Mantarlara Karşı Bağışıklık ve Mikotoksinler PDF

Mantarlara karşı immunite ve Mikotoksinler Prof. Dr. Mehmet Demirci Kırklareli Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı Mantarların Genel Özellikleri-1 Doğada mantarlar ile oldukça sık karşılaşır ve onlarla içice yaşarız. Gıda maddeleri üzerindeki küfler bu...

Mantarlara karşı immunite ve Mikotoksinler Prof. Dr. Mehmet Demirci Kırklareli Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı Mantarların Genel Özellikleri-1 Doğada mantarlar ile oldukça sık karşılaşır ve onlarla içice yaşarız. Gıda maddeleri üzerindeki küfler bunun en çarpıcı örneği Mantarlar nemli ortamda (%70) daha iyi ürer Mantarlar, bakterilerin aksine asidik ortamda kolayca ürerler  MANTARLAR Mayalar, Küfler ve Dimorfik mantarlar * Mantarlar immun sistemi bozulan hastalarda fırsatçı mantar enfeksiyonu olarak karşımıza çıkar * Ökaryot hücre yapısında olduklarından tedavileri bakteriyel enfeksiyonlara göre daha zordur. * Nötropeninin düzelmesi fırsatçı mantar enfeksiyonlarının tedavisinde son derece önemli. FUNGAL İNFEKSİYON YA DA MİKOZLAR ÇEŞİTLİ KRİTERLERE GÖRE SINIFLANDIRIRLAR İnfeksiyon bölgesine (yüzeysel, kutanöz, subkutanöz, derin, sistemik) Edinme yollarına (Ekzojen, Endojen) Virülansına (primer ya da fırsatçı) 4 Fırsatçı mantar enfeksiyonları için risk faktörleri İmmun sistemi bozulan hastalarda hastalık oluştururlar. Özellikle nötropenik hastalar risk altındadır Kanserli hastalarda sitotoksik ilaç kullanımı, Organ nakli yapılan hastalarda immun supressif ilaç kullanımı, Uzun süreli kortikosteroid kullanımı,… Uzun süreli geniş spektrumlu antibiyotik kullanımı predispozan faktörlerdir.  Mantar patojenitesinin temel mekanizması Fungal patojenlere karşı immün yanıt genel anlamda tür ve morfolojik formları ile ilişkilidir. 1-Dokulardaki şartlara adapte olabilme (Tolerans) 2-Konağın savunmasına karşı direnç şeklinde özetlenmektedir (Direnç) 9  Mantarlara karşı bağışıklık Doğal bağışıklık Fiziksel ve anatomik bariyerler (Solunum, GIS, deri ve mukoza epitel yüzeyleri) Edinsel bağışıklık Hücresel aracılıklı immunite önemli Th1 aracılıklı hücresel immunite B hücreler ve Humoral immunite daha az önemli 11 Funguslara Karşı İmmün Yanıtın Mekanizmaları; I.Antifungal – Doğal (İnnate) immün yanıt Funguslara karşı ilk savunma hattıdır ve immün yanıtı başlatır. Hazır ya da çok kısa sürede efektör olarak uyarılabilen savunma elemanlarından oluşur. II.Antifungal – Kazanılmış (Adaptif) immün yanıt Fungal antijenlerin tanınması ve sunumu sonrası aktive olan, uzun süreli, özgül ve daha etkin bir immün yanıttır. Duruma göre işlenip hazırlanmış savunma elemanlarından oluşur. 12 FUNGAL İMMÜN YANITIN ELEMANLARI 13 Konak Hücre Reseptörleri (Patern Tanıyan Reseptörler PRR) C-Tipi lektin reseptörleri (Dectin 1,2, Dc-Sign, MBL, Langerin) Toll benzeri reseptörleri (2,4,9) NOD benzeri reseptörler Galektin ailesi reseptörleri CD11b/CD18 (MAC-1, CR3) İntegrin reseptörleri. 14 Fungal Duvar ve Diğer Yapılar (Patojen İlişkili Moleküler Patternler=PAMPs) Fungal duvar yapıları Beta-glukanlar (Beta1,3 glukanlar) Kitin (N-asetil glikozamin polimeri) Mannanlar Isı şok proteini (Hsp60) Zimosan Fungal DNA 15 PAMP’ların tanınması 16 Epitel Hücreleri Mekanik bir bariyer oluştururlar ve koruyucu inflamatuvar yanıtın başlamasında önemli rol oynarlar Candida türleri epitel hücrelerini indüklenmiş endositoz ve aktif penetrasyonla geçebilirler Epitel hücreleri de Candida türlerine NFκB aktivasyonu ve sitokin üretimi ile yanıt verir Akciğer epitel hücreleri bariyer oluşturma yanında, Aspergillus türlerinin konidyalarını da fagosite edebilir. T-hücre toleransının indüksiyonu için gerekli mekanizmayı sağlayarak fungal çoğalmayı kısıtlar ve anti-fungal immün yanıtı başlatırlar. 17 Monosit ve Makrofajlar Myeloid seri kökenli hücreler Periferik dolaşımda kısa ömürlü monositler, dokularda makrofajlara ulaşır ve farklı isimler alırlar. (Kuppfer, Osteoklast, Mikroglia, Alveolar makrofaj) Göç ettikleri mikroçevreye göre değişim gösterirler ve buna bağlı olarak farklı koşullarda farklı özellikler gösterirler. Aktivasyonlarında temel uyaranları hücresel immünite hücreleri olup, alternatif olarak humoral yolla da uyarılabilirler. 18 NÖTROFİLLER En önemli fagositik hücrelerden birisidir Fungal infeksiyonlardaki önemi nötropenik olgularda daha iyi anlaşılmakta İnfeksiyon-inflamasyon alanına yönlendirilmelerindeki temel kemokin CXCL8 olup infeksiyon alanında aktivasyonlarının en önemli sonucu fungal yapıların fagositozudur Funguslara karşı genel öldürme mekanizmaları arasında reaktif oksijen ve nitrojen ürünleri yer alır. NADPH oksidaz ve myeloperoksidaz eksikliğinde Kronik Granülomatöz Hastalık gelişir ve invaziv fungal infeksiyonlara yatkınlık vardır. 19  Mantarlara karşı doğal bağışıklıkta önemli olan hücreler -Makrofajlar Cryptococcus ve Pneumocystis -Nötrofiller Candida albicans ve Aspergillus fumigatus DENDRİTİK HÜCRELER Antijen sunan hücrelerdir Deri, mukoza, solunum sistemi gibi periferal bölgelerde bulunurlar (beyin, göz, testis hariç) Funguslara karşı savunmada T hücrelerin aktivasyonunda en önemli rolü oynayan hücrelerdir. Tanıma – Opsonizasyon - İnflamatuar mediatör salınımı Fungal antijenik bilginin yardımcı T-lenfositlere (Th) aktarımı Regulatör T lenfositlerinin indüksiyonu 21 DOĞAL ÖLDÜRÜCÜ HÜCRELER (NK HÜCRELER) Antijenden bağımsız olarak patojenlere karşı hızlı immün yanıtta rol alırlar Enfekte hücreleri algılar ve hücre ölümünü tetiklerler B ve T hücrelerin yokluğunda onların bazı fonksiyonlarını üstlenirler Candida türleri ile karşılaşan NK hücre aktivasyonu sonucu yüksek miktarda; GM:CSF, IFN-gamma ve TNF-alfa üretimi meydana gelir NK hücre fagositozu Candida türlerinde büyümeyi engelleyemez ama antifungal aktivite hücre dışı perforinlerin üretimi ile olur. Aspergillus infeksiyonlarını kontrol etmede IFN-gamma çok önemlidir. Aspergillus türleri ile karşılaşan NK hücrelerinden yüksek miktarda IFN- gamma üretimi indüklenir. İnterferon gama, T yardımcı hücreleri (Th1 hücreleri) tarafından salgılanan güçlü bir immünostimülatördür. Yani, bağışıklık sistemini uyaran ve aktive eden bir moleküldür. Özellikle hücre içi patojenlere (örneğin, bakteriler, virüsler ve mantarlar) karşı etkilidir. 22 T-Helper-1 Hücreleri (T Lenfositler) Çoğu fungal infeksiyona karşı koruyuculuğun ortak paydası Th1 yönünde kontrollü bir aktivasyondur. Bu yanıt; IFN-gamma, IL-12, TNF-alfa ve GM-CSF üretimi ile karakterizedir ve antifungal immünite için gereklidir. Nötrofil göçü ve adherans sağlanır ve opsonize antikor üretimi artar. Th-1 hücreler fagositlerin infeksiyon bölgesinde aktivasyonu için gereklidir. Bu nedenle T-hücrelerin efektör fagositlere aktive edici sinyalleri göndermesinde yetersizlik ağır infeksiyonlara yatkınlık sağlar. Antifungal ajanların terapötik etkinliği sınırlı kalır ve persistan infeksiyonları gelişir. Lokal (yüzeysel) ve sistemik fungal enfeksiyonlarda gelişen yanıtlar farklıdır 23 Fungusların İmmün Sistemden Kaçış Mekanizmaları Funguslar Doğal İmmün sistemden kaçmak için mekanizmalar geliştirmişlerdir; 1. İmmün mekanizmaları aldatmak (maske oluşturarak gizlenmek) Mikroorganizmalar kendine bir kılıf-kamuflaj geliştirerek immün sürveyanstan kaçmaya çalışır. En iyi örneği C. neoformansın kalın polisakkarid kapsülüdür. 27  2. İmmün mekanizmaları kontrol eder ve lehine çevirir. C. albicans hücre duvar komponentleri Beta 1,2 glukanlar NO ve TNF sentezlerini inhibe eder. 3. Fungal kaynaklı uyarılar makrofajlar tarafından direkt olarak fagositozla uzaklaştırılarak konak hücre harabiyeti önlenir ve bu da anti-fungal inflamasyonun oluşmasını engeller. 28 Mikotoksinler Mikotoksinlerin genel özellikleri-1 Küfler tarafından üretilen toksinler (zehirli bileşikler) mikotoksinler olarak bilinir. Mikotoksinler küflerin ikincil metabolitleri olup hayvanlar ve insanlar üzerinde toksik etkilidir. Mikotoksin terimi Yunanca'da mantar anlamına gelen 'mykes' ve Latince'de zehir veya toksik anlamına gelen 'toxicum' kelimesinden türetilmiştir. Mikotoksinierin hayvanlar ve insan sağlığı üzerindeki toksik etkileri mikotoksikozis olarak tanımlanır. Küflerin hepsi, yani bütün küf cins ve türleri mikotoksin üretmezler. Küflerin görünüşü, kokusu ve tatlarına bakılarak mikotoksin ürettiklerini söylemek olanaksızdır. Bazı besinler görünür küf taşımaksızın da mikotoksinleri içerebilirler Mikotoksikozislerin Genel Özellikleri-2 Mikotoksinler bulaşıcı değildir Mikotoksikozis üzerine ilaç ve antibiyotik tedavisinin çok az etkisi vardır veya hiç etkisi yoktur Mikotoksikozislerin yaygın görülmeleri genelde mevsime bağlıdır Salgın şeklinde görülmeleri kontamine olmuş bir besin veya yemle ilişkilidir Toksisitenin derece ve şiddetini sık olarak konağın yaşı cins ve beslenme durumu etkilemektedir Duyarlı besin veya yemin incelenmesi ile küflerin bulunma durumu ve aktiviteleri açığa çıkarılabilir.  Aflatoksinler * Mantarlar tarafından oluşturulan 300 den fazla mikotoksin varlığı bilinmektedir. * Bu gün üzerinde en fazla üzerinde durulan mikotoksinlerden birisi aflatoksinlerdir. * Aspergillus flavus kültürlerinin yaklaşık %35’inin , Aspergillus parasiticus kültürlerinin ise önemli bir bölümünün aflatoksin oluşturduğu bilinmektedir.  Aflatoksinler İlk olarak Aspergillus flavusdan izole edilen bu toksin altı gruba ayrılır. B1, B2, G1, G2, M1 ve M2. Bitkisel ürünlerde farklı oranlarda bulunmakla birlikte B1 en fazla bulunan ve en toksik etkiye sahiptir. B ve G floresans ışık altında rengini belirtirken, M1 ve M2, süt veren hayvanların B1 ve B2’yi metabolize etmesi sonucu sütlerine salgılanması ile gelişir. Numara 1 yüksek, 2 daha düşük toksisiteyi belirtir.  Doğal olarak mısır, yer fıstığı, pamuk tohumlarının kontaminantı olarak bulunmuştur. Aflatoksinlerin gıda maddelerinden tam olarak elimine edilmesi mümkün değildir. Bu nedenle FDA belirli bir düzeye kadar gıdalarda (20ppb, sütte