KONUK YAZAR

Yayın Tarihi: 1 Haz 2012 | Konuk Yazarlar

0

ANTİKORLAR: MUTASYONLARA HİÇ BU KADAR İHTİYAÇ DUYULMAMIŞTI

İnsanoğlu tarihi boyunca hastalıklardan pek çok sıkıntı çektiği gibi, hala bu sıkıntıları aşmak için yollar aramakta. Kimi zaman ciddi enfeksiyonlar, kimi zamanda basit enfeksiyonlar geçirsek de, hepimiz hemfikiriz ki; hastalıklar can sıkıcıdır!

Peki bizim için can sıkıcı bu sürece sebep olan virüsler ve bakteriler gibi dış etmenleri vücudumuz nasıl önce nasıl tanıyor ve nasıl hafızasında tutuyor?

Hastalıklar konusunda büyük bir avantajımız var ki, geçirdiğimiz bir hastalığa genelde tekrar yakalanmıyoruz. Bu görevi üstlenen kazanılmış bağışıklık sistemi elemanları, görevlerini şaşırtıcı bir teknikle yerine getiriyor ve bizi aynı hastalığa tekrar yakalanmaktan koruyor.

Gelin, bunun için önce bağışıklık sistemimizin kısaca nasıl çalıştığını tekrar hatırlayıp, bu ajanların lenfositler üzerinde gerçekleştirilen genetik rekombinasyonlarla (yeniden düzenlenme) nasıl tanındığına ve bunun hayati önemine bir bakalım.

Vücudumuz ile dışarıdan gelen tehditlerin ilk karşılaşması ilk olarak deri ve ağız-burun açıklıklarımızın iç yüzeyini örten mukoza zarlarında gerçekleşir. Bu yapılarımız da koruma için özelleşmiş salgılar üretir. Normal koşullarda; yaralanma ve benzeri bir durum yoksa, buralardan vücudumuza mikropların girmesi bir hayli zordur. Fakat tabii ki bu her zaman işe yaramamakta ve bu ilk savunma hattından içeriye mikroplar girmekte.

İşte bu noktadan sonra bağışıklık sistemimiz devreye girer ve bu ilk savunma hattını aşan mikroplara karşı amansız savaşına başlar. Öncelikli olarak mikropların girdiği bölgedeki vücut hücreleri çeşitli moleküller salgılayarak o bölgede bir yangı oluşmasını ve bölgedeki kılcal kan damarlarının genişleyerek daha fazla geçirgenlik kazanmalarını sağlar. Ayrıca yaralı bölgedeki kan damarları yine bazı molekülleri salgılayarak fagositik (hücre yiyen) akyuvarların bölgeye çağırılmasında rol oynar. Böylece alarm verilen bölgeye akyuvarlarımız hızla ulaşır. Dışarıdan gelen mikropların dış yapılarında bulunan çeşitli proteinleri tanıma özelliğine sahip ve fagositoz yapabilen akyuvarlarımız sayısını arttırır tanıdığı bütün davetsiz misafirleri yutmaya başlar. Bağışıklık sistemimizin bu kısmı çok özelleşmiş tanıma sistemleri kullanılmadığı için ve sonradan kazanılan tanıma sistemleri olmadığı için kalıtsal bağışıklık sistemi olarak adlandırılır.

Peki, buraya kadar kısaca gözden geçirdiğimiz kalıtsal bağışıklık sistemimizin gözünden kaçan ya da bu savunma sisteminin yok etmekte zorlandığı mikroplar yok mu?

Tabii ki var. Peki bunları kim, nasıl tanıyor? İşte asıl soruya şimdi geldik.

Bildiğimiz gibi kanımızda fagositoz yapan akyuvarlar dışında başka akyuvar tipleri de var. Bu akyuvar tiplerinden biri; T hücrelerini, NK (doğal öldürücü) hücrelerini ve B hücrelerini kapsayan lenfositlerdir.

Lenfositler; diğer kan hücreleri gibi fetusun kemik iliğindeki ya da karaciğerindeki pluripotent denilen kök hücrelerinden oluşur ve gelişimlerini tamamladıkları yere göre işlev kazanarak T veya B hücreleri olarak adlandırılırlar. Bu lenfositler edinilmiş bağışıklık sistemimizin yapı taşlarını oluşturular. Burada ele alıp inceleyeceğimiz temel lenfosit “B hücreleri” olacak.

B hücrelerinin dış yüzeyinde yabancı yapıları tanıyan ve onlara bağlanan ‘antikor’ olarak adlandırdığımız glikoprotein yapılar vardır. Bu antikorlar immunoglobulinler (Igs) olarak da adlandırılır. Tipik bir antikor molekülü Y şeklinde bir yapıdadır ve 4 polipeptid zincirinden oluşur. İç taraftaki diğerine göre uzun olan zincire ağır zincir, dıştaki kısa zincirlere ise hafif zincir denir. Antikorun bu temel yapısı yabancı proteinlere bağlanmak için hayati önem taşır. Çünkü ağır ve hafif zincirin ucundaki bağlanma bölgesi ‘antijen’ tanıma özelliğine sahiptir. (Şekil 1)

Şekil 1. Tipik bir antikor yapısı.

Bu özel yapılara sahip B hücreleri yoğun olarak dalakta konumlanarak kan içerisinde önüne gelen her yapıya dokunur ve antikor yapısının bağlanabildiği antijeni arar. İşte bu noktada bu antikor yapılarının hangi antijenleri tanıyabildiği çok önemlidir. Kanda dolaşan farklı antijenleri tanımak için farklı antikorlar üretmek gerekmektedir ve B hücreleri bu işte gerçekten çok ustadır! Peki nasıl?

Yukarıda bahsettiğimiz antikor yapısının uç bölgelerinde tanıma bölgeleri olduğunu söylemiştik. Bu uçların sürekli ve rastgele olarak değişmesi, herhangi bir antijeni tanıma ve yakalama olasılığı yüksek antikorların üretilmesi hayati önem taşır. Tek tip üretilen antikorlardan çok fayda göremeyeceğimiz belli!

B hücreleri bu çeşitliliği sağlamak için, normal vücut hücrelerinde göremeyeceğimiz bir mekanizmayla tanıma bölgelerini kodlayan, yeri ve sayısı belirli olan çok sayıdaki genleri çok farklı yerlerden ve farklı biçimlerde kesip-biçerek ortaya tamamen yeni bir DNA dizisi çıkarır! Bu kesip çıkarılan bölgeler o kadar farklı şekillerde yeniden yapılandırılır ki, ortaya çıkan olasılık şaşırtıcı düzeyde olur. Ve bu genomdan kodlanan tanıma bölgeleri bir öncekinden farklı bir yapı kazanıp, farklı antijenler tanıyabilir. (şekil 2)

Şekil 2. B hücrelerinin genomunda kalın zinciri kodlayan gen bölgelerindeki V, D, J bölgeleri ve bu bölgelerin yeniden düzenlenmeleri.

Normalde bütün hücrelerimizdeki DNA’ların aynı olduğunu bilirdik, değil mi? Evet ama B hücrelerin buna dahil olmadığını söylebiliriz! B hücrelerindeki bu rekombinasyonal mutasyonlar hayat kurtarıcı özelliğe sahipler. Ve B hücreleri bu rekombinasyonu özel olarak idare eden ve özellikle hata yapmaya eğilimli enzimler üretirler.

Son olarak; çok farklı şekillerde dizayn edilen bu antikorlar bütün vücudumuzda devriye gezer ve antijen arar. Antijenleri bulduğu zaman ise, bir kısmı büyük bir hızla kendilerini çoğaltır ve yüzeyindeki antikorları hücre dışına salgılar. Hücre dışına çıkan antikorlar yüzeyi ile yabancı maddelere tutunur ve onları işaretleyerek etkisiz hale getirmeleri için fagositik hücrelere sunar. (Bu antikor salgılayan değişime uğramış B hücrelerine plazma hücreleri de denir.) Aynı antikoru içeren bir kısım B hücresi ise kendini bellek hücreleri olarak ayırır ve uzun süre kanımızda kalırlar. Daha sonra aynı antijenle karşılaştığında bellek hücreleri bu antijeni tanır. Böylece vücudun erken ve hızlı tepki üretmesini sağlarlar.

Önceden hastalık simülasyonları: Aşı

Yukarıda son olarak sarfettiğim cümle size de bir şeyleri çağrıştırmış olmalı diye düşündüm ve bu mekanizmayı kullanarak üretilen aşılardan kısaca bahsetmek istedim.

Aşı; çocukların korkulu rüyası!

Siz de çocukken kızamık aşısı oldunuz değil mi? Ya çiçek aşısı? Peki siz korkup bağıran çocuklardan mıydınız? Yoksa korktuğunu belli etmeyen, sınıfta kahraman olma umuduyla en öne atlayanlardan mı?

Çocukken çok fazla kafa yormadığımız ya da anlayamadığımız aşı olayı tam olarak savunma sistemize karşılacağı tehlikeler için önceden bir uyarı ve destek niteliğinde. Aşı dediğimiz şeyin aslında kulaktan dolma da olsa ‘zayıflatılmış mikrop’lar olduğunu biliyoruz hepimiz.

Aslında tam olarak öyle olmasa da, temel olarak aynı etki mekanizması kullanılır. Aşı ile birlikte savunma sistemini uyarmak için sadece mikroplar verilmeyebilir. Örneğin bu mikropların salgıladığı toksik proteinler de verilebilir. Ya da hastalık yapıcı virüslerin dış yapılarında bulunan proteinler.

Sonuç olarak vücdumuza giren, çok güçlü hastalık etkisi göstermeyen bu yapılar yukarıda bahsettiğimiz özel B hücreleri tarafından tanınır ve hafızaya alınır. B hücreleri artık aynı mikropların saldırısına çok hızlıca yanıt verip yok edebilecek teknik bilgiye sahiptir!

Kaynaklar:
  • Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments, 6th Edition, Gerald Karp
  • Biology, 6th Ed., Campbell and Reece
  • www.wikipeda.org
  • Şekil 1.: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Antibody.svg
  • Şekil 2.: http://en.wikipedia.org/wiki/File:VDJ_recombination.png
  • Şekil 3.:http://www.visualphotos.com RF Image no: SMP0011755

[box] Konuk Yazar: Eren Ada

Biyoloji lisans öğrencisi. Temel ilgi alanını evrim, ekoloji ve genetik oluşturuyor. Ayrıca sosyoloji ve antropoloji gibi sosyal bilimlerle de ilgileniyor. Eğitimini Ahi Evran Üniversitesi’nde sürdürüyor.

[/box]

Etiketler: , , , ,


Yazar

Açık Bilim Çevrimiçi Dergisi'ne konuk yazar olarak katkıda bulunmak ve destek vermek isteyebilirsiniz.






Yorum yapın (Facebook, Twitter gibi hesaplarınız geçerlidir.)

Back to Top ↑
  • Patreon’dayız

  • Bizi Takip Edin

  • iTunes Bağlantısı

  • Reklam Alanı

  • Destekçiler

  • E-POSTA LİSTESİ

    Yeni bir yayınımız yayımlandığında e-posta yoluyla haberdar olmak için adresinizi bu alana girin.

    Diğer 99.809 aboneye katılın

  • Hızlı Takvim

    Haziran 2012
    P S Ç P C C P
    « May   Tem »
     123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930