laktoferrin ve lizozim içerir. Granüller standart boyalarla (Wright ya da Giemsa) genellikle nötr (renksiz) boyandığı için bu isimle anılırlar. Nötrofillerin en önemli görevi fagositozdur. Vücuda giren yabancı moleküllere ilk ve en hızlı fagositozu yaparlar (ilk savunma hattı). Yangı olaylarına katılırlar. Kanda en fazla bulunan lökositlerdir(%50-70).  Nötrofiller Nötrofil işlevinde kalıtsal bir bozukluk, bakteri kökenli infeksiyonların üstesinden gelinmesini zorlaştırır ve tedavi edilmezse ölümle sonuçlanır. Eozinofiller: Çift çekirdekli lobüler hücrelerdir. Sitoplazmalarında çok yoğun olarak membrana bağlı büyük granüller taşırlar. Granüllerinde eozinofil peroksidaz, asit fosfataz vb. enzimler bulunur. Granüller Wright ya da Giemsa boyalar ile kırmızı- pembe (asidik) boyanır. Kemik iliğinde üretilir; Dalakta olgunlaşır. Deri ve mukozalarda lokalize olurlar. Eozinofiller: Pirimer olarak alerjik reaksiyonlar ve parazitlere karşı savunmada rol alır. Yani primer fonksiyonu fagosite edilemeyecek kadar büyük olan antijenik yapılara (örneğin helmintler gibi) tutunarak granül içeriklerini boşaltmalarıdır. Diğer fagositer hücrelerden farklı olarak granül içeriği fagositik vakuol yerine hücre dışına boşaltmalarıdır. Birincil görevleri olmamakla beraber eozinofiller, mikroorganizmaları fagosite etme ve öldürme yeteneğine de sahiptir. Bazofiller: Dolaşımda çok az sayıda bulunurlar, fagositoz yapmazlar. Tek çekirdeklidir. Granül içeriği olarak asit fosfataz, alkalin fosfataz, peroksidaz gibi enzimlerdir. Granüller Wright ya da Giemsa boyalar ile mavi-siyah (bazik) boyanır.  Bazofiller Bazofillerin temel fonksiyonu yüzeyinde en az iki IgE molekülünü çapraz bağlayan antijenik yapıların üzerine granül içeriğinin boşaltılmasıdır. Allerjik reaksiyonlar ve parazitlere karşı yanıtta görev alır.  Mast Hücreleri: Dokudaki mast hücrelerinin dolaşımdaki bazofillerden köken aldığı düşünülmektedir. Doku mast hücreleri iki tiptir: Birincisi mukozalarda bulunur, Diğeri konnektif dokularda (bağ doku) yer alır. Hücre yüzeyinde IgE antikorlarının bağlanacağı reseptörler, sitoplazmalarında histamin ve heparin granülleri bulunmaktadır. Primer işlevi, alerjik ve parazitik reaksiyonlar. Ayrıca inflamasyonun başlamasında rol alır. Mast Hücreleri Bazofillere benzer ancak kökeni açıklık kazanmamıştır. Bağ doku mast hücreleri: 20 µm çapındadır. Sitoplazmaları büyük granüllerle doludur (histamin- heparin içeriği) Ömürleri 6 aydan fazladır. Alerjik ve yangısal reaksiyonlara katılır. MONOSİT ve MAKROFAJLAR Monositler myeloid kök hücreden gelişirler. Kanda bulunduklarında monosit, dokularda makrofaj adını alırlar. Karakteristik yüzey belirteci CD14+ Monositlerin sayısı, enfeksiyon, inflamasyon ve bazı kanserlerde artar. Makrofajlar bulundukları ortama göre farklı morfolojik yapıda ve büyüklüktedir. İntrasitoplazmik organelleri fazladır. Ömürleri ortalama 100 gündür. Makrofajlar: Histiyosit (bağ doku) Kupfer hücresi (karaciğer) Mikroglia (beyin) Mezengeal hücreler(böbrek) Osteoklast (kemik) Alveolar makrofajlar (akciğer)  Makrofajlar Başlıca görevleri : Fagositozis :Nötröfillerden daha geç fagositoza başlarlar, ancak ömürleri boyunca sürekli ve defalarca fagositoz yaparlar. Antijen işleme ve sunma Sitokin sentezi Yara iyileşmesi  Makrofajlar fonksiyonlarına göre gruplandırılır; Fagositik makrofajlar; antijenlerin fagositozu ve öldürülmesi Antijen sunan hücreler; antijenlerin fagositozu, işlenmesi ve T hücrelerine sunulması Monosit ve makrofajların yüzeyinde, antijenin tanınması ve T hücrelerine sunulmasında gerekli olan çok çeşitli moleküller vardır: MHC I-II, opsonin reseptörleri, lektinler, Tool like reseptörler(TLR), adezyon molekülleri, koaktivasyon molekülleri vb.  Mikroorganizmaların monosit/makrofajlar tarafından fagositozu, inflamatuvar reaksiyonları başlatan interlökin (IL)-1, IL2 ve tümör nekrosiz faktör(TNF) gibi sitokinlerin salgılanmasını tetikler. NK ve T hücreleri tarafından üretilen gama interferon (IFN-γ) makrofajların öldürücü etkisini artırır ve Th1 yanıtını artıran daha fazla IL-12 salgılanmasına yol açar. Aktive makrofajlar, salgıladıkları çeşitli kemokinler ile nötrofiller, olgunlaşmamış dendritik hücreler, NK hücreleri ve aktive T hücrelerinin bölgeye çekilmesini sağlayarak lokal inflamatuvar reaksiyonu güçlendirirler. Doğal Öldürücü (Natural-Killer= NK) Hücreler: Doğal immün yanıtta rol oynar, ancak T ve B lenfosite benzer. Bu hücreler hedef hücreyi sitoplazmik granülleri ile öldürürler. Hedef hücre apoptozis ile yok edilir. Bu hücreler kendine özgü granüllere sahip olan büyük lenfosit hücreler olarak kan dolaşımıyla dolaşırlar. NK hücreleri Yanıtı antijene özgü değildir ve MHC ile antijen sunumuna gerek yoktur. NK hücrelerinin aktivasyonu, IFNα/β, TNF-α, IL-2, IL- 12, IL-15 ve IL18 ile olur. Öldürme olayı, Hedef hücre ile direkt temas sonucu NK hücrelerinin granüllerinde bulunan perforin ve granzimler gibi sitotoksik granüllerin salgılanması ve apopototik sinyallerin indüklenmesi sonucu gerçekleşir. NK hücreleri Görevleri: Viral enfeksiyonlara karşı erken hücresel yanıttan, Anti-tümör aktiviteye karşı inflamatuvar yanıttın, Bakteriyel ya da protozoal enfeksiyonlara karşı inflamatuvar yanıtın artırılmasından sorumludur. Kanser gibi anormal hücreleri veya herpes ile infekte olmuş hücreleri tanıyarak öldürürler. Edinsel immün sistem hücreleri: LENFOSİTLER: Lenfoid Seri Hücreleri: Lenfositler: Spesifik bağışıklık hücreleridir. 7-15 µm çapında küresel hücrelerdir. B ve T lenfositler ve diğer alt gruplardan oluşur. Lenfositlerin büyük çoğunluğu birincil ve ikincil lenfoid organlarda günlük olarak üretilirler ( timus ve postnatal kemik iliği). Bazıları dolaşım yoluyla ikincil lenfoid organlara göçerler (örn; dalak, lenf nodu). Lenfositler: Ortalama erişkin bir insan yaklaşık 2x1012 lenfoid hücreye sahiptir ve lenfoid organların tamamı vücut ağırlığının yaklaşık %2’sini oluşturur. Olgun lenfositlerin çoğu uzun ömürlüdür ve yıllarca hafıza hücreler olarak kalırlar. Lenfositler; olgunlaşma, seçme, fonksiyon ve son farklılaşmış hücrelerin yerleştirilmesinde rol oynarlar.  B Lenfositleri: Hümoral immun yanıtta görevlidir. Kemik iliğinden kaynaklanıp erken dönemdeki olgunlaşmalarını burada tamamlarlar. Vücutta antikor oluşturabilen tek hücre topluluğudur. Uyarılmış B lenfositleri plazma hücrelerine dönüşür.  Plazma Hücreleri 8-9 µm çapında ovoid yapılıdır. İntrastoplazmik organelleri zengindir. Protein (Antikor)sentezinde görevlidir. Ömürleri 3 gün-4 haftadır. T Lenfositleri: Hücresel immun yanıtta görevlidir. T Lenfositleri: 1. Yardımcı T lenfositleri (T helper=Th): Humoral ve hücresel immun yanıtta etkindir. Th1 hücreler: - IL2, INF-gama sentezler. - Hücresel bağışıklığı başlatır. Th2 hücreler:- IL-4,IL-5,IL-10,IL-13 sentezler. - Humoral bağışıklığı uyarır. Th0 hücreler: Th1 ve Th2 öncüsüdürler.  T Lenfositleri: 2. Sitotoksik T lenfositleri: Hücre içinde bulunan patojenlere karşı etkilidir. Yabancı organ transplantlarına karşı Kanser hücrelerine karşı Otoreaktif T lenfositlere karşı(supresör hücreler) Stoplazmalarında perforin ve granzim içeren granüller bulunur Hedef hücreyi apoptosis ile yok eder. T Lenfositleri Apoptozis: Programlanmış hücre ölümü  T lenfositleri: 3. Bellek Hücreleri: B ve T lenfositlerinin bir kısmı bu hücrelere farklılaşırlar. Aynı antijenin 2. defa girişinde aktive olurlar. Trombositler: Trombositler en küçük hücrelerdir. Sayıları 1 mm3 kanda 150000-400000 arasında değişir, Bu hücreler de kemik iliğinde yapılırlar. Trombositlerin, biribirine ve zedelenen damardan açığa çıkan kollagene yapışma ve kümeleşme yetenekleri vardır. Bu özellikleri ile günlük, olağan hafif travmalarda ortaya çıkan kılcal damar yırtılmalarında tıkaç görevi yapar ve damardan kan sızmasını önlerler.  Trombositler Büyük damar haraplanmalarında tıkaç görevi yanında salgıları ile kanamanın durdurulması ve pıhtılaşmanın gerçekleşmesinde etkin rol oynarlar. Pıhtının oluşmasında ve yapısında belki de en önemli görevi trombositler üstlenmişlerdir.  Trombosit Trombositler, kesik damar yüzeyinde birikip hem birbirlerine hem de damar duvarına yapışırlar ve ilk tıkacı oluştururlar. Trombositlerin bu biçimde kümeleşmelerine “agregasyon”denir. Trombositlerin sayısı 1 mm-1′de 100000′in altına düşerse kanama artar. Bu sayının 50000′in altına düşmesi durumunda kendiliğinden gelişen öldürücü kanamalar olur.