İmmünolojiye Giriş - Temel PDF

İMMÜNOLOJİYE GİRİŞ Temel Kavramlar Prof. Dr. Canan Külah Tıbbi Mİkrobiyoloji AD Ders içeriği §İmmunoloji ile ilgili tanımlar §İmmun sistem hücreleri §Doğal ve edinsel immunite 2 Mikroplarla çevrili bir dünyada yaşıyoruz Vücudumuz sürekli olarak enfeksiyon etkeni mikroorganizmalarla karşılaşıyor Mikr...

İMMÜNOLOJİYE GİRİŞ Temel Kavramlar Prof. Dr. Canan Külah Tıbbi Mİkrobiyoloji AD Ders içeriği §İmmunoloji ile ilgili tanımlar §İmmun sistem hücreleri §Doğal ve edinsel immunite 2 Mikroplarla çevrili bir dünyada yaşıyoruz Vücudumuz sürekli olarak enfeksiyon etkeni mikroorganizmalarla karşılaşıyor Mikroplara karşı kendi organizmamızı nasıl koruyoruz? Patojenleri nasıl tanıyor ve ortadan kaldırıyoruz? Enfeksiyon hastalıklarına karşı nasıl bağışıklık geliştiriyoruz? Enfeksiyon etkeni mikroorganizmalar Virüs, bakteri, mantar ve parazitler Savaş…...... Organizma kendini, devamlı bir saldırı halinde bulunan patojenlere karşı nasıl savunuyor? İmmün sistem ◦ Enfeksiyonlara karşı savunmayı sağlayan hücreler, dokular ve moleküllerin toplamı İmmünoloji ◦ İmmün sistemin kendisi ve enfeksiyon etkeni olan patojenlere verdiği yanıtların tümünü inceleyen bilim dalı İmmünite (bağışıklık) § özellikle bulaşıcı hastalıklara karşı direnç İmmün yanıt (bağışık yanıt) § potansiyel bir patojene karşı oluşturulan yanıt §Kendine ait olmayan yabancıları ayırt etmek-tehlikeyi fark etmek «Etkisiz hale getirmek ya da vücuttan atmak» İmmünoloji çalışma alanları Mikroorganizma-konak ilişkisi İnfeksiyon hastalıklarından korunma, aşılar Allerjik olaylar Kan grupları, transfüzyon ve transplantasyon Otoimmun hastalıklar Tümör immünolojisi Organ transplantasyonu Bağışıklık sisteminin görevleri ükendinden olanı ve olmayanı ayırt etme üimmün efektör fonksiyonları (yabancıyı ütümörlere karşı savunma üorgan nakillerinde yabancı dokuya karşı reaksiyon üimmün regülasyon übellek oluşumu İmmün sistem dokuları Primer lenfoid organlar ◦ Fötal hayatta: karaciğer ve dalak ◦ Doğumdan sonra: kemik iliği ve timus ◦ Kuşlarda; Bursa fabricius kesesi Sekonder lenfoid organlar (antijenlere karşı lenfosit cevabının başlayıp geliştiği dokular ) ◦ Lenf düğümleri, dalak, mukozal immün sistem §Vücut bulaşıcı mikroorganizma ve onların toksinlerinden bağışıklık sistemini oluşturan çeşitli hücreler ve moleküller sayesinde korunur 1. Doğal olarak varolan (doğal) 2. Sonradan edinilmiş (kazanılmış/ edinsel/özgül) bağışıklık türleri vardır Doğal immünite Yabancılığın her şekline yanıt verebilecek fiziksel, hücresel ve kimyasal rolleri içeren bir yapıdadır Seçici değildir Kazanılmış (edinsel, özgül) immünite Mikropların antijen olarak isimlendirilen moleküler bileşenlerine karşı son derece özgül yeni yanıtlar geliştirme yeteneğindedir Her yeni antijene karşı hücresel yanıtlar ve antikorların oluşumunu tetikler Sahip olduğu bellek özelliğiyle, istilacı mikroorganizma ile tekrar karşılaştığında onu hatırlar ve hızla ortadan kaldırır İlk savunma? Anatomik ve kimyasal engeller enfeksiyona karşı ilk savunmadır Deri, mukoz, mukus, enzimler, düşük pH, antimikrobiyal peptidler Enfeksiyon ajanlarına karşı mekanik engeller Solunum yollu Mukus tabakası ve kıllar, lizozim ve IgA, solunum yolu epitelinde bulunan titrek tüylü hücreler, alveoler makrofajlar Sindirim yolu Tükürük (H2O2, salgısal IgA, lizozim), mide sıvısının asitliği, barsaklarda bulunan mukus, barsak normal florası, barsağın mukoid salgısı (lizozim , salgısal IgA, diğer proteolitik enzimler, safra) Ürogenital sistem İdrarın yıkayıcı etkisi ve asit pH’sı, Üretra salgısının antimikrobiyal etkisi , idrar kesesi epitelinin yapısı, vaginanın epitel yapısı ve pH, prostat sıvısında lizozim ve spermin Konjuktiva Göz yaşının yıkayıcı etkisi, lizozim, sekretuvar IgA Dış kulak Mum özelliğindeki madde Bağışıklık yanıtı antijen ve immünojenlere karşı gelişir! İmmunojen ◦ İmmun yanıt meydana getirme yeteneğindeki herhangi bir maddedir Antijen ◦ Lenfosit reseptörleri veya antikorlar gibi immün sistemin bileşenlerine özgül olarak bağlanabilen herhangi bir ajan veya moleküldür § Her immünojen bir antijendir § Antijen her zaman immünojen olmayabilir Neler antijen olabilir? Antijenler -Proteinler : en güçlü antijenler, immünojenik -Karbohidratlar (polisakkaritler): potansiyel olarak antijenik -Lipidler: genellikle immunojenik değil -Nükleik asitler: zayıf immunojen Bakteri antijenleri Kirpik ve fimbriya Kapsül Hücre duvarı Hücre dışına salınan enzim ve toksinler Spor antijenleri Epitop ya da determinant (belirtici) gruplar Antijenin immün sistem tarafından tanınan bölgesidir Efektör Hücreler Mikropları yok eden hücreler (Lenfositler ve lökositler) BAĞIŞIK YANITIN OLUŞUMU Antijen moleküllerini üç olasılık beklemekte Hücre dışında sindirim ve metabolize edilme Fagositik hücrelerce yıkıma uğratılma Lenfositlere sunulma Kan komponentlerini hatırlayalım J ◦ PLAZMA (SIVI KISIM) ◦ HÜCRELER ◦ ERİTROSİTLER ◦ TROMBOSİTLER ◦ LÖKOSİTLER ◦ MONOSİTLER ◦ DENDRİTİK HÜCRELER ◦ GRANÜLOSİTLER ◦ NÖTROFİL ◦ BAZOFİL ◦ EOZİNOFİL ◦ LENFOSİTLER ◦ DOĞAL ÖLDÜRÜCÜ HÜCRELER(NATURAL KİLLER) ◦ B LENFOSİTLERİ ◦ T LENFOSİTLERİ (CD4 YARDIMCI) (CD8 SİTOTOKSİK/SUPRESÖR) İmmün sistem elemanları Tüm immün sistem hücreleri kemik iliğinden köken alır Monosit-makrofaj ? J İmmün sistem hücreleri-tümü Lenfosit olgunlaşması ve dolaşım Doğal bağışıklık § Organizmada zaten var olan bağışıklıktır, sağlıklı bireylerde her zaman bulunur Edinsel bağışıklık § Adaptif, özgül veya kazanılmış immünite olarak anılır § Etkin savunmayı sağlamadan önce lenfositlerin istilacı mikroorganizmaya uyarlanarak çoğalması ve farklılaşması gerekir Doğal bağışıklık Canlılarda doğuştan var olan, onları mikroorganizmalara karşı koruyan yapısal ve genetik özelliklere bağlı dirençtir Savunmanın ilk aşamasını oluşturur Olay özgül değildir Enfeksiyon ajanlarına karşı mekanik engeller (deri ve mukoz zarlar) Bazı hücreler (NK hücreleri) Bazı proteinler (kompleman, interferonlar) Fagositoz Yangı (inflamasyon) gibi konak savunma mekanizmalarını kapsar Doğal Bağışıklık Edinsel Bağışıklık ilk savunma mekanizması ikinci savunma sistemi hızlı yavaş patojene özgül değil patojene özgül bellek yok bellek var, klonal çoğalma Dendritik hücreler doğal ve edinsel bağışıklık arasında köprü görevine sahiptir Nötrofil-Eozinofil-Bazofil-Monosit Dendiritik hücre B hücresi-T hücresi Doğal Bağışıklık mekanizmaları Fagositoz ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ Aktivasyon Kemotaksi Bağlanma Yutma Sindirme Eliminasyon Fagositler: Monosit /Makrofajlar Nötrofiller, eozinofiller Doğal Bağışıklık mekanizmaları Mikrop Algılayıcılar Fagositer hücrelerde PRP «Patojen algılayıcı partiküller» (“Pattern recognition receptors”)bulunur PAMP «Patojenle alakalı moleküler paternler» (“pathogen associated molecular patterns”) tanırlar Özgül değildir !!! Fagositlerin tanıdığı moleküller §mannozdan zengin oligosakkaritler (memeli dokularında bulunmaz, bazı bakterilerde var) §çift-zincirli RNA (virüslerde var) §lipopolisakkaridler (bakteriler) §metillenmemiş CpG §............ Doğal Bağışıklık mekanizmaları Doğal Öldürücü Hücreler (NK hücreleri) Efektör hücreler Antijene özgül reseptörleri yok §Tümör hücrelerini §Strese girmiş hücreleri §Virüs ile enfekte hücreleri öldürür Doğal Bağışıklık mekanizmaları Kompleman 30 dan fazla proteinden oluşur Kompleman sistemi aktifleştiğinde bir dizi biyokimyasal olay gerçekleşir Membranda delikler açılır. Sonuç: patojenin parçalanması (lizis) ya da hasarı Doğal Bağışıklık mekanizmaları Sitokinler: inflamasyonun medyatörleri: Sitokinler doğuştan ya da edinilmiş bağışıklık sistemine ait hücreler tarafından salınan ve bu hücrelerin fonksiyonlarını yönlendiren proteinlerdir Farklı efektör hücreleri aktive ederler Ateşe yol açarlar Edinsel bağışıklık mekanizmaları Aktif bağışıklık aşılarla (yapay aktif) ya da hastalığın geçirilmesiyle (doğal aktif) antijenle daha önce tanışıp ikinci karşılaşma olduğunda ortaya çıkar uyarılmış bir hücre kümesi oluşur erken yanıt yeterli antikor düzeyi ile etkin yanıt Pasif bağışıklık aynı türden bir bireyde oluşan antikorların verilmesiyle sağlanır (anneden bebeğe geçiş, insandan insana gamaglobülin enjeksiyonu…) Öz antijen «self antijen» §Konağın kendisine ait, olası antijenik maddeler §Normal koşullarda bağışıklık sistemi öz antijenlere tepki vermez § immünolojik hoşgörü ya da “immüntolerans “ Edinsel bağışıklık mekanizmaları En önemli hücresel elemanları B ve T lenfositler T lenfositler hücresel immuniteyi sağlayan aktive lenfositler B lenfositler humoral bağışıklık için antikorların üretilmesinden sorumlu T lenfositler immun sistemin (“orkestra şefi”) Edinsel bağışıklık mekanizmaları Etkene karşı özgül yanıt geliştirilir Hücresel bağışıklık T hücre B hücre hücre içi mikroorganizmalar oluşan enfeksiyonlara karşı savaşta rol oynar Hümoral (sıvısal) bağışıklık Antikorlar hücre dışı mikroorganizmaların ve toksinlerin yok edilmesini sağlar Sıvısal edinsel B lenfositler Plazma hücresi Hücresel edinsel T lenfositler CD+4 Th CD+8 Tc Edinsel bağışıklık mekanizmaları B Lenfositler B lenfositler özgül antijen ile karşılaştıklarında çoğalarak bir kısmı plazma hücrelerine dönüşür ve immunglobulinleri (Ig) üretirler immunglobulin=antikor Ig’ler humoral bağışıklığın en önemli bileşenleri IgG, IgA, IgM, IgD, IgE 45 Edinsel bağışıklık mekanizmaları T Lenfositler üSitotoksik T (Tc)hücreleri üYardımcı T (Th) hücreleri üRegülatör T hücreleri Sitotoksik T hücreleri Direkt olarak saldıran ve öldüren hücreler virüsle infekte doku hücreleri, kanser hücreleri, transplante edilmiş organ hücreleri Yardımcı ve regülatör T hücreleri B hücrelerinin, makrofajların ve NK hücrelerin fonksiyonlarını düzenler, yönetir 47 Antijen moleküllerini üç olasılık beklemekte demiştik Hücre dışında sindirim ve metabolize edilme Fagositik hücrelerce yıkıma uğratılma Lenfositlere sunulma )))) Antijen sunulması Mikropların vücuda giriş yerleri olan deri-sindirim- solunum-ürogenital sistem epitelleri yerleşik ve özelleşmiş Antijen Sunan Hücreler (ASH) ile döşenmiştir Antijen Sunan Hücreler: Yabancıyı yakalayıp periferik lenfoid organlara taşıyan ve sisteme tanıtan hücreler ◦ Dendritik hücre, makrofaj, B hücresi ◦ Dendritik hücreler en iyi antijen sunma kapasitesine sahip, saçaklı yapıda Antijenin T lenfositlerince Tanınması: üT lenfositleri, serbest antijenlerle uyarılamaz üASH (Antijen sunucu hücre) gerekli ASH yabancıyı yakalar parçalar parçalarını T lenfosite sunar Antijen sunulması MHC «major histo compatibility» (doku uyumluluk) kompleksi: Hücreler üzerinde bulunan zar proteinleridir Doku nakillerinde doku uyumu molekülleridir MHC I ve MHC II § Uçlarında peptit bağlanma oluğu vardır §Antijen sunan hücre (ASH) parçaladığı peptidleri bu olukla maşa gibi sunar MHC I : tüm çekirdekli hücrelerde MHC II : sadece ASH lerde bulunur İmmun sistem hücreleri -fonksiyonları Özet İmmun yanıtların sönmesi ve bellek Enfeksiyöz patojenler tarafından tetiklenen lenfositlerin büyük çoğunluğu mikropların yok edilmesinden sonra apoptoz ile ölür İmmün sistem bazal istirahat durumuna döner Homeostaz Uzun ömürlü bellek hücreleri gelişir enfeksiyondan sonra yıllarca yaşamını sürdüren ve tekrar aynı antijenle karşılaşılması durumunda daha hızlı ve güçlü bir yanıt veren hücreler Otoimmünite Konağın kendi öz antijenlerine karşı immün yanıt oluşumuna “Otoimmünite” denir Otoimmünite neden gelişir? Genetik yatkınlık: MHC genleri Enfeksiyonlar gibi çevresel tetikleyiciler Tümörlere karşı immün yanıt Malign hücrelerin immün sistem tarafından kontrolü ve yok edilmesi: immün gözetim Malign tümörler lenfositler tarafından yabancı algılanabilecek antijenler sergilerler Özgül sitotoksik T lenfositleri tarafından malign hücreler öldürülür Doku nakillerine karşı immün yanıt Doku nakillleri immün sistem tarafından reddedilir İmmün baskılanma ile nakledilen dokunun reddedilmesi engellenmeye çalışılır Aşırı duyarlılık reaksiyonları Zedeleyici veya patolojik immün yanıt «aşırı duyarlılık» olarak tanımlanır Yabancı antijenlere karşı denetimsiz veya normal dışı yanıt Öz antijenlere karşı – otoimmün yanıt Doku hasarına göre sınıflandırılır: Tip I, Tip II, Tip III ve Tip IV