Kullandığımız aşıların içerisinde immün systemimizin antijen olarak algıladığı çok sayıda yabancı madde vardır. Ortaya çıkabilecek olumlu (enfeksiyon hastalığından koruyucu immün cevap) ve olumsuz (aşı yan etkileri, allerjik olaylar, otoimmünite…) reaksiyonları önceden kestirebilmek ve anlayabilmek için bu maddelerin ne olduğunu bilmek gerekir. Aşıların içerisindeki maddeler dört grupta toplanabilir:

• Aktif bağışıklayıcı antijenler
• Süspansiyon sıvısı
• Koruyucular, stabilizörler ve antibiyotikler
• Adjuvanlar

Aktif bağışıklayıcı antijenler:

Bütün aşılarda koruma sağlamak istenen hastalığa karşı koruyucu immün cevap oluşturacağı düşünülen bir veya daha fazla bağışıklayıcı antijen bulunur. Bağışıklık  antijenleri, immün sistemi uyararak, enfeksiyon hastalıklarından korunmak için uygulanan canlı (genellikle attenue) veya inaktif mikroorganizmalar (bakteri, virus, riketsia) veya bu mikroorganizmaların değişik fraksiyonlarıdır. Bazı aşılarda son derece iyi tanımlanmış antijenler kullanılırken (Hib polisakkaridi, hepatit B yüzey antijeni), diğerlerinde antijenler kompleksdir veya iyi tanımlanmamıştır (tam hücreli boğmaca, viruslar…). Bazı aşılardaki bağışıklık antijeni antitoksin üretimini uyarma yeteneğine sahip olan, ancak toksik özelliği olmayan modifiye toksinler, yani toksoidlerdir. Mevcut aşılardaki bağışıklayıcı antijenler Tablo I’de görülmektedir.

 

Bağışıklayıcı antijenlerin ilk kullanımı:

İmmünizasyonun başlangıcı vücuda bir antijen vererek o antijene karşı bağışıklığı kuvvetlendirmek düşüncesinden doğmuştur. Bu düşünceyi ilk başlatan, muhtemelen Orta Asya’dan, belki de Çinlilerden öğrendikleri bir yöntemle çiçek hastalığını önlemeye çalışan Türklerdir. Atalarımız insanlardaki çiçek veziküllerinden elde ettikleri sıvıyı güneşte kurutup, virusu bu şekilde attenue ettikten sonra insanlara uygulamış ve milyonlarca insanı öldüren çiçek hastalığından korunmuşlardır. O tarihlerde İngiltere’nin İstanbul konsolosunun eşi olan ve kendisi de çiçek sekeli taşıyan Lady Montagu ‘nun ülkesine yazdığı mektuplarla İngilizler daha sonra “variolasyon” adını alan bu yöntemden haberdar olmuştur. Daha sonra ilk kez bir çiftçi tarafından ineklerde görülen çiçek veziküllerden alınan sıvı insanlara verilmiş ve “vaccination” adını alan bu yöntem ilk kez günümüzden 200 yıl once Edward Jenner tarafından bilimsel anlamda tanımlanmış ve bu olay aşılamanın başlangıcı olarak kabul edilmiştir. Sonraki yıllarda hayvanda benzer hastalık oluşturan ve insandaki enfeksiyon etkenlerine antijenik yakınlığı olan mikroorganizmaların aşı olarak kullanılmasına (BCG, rotavirus…) “Jennerian yaklaşım” adı verilmiştir. Yani ilk bağışıklık antijenini kullanan Türklerdir ve bu antijen çok yeterli olmasa da attenue edilmiş insan etkeni bir mikroorganizmadır. Hayvan etkenlerinin bağışıklık antijeni olarak kullanılması ise daha sonra olmuştur. Teknoloji geliştikçe doğal kaynaklardan elde edilen antijenler yerini once insan hücre kültürlerinde üretilen aşılara, daha sonar DNA sentezi ile üretilen aşılara bırakmıştır. Günümüzde bağışıklık antijenlerini patates ve muz gibi gıdaların genomuna genetic yolla entegre edip “yenilebilen aşı” geliştirme çalışmaları devam etmaktadir. İlk jenerasyon aşıların kullanıma girdiği tarihler Tablo II’de görülmektedir.

 

İmmünojen antijenler:

Aslında “antijen” terimi yerine “immünojen” teriminin kullanılması daha doğrudur. Çünkü antijen spesifik bir antikora bağlanabilen herhangi bir maddedir. İmmünojen ise bağışıklık cevabı oluşturabilen maddelere verilen addır. Dolayısıyla bütün immünojenler aslında antijendir, ancak bütün antijenler immünojen değildir. Antikorlar şekerler, lipidler, otakoidler, peptidler gibi basit moleküller veya kompleks karbohidratlar, fosfolipidler, nükleik asitler veya hormonlar gibi makromoleküller olmak üzere her çeşit biyolojik molekülü antijen olarak algılarlar. T-lenfositler ise sadece peptidleri tanıyabilirler. Dinitrofenol gibi basit kimyasal maddeler antikora bağlanabilirler, yani antijendirler, ancak bağışıklığı uyarmazlar, yani immünojen değildirler. Bu antijenlerin immünojen olabilmesi için bir makromoleküle bağlanması gerekir. Bu durumdaki küçük molekül “hapten”, makromolekül ise “taşıyıcı” adını alır.

 

Bağışıklayıcı antijenlere karşı primer ve sekonder immün cevaplar:

Aşılarda kullanılan bağışıklık antijenlerine karşı gelişen antikor cevabında T ve B lenfositleri birlikte, ancak farklı görevler üstlenirler. Protein yapısındaki antijenler dendritik hücreler gibi antijen prezente eden hücrelerce işlendikten sonra once yardımcı (helper) T hücrelerini uyarır (Şekil 1).  Daha sonra T lenfositleri B lenfositlerini uyarır. B hücreleri prolifere olur ve antikor üreten hücreler halini alarak, antikor salgılarlar.

Bazı antijenler çok kuvvetli immünojen özellik taşırlar ve bir kez uygulanmaları ömür boyu korunma sağlar. Bazı antijenlerin korunma sağlaması için ise uygulamanın birçok kez tekrarlanması gerekir. Genellikle doğal hastalık geçirildiğinde ömür boyu bağışıklık bırakan varisella, kızamık, kabakulak, rubella, hepatit A ve hepatit B gibi enfeksiyonlara karşı geliştirilmiş aşıların antijenleri kuvvetli immünojendir. Aşıların ilk uygulamasında primer, tekrarlanan uygulamalarında ise sekonder immün cevap ortaya çıkar.

 

Primer cevap üç dönemden oluşur:

• Latent dönem (kuluçka dönemi): Aşının uygulanması ile, antikorların ortaya çıkması arasında geçen süredir. Bu dönem konağın immune durumu, antijenin şekli ve dozuna bağlı olarak, 24 saat ile 2 hafta arasında değişir.
• Gelişme dönemi: Latent dönem biter bitmez, antikor düzeyi artmaya başlar ve 4 gün ile 4 hafta arasında değişen bir sürede maksimum düzeyine ulaşır. Bu dönem boğmaca gibi tam hücreli bakteriler için 2 hafta, difteri ve tetanoz toksoidleri için 3 haftadır. Önce Ig M, daha sonra Ig G artar.
• Azalma dönemi: Antikor düzeyi bir sure yüksek kalıp, hızla düşer. Bu dönemin süresi oluşan antikorların miktarına ve kalitesine bağlı olarak değişir. Ig A ve Ig M, Ig G’ye gore daha hızlı azalır.

Tablo I. Aşılar ve içerdikleri bağışıklayıcı antijenler

Aşı	Bağışıklayıcı antijen
Adenovirus	Canlı virus
Antraks	İnaktif bakteri
BCG	Canlı bakteri
Boğmaca	İnaktif bakteri
Difteri-tetanoz (DT, dT)	Toksoid
DBT	Toksoid ve inaktif bakteri
DBaT	Toksoid ve inaktif bakteri komponentleri
DBT-Hib	Toksoid ve inaktif bakteri + polisakkarid – protein konjugasyonu
DBaT-Hib	Toksoid ve inaktif bakteri komponentleri + polisakkarid – protein konjugasyonu
DBaT-Hib-IPV	Toksoid ve inaktif bakteri komponentleri + polisakkarid – protein konjugasyonu + inaktif virus
Hepatit A	İnaktif virus
Hepatit B	İnaktif viral antijen
Hib (konjuge)	Polisakkarid – protein konjugasyonu
Hib-hepatit B	Polisakkarid – protein konjugasyonu + inaktif viral antijen
Japon ensefaliti	İnaktif virus
Kabakulak	Canlı virus
Kızamık	Canlı virus
Kolera	İnaktif bakteri
Kuduz	İnaktif virus
Meningokok	Polisakkarid
Meningokok (konjuge)	Polisakkarid – protein konjugasyonu
MMR	Canlı viruslar
Pnömokok	Polisakkarid
Pnömokok (konjuge)	Polisakkarid – protein konjugasyonu
Poliovirus         OPV          IPV	Canlı virus İnaktif virus
Rubella	Canlı virus
Tetanoz	Toksoid
Tetanoz	Toksoid
Tifo      Parenteral      Parenteral      Oral	İnaktif bakteri Polisakkarid Canlı bakteri
Varisella	Canlı virus
Veba	İnaktif bakteri

 

Tablo II. Birinci jenerasyon aşıların kullanıma sunulduğu tarihler

 

               1798   Çiçek
               1885   Kuduz
               1897   Veba
               1923   Difteri
               1926   Boğmaca
               1927   Tuberküloz (BCG)
               1927   Tetanoz
               1935   Sarı humma

İkinci Dünya Savaşı’ndan sonra

               1955   İnaktif polio aşısı (IPV)
               1962   Oral polio aşısı (OPV)
               1964   Kızamık
               1967   Kabakulak
               1970   Rubella
               1981   Hepatit B

 

Antijenle ilk karşılaşıldığında salgılanan esas immun globulin Ig M’dir. Ig M’nin antijeni nötralize edici etkisi düşüktür ve koruyucu etkisi Ig G kadar kuvvetli değildir. Bu antijenler “T bağımlı” olarak adlandırılır. Polisakkarid yapısındaki antijenler ve haptenler ise T lenfositleri active edemezler ve “T bağımsız” adını alırlar. Hib, pnömokok ve meningokok için koruyucu antikorlar bu bakterilerin polisakkarid antijenlerine karşı gelişen antikorlardır ve T bağımsızdırlar. Bu tip antijenler direk B hücrelerini aktive ederler ve T bağımlı antijenlerde olduğu gibi, antijenle ilk karşılaşmada kuvvetli Ig M, zayıf Ig G cevabı verirler (Şekil 1).  Antijenle ikinci karşılaşmada ise T bağımlı ve T bağımsız antijenlere cevap büyük farklılık gösterir. T bağımsız antijenler primer karşılaşma gibi zayıf Ig G cevabı oluştururlar Şekil 2). Ayrıca CD40 aktivasyonu bu antijenlerde yetersiz olduğundan, oluşan antikorların antijen afinitesi de zayıftır. İmmünolojik hafıza özelliğini barındıran T hücreleri uyarılmadığından, T bağımsız antijenle tekrarlanan her karşılaşmada immune system antijeni yeni görüyormuş gibi davranır, yani “boosting” etki söz konusu değildir. Antikor cevabının yetersiz olmasının neden olduğu bir diğer farklılık da bu tip antijen ihtiva eden aşıların küçük çocuklarda etkili olmamasıdır. Bu nedenle koruyucu antijeni polisakkarid olan Hib, pnömokok ve meningokok gibi aşılar 18-24 aydan küçük çocuklarda immünojen değildir.

 

T bağımlı antijenler ise ikinci karşılaşmada hafıza özelliği nedeniyle kuvvetli Ig G cevabına neden olurlar. Oluşan antikorların antijen afinitesi yüksektir ve tekrarlanan her karşılaşmada giderek artan miktarda antikor cevabı ortaya çıkar (Şekil 2). Bağışıklık antijenlerine karşı gelişen immün cevabı etkileyen 5 önemli faktör vardır:

1. Kullanılan antijenin yapısı ve dozu
2. Maternal antikorların varlığı (antikor cevabını azaltır)
3. Konağın immün durumu: Bağışıklık sistemi herhangi bir nedenle yetersiz veya baskılanmış kişilerde bağışıklık antijenine karşı cevapta azalma olması beklenir. Burada önemli bir problem de zamanından once doğan çocuklar, yani prematürelerdir. Prematüre bebekler bağışıklık antijenlerinin çoğuna zamanında doğan çocuklar kadar iyi antikor cevabı verirler. Sadece Hemophilus influenza tip b PRP antijenine ve poliovirus serotip 3’e karşı olan antikor cevabı prematürelerde yetersiz bulunmuştur. İlk yaş içerisinde aşılanmış çocuklar üzerinde yapılan bir çalışmada, bu çocukların 3-4 yaşlarındaki antikor düzeyleri ölçülmüştür. Prematüre bebeklerde PRP antikoru düzeyi ortalaması (GMT)  0.99, term bebeklerde ise 3.06 mg/ml bulunmuştur. Ancak heriki gruptaki çocukların hemen hemen tamamında antikor düzeyi koruyucu değer olan 0.15 mg/ml’nin üzerindedir. Polivirus serotip 1 ve 2’ye karşı antikorlar prematurelerin % 94’ünde, term bebeklerin ise % 100’ünde koruyucu değerin (1:8) üzerinde iken, serotip 3 için bu oran prematürelerde % 75, term bebeklerde ise % 100 bulunmuştur.
4. Aşının uygulama yolu
5. Adjuvan bulunup bulunmaması

Polisakkarik antijenler bir proteine bağlanarak konjuge edildiklerinde, hapten-taşıyıcı protein kombinasyonuna benzer şekilde, T bağımlı antijen özelliği kazanırlar. Konjugasyon adı verilen bu işlemde kullanılan proteinler difteri toksoidi, tetanoz toksoidi veya meningokokun dış membran proteini gibi immünojenik özelliği yüksek moleküllerdir. Bu yöntemle Hib, pnömokok ve meningokok polisakkarid antijenleri konjuge edilmiştir ve bu aşılar ikinci aydan itibaren etkili olarak kullanılmaya başlanmıştır.

 

 

Şekil 1. T bağımlı ve T bağımsız antijenlerde T ve B lenfosit etkileşimi (APC: Antijen prezente eden hücre, AFC: Antikor üreten hücre)

 

Şekil 2. T bağımlı ve T bağımsız antijenlere karşı Ig M ve Ig G cevapları

 

Süspansiyon sıvıları:

Aşıların çoğunda süspansiyon sıvısı steril su veya serum fizyolojiktir. Ancak özellikle bazı canlı virus aşılarında kompleks doku sıvıları bulunabilir. Sıvı içerisinde aşının elde edilmesinde kullanılan ortam veya biyolojik sistemden bulaşan çeşitli proteinler veya yumurta antijenleri, jelatin ve doku kültürü antijenleri gibi diğer maddeler mevcut olabilir. Özellikle aşıdan sonar gelişen allerjik olaylarda bu tip antijenler de etiyolojide düşünülmelidir. Toplumda sık görülen yumurta antijeni, anafilaktik tipde olmadıkça, medium olarak civciv yumurtası kullanılan rubella gibi aşılar için kontrendikasyon oluşturmaz.

 

Koruyucular, stabilizörler ve antibiyotikler:

Aşı içerisinde bulunan bağışıklayıcı antijeni stabilize etmek ve bakteri kontaminasyonunu engellemek için birçok aşıda eser miktarda da olsa çeşitli kimyasal maddeler (timerosal gibi cıva bileşikleri…) ve neomisin veya streptomisin gibi antibiyotikler vardır. Bu komponentlere karşı allerjik reaksiyonlar gelişebileceği unutulmamalıdır. Aşılarda kullanılan koruyucular Talo III’de görülmektedir.

Timerosal aşılarda en yaygın olarak kullanılan koruyucu maddedir. Cıva içeren bu bileşiğin immün, nörolojik, motor ve davranış disfonksiyonlarına neden olabileceği bildirilmiştir. Özellikle otizm nedeni olabileceği ileri sürülen timerosal için 1999 yılında Amerikan Pediatri Akademisi (AAP) bir bildiri yayınlamıştır. Aslında olay otizm değil, cıva zehirlenmesi ile otizm bulgularının benzerliğidir. Otizm tanısı alan çocukların sayısının 1990’lı yıllardan itibaren artması ile, hepatit B ve Hib aşılarının rutin kullanıma girmesi arasında bir ilişki kurulmuştur. FDA ve AAP timerosal ile otizm arasında direk bir ilişki saptanamadığını, ancak timerosol içermeyen aşıların üretilmesinin daha uygun olacağı kararına varmıştır. Bunun üzerine aşı firmaları timerosolsuz aşı üretmeye başlamıştır.

 

Tablo III. Aşılarda kullanılan koruyucular (prezerfatifler)

 

Koruyucu	Aşı
Timerosal	DT dT TT Influenza Pnömokok polisakkaridi (Pnu-Imune 23, Wyett)
2-fenoksietanol and formaldehit	IPV
Fenol	Tifo Vi Polisakkaridi Pnömokok polisakkaridi (Pneumovax 23; Aventis Pasteur )
Benzetonium klorür (femerol)	Şarbon
2-fenoksietanol	DBaT (Infanrix; GSK) Hepatit A (Havrix; GSK) Hepatit A/Hepatit B (Twinrix; GSK) Lyme (Lymerix; GSK)

 

Adjuvanlar:

Adjuvanlar bağışıklık cevabını artırmak amacıyla kullanılır. Her aşıda adjuvana gerek yoktur. Ancak özellikle inaktif aşılara karşı antikor cevabı yeterli olmayabilir. Bu durumda adjuvan aşının yapıldığı bölgede local bir inflamatuvar reaksiyon oluşturur ve immünolojik hücreleri o bölgeye çağırarak, bağışıklık antijeni ile bu hücrelerin daha uzun sure temas etmesini sağlar.

Aşıların çoğunda adjuvan olarak aluminyum tuzları (aluminyum hidroksit, aluminyum fosfat, aluminyum hidroksifosfat) kullanılmaktadır. Bunun dışında adjuvan olarak MF59 içeren bir influenza aşısı ve lipozom içeren bir hepatit A aşısı geliştirilmiştir. Kolera toksini, E. coli enterotoksini gibi bakteri ürünleri, doğal ve sentetik polimerler, saponinler, lipidler, surfaktanlar ve diğer mineral tuzları da deneysel aşılarda adjuvan olarak kullanılmaktadır. Canlı aşılarda adjuvan kullanılmaz. Difteri, boğmaca, tetanoz, hepatit A ve hepatit B’de aluminium tuzları şeklinde adjuvan bulunmaktadır. Canlı attenue aşılarda (BCG, kızamık, kızamıkcık, kabakulak, varisella, OPV) antikor cevabı yeterli olduğundan, adjuvan bulunmaz. Ayrıca Hib, meningokok, kuduz, influenza, pnömokok, tifo ve IPV gibi inaktif aşılar da yeteri kadar immünojen olduklarından, adjuvan içermezler. Aluminyum bütün aşılarda istenen inflamatuvar cevabı oluşturamayabilir. Örneğin AIDS aşılarında hedef antikor oluşturmak değil, sitotoksik lenfositleri uyarmaktır. Dolayısıyla bu aşılarda aluminyum yerine lipozom ve saponin gibi adjuvanlar daha uygun olabilir.