HÜCRESEL ADAPTASYONLAR Yrd.Doç. Dr. Hatice ÖZER C.Ü.T.F Patoloji AD. 2006

Hücresel Adaptasyonlar Kişinin veya herhangi bir canlının çevre şartlarına uyması, alışma

Hücresel Adaptasyonlar Hücrelerin uygun olmayan çevre koşullarına kendilerini uydurabilmeleri (adaptasyon) temel özelliklerindendir. Canlılığı sürdürmek, bu özellik sayesinde mümkündür.

Hücresel Adaptasyonlar Çevresel değişiklik Hücre ölümüne yol açmayacak seviyede, Hücrenin bu duruma alışmasına olanak sağlayacak sürede ise… …mümkündür. Aksi takdirde hücre zedelenmesi

Hücresel Adaptasyonlar 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…

Hücresel Adaptasyonlar Patogenez Spesifik hücresel reseptörlerin artması veya azalması Örn kolesterolle dolu bir hücrede, LDL alınımı ile ilgili hücre yüzey reseptörleri azaltılır Hedef hücre tarafından yeni protein sentezinin başlatılması Isı şok proteinleri gibi bu proteinler hücreleri bazı zedelenme şekillerinden korur Bir tip proteinden diğerine değişim veya spesifik bir proteinin aşırı yapımı Örn kronik iltihap ve fibroziste hücrelerde çeşitli kollagen ve ekstraselüler matriks proteinleri sentezlenir

Hücresel Adaptasyonlar Hücresel adaptif cevaplar; Reseptör bağlama…. Sinyal transdüksiyonu…. Protein transkripsiyonu, translasyonu…. Protein sentezi, paketlenmesi ve salınımının düzenlenmesi…. Protein metabolizmasındaki basamakların herhangi birinde gerçekleşebilir

Hücresel Adaptasyonlar Hücre büyüme ve diferansiasyonu ile ilgili adaptif cevaplar; hücre siklusu ve kendilerini yenileyebilme güçleri ile ilişkilidir

Her hücre ; Çoğalma (proliferasyon) Farklılaşma (differantiation) Yaşlanma (senescence) Ölüm (apoptosis, progremmed cell death) genetik programlarına sahip

Bu süreçlerin düzenlenmesinde rol oynayan farklı proteinler vardır: Hücrenin çoğalmasını sağlayan proteinler Hücrenin çoğalmasını durduran ve hücrenin ömrünü noktalayan proteinler Yaşlanma ve intihar proteinleri Bu proteinleri kodlayan genlerden birinin bozulması hücre çoğalması kanser

Organizmadaki hücreler yenilenebilme güçlerine ve hücre siklusu ile ilişkilerine göre üç gruba ayrılır : Labil hücreler Stabil hücreler Permenant hücreler

Sürekli bölünen (labil) hücreler: yaşam boyunca çoğalıp, harap olan hücrelerin yerini alan hücreler Deri,ağız boşluğu, sindirim kanalı, tükrük bezleri, pankreas, safra kanalı gibi salgı kanallarını döşeyen epitel; serviks, vajen,uterus ve fallopian tüpleri ve üriner kanalı döşeyen epitel; dalak, lenfoid ve hematopoetik doku hücreleri

Sessiz (stabil hücreler): dinlenme fazında olup, ancak uyarı aldıklarında çoğalmaya başlayan hücreler kc, böbrek ve pankreas gibi organların hücreleri; damar endotel hücreleri; düz kas ve fibroblast gibi mezankimal hücreler Bölünmeyen (permenant) hücreler: doğumdan sonra hücre siklusunu terkeden ve bölünme yeteneği olmayan hücreler sinir hücreleri; iskelet ve kalp kası hücreleri

Hücresel Adaptasyonlar Meydana gelebilecek morfolojik değişiklikler üç ana grupta toplanabilir: Hücre sayısının artması veya hücrenin büyümesi (HİPERPLAZİ / HİPERTROFİ) Hücre sayısının azalması ve/veya hücrenin küçülmesi (ATROFİ) Hücrenin değişmesi veya farklılaşması (METAPLAZİ) ile karakterli değişiklikler

Hücresel Adaptasyonlar HİPERPLAZİ ve HİPERTROFİ Gelişmesini tamamlamış ve normal büyüklüğe ulaşmış bir organ veya dokunun, normal gelişme dışında büyümesidir Organ büyümesi kendisini oluşturan hücrelerin sayısının artışına bağlı oluşursa HİPERPLAZİ, hücrelerin hacimlerinin artması sonucu oluşursa HİPERTROFİ adını alır Hipertrofi, hücresel şişmeye bağlı değil, hücre içindeki yapısal elemanların sentezinin artmasına bağlı gerçek bir büyümedir

Hücresel Adaptasyonlar HİPERPLAZİ ve HİPERTROFİ Hiperplazi ile hipertrofi genellikle birliktedir Hipertrofi ya da hiperplazinin gelişimi, o organdaki hücrelerin yenilenebilme özelliklerine ve hücre sikluslarına bağlıdır Permanant hücrelerin oluşturduğu organlarda doku büyümesi saf hipertrofi şeklinde olur (myokard lifleri, çizgili kas) Labil ve stabil hücrelerin oluşturduğu organ büyümelerinde hiperplazi önemli rol oynar Organ büyümesi yağ ve bağ dokusu artışına bağlı olur ise ‘psödohipertrofi’ denir

Hücresel Adaptasyonlar HİPERPLAZİ ve HİPERTROFİ Hiperplazi veya hipertrofi, dengeleyici veya hormonal nedenlere dayanır Fizyolojik veya patolojik olabilir Her iki durumda da hücrede DNA sentezi başlar

Hücresel Adaptasyonlar HİPERPLAZİ ve HİPERTROFİ Dengeleyici nedenler: Bir organdaki yapısal veya fonksiyonel bir eksikliğin, organın sağlam kısımlarının hipertrofi veya hiperfonksiyonu ile karşılanarak, mevcut yetersizliğin dengeye getirilmesi sağlanmaya çalışılır Genellikle bir organ veya doku üzerine yüklenen işin artması sonucu oluşur

Hücresel Adaptasyonlar HİPERPLAZİ ve HİPERTROFİ Kalp (kapak hastalıkları /hipertansiyon sonucu gelişen kalp hipertrofisi) Çizgili Kas ( sprocularda görülen kas hipertrofileri) Sindirim sistemi düz kası (pasajı güçleştiren durumlarda proksimal kısımdaki kas hipertrofisi) Dokunun belli kısmının ya da çift organlardan birinin çıkartılması sonucu kompansatuvar hiperplazi (örn karaciğer, böbrek ) Yara iyileşmesi ( fibroblast ve kan damarları çoğalır) Bazı viral lezyonlarda büyüme faktörlerinin etkisi ile hücre çoğalmaları görülür (HPV…..Siğillerde)

Hücresel Adaptasyonlar HİPERPLAZİ ve HİPERTROFİ Kalp hipertrofisinde, protein sentezinin artışına sebep olan başlangıç sinyalleri: Fibrillerin mekanik gerilmesi (gerilme reseptörleri yoluyla DNA sentezi ve protein yapımı artmakta) Myositlerin yüzeyinde bulunan alfa adrenerjik reseptörlerin aktivasyonu ile fenotipik değişiklikler mg (kontraktil proteinler daha yavaş kasılan fetal izoformlarına değişir)

Hücresel Adaptasyonlar HİPERPLAZİ ve HİPERTROFİ Hipertrofi mekanizması ne olursa olsun kas kitlesinin büyümesi sınırlıdır ve dejenerasyon ile son bulur Büyümeyi sınırlandıran faktörler tam anlaşılamamıştır: Genişlemiş fibrillerin vasküler desteğinin sınırlı olması Mitokondrilerin oksidatif kapasitesinin azalması Kontraktil proteinlerin veya diğer hücre iskeleti elemanlarını sağlayan biyosentetik mekanizmaların sınırlı olması sebebiyle olabilir

Hücresel Adaptasyonlar HİPERPLAZİ ve HİPERTROFİ Hormonal nedenler: Normal gelişmesi ve fonksiyonu için hormonal stimulusa gerek duyan hedef organlarda ve iç salgı bezlerinde görülür Hücre sitoplazmasındaki reseptörler hormonu tutar, sinyaller nükleusa taşınarak protein sentezi ile ilgili genler uyarılır ve protein sentezi artar

Hücresel Adaptasyonlar HİPERPLAZİ ve HİPERTROFİ Gebelik ve laktasyonda meme hiperplazisi Yüksek östrojen düzeyine bağlı endometrium hiperplazisi Aşırı ACTH uyarısına bağlı sürrenal hiperplazisi İyot eksikliğinde tiroksin noksanlığına bağlı TSH salgılanmasındaki artışa bağlı tiroid hiperplazisi Pubertedeki hormonal dengesizlik, sirozda östrojen yıkımının azalması ve bazı testis tümörlerinde östrojen salgılanması nedeniyle görülen jinekomasti (erkeklerde meme duktuslarının gelişimi) Ekzojen anabolik steroidler sonucu kas hipertrofileri

Hücresel Adaptasyonlar HİPERPLAZİ ve HİPERTROFİ Hiperplazi ve hipertrofi bir sınırdan sonra artan yükü dengeleyemez ve yetersizlik oluşur Hücre büyümesi hücre inhibisyonunu sağlayan faktörler (örn TGF Beta) ile dengede tutulur, bu da bunları tümörden ayıran önemli bir özelliktir Bazen hormonal hiperplazi zemininde tümöral gelişme başlayabilir endometrial hiperplazi endometrium kanseri

Hücresel Adaptasyonlar ATROFİ Önceden normal yapıda olan organ ya da dokuların hacminin azalması sonucu küçülmesidir Hücre hacminde veya hücre sayısında ya da her ikisindeki azalma sonucu oluşabilir Edinsel bir olaydır

Hücresel Adaptasyonlar ATROFİ Atrofi ile karıştılmaması gereken kongenital anomaliler: Agenezi Organ ya da dokunun konjenital bozukluk nedeni ile taslak halinde dahi oluşmaması, tümünün yokluğu Aplazi Taslağın normal organı oluşturacak biçimde gelişememesi, tüme yakın yokluğu Hipoplazi Esas yapı aynı kalmakla birlikte, organın normal büyüklüğe erişememesi

Hücresel Adaptasyonlar ATROFİ Genel sebebi; birçok nedenle oluşabilen hücre beslenme yetersizliğidir: hücre beslenme yetersizliği, Anabolik ve katabolik olaylar arasında negatif denge oluşumu Hücrede progressif yıkım ve hücre kitlesinde azalma Hücrenin apopitozisle ortadan kalkışı

Hücresel Adaptasyonlar ATROFİ Atrofiye yol açan sebepler: İş yükü ve kan temininde azalma Yetersiz beslenme Endokrin stimülasyonun azalması İnnervasyon kaybı Yaşlanma

Hücresel Adaptasyonlar ATROFİ Atrofiye uğramış hücrelerin yerini yağ ve bağ dokusu alarak hacmi sabit tutulmaya çalışılır Bazı organlarda özellikle kc ve kalp kasında sarımsı kahverengi pigment birikir (lipofuscin) ve makroskopik görünümü nedeniyle kahverengi (brown) atrofiden bahsedilir Makroskopik olarak atrofik organlarda damarlar belirginleşir Atrofiye neden olan etken uzun süreli olmamışsa, neden ortadan kaldırılırsa atrofi gerileyebilir (dokunun rejenerasyon yeteneği varsa) Atrofi uzun sürmüş ve parankimin yerini fibrozis almışsa fonksiyon bozulur.

Hücresel Adaptasyonlar I - Fizyolojik Atrofi Yaşamın belli dönemlerinde bazı organ ya da dokular atrofiye uğrar Pubertede timus atrofisi Menapoz sırasında uterus, over ve meme atrofisi İleri yaşlardaki senil atrofinin fizyolojik veya patolojik atrofi olduğu tartışma konusudur. Burada arteriosklerozun yol açtığı iskeminin atrofiye yol açtığı düşünülmektedir

Hücresel Adaptasyonlar II - Patolojik Atrofi Lokal atrofi nedenleri Fonksiyonel aktivitenin azalması (tembellik atrofisi) Uzun süre alçıda kalan ekstremite kaslarında ve bazen kemiklerde Kronik pankreatitde ekzokrin glandüler atrofi İskemik veya vasküler atrofi Ateroskleroz, tümör basısı sonucu damarların daralması Basınç atrofisi Üreter taşı sonucu böbrek parankiminde atrofi, uzun süre korse giyenlerde kaburgaların ve diyaframın basısı ile karaciğerde atrofi Endokrin atrofi Simmond hastalığı; hipofizer aktivitenin durması ile hipofiz hormonlarının etkilediği organlarda atrofi Nörotrofik atrofi ( hem beslenme bozukluğu hem de inaktivite sonucu) Polimyelitte kas ve kemik atrofisi Hiperaktivite-yorgunluk-tüketim atrofisi Uzun süren hiperfonksiyon ilerde atrofi ile sonuçlanır Toksik atrofi uzun süreli enfeksiyöz veya tümöral olgularda

Hücresel Adaptasyonlar II-Patolojik Atrofi Genel atrofi nedenleri: Uzun süreli açlık Depolanmış karbonhidrat, yağ ve protein tükenir Özofagusta tıkayıcı tümör (beslenmenin bozulması) Kronik ishal (besinlerin sindirilememesi) Anorexia nervoza (iştah kaybına bağlı ana besin maddelerinin alınamaması)

Hücresel Adaptasyonlar ATROFİ Mikroskobik olarak atrofiye uğrayan hücrede otofajik vakuollerde artış olur Otofajik vakuol içerisindeki bazı hücre yıkıntıları (lipofuscin) sindirilemez ve membrana bağlı artık cisimler olarak kalır.

Hücresel Adaptasyonlar METAPLAZİ Diferansiye bir hücrenin yerini başka differansiye bir hücrenin almasıdır Epitelyal veya mezenşimal ob Metaplazi reversibl bir değişikliktir

Hücresel Adaptasyonlar Epitelyal Metaplazi Epitelin mekanik travma ve iltihap gibi uzun süreli kronik irritasyonlarla etkilenmesi sonucu oluşur

Hücresel Adaptasyonlar Epitelyal Metaplazi En sık yassı epitel metaplazisi (silindirik, pseudostratifiye silindirik ve değişici epitelin, dış etkilere daha dayanıklı çok katlı yassı epitele dönüşmesi) Uzun süre sigara içenlerde Kronik bronşit ve bronşektazilerde Taşlı kronik kolesistitlerde Kronik servisitlerde Böbrek taşlarında A avitaminozunda Barret’s özofajitinde ÇKYE silindirik epitele dönüşür Bronşial astmada bronşial silyalı epitelin goblet hücrelerine değişmesi sonucu gelişen müköz metaplazi Kronik gastritlerde gastrik mukozada intestinal metaplazi

Hücresel Adaptasyonlar Epitelyal Metaplazi Genelde reversibl bir olaydır, vücudun korunma reaksiyonlarından biri olarak bilinir, dış tesirlere karşı dayanıksız hücrelerin yerini dayanıklı hücreler alır ANCAK, bakterilerin ve diğer zararlı cisimlerin tutulmasını sağlayan mukus ve titrek tüylerin ortadan kalkmasına yol açtığı için zararlı ileride gelişebilecek kanserlere de zemin hazırlaması açısından önemli Önce primitif rezerv hücrelerde proliferasyon, sonra değişik yönde epitele differansiasyon olur

Hücresel Adaptasyonlar Mezanşimal Metaplazi Fibröz bağ dokusu hücreleri osteoblast veya kondroblastlara dönüşebilir En sık görülen kemik dokusu metaplazisidir Kalsifikasyona uğrayan nekrotik dokularda zedelenen çizgili kasta (myozitis ossifikans) Mezanşimal metaplazide proliferasyon sonucu oluşan hücrelerin başka yöne differansiasyonu yanı sıra hücrelerin direkt olarak değişmesi de söz konusudur Metaplazinin stem hücrelerin yeniden genetik programlanmasından oluştuğu düşünülmektedir

2006 Eylül TUS patoloji sorusu : Hücre boyutu artması aşağıdaki adaptasyon örneklerinden hangisinin temel özelliğidir? Laktasyonda memenin büyümesi Kapak hastalıklarında miyokard kalınlaşması Solunum yollarında squamöz epitel oluşması Yaşlılıkta girusların incelip sulkusların genişlemesi Nodüler guatrda tiroid büyümesi