DUS Tıbbi Biyoloji ve Genetik Hücre Ölümü ve Gelişimsel Biyoloji Konu Anlatımı

Hücre ölümü, dokunun yalnız pasif biçimde canlılığını yitirmesi değildir; patolojide morfolojisi, biyokimyasal mekanizması ve doku yanıtıyla ayırt edilen düzenli kategoriler içinde değerlendirilir.

Nekroz, hücre ölümü sonrasında enzimlerin ilerleyici parçalayıcı etkisiyle oluşan morfolojik değişiklikler spektrumudur.

Formaldehit içinde laboratuvara gelen her doku ölüdür, fakat nekrotik değildir; nekroz için ölen hücrede enzimatik sindirim ve protein denatürasyonunun görünür hale gelmesi gerekir.

Bu değişiklikler hemen belirmeyebilir.

Kaynakta miyokart infarktüsünde biyokimyasal belirteçlerin erken saptanmasına rağmen ilk histolojik bulguların daha sonra gözlenmesi, hücre ölümünün biyokimyasal ve morfolojik zamanlamasının aynı olmadığını gösterir.

Nekrotik hücre morfolojisinde sitoplazma daha eozinofilik görünür.

Bunun nedeni RNA'ya bağlı normal bazofilinin kaybı ve eozinin denatüre proteinlere daha fazla bağlanmasıdır.

Glikojen kaybı hücreyi homojen ve camsı hale getirebilir; organellerin enzimatik sindirimiyle sitoplazmada vakuoller oluşur.

Zamanla fosfolipidlerden zengin myelin figürleri belirebilir ve nekrotik alanlarda kalsifikasyon gelişebilir.

Nükleer değişiklikler DNA yıkımını yansıtır.

Karyoliziste kromatin bazofilisi silinir; piknoziste nükleus büzülür ve bazofilisi artar; karyoreksiste piknotik nükleus parçalanır.

Bu bulgular nekrozun hücre içeriğinin korunmadığı, inflamasyonu uyaran ve çoğunlukla patolojik bir ölüm biçimi olduğunu açıklar.

Nekroz tipleri altta yatan nedeni ve dokunun verdiği yanıtı anlamayı sağlar.

Koagülasyon nekrozunda denatürasyon baskındır; hücrenin genel sınırları seçilebilir ve doku sert kıvamlıdır.

Proteoliz sınırlı olduğu için genel doku mimarisi bir süre korunur.

Beyin dışındaki dokularda iskemik nekrozun karakteristik görünümüdür.

Likefaksiyon nekrozunda bakteriyel veya fungal enfeksiyonların çektiği lökositler ve onların enzimleri dokuyu sindirir; santral sinir sisteminde hipoksik hücre ölümü de bu biçimde gerçekleşir.

Tüm hücreler çözülür ve yerini visköz sıvı alır; akut inflamasyon süreci başlatmışsa püy oluşur.

Gangrenöz nekroz özel bir histolojik tipten çok kan akımı kesilen ekstremitedeki koagülasyon nekrozunu anlatır; bakteriyel enfeksiyon eklenirse likefaksiyon etkisi gelişir ve yaş gangren denir.

Kazeifikasyon nekrozu tüberküloz enfeksiyonunda görülen özel bir koagülasyon nekrozu biçimidir.

Kazeöz terimi peynirimsi, kırılgan ve kolay parçalanabilir görünümü anlatır.

Koagülasyon nekrozundan farklı olarak doku yapısı tamamen silinir, hücreler ayırt edilemez.

Bu nekrotik merkezin çevresinde multinükleer histiyositik dev hücreler, lenfositler ve plazmositlerden oluşan kronik inflamatuvar reaksiyon yer alır; bu yapı granülomdur.

Yağ nekrozu akut pankreatitte pankreatik lipazın yağ dokusuna etkisiyle gelişir.

Lipaz trigliseridleri parçalar, yağ asitleri kalsiyumla birleşir ve beyaz tebeşir tozu gibi sabunlaşma alanları oluşur.

Fibrinoid nekroz ise genellikle antijen-antikor komplekslerinin arter duvarında biriktiği immün reaksiyonlarda görülür; damar duvarında fibrinle birleşen kompleksler pembe, şekilsiz fibrinoid görünüm oluşturur.

Apoptoz nekrozdan farklı bir hücre ölümü yoludur.

Kelime olarak dağılma veya dökülme anlamını taşır; biyolojik olarak istenmeyen, potansiyel olarak zararlı, kullanım süresini aşmış veya onarılamayacak kadar hasarlı hücrelerin kendi iç programıyla ortadan kaldırılmasıdır.

Apoptotik hücre plazma membranını geç evrelere kadar korur; bu nedenle içerik dışarı sızmaz, hücre hızla fagosite edilir ve belirgin inflamatuvar reaksiyon oluşmaz.

Bu özellik, apoptozun fizyolojik doku düzenlenmesinde neden vazgeçilmez olduğunu açıklar.

Nekrozda hücre şişer, membran dağılır ve inflamasyon vardır; apoptozda hücre küçülür, membran korunur, enerji gereksinimi vardır ve inflamasyon yoktur.

Gelişimsel biyoloji ile apoptoz arasındaki bağ, fizyolojik apoptoz örneklerinde görülür.

Embriyogenez sırasında implantasyon, organogenez ve gelişimsel involüsyon olaylarında istenmeyen hücrelerin seçici biçimde ortadan kaldırılması gerekir.

Dokuların şekil kazanması yalnız hücre çoğalmasıyla değil, belirli hücrelerin programlı kaybıyla da sağlanır.

Erişkinde hormonal involüsyon aynı mantığın başka bir örneğidir; menstrüel döngü, menopozda ovarian atrezi, sütten kesme sonrası meme dokusunun küçülmesi ve kastrasyon sonrası prostat atrofisi apoptozla ilişkilendirilir.

Bağırsak epitelinde hücre sayısının sabit tutulması, akut inflamasyon sonunda nötrofillerin ölümü, immün yanıt sonrası lenfositlerin temizlenmesi ve potansiyel olarak zararlı self-reaktif lenfositlerin eliminasyonu da fizyolojik apoptozun doku dengesini nasıl koruduğunu gösterir.

Apoptozun morfolojik özellikleri hücrenin kontrollü parçalanmasını yansıtır.

Hücre büzüşür, sitoplazması yoğunlaşır ve organeller sıkıca paketlenir.

Kromatin yoğunlaşması en karakteristik bulgudur; periferde nükleer membran altında kitleler halinde toplanır.

Nükleus fragmanlara ayrılır.

Sitoplazmik tomurcuklanma ve apoptotik cisimcikler gelişir.

Bu cisimcikler membranla çevrili sitoplazma ve sıkıca paketlenmiş organel parçalarıdır; makrofajlar tarafından fagosite edilir ve lizozomlarda hızla parçalanır.

Çevredeki sağlıklı hücreler proliferasyon veya göçle boşluğu doldurabilir.

Işık mikroskopunda apoptotik hücre koyu eozinofilik sitoplazmalı, yoğun nükleer kromatin parçaları içeren yuvarlak veya oval cisim gibi görülebilir.

Apoptozun biyokimyasal merkezinde kaspazlar vardır.

Süreç, kaspazların aktive edildiği başlangıç fazı ve hücre ölümünün yürütüldüğü uygulama fazıyla ilerler.

Protein yıkımı kaspaz aktivasyonuyla, DNA parçalanması ise nükleazların ve endonükleazların aktivasyonuyla gerçekleşir.

İki ana yolak anlatılır.

Mitokondriyal veya intrensek yolakta hücre hasar verici bir etkene maruz kaldığında mitokondri geçirgenliği artar ve sitokrom c gibi proapoptotik moleküller sitoplazmaya geçer.

BCL2 ve BCL-xL inhibitör etki gösterirken BAX, BAK, BAD, BID ve BCL-xS proapoptotik etki gösterir.

Sitokrom c kofaktörlerle kaspaz-9'u aktive eder ve kaspaz dizisi nükleus parçalanmasına kadar ilerler.

Ölüm reseptörü veya ekstrensek yolakta hücre yüzeyindeki Fas ve TNFR1 gibi reseptörler apoptozu tetikler.

Reseptör bağlanması kaspaz-8'i aktive eder ve süreç mitokondriyal yolakla da birleşebilir.

Kaspazlar hücre iskeleti bileşenlerini parçalar; membran değişiklikleri ölü hücrenin makrofajlar tarafından erken tanınmasını sağlar.