Hasta olduğumuzda neden ateşleniriz?

Ateşli bir hastalık geçirdiyseniz, muhtemelen doktorunuz size bu rahatsız edici tepkinin, bağışıklık sisteminizin sizi bir enfeksiyona karşı savunduğunun bir işareti olduğunu söylemiştir. Genellikle ateş, enfekte bölgelerdeki bağışıklık hücrelerinin, vücudunuzun termostatını yükseltmek için beyne kimyasal sinyaller göndermesiyle ortaya çıkar. Bu yüzden ateşiniz yükselirken üşürsünüz; çünkü mevcut vücut sıcaklığınız, termostatın yeni, daha yüksek ayarının altındadır. Ateşiniz düştüğünde ise sıcak hissedersiniz; çünkü vücut sıcaklığınız, termostatın daha düşük yeni ayarının üstündedir.Ancak doktorunuza ateşin sizi tam olarak nasıl koruduğunu sorarsanız, tam anlamıyla net bir cevap beklemeyin. Çünkü ateşin enfeksiyonlarla mücadelede faydalı olduğu konusunda bilimsel bir fikir birliği olsa da, bu mekanizmanın tam olarak nasıl çalıştığı halen tartışılmaktadır.Ateşin evrimi, klasik bir muammadır çünkü ateşin etkileri zararlı görünebilir. Rahatsızlık hissi yaratmasının yanı sıra, tehlikeli bir şekilde aşırı ısınma riski de taşır. Ayrıca, bu kadar fazla ısı üretmek metabolik olarak maliyetlidir.Evrimsel tıp araştırmaları, ateşin hayvanlar aleminde yaygın olduğunu göstermektedir. Bu da, ateşin maliyetli bir tepki olmasına rağmen bazı faydaları olduğunu düşündürür; aksi takdirde evrimleşmez veya türler arasında korunmazdı. Bu evrimsel perspektiften bakıldığında, ateşin vücudun enfeksiyonlarla savaşmasına nasıl yardımcı olduğunu açıklayabilecek birkaç önemli (ancak nadiren dikkate alınan) nokta ortaya çıkmaktadır.Ateş, Enfeksiyonla Nasıl Savaşır?Enfeksiyonlara neden olanlar patojenlerdir.Patojenler, belirli bakteri türleri, mantarlar veya protozoanlar gibi mikroplar olabilir. Mikroplar veya virüsler hücrelerinizi enfekte edip onları çoğalmak için kullanıyorsa, bu enfekte hücreler de patojen olarak kabul edilir ve bağışıklık sisteminiz tarafından bu şekilde muamele görür.Ateşin enfeksiyonları kontrol etmeye nasıl yardımcı olduğuna dair ana açıklama, yüksek sıcaklıkların patojenler üzerinde ısı kaynaklı stres yaratarak onları öldürdüğü veya en azından büyümelerini engellediğidir. Ancak, sağlıklı hücrelerinize zarar vermeyen ateşin, vücut sıcaklığında (yaklaşık 1 ila 4 santigrat derece artış) meydana gelen bu artışın, çeşitli patojenlere nasıl zarar verdiği konusunda bazı sorular vardır.İmmünologlar, hafif ısının bağışıklık hücrelerinin daha iyi çalışmasını sağladığını belirtmişlerdir. Bu, savunma işlevlerini artırmak için ateşin gerekli olduğu anlamına gelir. Ancak, evrimsel bir perspektiften bakıldığında, bağışıklık hücrelerinin daha fazla faaliyet göstermesi için ateş üretmenin yüksek enerji maliyetine ihtiyaç duyulması garip görünüyor; özellikle de onları harekete geçirmek için zaten bol miktarda ve hızlı moleküler sinyaller mevcutken.Sıcaklığa ek olarak, hafif düşük oksijen seviyeleri ve hafif asidite de bağışıklık hücresi işlevini artırır. Bu stresli koşullar enfekte bölgelerde de meydana geldiğinden, bağışıklık hücrelerinin maksimum işlevselliklerini stresli çalışma koşullarına uyacak şekilde evrimleşmesi mantıklıdır. Aslında, büyüme halindeki herhangi bir şey doğal olarak strese karşı savunmasızdır (ve patojenler genellikle vücudumuzda büyüdüğünden), araştırmacılar bağışıklık hücrelerinin bir işlevinin, büyüyen patojenlere zarar vermek için yerel koşulları aktif olarak stresli hale getirmek olduğunu öne sürmektedirler.Patojenleri Yerel Olarak IsıtmakEnflamasyon, enfeksiyona karşı verilen yerel bir savunma tepkisidir. Genellikle bağışıklık sisteminin en aktif olduğu bölgelerde ısı, ağrı, kızarıklık ve şişlik görülür. Bazı bilim insanları enfekte bölgelerin ısı ürettiğinin farkında olsa da, birçoğu bu sıcaklık hissinin genişleyen kan damarlarının çekirdek vücut dokularından daha sıcak kan getirmesinden kaynaklandığına inanmaktadır.Ancak, araştırmalar çekirdek vücut dokularında bile iltihaplı dokuların komşu normal dokulardan 1 ila 2°C daha sıcak olduğunu göstermiştir; dolayısıyla bu ekstra ısının sadece artan kan akışının bir yan ürünü olmadığı anlaşılmıştır. Bu ekstra ısının çoğu, bağışıklık hücrelerinden kaynaklanmaktadır. "Solunum patlaması" olarak bilinen bir süreçte, bağışıklık hücreleri patojenleri öldürmek için reaktif oksijen türleri üretirken önemli miktarda ısı da üretirler. Ancak bugüne kadar bu sıcaklıklar tam olarak ölçülmemiştir.Hücreler geniş bir sıcaklık aralığını tolere edebilirken, yüksek sıcaklıklarda büyüme ve hayatta kalma yeteneklerinde keskin bir düşüş yaşarlar. Memeli hücreleri ve onları enfekte eden patojenler için 45°C civarındaki sıcaklıkların bir veya iki derece üstü bile neredeyse her zaman ölümcüldür. Bu nedenle ateşin yarattığı ısı, zaten yüksek olan yerel sıcaklıklara eklenir.Patojenlerin, acil serviste rutin olarak termometre ile ölçülen vücut sıcaklığından çok daha yüksek sıcaklıklara maruz kaldığına dair kanıtlar vardır. 2018 yılında yapılan bir çalışma, hücrelerin enerji merkezi olan mitokondride yerel sıcaklıkların 50°C kadar yüksek olabileceğini buldu, bu araştırmacılar için sürpriz oldu. Mitokondrinin ürettiği ısı, vücudu ısıtmak ve ateşi yükseltmek için kullanılır. Aynı şekilde, solunum patlaması sırasında bağışıklık hücrelerinin yüzeyinde üretilen yerel ısının da patojenlerin öldürülmesine yardımcı olduğu düşünülmektedir.Isı ve Diğer Stres FaktörleriBağışıklık hücreleri, patojenleri öldürmek veya engellemek için çeşitli stres faktörlerini hedef alır. Bunlar arasında reaktif oksijen türleri, toksik peptitler, sindirim enzimleri, yüksek asidite ve besin yoksunluğu yer alır. Çoğu kimyasal reaksiyon artan sıcaklıklarla hızlandığından, ısının bu savunmaları güçlendirmesi şaşırtıcı değildir.Araştırmacılar, ısının patojenleri öldürmede düşük oksijen ve asidite ile sinerjik olduğunu göstermiştir. Özellikle, ateşli sıcaklıklar ve demir kısıtlaması tek başlarına bulaşıcı bir bakteri olan Pasteurella multocida'nın büyümesini engelleyemezken, bir araya geldiklerinde bunu başarabildiler. Isı stresi, enfeksiyonları kontrol etmede tek başına etkili değildir.Özetle, ateşin patojenleri öldürdüğü ve bağışıklık tepkilerini artırdığı yönündeki yaygın görüş doğrudur, ancak eksiktir. Ateşin enfeksiyonları kontrol etme yeteneği, savunmasız büyüyen patojenlere zarar vermek için mevcut yerel ısıyı birkaç ekstra (ancak kritik) derece artırmasından kaynaklanır. Ayrıca, ateş her zaman diğer savunma mekanizmalarıyla birlikte çalışır; tek başına etkili değildir.600 milyon yıldan daha eski olan ateş, bu gezegendeki yaşamın saygıyı hak eden eski bir özelliğidir. Aslında, bu yazıyı okuyacak kadar burada (ve hayatta) olmanızı, enfeksiyonlarla savaşan ısıya borçlusunuz.