Coxiella burnetii, Q hummasına neden olan etkendir ve iki farklı antijenik formda bulunur. Faz I suşlarının bakteri duvarındaki LPS yapısı, Faz II suşlarına kıyasla daha eksiksiz bir antijenik yapıya sahiptir. Bu nedenle Faz I suşları daha bulaşıcıdır ve daha kapsamlı bir bağışıklık yanıtı oluşturur. Bununla birlikte, Faz II antijenlerinin suşun fazından bağımsız olarak tüm suşlarda bulunduğunu belirtmek önemlidir. Başka bir ifadeyle, Faz II suşlarının antijenik yapısı, Faz I suşlarına göre kısmen kısalmış (trunke) bir yapı göstermektedir.
Kompleks bir Humoral ve Hücresel Bağışıklık
Tüm enfeksiyon hastalıklarında olduğu gibi, humoral yanıt IgM üretimi ile başlar. Daha sonra IgG sentezlenmeye başlar ve dolaşımdaki IgM düzeyleri kademeli olarak azalır. Q hummasında ise başka bir faktörün de dikkate alınması gerekir: Faz II'ye karşı antikorlar ve Faz I'e karşı antikorlar. Faz II'ye karşı antikorlar B lenfositleri tarafından ilk üretilen antikorlardır; Faz I'e karşı antikorlar ise daha sonra ortaya çıkar. Bu zamansal farklılık tam olarak açıklanamamış olmakla birlikte, bir hipoteze göre bağışıklık sistemi Faz II antijenlerine daha kolay erişebilmektedir (Bauer ve ark., 2021).
Bağışıklık yanıtının kinetiği keçilerde incelenmiştir (Roest ve ark., 2013; Muleme ve ark., 2017). İlk olarak Faz II'ye karşı IgM ve Faz II'ye karşı IgG ortaya çıkar. Bu antikorların sentezi enfeksiyondan 2 hafta sonra başlar. Dolaşımdaki IgM düzeyleri 4 ila 6 hafta sonra düşerken, IgG düzeyleri daha uzun süre korunur. Faz I'e karşı antikorlar daha geç ortaya çıkar: IgM için enfeksiyondan yaklaşık 4 hafta sonra orta düzeyde bir ilk pik gözlenir ve yaklaşık 6 hafta sonra ikinci, daha belirgin bir pik oluşur. Daha sonra düzeyler 7. haftadan itibaren düşmeye başlar. Faz I'e karşı IgG üretimi yaklaşık 6. haftada başlar ve zaman içinde devam eder. Faz II'ye karşı antikorların azalması, hastalığın kronik faza geçişini açıklayabilir (Muleme ve ark., 2017).
Hücresel bağışıklık, interferon gama (IFN-γ) ölçümü ile değerlendirilir. Roest'in çalışmasında, keçilerde interferon üretimi enfeksiyondan yaklaşık 6 hafta sonra başlamış, yaklaşık 5 hafta boyunca devam etmiş ve daha sonra azalmıştır. Bu durum, hücresel bağışıklığın yeni bir enfeksiyon sırasında devreye girdiğini, ancak kronik enfeksiyon durumunda aynı şekilde rol almadığını göstermektedir.
Sığırlarda ise 2017 yılında yayımlanan bir çalışmada Boettcher, gama interferon düzeylerini, Faz I'e karşı antikorları ve Faz II'ye karşı antikorları karşılaştırmıştır. Kronik hastalığa sahip sığırlarda yalnızca Faz I'e karşı antikorlar bulunurken, akut hastalığı olan ineklerde (örneğin abort vakalarında) hem interferon hem de antikorlar tespit edilmiştir.
Bu çalışma ayrıca, akut hastalık durumunda antikorların Coxiella burnetii'nin Faz II antijenlerine karşı geliştiğini, kronik hastalıkta ise Faz I antijenlerine karşı yöneldiğini ortaya koymuştur (Boettcher ve ark., 2017).
Aşılamanın Tetiklediği Bağışıklık Yanıtı
Deneysel kemirgen çalışmalarında, Faz I aşısı ile yapılan immünizasyonun hem hücresel bağışıklığı hem de humoral bağışıklığı tetiklediği ve Coxiella burnetii'nin farklı izolatlarına karşı iyi düzeyde koruma sağladığı gösterilmiştir (Zhang ve Samuel, 2004; Kersh ve ark., 2013). Ayrıca, Faz II aşılarının aksine Faz I aşılarının, hem Faz II hem de Faz I bakterilerine karşı antikor üretimini sağlayarak tam bir humoral bağışıklık yanıtı oluşturabildiği de gösterilmiştir.
Ruminantlarda Q hummasına karşı geliştirilen Ceva aşısı, Coxiella burnetii'nin Faz I formunu içeren, inaktive edilmiş ve adjuvan içermeyen bir aşıdır. Bu iki özellik aşıyı oldukça güvenli kılmakla birlikte, adjuvan bulunmaması nedeniyle hücresel bağışıklık yanıtının düşük olabileceği düşünülebilir. Ancak koyunlarda gerçekleştirilen deneysel bir çalışma (Bauer ve ark., 2023), primer aşılama sonrasında tetiklenen IFN-gama üretiminin düşük olmasına rağmen, rapel aşının hücresel bağışıklık yanıtında anlamlı bir artış sağladığını göstermiştir.
Dolayısıyla, kemirgenlerde yürütülen deneysel çalışmalarda elde edilen sonuçlara benzer şekilde, ruminantların Ceva aşısı ile aşılanmasının hem humoral bağışıklık hem de hücresel bağışıklık yollarını uyardığı söylenebilir.
Referanslar
Bauer, B. U., Knittler, M. R., Prüfer, T. L., Wolf, A., Matthiesen, S., Runge, M., & Ganter, M. (2021). Humoral immune response to Q fever vaccination of three sheep flocks naturally pre-infected with Coxiella burnetii. Vaccine, 39(10), 1499-1507.
Bauer, B. U., Schwecht, K. M., Jahnke, R., Matthiesen, S., Ganter, M., & Knittler, M. R. (2023). Humoral and cellular immune responses in sheep following administration of different doses of an inactivated phase I vaccine against Coxiella burnetii. Vaccine, 41(33), 4798-4807.
Boettcher, J., Schumacher, M., Motsch, B., Mehne, D., Alex,.M, et al. (2017) Feasibility Study on Coxiella burnetii Phase-Specific Antibody Tests and Interferon-γ-Recall Assay in Dairy Cattle. J Vet Med Res 4(9): 1106.
Kersh, G. J., Fitzpatrick, K. A., Self, J. S., Biggerstaff, B. J., & Massung, R. F. (2013). Long-Term immune responses to Coxiella burnetii after vaccination. Clinical and Vaccine Immunology, 20(2), 129-133.
Muleme, M., Campbell, A., Stenos, J., Devlin, J. M., Vincent, G., Cameron, A., ... & Firestone, S. (2017). A longitudinal study of serological responses to Coxiella burnetii and shedding at kidding among intensively-managed goats supports early use of vaccines. Veterinary research, 48, 1-15.
Roest, H. I., Post, J., van Gelderen, B., van Zijderveld, F. G., & Rebel, J. M. (2013). Q fever in pregnant goats: humoral and cellular immune responses. Veterinary research, 44, 1-9.
Zhang, G., & Samuel, J. E. (2004). Vaccines against Coxiella infection. Expert review of vaccines, 3(5), 577-584.