HASTALIKLARIN BİYOKİMYASAL TEMELİ Dr. Akın Yeşilkaya 2008-2009 Eğitim Yılı Akdeniz Üniversitesi Tıp Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı

Dersin amacı Hastalıkların moleküller mekanizmasını ortaya koymak Bozukluklardaki moleküler mekanizmaların arkasında yatan sebeplerin neler olduğunu gözden geçirmek Hastalıkların arkasında yatan moleküler bozuklukları özetlemek.

Dersin Hedefi Hastalıkların arkasında moleküler bozuklukların bulunduğunu öğretmek. Bozuklukların moleküler düzeyde anlaşılmasını sağlayarak hastalıkları daha kolay öğrenmek Bozuklukların moleküler mekanizmasının öneminin anlaşılmasını sağlayarak teşhis ve tedavinin yapılması kolaylaştırmak

DÜNYA SAĞLIK ÖRGÜTÜNÜN SAĞLIK TANIMI Sağlık; bireylerde sadece hastalık ve güçsüzlüğün yokluğu değil kişilerin fiziksel, ruhsal ve sosyal açıdan tam bir sağlamlık içinde olmalarıdır.

Hastalık Türk Dil Kurumuna Göre: Organizmada birtakım değişikliklerin ortaya çıkmasıyla sağlığın bozulması durumu, rahatsızlık, dert, illet, maraz, maraza, esenlik karşıtı.

BİYOKİMYASAL AÇIDAN SAĞLIK TANIMI Organizmamızda intra ve ekstra selüler olarak var olan binlerce reaksiyonun, insana fizyolojik şartlarda maksimal yaşam sağlayacak bir biçimde cereyan etmesi

HASTALIKLARDA NEDEN BİYOKİMYASAL İNCELEME VE ARAŞTIRMA YAPILIR? Erken ve zamanında tanıya yardımcı olmak, Hastalıkların sebebini meydana çıkarmak, Mantıklı ve etkin bir tedavi önermek, Tedaviye verilen cevabın değerlendirilmesine yardımcı olmak, Hastalığın gelişimini izlemeye yardımcı olmak,

HASTALIKLARIN BİYOKİMYASAL TEMELİ Birçok hastalıkta biyokimyasal bozukluklar yer alır. Bozuklukları hücre düzeyinde aramak gerekir. Enzimatik reaksiyonlardaki bozukluklar pek çok hastalığın temelidir. Substrat-enzim-ürün aksı ve reaksiyonu kontrol eden faktörler iyi etüd edilmelidir

HASTALIKLARDA BİYOKİMYASAL AÇIDAN NELER DİKKAT ÇEKER? Birçok hastalık genetik temele dayalı olarak gelişir. Hastalıklarda biyomoleküllerin yapı, miktar ve fonksiyon bakımından etkilendiği görülür. Hastalığa sebep olan biyokimyasal bozukluk çabuk veya yavaş olarak meydana çıkabilir. Bazı hastalıklarda sebep, bazı biyomoleküllerin azlığı veya çokluğudur. Hastalıklardan tüm hücre organelleri etkilenir. Değişik biyokimyasal mekanizmalar benzer patolojik, klinik ve laboratuvar bulguları oluşturabilir.

BİYOKİMYASAL MEKANİZMALARI ETKİLEYEREK HASTALIĞA YOL AÇAN MAJOR SEBEPLER Fiziksel Ajanlar: Mekanik travma, aşırı sıcak veya soğuk, ani atmosferik basınç değişiklikleri, radyasyon, elektrik şoku Kimyasal Ajan Ve İlaçlar: Bazı toksik bileşikler, tedavide kullanılan ilaçlar Biyolojik Ajanlar: Viruslar, riketsiyalar, bakteriler, mantar ve parazitler Oksijen Yokluğu: Kan dolaşımı bozuklukları, kanın oksijen taşımasındaki aksamalar, oksidatif enzim zehirlenmeleri

BİYOKİMYASAL MEKANİZMALARI ETKİLEYEREK HASTALIĞA YOL AÇAN MAJOR SEBEPLER Genetik: Konjenital, moleküler İmmünolojik Reaksiyonlar: Anaflaksi, otoimmün hastalıklar Beslenme Bozuklukları: Az beslenme, çok beslenme, hatalı beslenme Endokrin Bozukluklar: Hormonların azlığı veya çokluğu

Clinical Relevance of biochemistry - Specific Diseases Osteogenesis Imperfecta Methanol Poisoning Cyanide Poisoning Lactose Intolerance Von Gierke’s Disease Familial Hypercholesterolemia Tay-Sach’s Disease Phenylketonuria Leukaemia Metabolic syndrome etc…. Diabetes Mellitus Sickle-Cell Anemia Fragile X Syndrome Myasthenia Gravis Cystic Fibrosis Wilson’s Disease Duchenne’s Muscular Dystrophy Severe Combined Immunodeficiency

Hemen hemen her hastalığın arkasında metabolik bir bozukluk bulunmaktadır.

Orak Hücre Anemisi

Hemoglobin

Hemoglobin http://mgl.scripps.edu/people/goodsell/pdb/pdb41/hb-animation.gif

Hemoglobin çeşitleri HbA1 a2b2 HbA2 a2d2 HbF a2g2

Hemoglobin’in beta zincirinde 6 Hemoglobin’in beta zincirinde 6. sırada bulunan glutamik asit, valinle yer değiştirmiştir.

http://www.nslc.wustl.edu/sicklecell/part2/molecular.html http://rbc.gs-im3.fr/DATA/The%20HW_CD/EnglDrepano-2c.html

Mehta RS, Annan A, Byrns PJ, Lottenberg R Mehta RS, Annan A, Byrns PJ, Lottenberg R. Opportunities to Improve Outcomes in Sickle Cell Disease. American Family Physician; 74: 303, 2006

Normal Eritrositler Orak şeklindeki hücreler Tıkaç oluşturan hücreler

Gut Hastalığı

Ürik asit kristalleri Ürik asit

Kolera

Kolera belirtileri Çok şiddetli karın ağrısı Sulu diyare (ishal) Dehidratasyon Ölüm

Vibrio cholerae

Enterotoksin http://www.anl.gov/Science_and_Technology/Virtual_Tour/Images/sbc.jpg

Miyokard İnfarktüsü Tıkalı damar

Koroner İnfarktüs Risk Nedenleri Yüksek lipid profili, Hipertansiyon, Çevresel faktörler; Stres, Yaşam tarzı, Sedanter yaşam, Tütün kullanma alışkanlığı, Genetiksel.

http://www.retrouversonnord.be/fichiers_liens/inrfarctus.jpg İntimal plak Trombüs

Elektron transport zinciri 4e- + 4H+ O2- O2 H2O Elektron transport zinciri Superoksit anyonu Superoksid dismutaz Katalaz 2 O2- + 2H+ H2O2 2 H2O + O2 H2O Glutatyon peroksidaz 2 GSH GS-GS Glutatyon redüktaz NADP+ NADPH + H+

Aterosklerozun temel oluşum mekanizması

Etanol Zehirlenmesi

Alkol Metabolizması

Sitokrom P450 Etanol Asetaldehit (Etanal) Asetat Asetil CoA ADH NAD+ NADH + H+ Glukoneogenezis Laktat Piruvat Glukoz Coenzim A Asetil CoA Okzaloasetat Sitrat Krebs Döngüsü

ETANOL ASETALDEHİD Hücre membranının içine sokulur NADH/NAD+ oranı artar Protein ve nükleik asitlerle birleşir ASETOASETAT Membran akışkanlığı artar ASETİL-KoA Laktat/pirüvat oranı artar Yağ sentezi artar Yağlı karaciğer meydana gelir Özellikle beyinde toksik belirtiler ortaya çıkar LAKTİK ASİDOZ GLUKONEOGENEZ azalır Yağ oksidasyonu azalır

Metanol Zehirlenmesi

Optik disk’de hiperemi Metanol H+ Alkol dehidrogenaz Aldehid dehidrogenaz + CH3OH Metanol HCHO Formaldehid HCOOH Formik asit HCOO- (-) Metabolik asidoz Koma Ölüm Etanol 4-Metil pirazol Retinopati Optik disk’de hiperemi Körlük

Sarılık

Hemoglobin

Hem Grubu

Bilirubin

Sarılık Nedenleri Bilirubin sentezinin artması Hemoliz sonucu Bilirubinin karaciğer tarafından tutulmasının bozulması İlaç etkileşimi Gilbert’s sendromu Hepatositlerde konjugasyonun bozulması Crigler-Najjar sendromu Safra yolu ile bilirubinin barsağa atılımının bozulması Hepatitler Kolestasis Dubin-Johnsan sendromu Çeşitli ilaç etkileşimleri Safra kesesi veya yolu tümörleri

SON Hepinize sağlıklı ve sağlık dağıtacağınız günler dilerim

Proteinden fakir/Karbohidrattan zengin diyet Yağ sentezi için gerekli prekürsörlerin varlığı Amino asit yetersizliği Protein sentezinde azalma Yağlı karaciğer Hipoalbuminemiye bağlı ödem HEPATOMEGALİ ŞİŞ KARIN