TEMEL VETERİNER MİKROBİYOLOJİ VE İMMÜNOLOJİ - Deneme Sınavı - 11

Fagositoz olayı, myeloid seriye bağlı polimorfnükleer hücreler ve mononükleer fagositik hücreler tarafından gerçekleştirilir. Aktif olarak fagositoz yapan polimorfnükleer hücreler, nötrofiller, bazofiller ve eozinofiller, mononükleer hücreler ise makrofajlardır.

Yüzey fagositozunda, bağlanmanın ve yutma işleminin gerçekleşmesi için başka maddelerin yardımına gerek yoktur. Ancak olay vücut sıvılarında geçiyorsa bu bağlanma kendiliğinden olmaz. Çünkü, elektrolit ortamda fagositlerin ve mikroorganizmaların yüzeyleri genellikle negatif yüklüdür. Fagositlerin mikroorganizmaya bağlanmasına engel olan bu duruma zeta potansiyeli denir. Bağlanmanın gerçekleşmesi için mikroorganizmanın yüzey elektrik yükünün değişmesi gerekir. Eğer mikroorganizmanın yüzeyi pozitif yüklü olan antikorlar veya komplement ile kaplanırsa elektrik yükü değişir. Böylece, fagositlerin üzerinde bulunan antikor reseptörleri (FcR) ve C3b reseptörleri ile bu bağlanma gerçekleşir. Mikroorganizma yüzeyini kaplayarak fagositozu kolaylaştıran böyle maddelere opsonin, bu olaya opsonizasyon denir.

Nötrofiller, vücuda giren mikroorganizmalara ilk müdahaleyi yapan fagositlerdir. Saldırmaya ve öldürmeye her an hazırdırlar ve diğer yollarla uyarılmaya ihtiyaçları yoktur. Nötrofilleri, özellikle mikrobiyal kökenli kemotaktik maddeler çeker. Nötrofillerin fagosite ettikleri mikroorganizmaları öldürme güçleri makrofajlara göre daha fazladır; bunun için
respiratorik yıkım mekanizmasını kullanırlar. Ancak, enerjileri sınırlı olduğundan az sayıda fagositoz yapabilirler ve birkaç fagositozdan sonra kendileri de ölürler.

Eğer mikroorganizmalar veya yabancı partiküller damara injekte edilirlerse, kandan hızla temizlenirler. Bu yabancı partiküllerin kandan temizlenme şekli hayvan türüne bağlıdır. Köpeklerde ve kemiricilerde bunların %80-90’ı dalak ve karaciğer makrofajları tarafından yakalanır. Dalak daha etkili bir filtre olmasına karşın, büyük hacmi nedeniyle karaciğerde daha çok antijen yakalanır. Buna karşın, ruminantlarda, atlarda, kedilerde ve domuzlarda kandaki mikroorganizmaların çoğu akciğer damarlarındaki makrofajlar tarafından yakalanır. Eğer spesifik antikorlar (opsonin) mevcutsa, mikroorganizmalar kandan daha çabuk temizlenir.

Vücuda giren antijenlerin çoğu, girdikleri andaki yapıları ile immun yanıtı etkili bir şekilde uyaramazlar. Antijenlerin büyük çoğunluğunun, özellikle de protein yapısındaki antijenlerin güçlü bir immun yanıtı uyarabilmeleri için, hücre içinde belli bir düzeye indirgenmeleri (antijen işlenmesi) ve MHC molekülleri ile birlikte T lenfositlerine sunulması (antijen sunulması) gerekir. İşlenme gerekliliği açısından iki temel antijen grubu vardır. T-bağımlı antijenler protein yapısındadır ve bunlar sadece işlendikten sonra T lenfositlerine sunulabilirler. T-bağımsız antijenler protein dışındaki kimyasal antijen gruplarıdır ve işlenmeden B lenfositlerini uyarabilirler. İşlenen antijenlere karşı güçlü ve uzun süreli bağışıklık oluşurken, işlenmeyen antijenlere karşı daha zayıf ve kısa süreli bağışıklık oluşur. İmmun yanıtı uyarmak için işlenmesi gerekli olan antijenler, ekzojen ve endojen olmak üzere iki gruba ayrılabilir. Çünkü, bu iki grup antijen tarafından farklı immun yanıt mekanizmaları uyarılır. Ekzojen antijenler, işlendikten sonra MHC sınıf II molekülleri ile, endojen antijenler MHC sınıf I molekülleri ile sunulurlar.

MHC sınıf I molekülleri MHC sınıf I lokusu tarafından kodlanır. Bu moleküller, eşey hücreleri dışındaki tüm çekirdekli hücrelerin yüzeyinde bulunur. İmmun sistem hücrelerinde daha yoğun olarak bulunurlar. Tek bir polipeptid zincirinden oluşmuş, ilmekleri, sabit ve değişken bölgeleri olan yapılardır. Görevleri sitozolik yolla işlenmiş endojen antijenleri T-lenfositlerine sunmaktır. MHC sınıf II molekülleri MHC sınıf II lokusu tarafından kodlanır. Bu moleküller sadec makrofaj, dendritik hücre ve B lenfositi gibi profesyonel antijen sunan hücrelerin yüzeyinde bulunur. İki polipeptid zincirinden oluşmuş, ilmekleri, sabit ve değişken bölgeleri olan yapılardır.

Sitokinler, çeşitli şekillerde adlandırılmakta ve sınıflandırılmaktadır. Lenfositler tarafından üretilen sitokinlere lenfokin, makrofajlar tarafından üretilenlere monokin adı verilmiştir. Ancak, sitokinler birden fazla hücre tipi tarafından da üretilebildikleri için, böyle bir ayrım yapmadan tümüne sitokin demek daha doğrudur. Sitokinler fonksiyonlarına göre sınıflandırılıp adlandırılabilirler. Buna göre, lenfositler ile diğer immun sistem hücreleri arasında ki ilişkileri düzenleyen sitokinlere interleukin (örn. IL-1, IL-2, IL-12) adı verilir. Yangı olayında görev alan ve kemotaktik özellikli sitokinlere kemokin denir. Bazı sitokinler, hücrelerin üreme ve çoğalmasını uyarırlar ki, bunlara büyüme faktörleri denir. Bunlardan başka, viral infeksiyonlarda görevli interferon (IFN), sitotoksik özellikli lenfotoksin veya tümör nekrozis faktörü (TNF) grupları vardır. Ancak, sitokinler birden çok fonksiyona sahip olabildikleri için, bir sitokin diğer bir grup içinde de yer alabilir.

Primer ve sekonder immun yanıt arasında önemli farklar ortaya çıkar. Antikor üretimi, primer immun yanıtta yaklaşık 2 haftada pik düzeye çıkıp aynı sürede hızla azalırken, sekonder immun yanıtta birkaç günde pik düzeye çıkıp haftalarca hatta aylarca yüksek seviyede kalır. Primer immun yanıtta üretilen antikorların çoğu IgM, az kısmı IgG olurken; sekonder immun yanıtta çoğunlukla IgG, antijene göre IgA ve IgE, az miktarda da IgM üretilir. Primer immun yanıtta üretilen antikorların antijene affinitesi düşükken, sekonder immun yanıtta antikorların affinitesi artar. Primer immun yanıtta antikorların çoğu lenf nodülleri ve dalakta üretilirken, sekonder immun yanıtta kemik iliğinde üretilir. Bunlardan da anlaşılacağı gibi, geçirilen infeksiyonlar veya aşılamalar ile kazanılan bağışıklığın temelinde bu mekanizmalar bulunmaktadır.

Bazı hücre içi bakteriler ve bazı protozoonlar da eğer bulundukları hücrede sitotoksik T lenfositlerini uyarabilecek değişiklikler yaparlarsa, bu hücrelerin sitotoksik etkisine maruz kalabilirler.

Sitotoksik T hücreleri tamamen uyarılıp hedef hücreye spesifik olarak bağlandıklarında bu hücreyi apoptozis mekanizmasıyla öldürürler. Sitotoksik T hücreleri, en önemli fonksiyonları olan apoptozisi üç mekanizma ile gerçekleştirebilirler; perforin yolu, CD95 yolu ve TNF-beta yolu. Bunların arasında infeksiyonlarda vücut savunması için en çok kullanılan yol perforin yoludur.

Sitotoksik T hücrelerinin tip I granülleri iki tip sitotoksin içerir; perforin ve granzim. Bu enzimler sitotoksik T hücrelerinin içindeki granüllerde salgılanmaya hazır şekilde bulunurlar. Sitotoksik T hücresi hedef hücreye bağlandıktan ve yüzey molekülleri ile gerekli uyarımı aldıktan sonra, bu enzimleri içeren granülleri hedef hücreye doğru boşaltılırlar. Perforinler, hedef hücre yüzeyinin lipid tabakasında silindir şeklinde açıklıklar oluşturur. (Doğal koşullarda perforinler hedef hücreleri tek başlarına öldürmezler.) Granzimler, perforinlerin açtıkları porlardan hücre içine girerler ve programlı normal hücre ölümünde çalışan proteazları taklit ederek, endonükleazları harekete geçirirler. Endonükleazlar da hedef hücre DNA’sını 200 bazlık parçalara ayırırlar ve hücre ölür. Kısaca apoptozis olarak nitelenen bu mekanizmayla, sadece hücre öldürülmez, hücre içindeki viruslar da etkisiz hale getirilmiş olur.

Bazı kaynaklara göre mantar alemi Myxomycota ve Eumycota olarak iki bölüme ayrılmaktadır. Myxomycota bölümünde, uygun olmayan şartlarda spor oluşturan ve uygun koşullarda ise saprofit olarak yaşayan mantarlar, Eumycota bölümünde ise diğer mantarlar bulunmaktadır. Eumycota bölümü; Mastigomycotina, Zygomycotina, Ascomycotina, Deuteromycotina ve Basidiomycotina olarak beş altbölümden oluşmaktadır.

Myxomycota bölümünde, uygun olmayan şartlarda spor oluşturan ve uygun koşullarda ise saprofit olarak yaşayan mantarlar, Eumycota bölümünde ise diğer mantarlar bulunmaktadır. Eumycota bölümü; Mastigomycotina, Zygomycotina, Ascomycotina, Deuteromycotina ve Basidiomycotina olarak beş altbölümden oluşmaktadır. Mastigomycotina; Chytridiomycete’leri, Zygomycotina; Mucorales takımını, Ascomycotina; Saccharomyces gibi gerçek mayaları ve eşeyli üreyen fırsatçı küfleri, Basidiomycotina; yüksek mantarları, Deuteromycota bölümü ise patojen ve fırsatçı küf ve maya tipi mantarları içerecek şekilde düzenlenmiştir.

Mantar kolonileri hifa adı verilen genellikle ince uzun ve saydam mikroskopik filamentlerden oluşmuşlardır. Bunların her birine hifa adı verilir. Hifaların çapı türlere göre 0.5-10 mikrometre arasında değişmektedir. Hifalar bir araya gelerek miselyum adı verilen saç benzeri yığınlar, meydana getirirler. Hifalar, mantar türlerine bağlı olarak; bölmelere ayrılmış (septumlu) veya bölmelere ayrılmamış (septumsuz) olabilirlMantarlar beslenme ve üreme gibi fonksiyonlarını hifalar ile yaparlar.

Protoplast: Hücre duvarı olmayan veya giderilmiş prokaryotik veya ökaryotik hücrelerdir.

Hücre duvarı mantar hücrelerinin büyüklüğü ve şeklini belirleyebilecek güçlü bir yapıya sahiptir. Hücre duvarının ortadan kaldırıldığı durumlarda protoplast meydana gelir.

Endoplazmik Retikulum: Bu organel bitki ve hayvan hücrelerinde olduğu gibi, iki paralel unit membranla çevrili ve üzerlerinde ribozomların yerleştiği bir yapıdadır. Endoplazmik retikulumun mantar hücrelerinde çekirdek membranın bir devamı olduğu bildirilmektedir. Protein sentezinde ve metabolizma için gerekli substansların taşınmasında büyük etkinliği olan endoplazmik retikulum lipoprotein yapısındadır.

Flagellum: Hareketli sporlarda (zoospor) flagellum organeline rastlanmaktadır. Flagellum sporun uygun ortamlara doğru hareketini sağlar. Spor buraya yerleşip filizlenerek yeni bir mantar oluşturur.

Başlıca koloni tipleri ve kısa özellikleri aşağıda belirtilmiştir.
1. Miselyal Koloniler: Genellikle, oval, yuvarlak bazen de düzensiz bir şekil
gösterebilirler (çentikli, loblu, asteroid, poligonal, vb). Bu tür koloniler çeşitli renklere de sahip olabilirler. Örneğin; Dermatofitler (Epidermophyton,
Microsporum, Trichophyton cinslerine ait türler)ve sistemik infeksiyona neden olan bazı mantarlar (C. immitis, H. capsulatum, vb) 22-25°C’de üretildiğinde miselyal bir görünüme sahiptirler.
2. Maya Benzeri Koloniler: Koloniler yumuşak, mukoid kıvamda kabarık,
nemli bir görünüşte olup oval ve yuvarlak kenarlara sahiptirler. Örneğin;
Saccharomyces sınıfına ait türler (S. cerevisiae, S. fragilis, vb) kolonileri ile
sistematik infeksiyon oluşturan dimorfik mantarların 37°C’deki kolonileri
genellikle maya benzeri bir özellik gösterirler.
3. Membranöz Koloniler: Bazı dermatofitler (T. schoenleini, T. verrucosum,
vb) üremelerinin bazı aşamalarında ince deri veya membranöz bir özellikte
koloniler oluşturabilirler.
4. Granüler Koloniler: Başlangıçta genellikle, filamentöz olan kolonilerde
sporulasyon fazlaca olmuşsa, aerial hifalarda azalmalara buna karşın sporlarda artmalara rastlanabilir. Sporun özelliğine göre, koloniler ince veya
kaba bir granülasyon gösterir. Örneğin; Dermatofitlerden E floccosum, M
gypseum böyle koloni formasyonu gösterir.
5. Pleomorfik Koloniler: Laboratuvarlarda, besiyerlerinde uzun süre pasajları
yapılan mantarlar bu tip koloniler meydana getirir. Bazen, kolonilerin ortası veya kenarlarında beyaz, steril ve kadife görünüm

Eşeysiz üreme sırasında mantarlarda başlıca 5 tür spor oluşumuna rastlanmaktadır. Bunlar: Artrospor, Blastospor, Klamidiospor, Konidiospor ve Sporangiospor’dur. Seksüel üreme şekli mantar türlerinde farklılıklar göstermektedir. Mantarlar bu üreme şeklinde meydana gelen spor yapılarına göre sınıf­landırılmakta ve dört grup altında incelenmektedir. Bunlar; Askosporlar, Basidiosporlar, Oosporlar ve Zigosporlardır.

Eşeysiz üreme sırasında mantarlarda başlıca 5 tür spor oluşumuna rastlanmaktadır. Bunlar: Artrospor, Blastospor, Klamidiospor, Konidiospor ve Sporangiospor’dur. Seksüel üreme şekli mantar türlerinde farklılıklar göstermektedir. Mantarlar bu üreme şeklinde meydana gelen spor yapılarına göre sınıf­landırılmakta ve dört grup altında incelenmektedir. Bunlar; Askosporlar, Basidiosporlar, Oosporlar ve Zigosporlardır.

Mantarlar çevre koşullarına dayanıklı, güçlü hücre duvarlarına sahip organizmalardır. Hücre duvarlarında bulunan kitin ve selüloz karakterinde maddeler onların çok değişik olan çevre koşullarına uyum sağlamalarına yardımcı olur. Örnegin, mantarlar bakterilerin dayanamadıkları yüksek konsantrasyonlardaki (%50) şeker solusyonlarına dirençlidirler. Bu nedenle, reçel ve jöleler mantarlar tarafından kolayca kontamine edilebilirler. Ancak, yüksek ozmotik basınca karşı bakteriler kadar dayanamazlar. Birçok mantar türü düşük pH derecelerinde üreyebilir. Mantarların yaşayabildikleri minimal ve maksimal pH limitleri 2-11 arasında değişebilir. Böylelikle, asit karakterdeki meyveler veya meyve sularında (özellikle domates, portakal, limon, greyfurt, mandalina, vb) buzdolabı ısısında bile mantarları üreyebilir. Mantarların üremelerinde en önemli faktörlerin başında nem gelmektedir. Nitekim, yüksek orandaki nem genellikle üreme üzerine olumlu etkide bulunur. Nem miktarı azaldıkça mantarların çoğalmaları da sınırlanmaya başlar. Patojenik Dermatofitlerin üremesi için nemli deri iyi bir ortam oluşturur. Üreme ısısı limitleri oldukça geniş bir aralıktadır (0°C ile 60°C) ve mantar türleri arasında farklılıklar gösterir. Hifalar en yüksek ısı sınırlarından sonra yaşayamamalarına karşılık mantar sporları yüksek ısıya ve değişik çevre koşullarına oldukça dirençlidirler. Bunun yanında termofilik mantarların 60°C üzerinde gelişebildiği saptanmıştır. Patojenik mantarlar için optimal ısı üzerinde veya içinde üredikleri canlının vücut ısısı olarak kabul edilmektedir. Ancak, Dermatofitler gibi deride lokalize olan mantarlar dış ortamla da temasta bulunduklarından en uygun üreme ısısı çevre ısısıyla bir yakınlık gösterir ve bu ısı 20°C ile 25°C arasında değişir. Mantarlar genellikle oksijenin bulunduğu aerobik ortamlarda gelişirler ve ürerler. Oksijen seviyesinin düşmesi veya mikroaerofilik koşullar üreme ve gelişmeyi olumsuz etkiler. Işık gereksinim duyulan önemli bir faktör değildir. Mantarlar ışığın olmadığı ortamlarda üreme ve gelişme gösterebilirler. Mantarlar fotosentez yapamayan ve bu nedenle gıdalarını dışarıdan sağlamaya zorunlu organizmalardır.