Çevremizde “sayısız” denebilecek kadar fazla miktarda mikroorganizma bulunmaktadır. Bu mikroorganizmalardan bazıları vücuda çeşitli faydalar sağlarken, bazı mikroorganizmalar da vücudun doğal işleyişini bozarak vücuda zarar vermektedir. Yararlı mikroorganizmalara mikrobiyom diyoruz. Hastalık yapıcı mikroorganizmalar ise patojen olarak isimlendirilir. Vücudun bu zararlı mikroorganizmalardan kendisini koruması ya da vücuda giren mikroorganizmayı yok etmesi için bazı savunma mekanizmaları bulunmaktadır. Patojenlerin savunma sistemi tarafından tanınmasını sağlayan, yüzeylerinde bulunan özel yapılara antijen denir. Savunma sisteminin iki temel görevi vardır; vücudu patojen mikroorganizmalara karşı korumak ve ölü, zarar görmüş veya anormal hücreleri yok etmek. Bu sistemler genel olarak immün sistem (bağışıklık sistemi) olarak adlandırılır. Bu sistemleri inceleyen bilim dalı immunolojidir.
İmmün sistem, doğuştan gelen ve kazanılmış immün sistem olmak üzere ikiye ayrılır:
Doğuştan gelen immün sistem, patojenlere karşı öncül savunma mekanizmasıdır. Bu mekanizma ile patojene karşı anlık bir tepki verilir. Bu anlık tepki her patojene karşı ortak bir savunmadır.
Bu savunmanın dört ana hattı vardır;
- fiziksel ve kimyasal bariyerler,
- fagositler,
- inflamatuvar (yangısal) yanıt
- bazı plazma proteinleridir.
Fiziksel ve kimyasal bariyerler; salya, ter ve göz yaşının içindeki - bakterileri öldürücü bir enzim olan - lizozim, mide öz suyunun yüksek asit değeri ve mikroorganizmaları hapseden mukus tabakasından oluşur.
Bir diğer savunma hattı olan fagositler, vücuda girmiş olan patojenleri yutarak parçalar ve patojenlerin antijenlerini kendi yüzeyinde diğer bağışıklık sistemi hücrelerini harekete geçirmek için sunar. Fagositler üç hücre tipinden oluşur; makrofajlar, nötrofiller ve eozinofiller.
Yangısal yanıt ise vücudun yaralanma olan, dolayısıyla mikroorganizmalar tarafından enfeksiyona açık olan bölgelerinde meydana gelir. Bu yanıt; ilgili bölgedeki kan damarlarının genişlemesine, dolayısıyla bölgeye plazma sızıntısı sonucu şişkinliğe sebebiyet verir. Beyaz kan hücrelerinin de enfeksiyon bölgesine gelmesi sonucu iltihap oluşur.
Son olarak bazı plazma proteinleri ise mikroorganizmaların yok edilmesini sağlar. Örnek olarak membran saldırı kompleksi (membrane attack complex, MAC) verilebilir. MAC, bakterinin hücre duvarında delik açarak bakterinin parçalanmasını sağlar.
Doğuştan gelen immün sistemin aksine kazanılmış/edinilmiş immüm sistem mikroorganizmaya spesifiktir (özgü). Kazanılmış immün sistem daha uzun süreli bir cevap oluşturur ve ikinci kez aynı mikroorganizmayla karşılaşıldığı zaman daha hızlı ve etkili bir savunma meydana gelir. Bu savunmanın temelinde antikor denilen proteinler yer almaktadır. Antikorlar, kazanılmış bağışıklıktan sorumlu hücrelerden biri olan B hücreleri tarafından üretilir. B hücreleri patojenle karşılaştıktan sonra o patojene özgül plazma hücreleri ve hafıza hücreleri olarak ikiye ayrılır. B hücreleri ve antikorlar humoral/sıvısal bağışıklıktan sorumludurlar. T hücreleri ise hücresel bağışıklıktan sorumludurlar. Örnek olarak, T hücreleri virüs tarafından enfekte olmuş hücreyi MHC reseptörü sayesinde tanır ve yok edilmesini sağlar. B ve T hücrelerinin vücut hücrelerine saldırmamaları için oluşum evrelerinde test edilmeleri ve normal vücut hücrelerine saldırmayacak şekilde modifiye dilmeleri gerekir. Bu test mekanizmasında bir bozukluk olursa bağışıklık hücreleri vücut hücrelerine saldırır ve otoimmün hastalıklar meydana gelir. Örnek olarak multiple skleroz (MS). Bunun tersi denilebilecek duruma örnek ise kanserdir; öyle ki kanserin 10 temel özelliğinden biri de bağışıklık sistemine görünmez olabilmesidir. Kanser hücreleri, kendi vücut hücrelerimizden köken aldığı için, B ve T hücreleri onları çoğu zaman yeteri kadar yabancı gibi algılamaz. Kanser hücreleri, bağışıklık sistemi hücrelerine dost gözükmek için yüzeylerinde PD-1 ve PD-L1 gibi bazı moleküller taşır. İşte, yeni nesil kanser immünoterapileri, kanser hücrelerinin bu sahte dost ellerini bloke eden antikor yapısındaki ilaçlardır.
Aşağıdaki şekilde, hücresel bağışıklık sistemi resmedilmiştir.
*
Aşağıdaki şekilde, bağışıklık sisteminde yer alan hücrelerin, kan kök hücreden nasıl oluştuğu resmedilmiştir.
