background image
katepsinler bulunur. Bu enzimlerin aktivasyonu, hücreyi olufl-
turan yap>lar>n enzimatik sindirimine yol açarak ribonükleop-
roteinlerin, deoksiribonükleoproteinlerin ve glikojenin kayb>
ve hücrenin nekrozu/ölümü ile sonuçlan>r.
Geri Dönüfllü ve Geri Dönüflsüz Hücre
Zedelenmesi
Bu noktaya kadar, hücre zedelenmesinin nedenleri ve ge-
nel biyokimyasal mekanizmalar> üzerine odakland>k. Bu bö-
lümde; dikkatimizi, geri dönüfllü zedelenmenin geri dönüfl-
süz duruma geldi¤i, hücre ölümüne ve nekroza
yol açt>¤>
olaylar dizisinin alt>nda yatan yolaklara yöneltece¤iz.
Daha önce ele al>nd>¤> gibi, çeflitli hücre zedelenmesi
formlar>na efllik eden ilk de¤ifliklikler, ATP üretiminin azalma-
s>, hücre membran>n>n devaml>l>¤>n>n kayb>, protein üretimi
defektleri, hücre iskeletinin ve DNA'n>n hasara u¤ramas>d>r.
Hücre, belli s>n>rlar içinde, bu bozulmalar> kompanse edebilir
ve zedeleyici uyaran ortadan kalkt>¤>nda normal durumuna dö-
nebilir. Ancak; sürekli veya afl>r> zedelenme, hücrelerin efli¤i
geçerek geri dönüflsüz zedelenmesine neden olur (bak>n>z fie-
kil 1-8). Bu durumda, tüm hücre membranlar>nda yayg>n zede-
lenme, lizozomlarda fliflme ve mitokondrilerde ATP üretim ka-
pasitesinin azalmas>yla birlikte vakuolizasyon görülür. Hücre
d>fl> kalsiyumun hücre içine girmesi ve hücre içi kalsiyum de-
polar>n>n aç>lmas>yla; membranlar>, proteinleri, ATP'yi ve nük-
leik asitleri katabolize edebilen enzimler aktive olur. Bundan
sonra; ATP'nin yerine konmas> için yaflamsal olan proteinlerin,
esansiyel koenzimlerin ve ribonükleik asitlerin afl>r> geçirgen
plazma membran>ndan kayb>n>n devam etmesiyle, hücre içi
yüksek enerjili fosfatlar daha da azal>r.
Ço¤u hücre zedelenmesi formunu sonuçta hücre ölümü-
ne ba¤layan moleküler mekanizmalar, birkaç nedenden dolay>
belirsiz kalm>flt>r. Birincisi, bir hücreyi zedelemenin her biri
mutlaka fatal (ölümcül) olmayan pek çok yolu vard>r. hücredeki say>s>z makromoleküller, enzimler ve organeller o
kadar birbirine ba¤>ml>d>rlar ki, primer bir zedelenmeyi sekon-
der (dolay>s>yla, önemsiz olabilecek) etkilenmelerden ay>rmak
güçtür. Üçüncüsü, onar>lamayacak ölçüde zedelenmenin ger-
çekleflti¤i "dönüflü olmayan nokta" hala genifl ölçüde karanl>k-
t>r; bu nedenle, neden ile sonucu birbirinden ay>racak kesin
bir eflik noktam>z ("cut-off point") yoktur. Son olarak; hücrele-
rin ölüme gittikleri ortak bir yolak herhalde yoktur. Bu neden-
le, hücrelerin geri döndürülemez biçimde destrüksiyona mah-
kum edildikleri bir evreyi tan>mlamak zordur. Peki, hücre tam
olarak ne zaman ölür? Geri dönüflsüzlü¤ü tutarl> olarak karak-
terize eden iki fenomen vard>r. Bafllang>çtaki zedelenmenin or-
tadan kalkmas>ndan sonra bile mitokondrial ifllev bozuklu¤u-
nun giderilememesi
(oksidatif fosforilasyon ve ATP üretimi-
nin durmas>) bunlar>n ilkidir. membran fonksiyo-
nunda a¤>r biçimde bozulman>n geliflmesidir. Daha önce
söz edildi¤i gibi, lizozom membranlar>n>n zedelenmesi, enzim-
lerinin sitoplazmaya s>zmas>na neden olur. Asit hidrolazlar, is-
kemik hücredeki düflük hücre içi pH ortam>nda aktive olarak
sitoplazmik ve nükleer komponentleri parçalarlar. Zedelenmifl
hücredeki bu erime, hücre ölümünün bilinen paternlerinden
biri olan nekrozun karakteristi¤idir. Ek olarak, potansiyel ola-
rak y>k>c> olan hücresel enzimlerin hücre d>fl>na ç>kmas> ile
komflu dokularda hasar ve bir konak yan>t> gerçekleflir (Bölüm
2). Membran hasar>n>n mekanizmas>(lar>) nas>l olursa olsun,
en sonunda, hücre içi materyallerin masif biçimde eksilmesi
ve hücre içine sonuçlar> yukar>da aç>klanan afl>r> miktarda kal-
siyum girifli söz konusudur.
fiunu da kaydetmekte yarar vard>r ki, hücre içi proteinle-
rin parçalanan hücre membran>ndan periferik dolafl>ma kaç>fl>;
kan örneklerinde dokuya spesifik hücresel zedelenmeyi ve
hücre ölümünü saptamak için kan serum örneklerinin kullan>l-
d>¤> bir yol sa¤lar. Örnek olarak, kalp kas>nda kreatin kinaz en-
ziminin bir izoformu ve kontraktil bir protein olan troponin;
karaci¤erde (özellikle safra yolu epitelinde) alkalen fosfataz
enziminin s>ca¤a dirençli bir izoformu ve hepatositlerde tran-
saminazlar bulunur. Dolay>s>yla söz konusu proteinlerin kan-
daki düzeylerinin art>fl>, bu dokulardaki geri dönüflsüz zedelen-
me ve hücre ölümünü yans>t>r.
Hücre Zedelenmesi ve Nekrozun
Morfolojisi
Hücreler ilerleyici biçimde zedelenir ve sonuçta ölürler-
ken, bir dizi biyokimyasal ve morfolojik de¤iflikli¤e u¤rarlar.
Tüm stresler ve zararl> etkenler etkilerini önce moleküler ve
biyokimyasal düzeyde sergiler. Stres ile hücre zedelenmesi ve-
ya ölümünün morfolojik de¤ifliklikleri aras>nda bir zaman ara-
l>¤> vard>r; bunun süresi, de¤ifliklikleri saptamada kullan>lan
yöntemlerin duyarl>l>¤>na ba¤l> olarak de¤iflkenlik gösterir (fie-
kil 1-16). Histokimyasal veya ultrastrüktürel yöntemlerle iske-
mik zedelenmeden dakikalar veya saatler sonra de¤ifliklikler
görülebilirken, de¤iflikliklerin >fl>k mikroskobuyla veya ç>plak
gözle incelemede görülebilmeleri çok daha uzun zaman (saat-
ler-günler) alabilir. Tahmin edilece¤i gibi, nekrozun morfolo-
jik bulgular>n>n geliflmesi, geri dönüfllü zedelenmeninkilere
göre daha uzun sürer. Örnek olarak hücre fliflmesi, geri dönüfl-
lü bir zedelenmedir ve dakikalar içinde meydana gelebilir. Ge-
ri dönüflsüz zedelenmesinin 20-60 dakika içinde gerçekleflti¤i-
ni bildi¤imiz kalp kas>nda ise, hücre ölümünün aflikar >fl>k mik-
roskobik de¤ifliklikleri tam iskemiden 4-12 saat sonraya kadar
oluflmaz.
Geri Dönüfllü Zedelenme
Ifl>k mikroskobu alt>nda geri dönüfllü hücre zedelenmesi-
nin iki paterni ay>rt edilebilir: Hücresel fliflme ve ya¤l> de¤iflik-
19
BÖLÜM 1
Hücresel Adaptasyonlar, Hücre Zedelenmesi ve Hücre Ölümü
fiEKHücre zedelenmesinde biyokimyasal ve morfolojik de¤i-
flikliklerin zamanlamas>.
Geri dönüfllü
hücre
zedelenmesi
Geri dönüflsüz
hücre
zedelenmesi
Ultrastrüktürel
de¤ifliklikler
Hücre
fonksiyonu
Hücre ölümü
ZEDELENME SÜRES<
ETK<
Ifl>k
mikroskopik
de¤ifliklikler
Gros
morfolojik
de¤ifliklikler