Anadangəlmə immun sistem nədir, necə işləyir? Koronavirus infeksiyasındakı kritik rolu

İmmun (müdafiə) sisteminin iki qolundan biri olan anadangəlmə immun sistemhər insanda olan, hər mikroorqanizmə qarşı ortaq müdafiə sistemidir.

Yazımızda əvvəlcə anadangəlmə immun sistemin nə olduğu, necə işlədiyi, hüceyrələri və daha sonra yeni tip koronavirusla (SARS-CoV-2) əlaqəsi izah olunur.

Anadangəlmə (bəzən “təbii” də adlandırılan) immun cavablar infeksiyaların qarşısını almaq üçün patogenlərə qarşı verilən ilk immun cavab olub təkamül prosesindəki ən qədim müdafiə sistemidir. Anadangəlmə immun sistem patogenləri çox ümumi strukturları ilə tanıyaraq oxşar cavablar versə də, bu sistemin əsas xüsusiyyəti sürətli cavablar verməsidir. Buna anadangəlmə immunitetin genetik məlumatlarının hazır şəkildə irsən ötürülməsi sayəsində malikik. Anadangəlmə immunitetdə iştirak edən müdafiə hüceyrələri insanın öz hüceyrələri ilə patogenləri bir-birindən ayıra bilirvə beləliklə, insanın sağlam hüceyrələri zədələnmir.

CƏDVƏL 1: Anadangəlmə immunitetlə müdafiədə ümumilikdə iki seçim var: 1. Struktur (anatomik) baryerlər, 2. Funksional (fizioloji) baryerlər.

Anadangəlmə immun sistem hansı hüceyrələri ilə patogenləri öldürür?

Yuxarıda da qeyd edildiyi kimi, anadangəlmə immunitet mikroblara qarşı ilk müdafiə xəttini təşkil edir. Lakin bu patogenlərin insanda xəstəlik yaratması patogenlərin anadangəlmə immun mexanizmlərinə qismən davamlı olması ilə əlaqəlidir. Anadangəlmə immun sistemdə iştirak edən hüceyrələr hücum edəni məhv etməyə proqramlaşdırılıb və qan dövranını tərk edərək hücumun baş verdiyi nahiyəyə axışır.

Anadangəlmə immun sistemdə 2 növ hüceyrə xətti var:

1. Mieloid hüceyrələr (qranulosit, makrofaq və dendritik hüceyrə)
2. Limfoid hüceyrələr (təbii qatil = naturel killer hüceyrələr)

ŞƏKİL 1: Aşağıda qan və əsas immun sistem hüceyrələrini, onların yarandığı qan kök hüceyrəsini görmək olar:

ŞƏKİL 2: Aşağıda “anadangəlmə” və “adaptiv / spesifik / qazanılmış” immun sistem hüceyrələrini görmək olar:

1. Anadangəlmə immunitetin mieloid hüceyrələri (qranulosit, makrofaq və dendritik hüceyrə)

Mieloid hüceyrələrin əsas vəzifələri patogeni tanımaq, öz daxilinə almaq (faqositoz) və parçalamaqdır. Faqositoz qabiliyyətlərinə görə bu hüceyrələr qısaca “faqosit” də adlandırılır.

Mieloid sistemin faqositoz edə bilən hüceyrələri patogenin zəbt etdiyi nahiyəyə kemotaksin adlandırılan xüsusi kimyəvi molekullar tərəfindən cəlb edilir. Kemotaksinlər bakteriya və ya virusa aid molekullar ola bildiyi kimi, həmin nahiyədəki bədən hüceyrələrinin ifraz etdiyi xüsusi yardım siqnalları da ola bilər. Bundan əlavə, mieloid hüceyrələr öz kemotaksinlərini də ifraz edərək infeksiya nahiyəsinə daha çox qardaş hüceyrə çağırır. Mieloid hüceyrələr, yəni faqositlər, səthlərində xüsusi tanıma reseptorları daşıyır. Bu reseptorlar sayəsində normalda orada olmamalı molekul və ya hüceyrə aşkar etdikdə onu udurlar. Bu udma prosesi hüceyrə membranının hüceyrənin daxilinə doğru bükülməsi ilə yaranan faqosom adlı kisəciklə baş verir. Faqosom hüceyrənin daxilində yerləşən və hüceyrədaxili həzmdə istifadə olunan kimyəvi maddələri ehtiva edən lizosomla birləşərək patogenin məhv edilməsini təmin edir.

ŞƏKİL 3: Faqositozun mərhələlərini görmək olar.

Faqositozun xüsusi forması da autofagiyadır. 2016-cı il Tibb və ya Fiziologiya üzrə Nobel Mükafatı autofagiya mexanizmləri barədə kəşflərinə görə Yoshinori Ohsumi-yə verilmişdi. Bir növ hüceyrə təkrar emalı mexanizmi olan autofagiyada yenə lizozim fermenti işə düşür və məsələn, qocalmış hüceyrə parçaları autofaqosom adlanan kisəciklərlə yenidən istifadə üçün bərpa edilir.

CƏDVƏL 2: Qranulositlər öz daxilində neytrofil, bazofil və eozinofil olmaqla ayrılır.

Xarici məzmunu görmək üçün seçimləri tənzimləyin

Xarici məzmunu görmək üçün seçimləri tənzimləyin

Makrofaqlar

Sümük iliyindən yaranır və monosit adlanan digər immun sistem hüceyrəsinin diferensiasiyası ilə əmələ gəlirlər. Makrofaqlar mikrobların orqanizmə daxil ola biləcəyi strateji nöqtələrdə yerləşir və yadları sürətlə tanıyaraq öldürücü cavab verirlər. Burada vacib olan insanın öz sağlam hüceyrələrini düşmən kimi tanımaması və onlara qarşı cavab yaratmamasıdır. Buna görə makrofaqlar səthlərində daşıdıqları reseptorların köməyi ilə yad maddələri, zədələnmiş, qocalmış və ya orqanizm tərəfindən öldürülmüş hüceyrə qalıqlarını tanıyıb məhv edirlər. Bir çox cəhətdən neytrofillərə bənzəyən bu hüceyrələr onlardan fərqli olaraq iltihab yerində daha uzun qalır və neytrofillərdən daha uzunömürlüdür. Neytrofillərdən fərqlənən digər xüsusiyyətləri ifraz etdikləri sitokin adlı kimyəvi stimullaşdırıcılarla iltihabı tənzimləyici rol oynamaları və sonra toxunacağımız immunitetin digər qolu olan spesifik / qazanılmış immunitetin başlamasını təmin etmələridir.

CƏDVƏL 3: Makrofaqlardan ifraz olunan mühüm sitokinlər və təsirləri

Xarici məzmunu görmək üçün seçimləri tənzimləyin

Xarici məzmunu görmək üçün seçimləri tənzimləyin

Dendritik hüceyrələr

Dendritik hüceyrələr makrofaqlar kimi patogenləri parçaladıqdan sonra digər immun sistem hüceyrələrinə təqdim edərək immun cavabın başlanmasında iştirak edir. Xüsusilə spesifik immun cavabın başlanmasının ilk addımı olduğunu demək olar (baxın: Dendritik hüceyrələr və dendritik hüceyrə xərçəng peyvəndi).

2. Anadangəlmə immunitetin limfoid hüceyrələri (təbii qatil = naturel killer hüceyrələr)

Çoxlu qranul ehtiva edən NK (natural kilelr = təbii öldürücü) hüceyrələr böyük limfositlərdir. Bu hüceyrələrin əsas fizioloji rolları başda viruslar olmaqla hüceyrənin daxilində yaşayan patogenlərin yaradacağı infeksiyalara qarşı orqanizmi müdafiə etmək və xərçəng hüceyrələrini öldürməkdir. Bu təbii immun cavab hüceyrələrinin patogenlə əvvəlcədən qarşılaşması lazım deyil; ilk dəfə qarşılaşdığı yad hüceyrələri öldürə bilir.

Təbii öldürücü hüceyrələr (Natural Killer Cells, NK)yoluxmuş hüceyrələri və şiş hüceyrələrini öldürə bilər. Bu hüceyrələr hədəf hüceyrələrin apoptoz adlanan proqramlaşdırılmış hüceyrə ölümü mexanizmi ilə ölməsini təmin edir. NK hüceyrələri interferon adlı xüsusi kimyəvi maddələr ifraz edir. Bunlardan interferon-alfa və interferon-beta hüceyrənin daxilində virusun çoxalmasına mane olur. İnterferon-qamma isə makrofaqları və digər immun hüceyrələri aktivləşdirir. İnterferon-alfa böyrək xərçəngi və bədxassəli melanomanın müalicəsindəistifadə olunur.

ŞƏKİL 4: Təbii öldürücü müdafiə hüceyrələrinin anticisimlə işarələnmiş xərçəng hüceyrələrinə necə hücum etdiyi sadə şəkildə təsvir edilib.

Yoluxmuş və ya zədələnmiş toxumalar iltihab adlandırılan cavabı stimullaşdırır. İltihabi cavabın məqsədi nahiyəyə leykositləri və plazma zülallarını cəlb etməkdir. İltihabi cavabın üç əsas vəzifəsi var: immun hüceyrələri və kimyəvi tənzimləyiciləri infeksiya nahiyəsinə cəlb etmək, infeksiyanın yayılmasının qarşısını almaq üçün fiziki baryer yaratmaq və toxumanın yenilənməsini təmin etmək. Toxuma zədələnməsində və ya infeksiyada ifraz olunan sitokinlərin bir çox təsiri var. Məsələn, mast hüceyrələrindən histamin ifrazını stimullaşdırırlar. Histamin qan damarlarının genişlənməsinə səbəb olaraq istilik və qızartı yaratmaqla yanaşı, damarları ağ qan hüceyrələri üçün daha keçirici edir.

İmmun hüceyrələr hədəfləri olan patogenləri necə tanıyır?

Müdafiə hüceyrələri dostu düşməndən ayırmaq üçün səthlərindəki reseptorlardan istifadə edir. Patogenlər, məsələn bakteriyalar, səthlərində öz növlərinə xas molekulyar strukturlar yaradırlar. Bu molekullar “patogenlərə aid molekulyar nümunələr / motivlər” (PAMP) adlandırılır. Bu molekulyar motivlərin struktur xüsusiyyəti təkamül boyunca qorunub. Anadangəlmə immunitet hüceyrələrinin səthində bu molekulyar motivləri tanıyan reseptorlar var. Bu reseptorlar “müəyyən molekul qəliblərini tanıyan reseptorlar” (PRR) adlandırılır. PAMP adlı motivlər insan orqanizminin hüceyrələrinin üzərində olmadığı üçün PRR daşıyan anadangəlmə immun sistem hüceyrələri öz toxumalarına zərər verə bilmir.

CƏDVƏL 4: Anadangəlmə immun cavablarda hədəflənən patogenlərə xas molekulyar motivlər, bu motivləri tanıyan reseptorlar və immun cavab nümunələri

Yeni tip koronavirus (SARS-CoV-2) ilə anadangəlmə immun sistemin əlaqəsi

Bütün bu məlumatlar əsasında anadangəlmə immun sistemimizin SARS-CoV-2-yə necə cavab verdiyini araşdıraq.

İlk növbədə vurğulamaq lazımdır ki, insanlar yeni tip koronavirusla həyatlarında ilk dəfə qarşılaşırlar və buna görə əlimizdəki yeganə təbii silahımız anadangəlmə immun sistemimizdir.

COVID-19 infeksiyasınaqarşı immun sistemimizin necə cavab verdiyi hələ bütün təfərrüatları ilə aydınlaşdırılmayıb. Lakin aparılmış bəzi tədqiqatların hesabatlarında SARS-CoV-2 ilə yoluxmuş şəxslərdə (99 nəfərlə aparılan tədqiqatda) ümumi neytrofil sayının %38 artdığı, ümumi limfositlərin (növbəti yazımızda bəhs etdiyimiz spesifik / qazanılmış immun sistemdəiştirak edən hüceyrələrin) sayının %35 azaldığı, zərdabda IL-6 və C-reaktiv zülalların (CRP) müvafiq olaraq %52 və %84 artdığı müəyyən edilib. Bu zülalların vəzifələrindən qısaca danışaq:

IL-6: Bir çox fərqli hüceyrədən (makrofaq, qranulositlər, limfositlər və s.) ifraz olunan bu zülalın bir çox funksiyası var. IL-6 ifrazı patogenin hücumu ilə başlayır, toxuma və qanda səviyyəsi yüksəlir, hədəf hüceyrələrə lazımi mesajlar ötürülür və hücum bitdikdə ifrazı dayanır. Xüsusilə virus infeksiyaları IL-6 ifrazını artırır. Spesifik immun cavabın yaranmasında da IL-6 mühüm rol oynayır.

C-reaktiv zülal (CRP): İltihab zamanı qaraciyər tərəfindən istehsal edilərək qandakı miqdarı artırılan kəskin faza zülallarından biridir. Əsas vəzifəsi patogenlərin səthinə yapışaraq onların faqositoz yolu ilə məhv edilməsini asanlaşdırmaqdır.

Tip 1 interferon (IFN-1): Virusa qarşı effektiv təbii / anadangəlmə immun cavabın ən mühüm mərhələlərindən biri tip 1 interferonun (IFN-1) ifrazı və bu zülalın stimullaşdıracağı siqnal yollarıdır. Tip 1 interferonlar IFN-alfa və IFN-beta olmaqla iki alt qrupdan ibarətdir. Bu tip interferonların ifrazı viruslar, digər mikroorqanizmlər və ikizəncirli RNT-lər tərəfindən stimullaşdırılır. IFN-beta ifrazı əsasən virus infeksiyalarına verilən immun cavabdır. Bundan başqa, IFN-beta spesifik immun cavabın tənzimlənməsində də mühüm vəzifələr daşıyır. Tip-1 IFN-lərin ifrazı üçün lazım olan ilk mərhələ təbii immun sistem hüceyrələrinin viruslara xas PAMP strukturlarını tanıması ilə başlayır. Sonra bir sıra siqnal yollarını aktivləşdirən bu sistem sonda tip-1 IFN ifrazını stimullaşdırır və virusların çoxalmasını erkən mərhələlərdə basqılayır. Lakin SARS-CoV və MERS-CoV virusları orqanizmin başlatdığı tip-1 IFN ifrazını bloklayır və bu vəziyyət xəstəliyin ağırlığı ilə mütənasibdir. İstifadə etdikləri üsullardan biri virusun RNT-sini hiss etməkdə iştirak edən molekulların quruluşunu pozmaqdır. SARS-CoV və MERS-CoV ilə genetik oxşarlığı olan SARS-CoV-2-nin də sahib orqanizmin təbii immun cavabından yayınmaq üçün oxşar mexanizmlərdən istifadə etdiyi düşünülür.

Ağır və ölümcül səviyyədə SARS-CoV və MERS-CoV infeksiyaları müşahidə olunan şəxslərdə neytrofil və makrofaq səviyyələrində böyük artım görülüb. Bu hüceyrələrin sayının həddən artıq artması və yüksək miqdarda tip-1 IFN ifrazı düşünüldüyünün əksinə mənfi təsirlərə səbəb olub, pnevmoniya (sətəlcəm) və ya kəskin respirator distress sindromu daxil olmaqla ağciyər zədələnməsinə gətirib çıxarıb. Oxşar hadisələr ardıcıllığının SARS-CoV-2-nin yaratdığı COVID-19 üçün də keçərli ola biləcəyi düşünülür. COVID-19 xəstələrində erkən mərhələlərdə virusun tip-1 IFN cavabını gecikdirdiyi və virusun çoxalmasının qarşısını almaqda immun sistemin kifayət etmədiyi düşünülür.

ƏLAQƏLİ MÖVZULAR

• Necə olur ki, eyni virus bir insanda heç bir simptoma səbəb olmadığı halda digərində həyat itkisinə səbəb ola bilir?
• SARS-CoV-2 infeksiyasının (COVID-19) ağır gedişində GENETİK quruluşumuz nə qədər təsirlidir?

Bütün bu məlumatlar anadangəlmə immun cavabın koronavirus infeksiyalarında nə qədər əhəmiyyətli olduğunu göstərir.

ŞƏKİL 5: Aşağıdakı infoqrafikada SARS-CoV-2-nin quruluşunu, COVID-19 xəstəliyinin klinik gedişini, virusun həyat dövrünü və immun sistemin necə cavab verdiyini görmək olar.

Xarici məzmunu görmək üçün seçimləri tənzimləyin

Xarici məzmunu görmək üçün seçimləri tənzimləyin

ŞƏKİL 6: Aşağıdakı infoqrafikada COVID-19 xəstəliyində təsirlənən orqanları və zədələnmə mexanizmini görmək olar

Xarici məzmunu görmək üçün seçimləri tənzimləyin

Xarici məzmunu görmək üçün seçimləri tənzimləyin

*

- BÜTÜN KORONAVİRUS YAZILARIMIZ -

*

İmmun sistem – qrafik xülasə

ŞƏKİL 7: Aşağıda immun sistemin iki əsas qolu olan “anadangəlmə” və “qazanılmış” immuniteti və bu iki sistemin necə işlədiyini görmək olar.