Bakteriyel bir patojenin hücre duvarı genellikle, bakterileri öldürmek ve nötralize etmek için antikorlar ve antimikrobiyal peptitler (AMP'ler) gibi araçları kullanan insan bağışıklık sisteminin ilk hedefidir. Hücre duvarı aynı zamanda bir bakterinin ilk savunma hattı olduğundan, bu en dış katmanın modülasyonunun bakteri türlerinde yaygın olarak kullanılan bir kaçınma tekniği olması şaşırtıcı değildir.
E. coli, S. enterica ve diğer çeşitli gram-negatif organizmalar, hücre duvarlarındaki lipopolisakkaritin lipit A bileşenini asile eder, böylece negatif yüklü yüzeylerini pozitif yüke dönüştürürler. Bu değişiklik, bakteriyel hücrelerin, konakçı bağışıklık hücreleri tarafından üretilen pozitif yüklü AMP'leri itmesine olanak tanır. Negatif yüklü hücre yüzeylerini maskelemek gram negatif bakterilere özgü değildir: Staphylococcus aureus ve Listeria monocytogenes gibi birkaç gram pozitif patojen, D-alanilasyon yoluyla hücre duvarı teikoik asitlerinin negatif yükünü azaltır.
İnsanın üst solunum yollarında komensal bir organizma olarak yaşayan Neisseria meningitidis, bakterilerin kan dolaşımında çoğalmaya başlaması durumunda sistemik enfeksiyona neden olur. N. meningitidis'in bir patojen olarak başarısına önemli bir katkı sağlayan şey onun fiziksel "pelerini" veya polisakkarit kapsülüdür; bu, bakterileri bağışıklık sisteminden saklayarak vücudumuzun birçok savunmasına karşı korumaya yardımcı olur. Araştırmacılar, kapsüler polisakkaritin N. meningitidis'i konakçı hücrelerin içinde bulunan AMP'lere karşı bile koruduğunu bulmuşlardır.
Bazı bakteri türlerinde polisakkarit kapsüller yalnızca fiziksel bir bariyer görevi görmekle kalmaz, aynı zamanda gelişmiş bir kamuflaj sistemi görevi de görür. Örneğin, belirli E. coli suşlarının ve N. meningitidis serotip B'nin kapsülü, bazı memeli hücrelerinin yüzeyinde bulunan polisakaritlere yapısal olarak benzeyen polisakkaritler içerir. Aslında, bu kapsüler polisakkaritlerin bebek beynindeki belirli hücrelerde bulunanlarla benzerliği, bu patojenlerin ciddi sinirsel hastalıklara neden olma başarısında rol oynamıştır.
Bakteriyel Sabotaj: Efektör Proteinler Yoluyla İnhibisyon
Bakteriler, kendi kendini modüle etme ve taklit etme yoluyla bağışıklık sistemi tarafından tespit edilip zarar verilmesini önleyebildiği gibi, efektör proteinler olarak bilinen silahlarla da konakçının bağışıklığını doğrudan bloke edebilir. Bakteriyel patojenler, konakçı proteinler ve bağışıklık faktörleriyle doğrudan etkileşimler yoluyla bağışıklık tepkilerini engellemek için bu proteinleri salgılarlar.
S. aureus bazen ciddi enfeksiyonlara neden olabilen yaygın bir kommensal organizmadır. Tekrarlayan S. aureus enfeksiyonları, yeterli antikor üretiminin olmaması gibi zayıf adaptif bağışıklık tepkileri nedeniyle yaygındır. Bunun nedeni büyük ölçüde etkili bağışıklık tepkilerini engelleyen stafilokokal protein A (SpA) gibi S. aureus efektör proteinleridir. SpA, S. aureus'u edinilmiş bağışıklık tepkisinden korumak için iki şekilde işlev görür. İlk olarak SpA, antikorlara doğrudan bağlanarak S. aureus'un tanınmasını ve ardından öldürülmesini engeller. İkincisi, SpA ayrıca B hücresi reseptörlerine bağlanarak koruyucu bir bağışıklık tepkisi oluşturmakla görevli hücreleri etkisiz hale getirir.
M. tuberculosis'in (Mtb) var olan en yetenekli kaçamak bakteriyel patojenlerden biri olduğunu söyleyebilirsiniz. Mtb, enfekte ettiği bazı kişilerde aktif, semptomatik tüberküloz hastalığına neden olur, ancak enfekte olan kişilerin çoğunda yalnızca latent tüberküloz enfeksiyonu görülür. Bu durumda bakteriler uykuda kalabilir ve konakçının akciğerlerinde onlarca yıl varlığını sürdürebilir. Bunun nedeni, Mtb'nin, alveolar makrofajlarda saklanmasıdır. Bu makrofajların bakterileri yuttuktan sonraki normal süreci, bakterileri barındıran fagozomal bölmenin olgunlaşmasını içerir. Olgunlaştırma aşaması, istilacıyı zayıflatmak için çevreyi asitlendirirken antimikrobiyal peptidleri ve enzimleri devreye sokar. Mtb, bu süreci etkili bir şekilde engellemek için eksiksiz bir mekanizmalar kullanır; bunlardan biri, tirozin fosfataz PtpA'nın salgılanmasıdır. PtpA, proteinin spesifik bir bölgesi ile etkileşime girerek fagozomal asitleştirme için gerekli olan konakçı vakuolar ATPaz'ı etkisiz hale getirir. Mtb içeren fagozomal bölmenin asitleşmesini engelleyerek Mtb, konakçı makrofajlar içinde varlığını sürdürebilmesi için rahat bir niş oluşturur.
Bakteriyel patojenler, küçük, tek hücreli organizmalar olmasına rağmen, savunma mekanizmaları öngörülebilir veya basit olmaktan uzaktır. İster taklit ve hücre duvarı modifikasyonları yoluyla kamuflaj olsun, ister efektör proteinler yoluyla doğrudan göğüs göğüse dövüş olsun, bakteriyel bağışıklıktan kaçınmaya yönelik yeni, daha karmaşık stratejiler sürekli olarak keşfedilmektedir. Çoğu zaman bakteriler, işlevleri örtüşen kaçınma yöntemleri kullanır ve bu da onlarla mücadeleyi daha da zorlaştırır.[1]
Kaynaklar
- Erica Bizzell. Microbial Ninja Warriors: Bacterial Immune Evasion | Asm.org. Alındığı Tarih: 28 Ağustos 2023. Alındığı Yer: American Society for Microbiology | Arşiv Bağlantısı
