HÜCRESEL ADAPTASYONLAR, HÜCRE ZEDELENMESİ VE HÜCRE ÖLÜMÜ Dr. Esin Kaymaz BEÜTF Tıbbi Patoloji AD Giriş Memeli hücresinin başlıca fonksiyonları Hücre Adaptasyonu Hücre Zedelenmesi Hücrelerin Metabolizma Bozuklukları ( Madde Birikimi) Nekroz GİRİŞ Hastalıkların başlangıç yerinin hücreler olabileceğine dikkat çeken ilk araştırmacı; Virchow Pek çok hastalık; hücre organelleri ya da özel biyokimyasal reaksiyonları ile ilgili Bir tek hücre organelinin yapısı ya da fonkisyonunun bozulması ile açıklanamaz, oldukça karmaşık!! Modern patoloji; o Hastalığa neden olan hücredeki bozulmanın nasıl olduğu? o Farklı organ ve dokularda hangi tepkilere neden olduğu? o Sonuçta hangi hastalık olarak karşımıza çıktığını? Hücre; çevresi bir zarla çevrili, kapalı bir bölme Bu bölme, söz konusu zarın içeriye uzanan kısımları aracılığı ile, birbirleriyle ilişkisi olmayan, çok sayıda daha küçük bölmeciklere ayrılmıştır Bu küçük bölmeciklerin en önemlileri; çekirdek, mitokondriler, endoplazmik retikulum, ribozomlar, Golgi aygıtı, lizozomlar, mikrotubuliler ve sitosol'dür. Bu bölmeciklerin herbirinde, diğerleri ile geçinmesi mümkün olmayan çok sayıda biyokimsayal reaksiyon aynı anda meydana gelebilmektedir. Memeli Hücresinin Başlıca Fonksiyonları Memeli hücrelerinin hemen tümü, iyi ortam koşulları altında, bağımsız, otonom bir varlık gösterebilme yeteneğine sahiptirler. Ancak, hücreler hemen çevrelerindeki ortam (mikroortam) koşullarına tam olarak bağımlıdırlar. Bu ortamdaki H iyonunun, çeşitli tuzların, O2' nin, CO2''nin ve ısının ancak çok sınırlı bir şekilde değişmesine dayanabilirler Memelilerde hücreler interstisyel (hücreler arası) sıvıda yüzer durumdadırlar. Besinler ya da toksinler, bu sıvıdan geçerek hücreye gelmektedir. Bu ortamın en önemli ögesi, sudur. Aslında su hücreyi oluşturan maddeler arasında da en önemli yeri tutar. Ekstrasellüler (hücre dışı) ve intrasellüler (hücre içi), belirgin sıvı artış ve eksilmeleri hücrenin yaşamasına olanak vermez. Hücrenin Fonksiyonları; 1-Enerji Üretimi: Hücre, besinlerden elde ettiği amino asitler, glikoz ve yağ asitleri gibi maddelerden enerji üretir. Üretilen enerji, adenozin trifosfat (ATP) halinde depo edilir. 2-Protein ve makromoleküllerin sentezi 3-Yeme, içme ve itrah etme; madde alışverişi sağlanır 4- Sindirim ve detoksifikasyon : Hücre lizozomlarda bulunan enzimleri sayesinde protein, karbonhidrat, yağ ve nükleik asitleri parçalar. Ayrıca zararlı maddeleri zararsız hale getirir (Detoksikasyon). 5- Depolama 6-Hareket 7-Tanıma, iletişim kurma, uyarılma 8-Üreme Hücreler değişen çevre şartlarına uyum sağlarlar, adaptasyon hücreyi zedelenmekten korur Hücre, normal fizyolojik gereksinimlerini karşılayarak “homeostaz” adı verilen kararlı denge durumu ile fonksiyonunu sürdürür HÜCRE ADAPTASYON MEKANİZMALARI Adaptasyon mekanizmaları; Anabolik (progresif); metabolizma artar, sentez faliyeti ön plana geçer (hiperplazi, hipertrofi) Katabolik (retrogresif); metabolizma yavaşlar, yıkım artar (atrofi, dejenerasyon, madde birikimi, nekroz) Geri Dönüşlü Zedelenme Normal hücre Hasar verici uyaranlar Stres Geçici, hafif Hücre Zedelenmesi Adaptasyon Adaptasyon sağlanamaması Şiddetli, ilerleyici Geri Dönüşsüz Zedelenme Nekroz Hücre ölümü Apoptoz 1. 2. Fizyolojik adaptasyonlar Patolojik adaptasyonlar Fizyolojik adaptasyon; hormonlar ve endojen kimyasal aracılarla olan normal uyarılara karşı hücrenin cevabı’ dır. Patolojik adaptasyonda amaç hücrelerin zedelenmeden kurtulmalarına imkan tanımak Temel mekanizma aynı… 1.HİPERTROFİ Hücre boyutunun büyümesi Her bir hücrenin kendi organellerini daha fazla sentez etmesi Nedeni; hücre görevinin artması veya spesifik hormonal uyarı Patolojik veya fizyolojik olabilir Kas (kalp, iskelet kasları) hipertrofisi İş yükünün artması: -Kalp ve iskelet kası hipertrofisi Hormon etkisi: -Gebelikte östrojenik hormonlarla uterusun hipertrofisi ve hiperplazisi -Laktasyon sırasında prolaktin ve östrojen ile meme hipertrofisi HİPERTROFİ Normal kalp- hipertrofik kalp histolojisi Eksersize bağlı çizgili kastaki hipertrofi 2. HİPERPLAZİ Bir organ ya da dokunun hücre sayısını arttırarak hacimce büyümesine hiperplazi adı verilir. Çoğunlukla hipertrofi ve hiperplazi bir arada bulunur. HİPERPLAZİ Fizyolojik Hiperplazi Hormonal hiperplazi (puberte ve gebelikte meme ve uterusda) Kompansatuar hiperplazi (organın bir kısmı çıkarıldığında) HİPERPLAZİ Patolojik Hiperplazi o Hormon ve büyüme faktörlerinin artışı Östrojen/progesteron oranınında gerçek ya da göreceli artış: endometriyal hiperplazi o Erkeklerde androjen etkisi: prostat hiperplazisi o o o Yara iyileşmesi Viral enfeksiyonlar (HPV) Geri dönebilir bir süreçtir ancak kansere ortam hazırlar!!! HİPERPLAZİ Gebelikte myometriumdaki hiperplazi ve hipertrofi HİPERPLAZİ HİPERPLAZİ 3. Metaplazi Olgun bir hücre türünün yerini başka bir olgun hücre türünün almasıdır. Bronşlardaki yalancı çok katlı ve titrek tüylü epitel, kronik bronşitlerde yerini çok katlı yassı epitele bırakır. Bu olay organizmanın kontrolünde olur ve kanser gibi durmaksızın büyüme görülmez. Geri dönüşümlü bir değişim Olumsuz çevre koşullarına dayanabilme METAPLAZİ Kolumnar epitel Skuamöz epitel (Solunum yolu, serviks) Skuamöz epitel Kolumnar epitel (Barret özofajiti) Transizyonel epitel Skuamöz epitel (Mesanede skuamöz metaplazi) Bağ doku metaplazisi kıkırdak, kemik ve yağ dokusu formasyonu (Myositis ossifikans) METAPLAZİ METAPLAZİ Üriner sistemde skuamöz metaplazi METAPLAZİ Metaplaziye neden olan etken uzun süreli olursa metaplastik epitelde malign transformasyon!! 4. ATROFİ Hücre sayı ve boyutundaki azalma ile birlikte organ/ doku boyutunun azalması İlk oluşan değişiklik hücre ve organel boyutlarında azalma ve hücrenin yapısal komponentinde azalma Kazanılmış bir patoloji Fizyolojik atrofi: Notokord-tiroglossal duktus Gebelik sonrası uterusta küçülme Yetişkinde timüsun küçülmesi Çocukta timus a) Timik korteks b) Medulla Yetişkinde timus {timusda gerileme} a) Timik korteks b) Medulla c) Yağ dokusu Patolojik atrofi: Azalan iş yükü (kullanılmama atrofisi-kırık) İmmobilizasyona bağlı iskelet kası atrofisi İnnervasyonun kaybı (denervasyon atrofisi) Kan akımında azalma (arteriyel oklüziv hastalığa bağlı iskemi, ilerleyici hücre kaybı) Senil atrofi; beyin, kalp ATROFİ ATROFİ ATROFİ Denervasyonla birlikte çizgili kastaki atrofi