Bağışıklık Sisteminin Evrimi

Hücrelerin farklı özellikler temelinde gerçekleştirdikleri bağlanma, bağışıklık sistemi hücreleri için belirleyici bir faktördür. Bu hücreler hem kendilerini hedeflerine bağlamak hem de kan ve lenf dolaşımında içeri-dışarı dolaşmak zorundadır. Benzer şekilde kendilerini sorunlu bölgeye çeken kimyasal sinyaller gönderen dokulara da girip çıkmaları gerekir. Her yer değiştirme olayında en azından bir hücre adezyon molekülü seti susturulur ve en azından bir diğer set aktiflenir. Burada görülen bir benzerlik çarpıcıdır. Lenfositlerin tutunmak için kullandıkları moleküllerin, hayvanlar tarafindan yüz milyonlarca yıldır kullanılan moleküllerden türediği yani bu moleküllerin bağışıklık sisteminin ilk ortaya çıkışından çok daha önce var olduğu açıkça bilinmektedir. Örneğin bazı omurgalı immünoglobülinleri, Drosophila’ da keşfedilen ve aksonların rehberliğinde görev yapan (hücre adezyon molekülü) CAM’larla aynı yapıdadır. Bu işlem tekrarlayan gen duplikasyonlarından biridir ve sonraki adımda faklı kopyaların bağımsız olarak evrimleşmesi gelecektir.

Bu moleküler oyuncular arasındaki benzerlik nükleotit dizisinde de mevcuttur. En belirgin benzerlik, antikor molekülünün hafif zinciri ile T-hücre reseptörünün a zinciri ve hücre-adezyon molekülü CAM-2 arasındaki benzerliktir.

Bu özel CAM inflammasyon bölgesindeki hücreler üzerinde (bölgesel olarak salınan interlökin gibi kimyasallara cevap olarak) eksprese edilir ve T-hücre adezyonuna zemin oluşturur. CAM-2 de; MHC molekülü, CD2 (T hücrelerine lenf içinde antijen konsantrasyonunun yoğun olduğu yerleri bulmada yardımcı olur), LFA-3 (CD2’nin bağlandığı moleküldür) ve T-hücre reseptörünün zinciri ile benzerlik gösterir. Kaybetmiş olduğu membran içi tutunma kısmı hariç, antikor molekülünün hafif zinciri, bu eski hücre-adezyon ailesiyle kuvvetli bir benzerlik gösterir. T-hücre reseptörünün diğer üç komponenti (T-hücre resep törünü hücre içine bağlayan E, y, 8), ICAM-2’nin bir kısmı eksik şeklidir. Yine benzer şekilde, CD8 membrana gömülen uzun kısmı ile ICAM’ne çok benzer. CD4, antikor molekülünün ağır zincirleri ve bağışıklık sistemi CAM’leri de aslında dış uçlan ikiye katlanmış ICAM-2′ leridir.

Gelişimsel adezyon moleküllerinin iki ailesi daha bağışıklık cevabında rol oynar. Bağışıklık sisteminin integrinleri lenfositlerin infeksiyon bölgesine yerleşmesine yardımcı olur ve T-hücre çoğalmasını yönlendirir. Selektinler ise lenfositlerin inflamasyon bölgesinde dokuya bağlanmasına yardımcı olur. Kısacası, lenfositler, morfogenezin seçici adezyon moleküllerini (bunlar yapacakları iş doğrultusunda biraz uyarlanmıştır) kullanmak üzere evrimleşmişlerdir.

Bu moleküller yardımıyla, infeksiyon bölgesine taşınırlar ve burada özel etkilerini göstermeden önce normal hücre reseptörlerine ve yabancı antijenlere bağlanırlar. Bağışıklık sisteminin düzinelerle CAM ve diğer morfojenik bağlanma molekülleriyle donanmış olan ve çok sayıda gradienti kolaylıkla aşabilen hücreleri hariç; lenfositlerin çoğu, gelişme yönü belirlenmiş fakat henüz farklılaşmamış erken gelişme aşamasındaki kök hücreler gibi vücutta kendileri için uygun yerlere adezyon molekülleri ve kimyasal gradientler rehberliğinde göç ederler. Bu onlara vücut içinde istedikleri yere gitme ve etrafta yardım isteyen kimyasal sinyallerin olup olmadığını araştırma olanağı verir. Seçilim, organizmanın gelişimine ilişkin mevcut kalı tım sistemlerini, kendi kendini yönlendiren içsel bir güvenlik sistemine dönüştürecek biçimde etki göstermektedir. Yeni türlerin ortaya çıkmasını sağlayan önemli kalıtsal değişiklikler, gelişimi-kontrol eden genlerde meydana gelir ve varolan genetik sistemin bir miktar değişmesi, düzensiz bir yapıdan yepyeni bir sistem gelişmesinden çok daha yaygındır.

Kaynakça: