İmmün Sistemin Organ ve Hücreleri

1. İmmün Sistemin Organ ve Hücreleri İmmün Sistemin Lenfoid Organları

2. İmmün Sistemin Lenfoid Organları • Canlıların vücudunda, immun sistemlerinde fonksiyonel olan lenfoid organlar, bunların lenfosit üretmede, antijenikuyarımlara bağımlı oldukları ve olmadıklarına göre başlıca iki grup altında toplanmaktadır. • 1- Merkezi (primer) lenfoid organlar • 2- Periferal (sekonder) lenfoid organlar

3. Merkezi (primer) Lenfoid Organlar • Aktiviteleri antijenikuyarımlara bağlı değildir ve 3 tanedir; • 1- Timus • 2- Bursa Fabricus • 3- Kemik iliği

4. Timus • Canlılarda timus’un esas görevi kemik iliğinden, buraya gelen pre T-lenfositlerini geliştirerek ve olgunlaştırarak, makrofajların sunduğu antijenik moleküllerle ilişki kurabilecek olgun T-lenfositler haline getirmektir.

5. Timus • Kemik iliğinde bulunan kök(en) hücrelerinden bir bölümü bazı sitokinlerin (IL-3, IL-7, CSF, vd) etkisi altında, burada, pre T- hücreleri halinde geliştikten sonra buradan ayrılarak kanla timusa gelirler. Timusta (kortekste) timik hormonların etkisinde daha da gelişerek olgunlaşır. Daha sonra fonksiyonel T- hücreleri haline (Th, Tc, Ts) gelirler.

6. Timus • T- hücreleri, antijenlerle direkt olarak ilişki kuramaz, bağlanamaz ve uyarılmazlar. Çünkü T- hücrelerinin antijenlere direkt olarak bağlanacak veya ilişki kuracak yüzey antijenik reseptörleri yoktur. Ancak antijenler, makrofajlar tarafından alınarak işlenir, MHC-I ve -II ile birleştirilerek hücre yüzeyine çıkarılır ve burada T- hücrelerine sunulurlar. Daha sonra replike olur ve sitokin sentezlerler.

7. Bursa Fabricus • Kanatlılarda b.Fabricus’un esas görevi, timus’un aksine, kemik iliğinden bu önemli organa gelen pre B- hücrelerini, B- lenfositleri yönünde geliştirerek ve olgunlaştırarak, antijenlerle direkt ilişki kurabilen olgun B- hücreleri haline getirmektir.

8. Kemik İliği • Kemik iliğinin esas yapısında, retiküler hücreler ile yağ hücreleri yer almaktadır. Kemik iliği, aktivitesini, postnatal dönemde de devam ettirmekte ve antijenikuyarımlara da, burada bulunan olgun B- hücreleri tarafından, humoral yanıt verebilmektedir.

9. Kemik İliği • Pre B- hücrelerini geliştirir ve olgunlaştırır, ayrıca, hematopoiezis ve çeşitli projenitör hücrelerin de kaynağını oluşturur. Böylece kemik iliği, hem merkezi hem de periferallenfoid organların aktivitesine sahiptir.

10. Sekonder (periferal) Lenfoid Organlar • Sekonderlenfoid organlar orijinlerini, fötal dönemde, mezodermden alırlar. Başlıca, lenf düğümleri, dalak ve mukoza hücreleri altında fazla bulunan lenf folikülleri veya lenfoid dokuları bulunmaktadır.

11. Lenf Düğümleri • Lenfi süzerek temizler ve çeşitli zararlı ve zararsız substanslardan arındırır. • B ve T hücreleri yardımı ile immünojeniksubstanslara karşı humoral ve sellüler bir yanıt oluşturur. • Lenfosit üretimine destek olur

12. Dalak • Lenfoid organların en büyüğüdür. • Eskiyen alyuvarları parçalar ve dolaşımdan çıkarır. • Fötal hayatta alyuvar oluşturur. • B ve T hücreleri yardımıyla antijenlere yanıt verir. • Makrofajlar yardımıyla antijenik molekülleri fagosite eder. • Antijenik uyarımlar sırasında B ve T hücreleri üretir. • Alyuvar ve trombosit depo eder.

13. Lenf Folikülleri • Sindirim, solunum ve urogenital sistem mukoza epiteli altında yer alan, lenfositlerin birikmesi ile karakterize olan oval veya yuvarlak mikroskobik oluşumlardır. Lenf foliküllerinin orta bölgelerinde B-hücreleri oldukça fazladır.

14. İmmün Sistemin Hücreleri • Çeşitli spesifik ve nonspesifik uyarıcılara karşı immünolojik yanıt vermede ve değişik immünolojik reaksiyonlarda etkin fonksiyonları olan bir takım immünkompetent hücredir. Bunlar; • 1- Lenfoid seriye ait hücreler • 2- Miyeloid seriye ait hücreler

15. Lenfoid Seriye Ait Hücreler • Kan hücrelerinin agranülositler grubu içinde yer alırlar. Lenfositler, orijinlerini, multipotent kök hücrelerden alırlar. Bu hücrelerden bazıları, sitokinlerin etkisi altında, gelişerek ve reorganize olarak iki tür hücre meydana gelir. (pre B- hücresi, pre T- hücresi)

16. B-Lenfositleri • Bu hücreler sekonderlenfoid organlara yerleşir ve buraya gelen antijenlerle direkt olarak ve T-hücrelerinden gelen nonspesifik uyarıcı sinyallerin (sitokinler) etkisi ile uyarılarak çoğalır ve bunlardan bazıları antikor sentezleyen plasmasit’lere ve diğer kısmı da Bellek B-hücreleri halinde reorganize olurlar.

17. T-Lenfositleri • T-hücreleri timusta başlıca 3 tür yönünde bir gelişme gösterir (Th, Tc, Ts). Bu hücreler antijenlerle direkt uyarılma özellikleri yoktur. Bu hücreler, ancak, makrofajlar tarafından hazırlanan antijenikpeptidleri, hücre yüzeyinde, makrofajlardan alarak uyarılırlar. Uyarılmış T-hücrelerinden başlıca 4 tür alt tip oluşur. Bunlar da Th CD4+ (Th1 ve Th2), Tc (CD8+, sitotoksik T-hücresi), Ts (CD8+, supresör T-hücresi) ve bellek T-hücresi.

18. Öldürücü (sitotoksik) Hücreler • Sellüler savunmada rol alan iki tür sitotoksik öldürücü hücre bulunmaktadır. • 1- İntrasellülersitotoksik mekanizma: Bu grupta yer alan hücreler mikroorganizmaları fagosite ederek içeri alırlar ve fagolizozomlar içinde sindirirler. (Makrofajlar, nötrofiller, eozinofiller) • 2- Ekstrasellülersitotoksik mekanizma: Viruslarlainfekte hücreleri, transforme hücreleri veya tümör hücrelerini dış ortamda tanıyarak bağlanır ve sitolitik enzimlerin dışarı çıkmasıyla (degranülasyon) ölümleri sağlanır.

19. Miyeloid Seriye Ait Hücreler • Monosit ve Makrofajlar: Orijinlerini kemik iliğinde bulunan pluripotent kök hücrelerden alırlar. Kök hücreler bazı sitokinlerin etkisi altında değişerek ve gelişerek monosit haline gelirler ve buradan kan dolaşımına transfer edilirler. Kanda birkaç gün kadar bulunduktan sonra, çeşitli organ ve dokulara giderek yerleşirler ve buralarda da bazı özel sitokinlerin etkisinde değişim geçirerek makrofaj ve monosit halini alırlar. • Monositlerin antijen işleme ve sunma aktiviteleri ile sitokin sentezleme kapasiteleri oldukça zayıftır.

20. Makrofajlar • Fagositozis ve Pinositozis: Materyalleri içlerine aldıkları gibi (fagositozis), aynı zamanda sıvı ve kolloidal özellikteki substansları da alarak sindirebilirler (pinositozis). • İmmünojenlerin işlenmemesi ve T-hücrelerine sunulması: Antijenikpeptidlermakrofajlar içindeki MHC-I ve MHC-II molekülleri ile birleştirilerek, hücre yüzeyine çıkarılır ve burada T-hücrelerine sunulurlar.

22. Makrofajlar • Nonspesifik karakterdeki salgısal işlev: Bu salgısal işlevde değişik karakterde substanslar sentezlenir (polipeptid hormonlar, komplementkomponentleri, koagülasyon faktörleri, proteolitik enzimler, enzim inhibitörleri, hücre adhezyonları, biyoaktiflipidler).

23. Polimorfnükleer Hücreler (granülositler) • 1- Nötrofilgranülositler (nötrofillölositler) • 2- Eozinofilgranülositler (eozinofil lökositler) • 3- Bazofil granülositler (bazofil lökositler) Polimorfnükleer lökositler, miyeloid seri hücreler grubuna ait olup, orijinlerini kemik iliğindeki pluripotent kök hücrelerden ve miyeloidprojenitör hücrelerden alırlar. Bölünme yeteneği olmayan bu hücrelerin sitoplazmalarıda çok sayıda granül bulunur.

24. NötrofilGranülositler • Yapılarında 2-5 parçalı nükleusa sahiptir. Mikroorganizmaların sindirilmesinde ve yangısal reaksiyonlarda etkinlikleri fazladır. Aynen makrofajlar gibi fagositoz aktivitesine sahiptirler. Ancak antijen işleme ve sunma mekanizmaları bulunmamaktadır.

25. EozinofilikGranülositler • Eozinofil lökositlerin, paraziterinfeksiyonlarda, yangısal ve alerjik reaksiyonlarda etkinlikleri fazladır. Buna karşın fagositik aktiviteleri yok denecek kadar zayıftır ve çoğalmazlar.

26. BazofilikGranülositler • Fagositik aktiviteye sahip değildirler, çoğalamazlar, parçalı çekirdeklidirler ve içlerinde bazik boyalarla mor ve homojen boyanabilen elektrodens granüllere sahiptirler, yangısal reaksiyonlarda rol alırlar.

27. Mast hücreleri: İgE’ ye bağımlı olarak etkinliği bulunan lökositlerdir. Çekirdekleri parçalıdır. • Trombositler: Orijinlerini kemik iliğindeki megakaryositlerden alan trombositlerin içinde mikrotubulus sistemi (kontraktil proteinlerden yapılmış) vardır. 3’ e ayrılır. • 1- Dens granüller: Bunların içinde pirofosfat, Ca, Mg, ATP, ADP vd bulunur. • 2- Alfa granüller: Bunlar içinde, çeşitli katyonik proteinler, üreme artırıcı faktörler, fibronektin, fibrinojen, faktör 4 (PF4) vd bulunur. • 3- Asit hidrolaz granülleri: Bu tür granüllerde katepsin A, -C ve –D, kollagenaz, elastaz, beta glikosidaz, asit sülfataz, vd bulunur.

28. Kök Hücreleri • Canlıların vücudunda yer alan doku ve organların yapısal temelini, bütünlüğünü ve işlevsel karakterlerini oluşturan hücreler, orijinlerini özelleşmemiş kök hücrelerden alırlar. • 1- Totipotent kök hücreler: Bu tür hücreler sınırsız çoğalma ve farklılaşma özelliğine sahiptirler. Bunlar zigotun 3-5 günlük dönemindeki iç hücrelerden orijin alırlar.

29. Kök Hücreleri • 2- Pluripotent kök hücreler: Bu hücreler vücutta çeşitli doku ve organlarda bulunurlar. Farklılaşma ve çoğalma kapasiteleri, embriyonik köken hücreler kadar sınırsız değildir. Yani biraz sınırlıdırlar. • 3- Multipotent kök hücreler: Bu tür kök hücreleri de vücutta doku ve organlarda daha az bulunurlar. Çoğalma ve farklılaşma kapasiteleri diğer kök hücrelerine oranla çok daha sınırlı ve sayıları da daha azdır.

30. Antijen-Antikor Reaksiyonları Serolojik Reaksiyonlar

31. Seroloji • Seroloji, serum imali veya tesirlerini konu alan bilim dalıdır. Serolojik testler, in-vitro antijen-antikor birleşmesi mekanizmasına dayanan immünolojik temelli yöntemler olduğundan bu testlerde temel amaç, bilinmeyen bir reaktifi bilinen bir reaktif kullanarak saptamaktır. Serolojik deneyler niceliksel temele dayalı olarak yapılır. Yani ortamda bulunan antijen ya da antikorun yalnızca bulunup bulunmadığı değil, aynı zamanda ne kadar bulunduğu da önemlidir. Serolojide kan, semen, tükürük, idrar, gözyaşı ve göz içi sıvısı, gaita, mide özsuyu, lenf sıvısı ve diğer tüm vücut sıvıları incelenir.

32. Seroloji • Günümüzde serolojik yöntemler viral, bakteriyel, fungal ve parazit enfeksiyonlarının tanısı amacıyla kullanılmalarının yanı sıra; immünizasyon, immün rekonstitüsyon ve immün süpresyon sonrası immün kompetansın değerlendirilmesi, immün sistem yetmezliklerinin ya da hiperaktivitesinin belirlenmesi, malignansilerin tanısı, transplantasyon öncesi MHC tespiti ve immünolojik hastalıkların tedavi ve progresyonunun izlenmesi gibi alanlarda büyük değere sahiptirler. Serolojik tanı için, mekanizmalarına (aglütinasyon, presipitasyon), uygulama şekline (otomatize, manuel), hızlarına (birkaç saatten birkaç güne kadar) ve kullanım amaçlarına göre (antikor tipi tesbiti, kantitasyon, vb.) çok sayıda yöntem mevcuttur.

33. Serolojik Tanının İki Temel Amacı • 1)Enfeksiyon hastalıklarının tanısında serolojik testler • a)Elimizdeki bilinen mikroorganizma antijenlerini kullanarak insan serumlarında (ya da diğer vücut sıvılarında) bunlara karşı antikorların bulunup bulunmadığının ve varsa miktarının araştırılması ile hastalığın tanısı konusunda araştırma yapmak, • b)Hastalardan alınan inceleme örneklerinde hastalık örneklerine ait antijenlerin serolojik deneylerle ortaya konulması. Bu şekilde elde bulunan ve niteliği bizce bilinen antikorlar (bağışık serumlar) kullanılarak hastalık inceleme örneklerinde mikroorgnizmalara ait antijenlerin ortaya konulması. • 2)Elimizdeki bilinen antikorları içeren bağışık serumları kullanarak mikroorganizmaların antijen yapısını incelemek, bu yapıyı ortaya koyarak mikroorganizmaları tanımak.

34. SerolojikYöntemlerin Klinik Mikrobiyolojide Kullanım Alanları • Enfeksiyon hastalıklarının laboratuvar tanısı • Hasta serumunda özgül antikor varlığının gösterilmesi ve titrasyonu • Klinik örneklerde etken mikroorganizma antijenlerinin belirlenmesi • Kültürde izole edilen mikroorganizmaların tanımlanması ve tiplendirilmesi

35. SerolojikYöntemlerin Klinik Mikrobiyolojide Kullanım Alanları • Enfeksiyonların tedaviye yanıtının izlenmesi • Konjenital ya da yeni doğan enfeksiyonlarının tanısı ve izlemi • İmmün durumun belirlenmesi; geçirilmiş enfeksiyonların ya da immünizasyonların değerlendirilmesi • Populasyon taramaları ile toplumlarda enfeksiyonların epidemiyolojisi hakkında veri sağlanması

36. Antijen-Antikor Birleşiminin Özellikleri • Antijen-antikor birleşmesi özgül olduğu için elde ikisinden birisi olduğu zaman onu ayıraç olarak kullanıp diğerini araştırmak, tanımak ve elde etmek mümkündür. • Antijenlerin, kendi antikorlarına karşı özgüllüğünü belirleyen özel kimyasal gruplardır. Yani antijendeki spesifik determinant grupları ile (epitoplar), antikorlarda Y’nin kollarının uç kısımlarında yani aminoterminal uçlarda, V bölgesinde bulunan belirli bir grup aminoasitlerin oluşturduğu, antikorun birleşme yanı (paratoplar) arasında gerçekleşir.

37. Antijen-Antikor Birleşiminin Özellikleri • Antijen yapısındaki maddelerde çoğu kez birden çok belirtici grup bulunduğundan bunlar birden çok antikor molekülünü bağlama yeteneğindedirler. Bir antijen molekülündeki belirtici grupların hepsi aynı kimyasal yapıda olabildikleri gibi değişik kimyasal yapıda da olabilirler. Bu durumda aynı antijen molekülüne değişik yapı ve özellikteki antikorlar bağlanabilirler. Antijen-antikor birleşmesi iki basamakta oluşur.

39. Aglütinasyon Reaksiyonu • Aglütinasyon: Süspansiyon halindeki bakterilerin, eritrosit, lökosit gibi hücrelerin yüzeylerinde doğal olarak bulunan ya da eritrositlerin, lateks, bentonit gibi entetin parçacıkların yüzeylerine yapay olarak yapıştırılmış antijenler, elektrolitli ortamda kendi antikorları ile birleşecek olurlarsa hücre veya parçacıklar birbirlerine yapışarak gözle görülebilecek büyüklükteki kümeler halinde çökerler. Bu olaya aglütinasyon adı verilir. Aglütinasyon reaksiyonu, partikül halindeki antijenlerin özgül antikorlarla birleşmesi ve çapraz bağlar oluşturarak kümeleşmesi esasına dayanır. Partiküler antijen olarak, bakteri hücresinin ya da eritrositlerin kendisi veya taşıyıcı partiküller kullanılır. Eritrositlerin kullanıldığı yöntemler ‘hemaglütinasyon’ olarak adlandırılır. Reaksiyon sonucu oluşan antijen-antikor kompleksleri küçük kümeler şeklinde gözlenir.

40. Aglütinasyon Testleri • Hazır antiserumlar kullanılarak klinik örnekte antijen tayini, kültürde üretilmiş bir bakterinin tiplendirilmesi ya da bilinen antijenler kullanılarak serumda antikor tayini ve kantitasyonu amacıyla yaygın olarak kullanılır. Aglütinasyon olayının olabilmesi için antijeni taşıyan hücre ya da diğer parçacıkların elektrolitli ortamda (örneğin: fizyolojik tuzlu suda) asıntı (süspansiyon) halinde olmaları gereklidir. Böyle bir ortamdaki çok küçük parçacıklar (-) elektrik yüklü olduklarından birbirlerini iterek asıntı durumunda bulunurlar (elektrostatik itme gücü).

41. Aglütinasyon ile serolojik tanının şu amaçları vardır • Hasta serumlarında, mikroorganizma antijenlerine karşı antikorlar araştırılarak hastalık tanısı koymak, • Bilinen antikorlarla kaplanmış eritrosit, stafilokok A proteini ve sentetik parçacıkların kullanılmasıyla hastalık materyalinde mikroorganizma antijenlerinin araştırılması ile hastalık tanısı koymak, • Eritrositlerin bazı antijenlerine karşı oluşmuş antikorları araştırarak bazı hastalıkların tanısını koymak, • Kan gruplarını araştırmak.

43. Tüm Bakteri Aglütinasyonu • Bu yöntemde tüm bakteri hücreleri partikül olarak kullanılır ve antikorlar araştırılır. Kullanılan bakteriler kültürde üretilmiş ve kimyasal yollarla öldürülmüştür. Genellikle tüplerde gerçekleştirilir. Hasta serumu dilüsyonları yapılarak üzerine standart miktarda bakteri süspansiyonu eklenir ve 1 gece etüvde inkübe edilir. Değerlendirmede, tüplerin çalkalanmasıyla süspansiyon içinde oluşan partiküllerin varlığı dikkate alınır. Aglitünasyonun görüldüğü en son serum sulandırımı serumun titresi olarak kabul edilir. Pratikte en yaygın olarak Brucella ve Salmonella enfeksiyonlarında antikor tayini için kullanılmaktadır.

44. Lateks Aglütinasyonu • Bu yöntemde partiküler antijen olarak lateks boncuklar kullanılır ve lam veya özel karteksler üzerinde gerçekleştirilir. Lateks yüzeyi, antijen araştırılacaksa antikor molekülleri ile, antikor araştırılacaksa antijen molekülleri ile kaplıdır. Pozitif reaksiyonun değerlendirilmesi kümeleşmenin şiddetine göre +1 ile +4 arasında derecelendirilir. LA testi ile alınan sonuçlar kullanılan lateks partikülünün boyutuna, kullanılan antikorların avidite ve affinitesine (monoklonal veya poliklonal), ısı, pH, iyon konsantrasyonu ve örnekteki antijen konsantrasyonu gibi değişkenlere bağlıdır. Dolayısıyla her çalışmada mutlaka pozitif ve negatif kontrol kullanılmalıdır.

45. Koaglütinasyon • Bu yöntemde partikül olarak öldürülmüş S. aureus bakterisi kullanılır. Bu bakterinin hücre duvarında bulunan ‘protein A’ maddesi büyük miktarda antikor bağlama özelliği taşır. Stafilokokların yüzeyine istenilen özgüllükte antikor molekülü –Fab (antijen bağlama) bölgeleri serbest olacak şekilde –Fc kısmından bağlanır ve LA testinin aksine bu yöntem sadece antijen tespitinde kullanılabilir. Özgüllüğü yüksek olmasına rağmen duyarlılığı LA testine göre düşük olduğundan örnekten direk antijen tespitinde önerilmez.

46. Direkt Hemaglütinasyon • Bu yöntem, bazı enfeksiyonlarda eritrosit yüzeyindeki antijenlere karşı doğal olarak oluşan antikorların tespitinde kullanılır. Örneğin Mycoplasmapneumoniae enfeksiyonunda insan eritrositlerini soğukta (4C’de) aglütine eden ‘soğuk aglütininler’ ve EBV akut enfeksiyözmononükleozis’inde koyun eritrositlerini aglütine eden hetearofil antikorlar (Paul – Bunnel testi ) gibi. Bu testler hızlı tanı için yararlı olmalarına rağmen özgüllük ve duyarlılıkları düşüktür.

48. İndirekt(pasif) Hemaglütinasyon • Bu yöntem antikor saptanmasında kullanılır ve 96 çukurlu ‘U’ tabanlı mikropleytlerde gerçekleştirilir. Çeşitli antijenler (bakteriyel, viral, fungal, paraziter), kimyasal maddeler kullanılarak (örn:tannik asit) eritrosit (genellikle koyun eritrositi) yüzeyine bağlanmıştır (duyarlılaştırma). Hasta serumu dilüsyonları üzerine duyarlılaştırılmış eritrositler eklenir. Pozitiflik olduğunda hemaglütinasyon, negatiflik varsa düğme gibi çökme görülür. Testte hasta serumu kontrolü ve eritrosit kontrolü kullanılmalı ve bunlarda çökme olduğunda değerlendirme yapılmalıdır. Hasta serumu kontrolünde hemaglünitasyon olması; serumda koyun eritrositlerine karşı heterofil antikor varlığını gösterir. Bu durumda hasta serumu, adsorban (konsantre koyun eritrosit süspansiyonu) ile muamele edilir, santrifüj ile heterofil antikorlar uzaklaştırılır ve test tekrar çalışılır. Bu yöntem laboratuvarda sifilizserolojisinde (TPHA testi ) ve amip ve ekinokok antikorlarının araştırılmasında kullanılmaktadır.