background image
lar (hem membranlar> hem de hücre iskelet proteinlerini y>kar-
lar) ve endonükleazlar (DNA ve kromatin parçalanmas>ndan
sorumludurlar) yer al>r. Artm>fl hücre içi Ca
2+
düzeyleri ayr>ca
mitokondrial geçirgenli¤in artmas>na ve apoptozun uyar>lmas>-
na da neden olur.
18-20
Her ne kadar hücre zedelenmesi, s>kl>kla
artm>fl hücre içi kalsiyumun ve arac>l>k etti¤i çeflitli zararl> etki-
lerinin (hücre ölümü dahil) sonucu da olsa, kalsiyum homeos-
taz>n>n kayb> her zaman geri dönüflsüz hücre zedelenmesinin
bir proksimal (bafllang>ca yak>n, e.n.) olay> de¤ildir.
OKSRAD
Hücreler, moleküler oksijeni suya indirgeyerek enerji üretir-
ler. Bu ifllem s>ras>nda, mitokondrial solunumun kaç>n>lmaz bir
yan ürünü olarak, çok az miktarlarda k>smen indirgenmifl reak-
tif oksijen formlar> üretilir. Bu formlar>n baz>lar>; lipidlere, pro-
teinlere ve nükleik asitlere zarar verebilen serbest radikaller-
dir. Bunlara reaktif oksijen türevleri denir. Hücrelerde, bu
ürünlerin neden oldu¤u zedelenmelerden koruyucu savunma
sistemleri vard>r. Serbest radikal üreten ve serbest radikal ya-
kalayan sistemler aras>ndaki dengesizli¤in sonucunda, pek çok
patolojik durumda hücre zedelenmesi ile birlikte olan oksida-
tif stres
meydana gelir. Serbest radikallerin neden olduklar> y>-
k>m, kimyasal ve radyasyona ba¤l> zedelenme, (iskemik doku-
da kanlanman>n gerçekleflmesi ile oluflan) iskemi-reperfüzyon
zedelenmesi, hücresel yafllanma ve fagositlerin mikroplar> öl-
dürmeleri gibi de¤iflik süreçlere katk>da bulunur.
21-24
Serbest radikaller, d>fl yörüngesinde eflleflmemifl tek bir
elektron bulunan kimyasal maddelerdir. Kararl> olmayan bu
konfigürasyonun yaratt>¤> enerji; özellikle membranlarda ve
nükleik asitlerdeki kritik yap>lar> oluflturan inorganik ve orga-
nik kimyasal maddeler ­proteinler, lipidler, karbohidratlar- gi-
bi komflu moleküller ile gerçekleflen reaksiyonlar yoluyla aç>-
¤a ç>kar>l>r. Üstelik; serbest radikaller, tepkimeye girdikleri
moleküllerin kendilerinin de zedelenme zincirini sürdüren
serbest radikaller dönüfltükleri otokatalitik reaksiyonlar> baflla-
t>rlar.
Serbest radikaller hücre içinde birkaç yolla oluflturulabi-
lirler (fiekil 1-14):
Radyan (>fl>n>m) enerjinin (morötesi ve x >fl>n> gibi)
absorbsiyonu. Örne¤in, iyonizan radyasyon suyu hidrok-
sil (OH) ve hidrojen (H) serbest radikallerine hidrolize
edebilir.
Eksojen kimyasal maddelerin veya ilaçlar>n enzima-
tik metabolizmas>. (örn., karbon tetraklorid [CCl
4
], bu
bölümün sonraki k>sm>nda anlat>ld>¤> gibi, CCl
3
oluflturabi-
lir).
Normal metabolik süreçler s>ras>nda gerçekleflen re-
düksiyon-oksidasyon (indirgenme-yükseltgenme, ç.n.)
reaksiyonlar>.
Normal solunum s>ras>nda, moleküler oksi-
jen, ard>fl>k olarak dört elektronun eklenmesiyle su oluflur-
ken indirgenir. Bu dönüflüm; endoplazmik retikulum, sito-
zol, mitokondriler, peroksizomlar ve lizozomlardaki en-
zimler arac>l>¤>yla meydana gelir. Bu süreçte, küçük mik-
tarlarda toksik ara ürünler üretilir; bunlar aras>nda süpe-
roksit anyonu radikali (O
2
-
), hidrojen peroksit (H
2
O
2
) ve
hidroksil iyonlar> (OH) bulunur. ras>nda, ak-
tive polimorf lökositlerde ani süperoksit üretimi ataklar>
görülür. Bu, redoks reaksiyonu için NADPH oksidaz kulla-
nan bir plazma membran multiprotein kompleksinde çok
kontrollü biçimde gerçekleflen bir reaksiyonla meydana
gelir (Bölüm 2). Ek olarak, (ksantin oksidaz gibi) baz> hüc-
re içi oksidazlar aktivitelerinin bir sonucu olarak süperok-
sit radikalleri olufltururlar.
Demir ve bak>r gibi geçifl metalleri, hücre içi reaksiyon-
lar s>ras>nda serbest elektron alarak veya vererek Fenton
reaksiyonunda (H
2
O
2
+ Fe
2+
Fe
3+
+ OH + OH
-
) oldu¤u
gibi serbest radikal oluflumunu katalize ederler. Hücre içi
demirin büyük k>sm> ferrik formda (Fe
3+
) oldu¤undan, bu-
nun Fenton reaksiyonunda yer alabilmesi için önce ferröz
forma (Fe
2+
) indirgenmesi gerekir. Bu indirgenme süpe-
roksit taraf>ndan art>r>labildi¤inden, maksimal oksidatif
hücre hasar> için yeterli miktarda demir ve süperokside
gereksinim vard>r.
Endotel hücreleri, makrofajlar, nöronlar ve di¤er hücre
tipleri taraf>ndan üretilen önemli bir kimyasal mediyatör
olan nitrik oksit (NO) (Bölüm 2), serbest radikal olarak dav-
ranabilir ve hem son derece reaktif olan peroksinitrit anyo-
nuna (ONOO
-
), hem de NO
2
ve NO
3
-
'e dönüfltürülebilir.
Etkileri çok de¤iflken olan bu reaktif türevlerin üçü hücre
zedelenmesini özellikle ilgilendirir (bak>n>z fiekil 1-14):
Membranlar>n lipid peroksidasyonu. Serbest radikal-
ler, oksijenli ortamda plazma ve organel membranlar>nda-
ki lipidlerin peroksidasyonuna neden olabilirler. Oksidatif
hasar, özellikle OH gibi oksijen kaynakl> serbest radikalle-
rin membran lipidlerindeki doymam>fl ya¤ asitlerinin çift
ba¤lar>n> etkilemesi ile bafllar. Lipid-serbest radikal etkile-
flimleri, kendileri de stabil olmayan ve reaktif peroksitler
oluflturarak; yayg>n membran, organel ve hücre zedelen-
mesi ile sonuçlanan (propagasyon olarak adland>r>lan) bir
zincirleme otokatalitik reaksiyona neden olur. Serbest ra-
dikalin hücre membran>na gömülü E vitamini gibi bir top-
lay>c> (çöpçü) taraf>ndan yakalanmas> durumunda, daha iyi
sonlanma seçenekleri gerçekleflir.
Proteinlerin oksidatif modifikasyonu. Serbest radikal-
ler, amino asit kal>nt>s> yan zincirlerin oksidasyonunu, pro-
tein-protein çapraz ba¤lar>n>n (disülfit ba¤lar> gibi) oluflu-
KISIM I
Genel Patoloji
16
fiEKHücre zedelenmesinde artm>fl sitozolik kalsiyumun kay-
naklar> ve sonuçlar>.
Zedeleyici ajan
Mitokondri
Artm>fl sitozolik Ca
2+
ATPaz
Fosfolipaz
Proteaz
Endonükleaz
Membran hasar>
Azalm>fl
ATP
Azalm>fl
fosfolipidler
Membran ve
hücre iskelet
proteinlerinin
y>k>m>
Nükleus
kromatin
hasar>
Ekstraselüler
Ca
2+
Endoplazmik
retikulum