İnflamasyon Nedir? İnsan Vücudunda Neden Ateş Çıkar?

İnflamatuar yanıt veya inflamasyon (iltihap); hücreler hasar görmeleri nedeniyle strese girdiğinde veya patojenler doğuştan gelen bağışıklık sisteminin fiziksel bariyerini aşmayı başardığında ortaya çıkabilen bir biyolojik süreçtir. Bir dizi kimyasal aracı ve hücresel yanıt tarafından tetiklenir. İnflamasyon tipik olarak yaralanma veya hastalığın olumsuz sonuçlarıyla ilişkilendirilse de patojenleri ortadan kaldırmak, hasarlı ve ölü hücreleri uzaklaştırmak ve onarım mekanizmalarını başlatmak için gereken hücresel savunmaların devreye girmesine izin verdiği ölçüde gerekli bir süreçtir. Ancak aşırı inflamasyon, lokal doku hasarına yol açabilir ve ciddi vakalarda ölümcül bile olabilir.

Akut İnflamasyon Nedir?

Doku yaralanmalarında mümkün olduğunda hızla verilen yanıt akut inflamasyondur. Bir yaralanmanın hemen ardından kan kaybını en aza indirmek için vazokonstriksiyon gerçekleşir. Kan damarlarında gerçekleşen vazokonstriksiyonun miktarı, vasküler hasarın miktarıyla ilişkilidir, ancak vazokonstriksiyon genellikle kısa sürelidir.

Vazokonstriksiyonu, yerleşik mast hücrelerinden histamin salınımının doğrudan bir sonucu olarak vazodilatasyon ve artmış vasküler geçirgenlik takip eder. Bunlar, ayrıca inflamatuar yanıtla ilişkili beş gözlemlenebilir belirtiye de katkıda bulunurlar:

• Eritem (kızarıklık),
• Ödem (şişme),
• Sıcaklık,
• Ağrı,
• İşlevde değişiklik.

Vazodilatasyon ve artmış vasküler geçirgenlik de yaralanma ve/veya enfeksiyon bölgesinde fagosit artışı ile ilişkilidir. Fagositler hasarlı hücrelerden salınan hücresel tehlike sinyalleri, PAMP'ler veya patojenlerin yüzeyindeki opsoninler tarafından aktive edildiklerinde proinflamatuar kimyasallar salgılayabildikleri için bu durum inflamatuar yanıtı artırabilir. Kompleman (tamamlayıcı) sisteminin aktivasyonu, anafilatoksin C5a üretimi yoluyla inflamatuar yanıtı daha da artırabilir. Aşağıdaki şekil, bir cilt yarası bölgesinde tipik bir akut inflamasyon vakasını göstermektedir.

OpenStax

İnflamasyon esnasında bradikinin salınımı; kılcal damarların genişlemesine, dokuların sıvı ile dolmasına ve ödem oluşmasına neden olur. Patojenlerle savaşmak için bölgeye artan sayıda nötrofil toplanır. Mücadele devam ederken nötrofiller; ölü hücreler, doku sıvıları ve lenflerin birikiminden iltihap oluşur. Tipik olarak, birkaç gün sonra makrofajlar bu irinin temizlenmesine yardımcı olacaktır. Sonunda, yaralı bölgede doku onarımı başlayabilir.

Kronik İnflamasyon Nedir?

Akut inflamasyon bulaşıcı bir patojeni temizleyemediğinde kronik inflamasyon meydana gelebilir. Bu durum genellikle konak organizma ile patojen arasında devam eden (ve bazen sonuçsuz kalabilen), akut inflamasyondan daha düşük seviyeli bir savaşla sonuçlanır. Yaralı bölge yüzeysel düzeyde iyileşebilir ancak patojenler daha derin dokularda hala mevcut olabilir ve inflamasyonun devam etmesini tetikleyebilir. Ayrıca kronik inflamasyon, Alzheimer ve Parkinson gibi dejeneratif nörolojik hastalıkların, kalp hastalıklarının ve metastatik kanserin ilerlemesinde rol oynayabilir.

Kronik inflamasyon granülom oluşumuna yol açabilir. Granülomlar enfekte dokunun WBC'lerle çevrilmesinden oluşan keseciklerdir. Makrofajlar ve diğer fagositler granülom içindeki patojenleri ve ölü hücresel materyalleri ortadan kaldırmak için bir savaş verseler de başarılı olamazlar. Kronik inflamasyon üreten hastalıklara bir örnek, akciğer dokularında granülom oluşumuna neden olan tüberkülozdur. Tüberküloz granülomuna tüberkül denir.

Kronik inflamasyon sadece bakteriyel enfeksiyonlarla ilişkili değildir. Kronik inflamasyon, viral enfeksiyonlardan kaynaklanan doku hasarının da önemli bir nedeni olabilir. Hepatit C enfeksiyonları ve karaciğer sirozunda gözlenen geniş yara izleri kronik inflamasyonun sonucudur.

Wikimedia Commons

Kronik Ödem

Granülomlara ek olarak, kronik inflamasyon da uzun süreli ödemle sonuçlanabilir. Lenfatik Filariasis (fil hastalığı olarak da bilinir) olarak bilinen bir durum buna uç bir örnek teşkil eder. Lenfatik filariasise, larvaları sivrisinekler tarafından insan konakçılar arasında taşınan mikroskobik nematodlar (parazitik solucanlar) neden olur.

Yetişkin solucanlar lenfatik damarlarda yaşar ve buradaki varlıkları lenfositler, plazma hücreleri, eozinofiller ve trombositler tarafından infiltrasyonu tetikler. Hastalığın kronik doğası nedeniyle granülomlar oluşabilir, ayrıca fibrozis ve lenfatik sistemin tıkanması gözlenebilir.

Bu tıkanıklıklar onlarca yıl boyunca tekrarlanan enfeksiyonlarla daha da kötüleşebilir, ödem ve fibrozis ile kalınlaşmış cilde yol açabilir. Lenf (hücre dışı doku sıvısı), lenfatik alanlardan dışarı ve dokulara geri akarak aşırı şişmeye neden olabilir. Bunu genellikle ikincil bakteriyel enfeksiyonlar takip eder. Bir parazitin neden olduğu bir hastalık olduğu için, eozinofili (kandaki eozinofil sayısında aşırı artış) akut enfeksiyonun karakteristik özelliğidir. Ancak antiparazit granülositlerdeki bu artış birçok vakada enfeksiyonu temizlemek için yeterli değildir.

Lenfatik filariasis, çoğunlukla Afrika ve Asya'da yoğunlaşmak üzere dünya çapında tahminen 120 milyon insanı etkilemektedir. İyileştirilmiş sağlık önlemleri ve sivrisinek kontrolü bulaşma oranlarını azaltabilir.

Wikimedia Commons

Ateş Nedir?

Ateş, enfeksiyon bölgesinin ötesine uzanan ve tüm vücudu etkileyerek vücut ısısında genel bir artışa neden olan inflamatuar bir yanıttır. Vücut ısısı normalde, vücuttaki homeostazın korunması için işlev gören hipotalamus tarafından düzenlenir ve korunur. Bununla birlikte, bazı bakteriyel veya viral enfeksiyonlar, vücut ısısını yükseltmek ve ateşe neden olmak için hipotalamusun "termostat ayarını" etkili bir şekilde değiştiren kimyasallar olan pirojenlerin üretimiyle sonuçlanabilir. Pirojenler eksojen veya endojen olabilir.

Örneğin, gram-negatif bakteriler tarafından üretilen endotoksin lipopolisakkarit (LPS), lökositleri interlökin-1 (IL-1), IL-6, interferon-γ (IFN-γ) ve tümör nekroz faktörü (TNF) gibi endojen pirojenleri salmaya teşvik edebilen eksojen bir pirojendir. Aşamalı bir etkiyle bu moleküller daha sonra diğer hücrelerden prostaglandin E2 (PGE2) salınımına yol açarak hipotalamusu ateşi başlatmak üzere sıfırlayabilir.

OpenStax

Diğer inflamasyon türleri gibi, ateş de patojenleri öldürmek için lökositleri uyararak doğuştan gelen bağışıklık savunmasını güçlendirir. Vücut sıcaklığındaki artış birçok patojenin büyümesini de engelleyebilir çünkü insan patojenleri mezofil olup optimum büyümeleri 35 °C civarında gerçekleşir. Buna ek olarak, bazı çalışmalar ateşin karaciğerden demir tutucu bileşiklerin salınımını da uyarabileceğini ve böylece büyümek için demire ihtiyaç duyan mikropları aç bırakabileceğini öne sürmektedir.

Ateş sırasında, ciltteki kan damarlarının vazokonstriksiyonu nedeniyle cilt soluk görünebilir, bu da kan akışını ekstremitelerden uzaklaştırmak, ısı kaybını en aza indirmek ve çekirdek sıcaklığı yükseltmek için hipotalamus tarafından yönlendirilir. Hipotalamus aynı zamanda kasların titremesini de uyaracaktır, bu da ısı üretmenin ve çekirdek sıcaklığı yükseltmenin bir başka etkili mekanizmasıdır.

Kriz aşaması ateş düştüğünde ortaya çıkar. Hipotalamus vazodilatasyonu uyararak cilde kan akışının geri dönmesini ve ardından vücuttan ısı salınımını sağlar. Hipotalamus ayrıca terlemeyi de uyarır ve ter buharlaştıkça cildi soğutur.

Düşük seviyeli bir ateş bireyin bir hastalığın üstesinden gelmesine yardımcı olsa da bazı durumlarda bu bağışıklık tepkisi çok güçlü olabilir, bu nedenle de doku ve organ hasarına ve hatta ciddi vakalarda ölüme neden olabilir. Bakteriyel süperantijenlere karşı gelişen inflamatuar yanıt, yaşamı tehdit edecek seviyede ateşin gelişebileceği senaryolardan biridir.

Süperantijenler, spesifik adaptif immün savunmadan T hücrelerinin aşırı aktivasyonuna ve inflamatuar yanıtı aşırı uyaran sitokinlerin aşırı salınımına neden olabilen bakteriyel veya viral proteinlerdir. Örneğin, Staphylococcus aureus ve Streptococcus pyogenes sırasıyla toksik şok sendromuna ve kızıl hastalığına neden olan süperantijenler üretebilmektedir. Bu durumların her ikisi de 42 °C'yi aşan çok yüksek, hayatı tehdit eden ateşlerle ilişkilendirilebilir.