İnokülasyon

İnokülasyon, bir kişiye veya başka bir organizmaya bir patojen veya başka bir mikrop veya virüs yerleştirme eylemidir. Çeşitli bulaşıcı hastalıklara karşı yapay olarak bağışıklık kazandırma yöntemidir. "İnokülasyon" terimi ayrıca daha genel olarak mikropları, mikrobu kültürlemek için kullanılan bir Petri kabı gibi herhangi bir büyüme ortamına veya yoğurt gibi kültürlenmiş gıdalar ile bira ve şarap gibi fermente içecekler yapmak için gıda bileşenlerine kasıtlı olarak yerleştirmek anlamında da kullanılır. İnokülasyon, çiçek hastalığını ortadan kaldırmak ve çocuk felci gibi diğer bulaşıcı hastalıkları önemli ölçüde azaltmak için kullanılmıştır. "İnokülasyon", "aşılama" ve "bağışıklama" terimleri sıklıkla birbirlerinin yerine kullanılsa da aralarında önemli farklar vardır. İnokülasyon, bir kişiye veya başka bir alıcıya bir patojen veya mikrop yerleştirme eylemidir; aşılama, birine özel olarak bir aşı yerleştirme veya verme eylemidir; ve bağışıklama, bağışıklık sisteminin bir aşıya veya doğal enfeksiyona verdiği yanıttan kaynaklanan hastalık direncinin geliştirilmesidir.
Terminoloji
1800'lerin başına kadar inokülasyon sadece çiçek aşısının öncülü olan variolasyon (Latince variola = çiçek hastalığı kelimesinden) anlamına geliyordu. Edward Jenner tarafından 1796'da tanıtılan çiçek aşısı, inek çiçeği inokülasyonu veya aşı (Latincede vacca) inokülasyonu (Latince vacca = inek) olarak adlandırıldı. Çiçek aşılaması variolasyon olarak adlandırılmaya devam ederken, inek çiçeği aşılaması inokülasyon olarak adlandırıldı (Jenner'in variolae vaccinae = inek çiçek hastalığı teriminden). Louis Pasteur 1861'de aşı ve aşılama terimlerinin geliştirilmekte olan yeni koruyucu prosedürleri de kapsayacak şekilde genişletilmesini önermiştir. Bağışıklama, aşıların yanı sıra difteri veya tetanos ekzotoksinleri gibi önceden oluşturulmuş antikorları içeren antitoksin kullanımını da ifade eder. Teknik olmayan kullanımda inokülasyon artık koruyucu enjeksiyonlar ve diğer bağışıklama yöntemleri ile aşağı yukarı eş anlamlıdır.
İnokülasyon aynı zamanda in vitro (cam içinde, yani canlı bir vücutta değil) yapılan prosedürler için de özel bir anlama sahiptir. Bunlar arasında araştırma ve teşhis laboratuvarlarında test tüpleri ve petri kapları gibi laboratuvar cihazlarına ve bu cihazlardan mikroorganizmaların aktarılması ve ayrıca bira yapımı, fırıncılık, oenoloji (şarap yapımı) ve antibiyotik üretimi gibi ticari uygulamalar yer almaktadır. Örneğin, mavi peynir Penicillium roqueforti küfü ve genellikle belirli bakterilerle inoküle edilerek yapılır.
Etimoloji
"İnokülasyon" terimi tıbbi İngilizceye, bir bitkiden diğerine bir tomurcuk (veya göz) aşılamak anlamına gelen bahçecilik kullanımı yoluyla girmiştir. Latince in + oculus 'göz'den türemiştir.
Kökenler
Aşılama, çiçek hastalığının önlenmesine yönelik bir yöntem olarak, bir kişinin çiçek püstüllerinden elde edilen materyalin kasıtlı olarak başka bir kişinin derisine sokulmasıyla ortaya çıkmıştır. Çiçek hastalığının olağan bulaşma yolu hava yoluyla ağız, burun ya da solunum yollarının mukoza zarlarını istila ettikten sonra lenfatik sistem yoluyla vücuda geçerek genellikle ağır bir hastalığa yol açmasıdır.
Buna karşılık, deri enfeksiyonu genellikle daha hafif, lokalize bir enfeksiyona yol açıyordu - ancak en önemlisi, yine de virüse karşı bağışıklığa neden oluyordu. Çiçek hastalığının önlenmesine yönelik bu ilk yöntem, çiçek aşılaması, günümüzde variolasyon olarak da bilinmektedir. Aşılamanın kökeni çok eskilere dayanmaktadır ve bu teknik Hindistan, Afrika ve Çin'de bilinmekteydi.
Çin
Çin'de çiçek hastalığı için inokülasyon uygulamasına dair en eski ipuçları 10. yüzyılda ortaya çıkmıştır. Çin'in Song Hanedanı (960-1279) şansölyesi Wang Dan (957-1017), en büyük oğlunu çiçek hastalığından kaybetmiş ve ailesinin geri kalanını hastalıktan kurtarmanın bir yolunu aramış, bu yüzden imparatorluğun dört bir yanından hekimleri, bilgeleri ve büyücüleri Kaifeng'deki başkentte toplanmaya ve Emei Dağı'ndan geldiği iddia edilen ilahi bir adam inokülasyon yapana kadar hastaların nasıl tedavi edileceğine dair fikirlerini paylaşmaya çağırmıştır. Ancak sinolog Joseph Needham, bu bilginin iddia edilen olaylardan yüzyıllar sonra, 1808 yılında Zhu Yiliang tarafından yazılan Zhongdou xinfa (種痘心法) adlı eserden geldiğini belirtmektedir.
Çin'de çiçek inokülasyonuna ilişkin ilk açık ve güvenilir referans Wan Quan'ın (1499-1582) 1549 tarihli Douzhen Xinfa (痘疹心法) adlı eserinde yer almaktadır; bu eserde bazı kadınların işlem sırasında beklenmedik bir şekilde adet gördükleri belirtilmekte, ancak inokülasyon teknikleri hakkında ayrıntılı bilgi verilmemektedir. İnokülasyon ilk kez Yu Chang tarafından 1643 yılında yayınlanan Yuyi cao (寓意草) ya da Yargılamam Üzerine Notlar adlı kitabında canlı bir şekilde anlatılmıştır. Yu Tianchi'nin Wang Zhangren'in 1579 tarihli Douzhen Jinjing Lu (痘疹金鏡錄) adlı eserine dayandığını iddia ettiği 1727 tarihli Shadou Jijie (痧痘集解) adlı eserinde yazdığı üzere, aşılamanın Ming Hanedanı (1368-1644) döneminde Longqing İmparatoru (1567-1572) dönemine kadar Çin'de yaygın olarak uygulanmadığı bildirilmektedir. Bu kayıtlardan Çinlilerin, Variola major hastalığına yakalanmış hastalardan çiçek hastalığı materyali kullanmayı yasakladıkları (çok tehlikeli olduğu düşünülüyordu); bunun yerine, daha önce inoküle edilmiş ve sadece birkaç kabuğu olan bir kişinin burnuna yerleştirilen pamuklu bir tıkacın vekil materyalini kullandıkları bilinmektedir. Buna "filizleri yerleştirmek" deniyordu; bu, çimlenmekte olan fasulye filizi anlayışlarına uyan bir hastalık nakli fikriydi. Needham, Zhang Yan'ın Zhongdou Xinshu (種痘新書) ya da Çing Hanedanı (1644-1912) döneminde 1741 yılında yazılan Çiçek inokülasyonu üzerine yeni kitap adlı eserinden, Çin'deki sürecin o zamana kadar nasıl rafine hale geldiğini gösteren bir anlatım aktarmaktadır:Malzemeyi saklama yöntemi. Kabukları dikkatlice kağıda sarın ve küçük bir kap şişeye koyun. Dağılmaması için ağzını sıkıca kapatın. Kap güneş ışığına maruz bırakılmamalı veya ateşin yanında ısıtılmamalıdır. En iyisi kabukların doğal ve yavaş bir şekilde kuruması için bir süre kişinin üzerinde taşımaktır. Kap, içeriğinin hastadan alındığı tarih ile açıkça işaretlenmelidir.
Kışın, malzemenin içinde yang gücü vardır, bu nedenle otuz ila kırk gün bekletildikten sonra bile aktif kalır. Ancak yazın yang gücü yaklaşık yirmi gün içinde kaybolacaktır. En iyi malzeme çok uzun süre bekletilmemiş olandır, çünkü yang gücü bol olduğunda on kişiden dokuzunda 'tutma' sağlayacaktır - ve sonunda tamamen inaktif hale gelecek ve hiç işe yaramayacaktır. Yeni kabukların nadir olduğu ve ihtiyacın büyük olduğu durumlarda, yeni kabukları daha yaşlı olanlarla karıştırmak mümkündür, ancak bu durumda inokülasyon yapılırken burun deliğine daha fazla toz üflenmelidir.1700'de Londra'daki Royal Society'ye Çin'deki uygulamalarla ilgili iki rapor ulaştı; biri Çin'de görev yapan Doğu Hindistan Şirketinin bir çalışanından rapor alan Dr. Martin Lister tarafından, diğeri ise Clopton Havers tarafından. Ancak bu konuda herhangi bir işlem yapılmadı.
Çerkesya
Voltaire'e (1742) göre Türkler aşılama yöntemini komşu Çerkesya'dan almışlardır. Çerkes kadınları çok eski zamanlardan beri, altı aylıktan büyük olmayan çocuklarına çiçek hastalığını, kolda bir kesik açarak ve bu kesik içine başka bir çocuğun vücudundan dikkatlice alınmış bir püstül koyarak bulaştırırlar. Bu püstül, konulduğu kolda, bir hamur parçasındaki maya ile aynı etkiyi yaratır; mayalanır ve emdirildiği nitelikleri tüm kan kütlesine yayar. Yapay çiçek hastalığının bu şekilde inoküle edildiği çocuğun püstülleri, aynı hastalığı başkalarına bulaştırmak için kullanılır. Çerkesya'da neredeyse sürekli bir sirkülasyon vardır; ve ne yazık ki çiçek hastalığı ülkeyi tamamen terk ettiğinde, burada yaşayanlar, hasatları yetersiz kalan diğer uluslar kadar büyük sıkıntı ve şaşkınlık içindedirler... Voltaire, Çerkeslerin bu tekniği nereden aldıkları konusunda bir spekülasyonda bulunmaz, ancak Çinlilerin "yüz yıllardır" uyguladıklarını bildirir. Türk uygulaması, 1714 ve 1716 yıllarında, doktorlar Emmanuel Timoni ve Giacomo Pylarini'nin bağımsız olarak İstanbul'dan gönderdikleri mektuplarla Royal Society'ye sunulmuştur.
Hindistan
Ayurvedik metin Sact'eya Grantham'da inokülasyondan bahsedilmektedir. Fransız bilim adamı Henri Marie Husson'un Dictionaire des sciences médicales dergisinde belirttiği gibi, dış dünya inokülasyondan daha sonra haberdar olmuştur. Bununla birlikte, inokülasyonun Hindistan'da ortaya çıktığı fikri de dikkate alınmıştır, çünkü eski Sanskrit tıp metinlerinden birkaçı aşılama sürecini tanımlamıştır. Variolasyon, İrlanda doğumlu cerrah John Zephaniah Holwell'in 1767 tarihli anlatımı sayesinde Hindistan'da on sekizinci yüzyıldan itibaren belgelenmiştir. Holwell'in 1767 tarihli kapsamlı açıklaması, hastalık ile "atmosferde yüzen çok sayıda algılanamayan hayvancık" arasındaki bağlantıya işaret eden aşağıdakileri içeriyordu:Çiçek hastalığının asıl nedeninin her insan ve hayvan formunun ölümlü kısmında var olduğunu; ilkini harekete geçiren ve onu fermantasyon durumuna sokan aracı (ya da ikinci) nedenin atmosferde yüzen çok sayıda algılanamayan hayvancık olduğunu; bunların tüm salgın hastalıkların ama özellikle de çiçek hastalığının nedeni olduğunu bir ilke olarak ortaya koymaktadırlar. Holwell bu anlatıyı Brahman muhbirlerine atfetmektedir. Ancak böyle bir teori henüz hiçbir Sanskritçe veya yerel dilde yazılmış eserde keşfedilmemiştir. Variolasyon yapan doktorlar Tikadarlar olarak bilinirdi.
18. yüzyıla gelindiğinde Hindistan'da variolasyon yaygın olarak uygulanmaktaydı. Bazı tarihçiler variolasyonun Hindistan'da 18. yüzyıldan daha eski olabileceğini öne sürmüştür. Oliver Coult 1731 yılında "ilk olarak Champanagar'lı bir hekim olan Dununtary tarafından gerçekleştirildiğini" yazmıştır. Ancak bu raporlar sorgulanmaya başlanmıştır.
Aşılar Hindistan'a 1802 yılında Mumbai'de 3 yaşındaki bir kız çocuğuna çiçek aşısı yapılarak Hindistan'da aşı olan ilk kişi olarak tanıtılmıştır. On dokuzuncu yüzyıldan bu yana aşılamanın Edward Jenner'ın keşiflerinden önce Hindistan'da belgelendiğine dair yaygın söylentiler, dindar Hintlileri yeni keşfedilen Jenner prosedürünü kabul etmeye ve eski variolasyon uygulamalarını terk etmeye ikna etmek umuduyla sömürge subayları tarafından Sanskritçe ve Hint yerel dillerinde yazılan propaganda broşürlerine kadar uzanmaktadır. Ralph Nicholas tarafından yapılan önemli bir antropolojik çalışma, yirminci yüzyılın ortalarında Bengal'de Hint çiçek hastalığı tanrıçası Śītalā'yı yatıştırma ritüellerini tanımlamıştır.
Etiyopya'ya giden ilk gezginler, variolasyonun Amhara ve Tigray halkları tarafından uygulandığını bildirmiştir. Bunu rapor eden ilk Avrupalı Nathaniel Pearce'dir. 1831'de bir debtera'nın çiçek hastalığından en çok yarası olan kişiden "bir miktar madde" topladığını, ardından deneğinin "koluna usturayla küçük bir haç çizdiğini" ve "maddenin bir kısmını" daha sonra bir bandajla bağlanan kesiğin içine koyduğunu kaydetmiştir. Bu uygulamayı anlatan sonraki ziyaretçiler arasında İngiliz seyyah William Cornwallis Harris ve 1839-1841 Fransız bilim heyetinden Dr. Petit de bulunmaktadır.
Batı Afrika
Çiçek hastalığına karşı inokülasyon Batı Afrikalılar, özellikle de Akra'nın Ga-Adangbe halkı tarafından biliniyor gibi görünmektedir. Massachusetts Körfezi Eyaleti'nde Onesimus adında köleleştirilmiş bir Afrikalı, 18. yüzyılda Cotton Mather'a inokülasyon prosedürünü açıklamış ve bu bilgiyi Afrika'dan edindiğini bildirmiştir.
Avrupa ve Kuzey Amerika'da tanıtım
Ocak 1714'te Philosophical Transactions of the Royal Society, John Woodward'ın İstanbul'daki Emmanuel Timonius'tan aldığı bir mektubu yayınladı. Çiçek inokülasyonu, hastalığın şiddetini azaltmanın kanıtlanmış bir yöntemi olarak savunuluyordu.
Bu uygulama İngiltere'ye Leydi Mary Wortley Montagu tarafından getirilmiştir. Lady Montagu'nun kocası Edward Wortley Montagu, 1716-1718 yılları arasında İngiltere'nin Osmanlı İmparatorluğu'ndaki büyükelçisi olarak görev yapmıştır. İstanbul'da Osmanlı'nın inokülasyon uygulamasına ilk elden tanık olmuş ve çok etkilenmişti: bir erkek kardeşini çiçek hastalığından kaybetmişti ve kendisi de bu hastalıktan dolayı yüzünde yara izleri taşıyordu. Çiçek hastalığı salgını 1721'de İngiltere'yi tehdit ettiğinde, doktoru Charles Maitland'ı kızını inoküle etmesi için çağırdı. Aralarında Kral'ın doktoru Sir Hans Sloane'un da bulunduğu dostlarını kızını görmeye davet etti. Maitland, Newgate Hapishanesinde özgürlükleri karşılığında asılacak olan altı mahkum üzerinde inokülasyon denemesi yapmak için izin aldı ve bu deneye çok sayıda önemli doktor tanıklık etti. Hepsi hayatta kaldı ve 1722'de Galler Prensi'nin kızlarına da inokülasyon yapıldı.
İnokülasyon uygulaması Avrupa'nın kraliyet aileleri arasında yavaş yavaş yayıldı ve bunu genellikle halk arasında daha genel bir benimseme izledi.
Uygulama Amerika'da 1721 gibi erken bir tarihte, Cotton Mather'ın teşvikiyle Zabdiel Boylston'un iki köle ve kendi oğlunu başarılı bir şekilde inoküle etmesiyle belgelenmiştir. Boston'ın önde gelen papazlarından Mather, Afrika'daki aşılama uygulamasının tarifini 1706 yılında evindeki kölelerden biri olan Onesimus'tan ve daha sonra da Timoni'nin Royal Society'ye sunduğu rapordan duymuştu. Ancak Mather daha önce yerel hekimleri bu prosedürü denemeye ikna edememişti. Bu ilk başarının ardından Boylston, birçok tartışmaya ve hayatına yönelik en az bir teşebbüse rağmen Boston genelinde inokülasyon yapmaya başladı. Boylston'un salgın sırasında inoküle ettiği yaklaşık üç yüz kişiden sadece altısının ölmesi, oysa hastalığa doğal yollardan yakalananlarda ölüm oranının altıda bir olması prosedürün etkinliğini kanıtladı. Boylston 1724 yılında Londra'ya gitti. Orada sonuçlarını yayınladı ve 1726'da Royal Society'ye seçildi.
Fransa'da inokülasyona karşı ciddi bir muhalefet ortaya çıkmış ve inokülasyon Parlemento tarafından yasaklanmıştır. Voltaire, Lettres Philosophiques adlı eserinde, inokülasyona karşı çıktıkları ve çocuklarının refahını bu kadar az önemsedikleri için vatandaşlarını eleştirmiş ve "Fransa'da inokülasyon uygulanmış olsaydı binlerce kişinin hayatı kurtulurdu" sonucuna varmıştır.
Aynı şekilde Amerika Birleşik Devletleri'nde de Kıta Kongresi 1776 yılında ordu cerrahlarının inokülasyon yapmasını yasaklayan bir bildiri yayınlamıştır. Ancak, 1777'de çiçek hastalığının ölümcül bir şekilde yayıldığına tanık olan ve hastalığın Kıta Ordusuna kitlesel olarak bulaşma olasılığından korkan George Washington, riskleri tartarak bu yasağı çiğnedi ve tüm birliklere çiçek inokülasyonu yaptırdı. Şöyle yazmıştı: "Hastalık orduya doğal yollardan bulaşır ve her zamanki öldürücülüğüyle şiddetlenirse, hastalıktan düşmanın kılıcından daha çok korkmamız gerekir." Bu, bir ordunun ilk toplu inokülasyonuydu ve başarılı oldu, sadece izole enfeksiyonlar meydana geldi ve hiçbir alay hastalık nedeniyle iş göremez hale gelmedi.
İnokülasyon 18. yüzyıl boyunca Avrupa'da popülerlik kazanmıştır. Çiçek hastalığının 18. yüzyılda Avrupa'daki yüksek yaygınlığı ve genellikle ciddi sonuçları göz önüne alındığında (Voltaire'e göre, ilk enfeksiyon insidansı %60, ölüm oranı %20 ve ciddi yara izi insidansı %20 idi), birçok ebeveyn inokülasyonun faydalarının risklerden daha ağır bastığını düşündü ve bu nedenle çocuklarını inoküle ettirdi.
Mekanizma
Çiçek hastalığının Variola virüsünün iki türüne bağlı olduğu bilinen iki formu tanınmıştır. Variola minör hastalığına yakalananların ölüm riski, %30 ölüm oranına sahip Variola majör hastalığına yakalananlara kıyasla %1-2 gibi oldukça düşük bir orandaydı. Damlacıklar halinde solunan viral partiküller yoluyla enfeksiyon, küçük bir cilt yarası yoluyla kasıtlı enfeksiyondan daha geniş bir alana yayılmıştır. Daha küçük, lokalize enfeksiyon, virüse karşı spesifik bağışıklık üretmek için bağışıklık sistemini uyarmak için yeterli olurken, hastayı öldürebilecek enfeksiyon seviyelerine ulaşmak için daha fazla virüs nesli gerekir. Yükselen bağışıklık enfeksiyonu sonlandırır. Bu, hastalığın daha az ölümcül olan formunun yakalanmasını sağlar ve bağışıklık sistemine virüsle mücadelede mümkün olan en iyi başlangıcı verir.
Doğu'da inokülasyon tarihsel olarak çiçek kabuklarının burun deliğine üflenmesiyle gerçekleştirilmiştir. İngiltere, Avrupa ve Amerikan kolonilerinde tercih edilen yöntem, seçilmiş hafif bir vakadaki (Variola minor) çiçek püstülünden alınan materyalin baş ve işaret parmakları arasındaki bir çiziğe sürülmesiydi. Bu işlem genellikle kişi normal sağlık durumundayken ve dolayısıyla direnci en üst seviyedeyken gerçekleştirilirdi. Alıcıda çiçek hastalığı gelişirdi; ancak, akciğerler yerine deri yoluyla bulaştığı için ve muhtemelen inoküle edilen kişinin önceden var olan sağlıklı durumu, küçük inokulum ve ilk enfeksiyonun tek noktadan olması nedeniyle, ortaya çıkan çiçek hastalığı vakası genellikle doğal olarak ortaya çıkan formdan daha hafifti, çok daha az yüz yarası oluşturdu ve çok daha düşük bir ölüm oranına sahipti. Doğal hastalıktan kurtulanlarda olduğu gibi, inoküle edilen birey daha sonra yeniden gelişebilecek bir enfeksiyona karşı bağışıklık kazanmıştır.
Eskimesi
1798'de İngiliz doktor Edward Jenner deneylerinin sonuçlarını yayınladı ve böylece çiçek hastalığına karşı da bağışıklık kazandıran hafif bir enfeksiyon olan inek çiçeği virüsüyle inokülasyonun çok daha üstün ve güvenli yöntemini tanıttı. Jenner, bu yöntemin etkili olduğuna dair kanıtları yayınlayan ve üretimi konusunda tavsiyelerde bulunan ilk kişiydi. Onun çabaları çiçek inokülasyonun kullanılmamasına ve nihayetinde 1840 yılında İngiltere'de yasaklanmasına yol açtı.