$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Bağışıklık, organizmaların fizyolojik düzenlenmesinde merkezi bir rol oynar ve çok çeşitli patojenlere ve çevresel stres faktörlerine karşı birincil savunma görevi görür1. Diğer omurgalılar gibi, balıklar da genel sağlıkları ve esenlikleri için gerekli olan karmaşık, dinamik ve koordineli bir bağışıklık sistemine sahiptir1.
Teleost balıkları, zararlı istilacıları tespit etmek, bunlara yanıt vermek ve etkisiz hale getirmek için aynı anda işlev gören hem doğuştan gelen hem de uyarlanabilir bağışıklık sistemlerine sahiptir2. Doğuştan gelen bağışıklık sistemi, patojenlere2 karşı anında ve spesifik olmayan tepkiler sağlayan ilk savunma hattı görevi görürken, adaptif bağışıklık sistemi zamanla gelişir ve balıkların belirli patojenleri tanımasını ve immünolojik hafıza oluşturmasını sağlayan daha özel bir yanıt sunar3. Balık bağışıklık sistemi, bağışıklık savunmasını desteklemek ve genel sağlığı korumak için özel birincil lenfoid organlara (yani timus ve baş böbrek) ve ikincil lenfoid organlara (örneğin, dalak ve mukoza ile ilişkili lenfoid dokular (MALT)) dayanır4. Baş böbrek, teleost balıklarında birincil hematopoietik organdır ve lökositler de dahil olmak üzere bağışıklık hücrelerinin gelişiminde ve olgunlaşmasında çok önemli bir rol oynar5.
Son yıllarda, çeşitli balık türlerinin bağışıklık tepkilerinin incelenmesinde önemli ilerlemeler kaydedilmiştir2. Odak noktalarından biri, lökosit popülasyonlarını ve aktivitelerini anlamak olmuştur. Beyaz kan hücreleri olarak da bilinen lökositler genellikle monositler, lenfositler ve granülositler olarak sınıflandırılır ve balıkların bağışıklık savunmasında çok önemli bir rol oynar. Patojenleri yutmaktan ve yok etmekten sorumlu olan ve bakterisidal reaktif oksijen türlerini serbest bırakan, istilacı mikroorganizmaların ortadan kaldırılmasına katkıda bulunan fagositik hücrelere sahiptirler6. Lökositler ayrıca enflamatuar süreçte yer alır ve doku onarımını teşvik ederken enfeksiyonları izole etmeye ve ortadan kaldırmaya yardımcı olur6. Lökosit popülasyonlarının bolluğu ve aktivitesi, hayvan sağlığı ve hastalıklarında bağışıklık durumunun önemli göstergeleridir 7,8.
Bazı çalışmalar, olumsuz çevresel koşullar gibi stres faktörlerinin eritrositlerin sayısını ve morfolojisini ve dolaşımdaki lökositlerin bileşimini değiştirebileceğini göstermiştir 9,10. Örneğin, Franke ve ark. (2024), çevresel stres faktörleri balık bağışıklığını tehlikeye atabileceği, hastalığa yatkınlığı artırabileceği ve belirli patojenlerin bulaşıcılığını artırabileceği ve sonuçta hastalığın ilerlemesini hızlandırabileceği için iklim değişikliği senaryolarında balıkların bağışıklık sistemini incelemek çok önemlidir11. Ayrıca, balık bağışıklığını anlamak, yalnızca temel biyolojik araştırmaları ilerletmek için değil, aynı zamanda su ürünleri yetiştiriciliği endüstrisi gibi toplumun çeşitli sektörlerini desteklemek için de gereklidir. Su ürünleri yetiştiriciliği küresel olarak genişlemeye devam ettikçe, çiftlik balık türlerinin sağlık ve refahını sağlamak giderek daha önemli hale gelmektedir. Yine de, balık refahı nispeten yeni bir araştırma alanı olmaya devam etmektedir ve çiftlik balıklarının bağışıklık tepkileri hala kapsamlı ve standartlaştırılmış değerlendirmeler gerektirmektedir. Elde edilen bilgiler, çiftlik hayvanlarının refahını ve direncini artıran etkili ve özel yaklaşımlar yoluyla su ürünleri yetiştiriciliğinin sürdürülebilirliğini ve üretkenliğini artırabileceğinden, bağışıklık yanıtı çalışmalarına öncelik vermek son derece önemlidir.
Lökosit miktar tayini ve tanımlaması genellikle Bürker, Neubauer veya Thoma hemositometreleri ile manuel sayım gibi hematolojik yöntemler ve ayrıca lekeli kan yaymaları 7,10 kullanılarak gerçekleştirilir. Kan hücrelerinin görselleştirilmesine ve farklılaşmasına yardımcı olmak için Wright, May-Grünwald-Giemsa ve Hemacolor gibi boyama kitleri sıklıkla kullanılır 7,12. Bununla birlikte, bu manuel hücre sayma teknikleri sıkıcı, zaman alıcıdır ve insan hatasına eğilimlidir 8,10. Yaygın hata kaynakları arasında kanın yetersiz karıştırılması veya seyreltilmesi, lekelenme sorunları ve hemositometre odasının yanlış yüklenmesi yer alır ve bunların tümü yanlış hücre sayımlarınayol açabilir 12. Ayrıca, manuel hematolojik analiz, sonuçların güvenilirliğini ve tekrarlanabilirliğini sağlamak için yüksek düzeyde uzmanlık ve deneyim gerektirir7. Kesin ve etkili teşhis araçlarına olan talep arttıkça, balık popülasyonlarının bağışıklık durumunun derinlemesine anlaşılmasını sağlayan yenilikçi yöntemlerin geliştirilmesi, bu alanın ilerlemesinde giderek daha önemli bir adım haline gelmektedir.
Akış sitometrisi, lökosit popülasyonlarını ve hücre canlılığını analiz etmek için yüksek verimli, kantitatif bir yaklaşım sunan bu bağlamda güçlü bir araç olarak ortaya çıkmıştır8. Bu modern teşhis teknolojisi, karışık popülasyonlardaki tek tek hücrelerin dikkate değer bir hassasiyetle hızlı bir şekilde algılanmasına, sayılmasına ve karakterizasyonuna olanak tanır13. Ayrıca, akış sitometrisi hem fenotipik hem de fonksiyonel karakterizasyon için eşzamanlı multiparametrik ölçümlere izin verir. İnsan klinik ortamlarında ve veterinerlik tıbbında yaygın olarak kullanılmasına rağmen, balık lökositlerinin çalışmasında uygulaması çok sınırlı kalmaktadır8. Farklı balık türleri 1,6,8,13,14,15,16,17 üzerinde bazı araştırmalar yapılmış olsa da, hala ele alınması gereken birkaç kritik zorluğun giderilmesi gerekmektedir. Bu analizlerdeki en büyük zorluklardan biri, periferik kandan veya baş böbrek1 gibi lenfoid dokulardan ekstrakte edilen canlı lökositlerin süspansiyonlarının elde edilmesi gerekliliğidir. Lökositlerin izolasyonu, teleost balıklarının benzersiz bir özelliği nedeniyle genellikle zordur: çekirdekli eritrositlerin varlığı. Eritrositlerle kasıtsız kontaminasyon, boyutları, oval şekilleri ve bir çekirdeğin1 varlığı nedeniyle lökosit analizine müdahale edebilir. Bu nedenle, yüksek lökosit saflığı elde etmek için lökosit süspansiyonlarından eritrositlerin çıkarılması ve akış sitometrisi analizi ile lökositlerin fenotipik ve fonksiyonel özelliklerinin incelenmesi zorunludur. Memelilerde, lökosit izolasyonu tipik olarak eritrosit ozmotik lizizini veya Ficoll veya Percoll1 ile yoğunluk gradyan ayrılmasını içerir. Bununla birlikte, ozmotik lizis, uygun şekilde parçalanamayan çekirdekli eritrositleri nedeniyle hem deniz hem de tatlı su balıkları için etkisizdir1. Bunun yerine, zaman içinde hücre stabilitesini etkili bir şekilde koruduğu için balıklar için yoğunluk gradyanı ayrımı tercih edilir1. Bazı çalışmalar lökositleri yavru balıklardan başarılı bir şekilde izole etmiş olsa da, birçok araştırma hala esas olarak yetişkin popülasyonlara odaklanmaktadır17. Bununla birlikte, erken yaşam evreleri yalnızca hastalık salgınlarına karşı daha savunmasız olmakla kalmaz, aynı zamanda boyut olarak daha küçüktür, bu da örnekleme sürecini daha karmaşık ve zorlu hale getirir. Diğer bir sınırlama, lökosit canlılığının değerlendirilmesi hemen işlem gerektirdiğinden, mevcut yöntemlerin genellikle bir seferde sınırlı sayıda numune veya kopya ile sınırlı olmasıdır. Numune işlemedeki gecikmeler, hücresel canlılığı olumsuz etkileyebilir, böylece numune alma sürecine daha fazla komplikasyon getirebilir ve potansiyel olarak tüm işi tehlikeye atabilir.
Bildiğimiz kadarıyla, yayınlanan yöntemlerin hiçbiri, akış sitometrisi ile sonraki canlılık analizi için lökosit hücrelerini başarılı bir şekilde sabitlememiştir. Bu çalışma, güney Avrupa ülkelerinde yetiştirilen başlıca balık türü olan yavru çipuranın (Sparus aurata) baş böbreğinden lökositleri izole etmek için Percoll yoğunluk gradyan ayırma metodolojisi kullanarak etkili bir yöntem oluşturduğu için öncüdür. Ayrıca, akış sitometrisi yoluyla ana lökosit popülasyonlarını (lenfositler, monositler ve granülositler) tanımlarken canlıyı ölü hücrelerden ayıran gelişmiş bir boyama tabanlı teknik sunuyoruz. Geliştirilmiş protokol, işlemden 1 ay sonrasına kadar canlı hücre analizi sağlayan hücre fiksasyonunu gerektirir. Bu akış sitometrisi protokolünün uygulanması, bağışıklık değerlendirmeleri için tipik olarak gereken zaman ve çabayı önemli ölçüde azaltma potansiyeline sahiptir ve bu da onu su ürünleri yetiştiriciliği sektöründe hem araştırma hem de daha pratik uygulamalar için değerli bir teknik haline getirir. Bu metodolojinin uygulanması, çok sayıda numunenin analiz edilmesi, hücrelerin korunması ve akış sitometrisi ile gecikmeli analize izin verilmesi için avantajlar sağlar. Bu nedenle, balıkların bağışıklık mekanizmaları ve hücre canlılığının farklı çevresel veya deneysel koşullardan nasıl etkilendiği hakkında değerli bilgiler üretmek çok yardımcı olabilir. Ayrıca, bu canlılık testi, spesifik immün hücre popülasyonlarının multiparametrik fenotipik ve fonksiyonel karakterizasyonu ile entegre edilebilir. Bu yaklaşım, çeşitli immünolojik parametrelerin daha kapsamlı bir analizini mümkün kılar, bunları doğrudan ilgili hücre tiplerine bağlar ve bağışıklık tepkilerinin daha net bir şekilde anlaşılmasını sağlar. Bu bulgular, su ürünleri yetiştiriciliğinde hastalık yönetimi için geliştirilmiş yaklaşımlar da dahil olmak üzere daha etkili stratejilerin geliştirilmesine katkıda bulunabilir.