Adaptif Bağışıklık ve Lenfosit Fonksiyonu
Adaptif bağışıklık, omurgalı bağışıklık sisteminin antijene özgü kolunu oluşturmaktadır. Bu bağışıklık, somatik gen yeniden düzenlenmesiyle oluşan klonal olarak dağılmış reseptörler aracılığıyla moleküler hedefleri tanıyan T ve B lenfositleri tarafından sağlanmaktadır. Patojenle ilişkili geniş kalıp sınıflarına yanıt veren doğuştan gelen savunmaların aksine, adaptif yanıtlar bireysel antijenlere göre özelleşmekte, bir enfeksiyon süreci boyunca kendilerini geliştirmekte ve kalıcı korumanın ve aşılama ilkesinin temelini oluşturan uzun süreli bir immünolojik bellek bırakmaktadır.
Tanım
Adaptif bağışıklık, somatik olarak üretilmiş reseptörler taşıyan antijene özgü lenfositlerin klonal olarak genişlediği, efektör ve bellek hücrelerine farklılaştığı ve aynı antijenle tekrar karşılaşıldığında özgüllük ve büyüklük açısından gelişen yanıtlar oluşturduğu bir konak savunma biçimidir.
Kapsam
Bu alan, okuyucuyu adaptif bağışıklığın hücresel ve moleküler mantığına yönlendirmektedir: lenfosit antijen reseptörlerinin nasıl üretildiği ve seçildiği, T ve B hücrelerinin nasıl geliştiği ve aktive olduğu, yardımcı T hücrelerinin fonksiyonel alt gruplara nasıl farklılaştığı ve germinal merkez reaksiyonunun antikor kalitesini nasıl artırdığı ele alınmaktadır. Bu, söz konusu mekanizmaları kanonik kuramları ve çığır açan çalışmalarıyla ilişkilendiren eğitsel bir referans çerçevesidir; klinik bir rehberlik niteliği taşımamaktadır.
Alt konular
Temel sorular
- Bağışıklık sistemi, esasen herhangi bir antijeni tanıyabilecek reseptör çeşitliliğini nasıl üretmektedir?
- Oto-reaktif lenfositler nasıl temizlenmekte veya kısıtlanmakta, faydalı özgüllükler ise nasıl korunmaktadır?
- T ve B lenfositleri nasıl aktive olmakta ve yardımcı T hücreleri yanıtı nasıl koordine etmektedir?
- Antikor kalitesi bir yanıt süreci boyunca nasıl gelişmekte ve immünolojik bellek nasıl oluşmaktadır?
Anahtar kavramlar
- Antijene özgü tanıma
- Klonal seçilim ve genişleme
- T-hücre reseptörü ve B-hücre reseptörü (immünoglobulin)
- MHC kısıtlaması ve antijen sunumu
- Merkezi ve periferik tolerans
- Yardımcı T-hücre alt grupları
- Germinal merkez reaksiyonu ve afinite olgunlaşması
- İmmünolojik bellek
Temel kuramlar
- Klonal seçilim kuramı
- Her lenfosit tek bir özgüllüğe sahip bir reseptör ifade etmektedir; antijen bağlanması, eşleşen klonları seçmekte ve genişletmekte, böylece özgüllük, bellek ve oto-toleransı açıklamaktadır.
Mekanizmalar
Adaptif bağışıklık, her biri gen segmentlerinin somatik rekombinasyonuyla bir araya getirilmiş klonal olarak benzersiz bir antijen reseptörü ifade eden lenfositlere dayanmaktadır; bu durum, sınırlı bir genomdan geniş bir repertuvar üretilmesini sağlamaktadır. T hücreleri, majör histokompatibilite kompleksi (MHC) molekülleri tarafından sunulan peptit fragmanlarını tanırken, B hücreleri intakt antijeni membran immünoglobulini aracılığıyla tanımaktadır. Gelişmekte olan lenfositler, aşırı oto-reaktif klonların silinmesi veya inaktive edilmesi için taranmaktadır. Antijenle uygun ko-stimülasyonla birlikte karşılaşıldığında, naif lenfositler çoğalmakta ve farklılaşmaktadır: CD4 yardımcı T hücreleri diğer hücreleri düzenleyen fonksiyonel programları benimsemekte, CD8 sitotoksik T hücreleri enfekte hedefleri öldürmekte ve B hücreleri antikor salgılayan plazma hücrelerine dönüşmektedir. Germinal merkezlerde, B hücreleri somatik hipermutasyon ve seçilime uğrayarak antikor yanıtının ortalama afinitesini artırmakta ve uzun ömürlü bellek ve plazma hücreleri oluşturmaktadır [smith-garvin-2009][lebien-tedder-2008][zhu-paul-2008][victora-2012].
Klinik önem
Burada özetlenen mekanizmalar aşılama, transplantasyon immünolojisi, alerji, otoimmünite ve immün yetmezliğin temelini oluşturmakta ve klinisyenler ile bilim insanlarının immünolojik fenomenleri nasıl yorumladığını şekillendirmektedir. Bu girdi, referans ve eğitim amaçlı biyoloji ve kavramları tanımlamaktadır; herhangi bir birey için tanı kriterleri veya tedavi önerileri sunmamaktadır.
Tarihçe
Adaptif bağışıklığın kavramsal temeli, 1950'lerin sonlarında Burnet'in klonal seçilim kuramı tarafından atılmıştır; bu kuram, özgüllüğü ve toleransı antijen tarafından seçilen önceden var olan klonlar açısından açıklamıştır. Tonegawa'nın immünoglobulin genlerinin somatik rekombinasyonunu keşfi, reseptör çeşitliliğinin genetik temelini sağlamış ve Zinkernagel ile Doherty'nin MHC kısıtlamasını göstermesi, T hücrelerinin antijeni nasıl gördüğünü açıklamıştır. Bu fikirler bir araya gelerek, bu alanın incelediği lenfosit aracılı bağışıklığın modern tablosunu oluşturmuştur [janeway-textbook].
Öne çıkan isimler
- Frank Macfarlane Burnet
- Niels Kaj Jerne
- Susumu Tonegawa
- Rolf Zinkernagel
- Peter Doherty
İlgili konular
Temel eserler
- smith-garvin-2009
- lebien-tedder-2008
- victora-2012
Sıkça sorulan sorular
- Adaptif bağışıklık, doğuştan gelen (innate) bağışıklıktan nasıl farklılaşmaktadır?
- Doğuştan gelen bağışıklık, birçok patojen tarafından paylaşılan korunmuş moleküler kalıplara hızla yanıt verirken, adaptif bağışıklık T ve B lenfositleri üzerinde klonal olarak dağılmış, antijene özgü reseptörler kullanmakta, daha yavaş gelişmekte ve kalıcı bellek oluşturmaktadır.
- Adaptif bağışıklık neden immünolojik bellek üretmektedir?
- İlk yanıt sırasında genişleyen antijene özgü klonlar, uzun ömürlü bellek lenfositleri bırakmaktadır; bu sayede aynı antijenle ikinci bir karşılaşma daha hızlı ve daha güçlü bir yanıtı tetiklemektedir.