Plazma proteinleri ve kas biyokimyası
advertisement
Plazma proteinleri ve kas biyokimyası Uzm. Dr. Okhan Akın KANIN ANA İŞLEVLERİ Solunum: Oksijenin akciğerden dokulara, CO2’in dokulardan akciğere taşınması Beslenme: Emilen besin maddelerinin taşınması Atım: Metabolik atıkların atım için böbrek, akciğer, deri ve barsaklara taşınması Vücutta normal asit baz dengesinin korunması Hücre içi ve dışı arasındaki su dengesinin sağlanması Vücut ısısı dağıtımı ile vücut sıcaklığının düzenlenmesi Akyuvarlar savunma ve dolaşımdaki antikorlarla enfeksiyonlara Hormonların taşınması ve metabolizmalarının düzenlenmesi Metabolitlerin taşınması Pıhtılaşma karşı • Oksijen taşınması ve hücre aracılı bağışıklık savunması kanın hücresel komponentinin görevleridir. Diğer görevler plazma proteinleri tarafından gerçekleştirilir. • Plazma: – – – – – – su, elektrolitler Metabolitler besin maddeleri Proteinler hormonlardan oluşur. Plazma proteinlerinin genel özellikleri: • Plazma proteinlerinin çoğu karaciğerde sentezlenir: -globulinler plazma hücrelerinde üretilir. Bazı plazma proteinleri endotel hücreleri ve diğer hücrelerde sentezlenebilir. Geri kalanı karaciğer kaynaklıdır. • Plazma proteinlerinin genellikle granüler endoplazmik retikulum üzerindeki ribozomlarda pre-protein olarak, sinyal peptid içerir halde sentezlenir (GER golgi aygıtı salgı vezikülleri). • Plazma proteinlerinin hemen tümü glikoproteindir: Bu proteinler N- veya O-bağlı oligosakkaridleri veya her ikisinide içerir. Albumin ise glikoprotein değildir. • Bir çok plazma proteini polimorfizm gösterir: Polimorfizm gösteren bazı plazma proteinleri içinde 1-antitripsin, haptoglobulin, transferrin, serüloplazmin ve immümglobulinler bulunmaktadır. • Her plazma protein in özgün bir yarı ömrü vardır: Albuminin yarı ömrü yaklaşık 20, haptoglobulinin 5 gündür. • Bazı plazma proteinlerinin düzeyi akut yangısal yanıtta veya bazı tipte doku zedelenmelerinde artar veya azalır: • • • • • • • • • Pozitif Akut faz reaktanları: CRP 1 antitripsin Haptoglobulin 1 asitglikoprotein Fibrinojen Seruloplazmin C3, C4 IgG, IgM, IgA 2-mikroglobulin • • • • Negatif akut faz reaktanları: Transferrin Albumin Prealbumin Retinol bağlayıcı protein Antikimotripsin Antiproteazlar 1-antitripsin 2-makroglobulin Antitrombin Kan pıhtılaşması Enzimler Çeşitli pıhtılaşma faktörleri, fibrinojen Pıhtılaşma enzimleri, kolinesteraz Hücre ve dokudan sızan aminotransferaz gibi enzimler Hormonlar Eritropoetin [1] Bağışıklık savunması İmmünglobulinler, kompleman proteinleri, 2-mikroglobulin Yangısal yanıta katılım Onkofetal Akut faz proteinleri 1-fetoprotein [1] Dolaşımda diğer çeşitli protein hormonlar varsa da bunlar genellikle plazma proteini olarak adlandırılmaz. Ayrıca plazma da ferritinde çok düşük düzeylerde yer aldığı için plazma proteini olarak adlandırılamaz. Albumin: Bilirubin, serbest yağ asitleri, Ca, Cu, Zn, steroidler, hormonlar, ilaçlar Serüloplazmin: Cu içerir fakat Cu’ın fizyolojik taşınmasında albumin daha önemlidir Transkortin: Kortikosteroid Taşıma ve bağlama proteinleri Haptoglobulin: Serbest hemoglobin Lipoproteinler Hemopeksin : Serbest hem Retiol bağlayıcı protein Transferin Transtiretin (prealbumin): T4 • Serum protein elektroforezi (EF): • EF, serum proteinlerini alkali ortamda yüklerine ve molekül büyüklüklerine göre ayırmada kullanılan bir yöntemdir. • EF’de prealbumin, albumin, 1, 2, ve olmak üzere 6 band elde edilir. • Prealbumin bandı en fazla elektroforetik mobilite gösteren ve anoda en hızlı ilerleyen banttır. SPE bölgesi Prealbumin Protein Fonksiyonu Akut faz reaktanı Prealbumin Transport proteini T3, T4 (-) Retinol Transport bağlayıcı proteini protein Vitamin A (RBP) (retinol) (-) Klinik özellikleri Nutrisyonel durumu ve KC disfonksiyonu nu gösterir. Malnutrisyon, inflamasyon ve KC sirozunda . Hodgkin ve kronik renal hastalıklarda Albumin Albumin Transpor t proteini, onkotik basıncın sürdürül mesi, aminoasid lerin endojen kaynağı (-) Nutrisyonel durumu ve KC disfonksiyonunu gösterir. Glomerüler ve kan beyin bariyeri bütünlüğünün duyarlı göstergesidir. Malnutrisyon, NS, inflamasyon, KC sirozunda ve diğer nonspesifik hastalıklarda azalır. 1 antitripsin Antiproteaz 1 asit APR glikoprotein 1 1 lipoprotein (HDL) 1 fetoprotein Trans-port proteini (Lipitler için) Temel fetal protein (+) 1 bantının %90’nını oluşturur. Kongenital eksikliğinde erken dönemde amfizem ve sirozla sonuçlanan infantil hepatit oluşur. (+) Enflamasyon ,Ca ve ağır travmalarda - - Artmış fetal düzeyleri nöral tüp defektini gösterir, yetişkinde artmış düzeyleri hepatocellüler tümörleri gösterebilir. Haptoglobulin 2 2 makroglobulin Serüloplazmin Serbest Hb’ni bağlar ve transport eder. - Bakır metabolizm asında yer alır (+) İV hemolizde azalır, akut inflamasyonda artar (APR) - Nefrotik sendromda dramatik olarak , pankreatit ve prostat Ca’da (+) Wilson hastalığında azalır, Cu toksisitesinde artar Transferrin Demiri transport eder Hemopeksin Dolşımdaki hemi bağlar - -lipoprotein (apoprotein B) Lipitleri taşır - C4 İmmün sistem faktörü (+) (-) Demir eksikliğinde , inflamasyonda (- APR) Hemolitik olaylarda 1 EF’de sadece taze serumda Fibrinojen Koagülasyon faktörü C3 İmmün sistem faktörü 2 2 mikroglobulin Özellikle WBC’ler ve tm hücreleri olmak üzere çekirdekli hücrelerin yüzeyinde yer alır (+) ( ile bölgesi arasında bulunur) (+) EF’de sadece taze serumda (+) Renal tübüler fonksiyonun göstergesidir. Özellikle renal transplant rejeksiyonunun takibinde önemlidir. B hücreli tm’lerin izlenmesinde de yararlıdır. CRP İmmün fonksiyon (+)(+) IgG İmmün fonksiyon, en bol Ig’dir (+) IgA İmmün fonksiyon, özellikle sekresyonlarda bulunur IgM İmmün fonksiyon, erken cevap - bölgesine göç eder. nonspesifik fakat en hassas akut faz reaktanıdır. Monoklonal artışı myeloma gibi B hücreli tmlerde görülür. (+) Monoklonal artışı kC sirozunda izlenir (+) Monoklonal artışı Waldenström’s makroglobulinemis inde izlenir. Serum protein elektroforezi Normal EF paterni Albumin 1 2 Hipogamagloblinemi Nefrotik sendrom Monoklonal gamopati Poliklonal gamopati Akut faz reaksiyonu Siroz - köprüleşmesi Albumin: • Plazma proteinlerinin %60’ını oluşturur. %40’ı plazmada; %60’I diğer hücre dışı alanlarda yer alır • Karaciğerde günlük 12 gr albumin üretilirki, bu miktar karaciğerde sentezlenen günlük proteinin %25’idir. • Albumin preprotein olarak sentezlenir ve GER’da pre sinyali uzaklaştırılır. • Karaciğer hastalıkları başta olmak üzere çoğu hastalıkta sentezi azalır. Karaciğer hastalıklarında plazmada albumin/globulin oranı azalır. • Küçük molekül kütleli olmasına rağmen yüksek plazma derişimi nedeniyle albumin plazma onkotik basıncının %75-80’ninden sorumludur. • Analbuminemi vakaları gösterilmiştir. Fakat bu kişiler diğer plazma proteinlerini yükselmesi nedeni ile orta derecede ödem gösterirler. • Albumin taşıyıcı olarak serbest yağ asitleri, kalsiyum, steroid hormonlar, diğer hormonlar (T3 ve T4), bilirubin, triptofan, Cu, ilaçların (sülfanamidler, penisilin G, dikumarol ve aspirin v.b.) taşınımına katılır. • İnsan albumini kanama şoku ve yanık tedavisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla beraber bu tedavinin son yapılan çalışmalarda mortalite oranını artırdığının gösterilmesi sonucu tekrar değerlendirilmektedir. • Albumin nutrisyonel durumu izlemek amacı ile kullanılabilir. Ancak prealbumin, albumine göre yarı ömrü çok daha kısa olması nedeniyle nutrisyonel durumu incelemede çok daha değerlidir. Haptoglobulin: • Serbest hemoglobini bağlayan bir plazma glikoproteinidir. • Temel amaç Fe kaybını engellemektir. • Bunun yanında serbest hemoglobin böbrek glomerülünü geçer ve tübülüslerde çökme eğilimi gösterir. Hb-Hp kompleksi ise glomerülü geçemez. • Hemolitik anemilerde plazma haptoglobulin düzeyi azalır. Çünkü Hp-Hb kompleksi hızla hepatositlerce temizlenir. • Pozitif akut faz reaktanıdır • Hemopeksin serbest heme bağlanır. Hemolitik anemilerde düzeyi azalır. • Albumin metheme bağlanır. Transferrin: • Glikoprotein yapıdadır ve karaciğerde sentezlenir • Demirin barsaktan kemik iliği ve diğer organlara aktarır. Ayrıca demire gereksinim duyulan yerlere aktarmayıda gerçekleştirir. • Günlük yaklaşık 25 mg kadar Fe vücutta serbest hale geçmektedir. Serbest Fe toksiktir. Bu toksisite transferrine bağlanarak engellenir ve Fe böylece gereksinim duyulan yerlere yönlendirilmiş olur. • Bir çok hücre yüzeyinde transferrine ait reseptör vardır. Transferrin-Fe kompleksi reseptör aracılı endositozla içeri alınır. Lizozomla birleşme sonrası lizozomların içindeki asit pH Fe’i transferrinde ayırır. Transferrin lizozomda yıkılmaz tekrar dolaşıma döner ve Fe bağlamaya devam eder. • Plazma transferrin derişimi 300 mg/dl kadardır. Bu miktar transferrin, desilitre başına 300 g demir bağlayabilir. Bu da plazmanın total demir bağlama kapasitesini oluşturur. Ferritin: • Bu protein gereksinim duyulacağı zamana kadar Fe depolar. Normalde plazmada çok az ferritin vardır. • Hemokromatoz durumlarında karaciğer ve dalakda ferritin miktarı artmıştır. Ayrıca dolaşımdaki ferritin miktarıda yükselir. • Plazma ferritin miktarı ölçülerek vücut demir depoları hakkında bilgi edinilebilir. Hemosiderin: • Ferritinin kısmen yıkıma uğramış halen demir içeren bir biçimidir. • Demire ait histolojik boyalarla (prusya mavisi) saptanabilir ve aşırı demir depolanmasını gösterir. Serüloplazmin: • Plazmada bulunan bakırın %90’nını taşır. Serüloplazmine Cu çok sıkı bağlanır ve kolay kolay değiş tokuşa uğratılamaz. • Albumin plazmada geri kaln %10’luk bakırı taşır ve bu bakır albumine çok daha gevşek bağlanmaktadır. Bu nedenle albumin bağladığı Cu’ı dokulara çok daha kolay verir. Albumin insanda Cu metabolizmasında serüloplazmine göre çok daha önemlidir. • Plazma serüloplazmin karaciğer hastalıklarında azalır. • Wilson hastalığında serüloplazmin düzeyi özellikle düşüktür. • Ferrooksidaz aktivitesi ile Fe+2Fe+3 dönüşümünü gerçekleştirir. 1-antitripsin (1-antiproteinaz): • Hepatosit ve makrofajlar tarafından üretilen bir glikoproteindir ve elektroforezde 1-bantında yer alır. • İnsan plazmasındaki başlıca serin proteaz inhibitörüdür (serpin). Tripsin, elastaz ve bazı proteazları bunlarla kompleks yaparak inhibe eder. • 1-antitripsin miktarı eksik olan kişilerde, akciğerde PNL konsantrasyonu arttığı (örnek pnömoni)durumlarda, akciğer elastaz gibi proteolitik enzimleri nötralize edemediği için amfizem ortaya çıkar. • Sigara içmek 1-antitripsini belirgin olarak azaltır. 2-makroglobulin: • Total plazma proteinlerinin %8-10’luk kısmını oluşturan büyük bir glikoproteindir. • Plazma çinkosunun %10’luk kısmı 2-makroglobulinle geri kalan kısmı albuminle beraber taşınmaktadır. • Monosit, hepatosit ve astrosit gibi bir çok hücre tarafından üretilir. • 2-makroglobulin bir çok proteinazı bağlar. Bu nedenle panproteinaz inhibitörüdür. 2makroglobulin-proteinaz kompleksi çoğu hücrede bulunan reseptörlerce yok edilir. • Ayrıca platelet like growth faktör, TGF- gibi bir çok sitokini bağlar ve bunların özgün doku ve hücrelere hedeflenmesini sağlar. İmmünglobulinler: • Vücudun bağışıklık sistemi iki ana bileşenden oluşur: • B lenfositler: Kemik iliğinden köken alır. İmmünglobulinler denilen humoral antikorların sentezinden sorumludur. • T lenfositler: Timus kökenlidir. Greft reddi, aşırı duyarlılık tepkimeleri, malign hücreler ve virüslere karşı korunma gibi hücre-aracılı bağışıklık olaylarına katılır. • Yapısı: – İmmünglobulinler B hücre kökenli plazma hücreleri tarafından üretilirler. – Tüm immünglobulinler disülfid bağları ile bağlanmış 2 hafif (L) zincir ve 2 ağır zincirden (H) oluşan tetramerik proteinlerdir. – Hafif zincirlerin karboksi terminal uca yakın olan yarısı sabit bölge (CL) ve amino terminal uca yakın olan yarısı değişken (VL) bölge olarak adlandırılır. – Ağır zincirin amino terminal uca yakın olan 1/3’lük kısmı değişken (VH) bölge, geri kalan kısmı ise sabit bölgeleri (CH1, CH2, CH3) oluşturur. – İmmünglobulinin antijen bağlama bölgesi H ve L zincirlerin amino terminal bölgeleri yani değişken (VH ve VL) bölgeleridir. İmmünglobulinin papain enzimi ile sindirilmesi 2 tane antijen bağlayan Fab ve 1 tane kristalize olabilen Fc bölgesinin oluşmasını sağlar. Fc kısmı antijen bağlama dışında diğer özelliklerden sorumludur. – İmmünglobulinin papain tarafında kırılan bölgesine menteşe bölgesi adı verilir.menteşe bölgesi esnek bir bölgedir ve her iki antjen bağlayan kolun esnek hareket etmesine izin verir. – İki Fab bölgesi olduğu için IgG molekülleri 2 molekül antijen bağlar ve divalan olarak adlandırılır. Antijendeki antikorun bağlandığı bölgeye epitop adı verilir. – CL bölgeleri kappa () ve lambda () zincirleri olmak üzere iki tip zincirden oluşur. Bir immünglobulin daima iki veya iki zincir içerir asla ikisinin karmasını içermez. İnsanda kappa zinciri daha fazla görülmektedir. İmmünglobulerde beş sınıf ağır zincir vardır: • H zincirinin tipi immünglobulin tipini ve işlevini belirler. • CH bölgelerinde , , , ve olmak üzere 5 farklı zincir izlenir. • Ig’ler zincir içi ve zincirler arası disülfid bağıyla bir arada tutulur. • J zincir: Ig’lerin bazılarının monomerik yapıları J zincir aracılığıyla bir araya gelerek polimerler oluşturur. IgG, D ve E monomerik yapıda bulunurken, IgM pentamer, IgA’da dimer şeklinde yer alır. İNSAN İMMÜNGLOBULİNLERİNİN ÖZELLİKLERİ Özellik IgG IgA IgM IgD IgE Serumdaki total Ig yüzdesi 75 15 9 0.2 0.004 Serum derişim mg/dl 1000 200 120 3 0.05 Molekül ağırlığı 150 170 veya 400 900 180 190 Yapı Mono mer Monomer veya dimer Monomer Monom veya Monomer er dimer H zincir Kompleman + fiksasyonu Plasentayı + geçme Allerjik yanıta aracılık Salgılarda bulunma Opsonizasy on B hücresinde antijen reseptörü J zincir içermesi - + - - - - ? - - - - - + - + - - - + - -* - - - - + - - - + + - - IgG: • Plazmada en fazla bulunan ve molekül ağırlığı en az olandır. • İkincil yanıtta ana antikordur. • Elektroforezde bantında yer alır. • G1-G2 ve G3 olmak üzere 3 tipi bulunur. En fazla G1 bulunur. • Bakterileri opsonize ederek fagositozu kolaylaştırır. • Kompleman fiksasyonu ile bakteri öldürülmesini artırır. Komplemanı klasik yoldan uyarır (IgM>IgG3>IgG1>ıgG2). • Bakteri toksinleri ve virüsleri nötralize eder. • Makrofaj, trombosit ve lenfosit yüzeyinde G1 ve G3’e ait reseptörler yer alır. • Plasentayı geçer (G3-G1) • Yarı ömrü 21 gün IgA: • A1 ve A2 olmak üzere 2 tipi vardır. • Elektroforezde -bölgesinde yer alır. • Salgısal IgA bakteri ve virüslerin müköz zarlara tutunmasını engeller. • En güçlü antiviral etkili antikordur. • Kompleman fiksasyonu yapmaz • Alternatif kompleman yolunu çalıştırır IgM • M1 ve M2 olmak üzere 2 alt tipi vardır. • Molekül ağırlığı en fazla olandır. Bu nedenle intravasküler yerleşimlidir. • Bir antijene varilen birincil yanıtta üretilir. • Komplemanı fikse eder (alternatif yol). • Plasentayı geçmez. • B hücreleri yüzeyinde antijen reseptörü vardır. Makrofaj ve nötrofillere bağlanmaz. • En güçlü antibakteriyal etkiye sahiptir. • EF’de - arasında yer alır • Yarı ömrü 5-8 gündür. IgD • İşlevi tam bilinmiyor. • Bir çok B hücresinin yüzeyinde ve ayrıca serumda da bulunmuştur. • Yarı ömrü 2-3 gün IgE • Antijenle (allerjen) karşılaşınca mast hücreleri ve bazofillerden histamin ve vazoaktif madde salarak salınımına yol açarak aşırı duyarlılık durumuna aracılık eder. • Plazma yarı ömrü 2-3 gündür. Antijen-antikor birleşmesi: • Yüksek özgüllükte tersinir bir reaksiyondur. • Birleşme epitop denilen antijenik determinantla, antikorun aminoteminal kısmındaki paratop determinant grupları arasında olur. • Birleşme nonkovalent bağlarla olur: – – – – Hidrojen bağları Elektrostatik bağlar Van der walls bağları Hidrofobik bağlar Tümör belirteçlerinin potansiyel kullanımları: • • • • • • • • • Genel popülasyon taramaları Belirtisi olan bireyin ayırıcı tanısı Kanserin klinik sınıflandırması Tümör volümünün tahmin edilmesi Hastalık ilerlemesinin prognostik belirteci Tedavi başarısının değerlendirilmesi Kanser rekürrensinin saptanması Tedaviye yanıtın izlenmesi Tümörün radoimmüno lokalizasyonu TÜMÖR BELİRTEÇLERİ Tümör belirteci olan enzimler Alkol dehidrogenaz Karaciğer Aldolaz Karaciğer Alkalen fosfataz Kemik, karaciğer, lösemi,sarkom Alkalen fosfataz, plasental Over, akciğer, trofoblastik, gastrointestinal, seminom, hodgkin hastalığı Amilaz Pankreas Kreatin kinaz-BB Prostat, akciğer (küçük hücreli), meme, kolon, over GGT Karaciğer LDH Karaciğer, lenfoma, lösemi Lösin aminopeptidaz Pankreas, karaciğer Nöron-spesifik enolaz Akciğer (küçük hücreli), nöroblastom, karsinoid, melanom 5’-nükleotidaz Karaciğer PSA Prostat Prostatik asit fosfataz Prostat Terminal Lösemi deoksitransferaz (TdT) Timidin kinaz Lösemi, lenfoma, akciğer (küçük hücreli) Tümör belirteci olan hormonlar ACTH ADH Bombesin Kalsitonin Cushing sendromu, akciğer (küçük hücreli) Akciğer (küçük hücreli), adrenal korteks Akciğer (küçük hücreli) Medüller tiroid Gastrin GH Koryonik gonadotropin HPL Nörofizinler PTH Glukagonoma Pitiüter adenom, renal, akciğer Embriyonel, koryokarsinom, testiküler (nonseminomatöz) Trofoblastik, gonad, akciğer Akciğer (küçük hücreli) Karaciğer, böbrek, meme, akciğer Prolaktin Pitüiter adenom, böbrek, akciğer VIP Pankreas, bronkojenik, feokromasitoma, nöroblastom Tümör belirteci olarak onkofetal antijenler AFP Hepatosellüler, germ hücreli (nonseminomatöz) CEA Kolorektal, gastrointestinal, pankreas, akciğer, meme Karbonhidrat belirteçler CA15-3 Meme, over CA27-29 Meme CA19-9 Pankreatik, gastrointestinal, hepatik CA 72-4 Over, mem, gastrointestinal, kolon CA19-5 GİS, pankreas, over CA50 Pankreas, GİS, over CA125 Over, endometriyuım • AFP, Hepatoselüler karsinom ve Germ hücreli karsinomların yolk sack komponentleri için marker olarak kullanılmaktadır. • CEA, kolorektal, gastrointestinal trakt, akciğer ve meme karsinomlarında serum düzeyleri yükselir. • Karbohidrat markerlar – Yüksek moleküler ağırlıklı musinlerdir veya – Kan grubu antijenleridir. • CA 15-3 Meme karsinomu için marker olarak kullanılmaktadır. Metastatik meme kanserinin yaygınlığı ve tedavinin değerlendirilmesinde sıklıkla kullanılmaktadır. • CA 549, müsin-like carsinoma associated antijen (MCA) ve CA27-29 Meme karsinomu için marker olarak kullanılmaktadır. • CA-125 Over ve endometriyal karsinom için marker olarak kullanılmaktadır. – Endometrium karsinomunun prognozu hakkında değerli bilgiler verir. – Menstrüel siklusun foliküler fazında – Siroz – Hepatit – Endometriozis – Perikardit ve – Erken gebelikte de serum düzeyleri yükselir. • DU-PAN-2 Pankreas kanseri için marker olarak kullanılmaktadır. • CA 19-9, CA 242 Kolorektal ve pankreas karsinomu için marker olarak kullanılmaktadır • CA 50 Kolorektal ve pankreas karsinomu için marker olarak kullanılmaktadır • CA 72-4 Gastrointestinal trakt ve over karsinomu için marker olarak kullanılmaktadır. • Monoklonal immünglobülin yaklaşık yüz yıldan bu yana multipl miyelom için marker olarak kullanılmaktadır. Multipl miyelom hastalarının yaklaşık %95’inde elektroforezde monoklonal gamopati görülmektedir. • Bence Jones Proteini, idrarda görülen immünglobülin hafif zinciridir ve multipl miyelom vakalarında görülür. • NMP-22 Nükleer matriks protein, nükleusun iç kısmında bulunur. – DNA replikasyonu ve RNA sentezini düzenler. – NMP salgılayan hücreler, normal hücrelerden farklı olabilir. – Farklı hücrelerde farklı NMP’ler olabilir. – İdrarda NMP ölçümü, transisyonel cell karsinoma için marker olabilir. • Östrojen ve Progesteron Reseptörleri: Bu reseptörler meme kanserinin hormonal tedavisinde indikatör olarak kullanılmaktadır. • Östrojen ve progesteron reseptörü pozitif olan hastalar, hormonal tedaviye cevap verirler. • Östrojen ve progesteron reseptörü negatif olan hastalarda, hormonal tedavi yerine kemoterapi, radyoterapi gibi başka tedavi metotları tercih edilmelidir. • Hormon reseptörleri meme kanserinde prognostik faktör olarak değerlendirilebilir. • Reseptör pozitif olan hastalarda yaşam süresi daha uzundur. • GENETİK MARKERLAR • Kanserle ilgili iki grup gen bulunmaktadır. Bunlar: • Onkogenler: Proto-onkogenlerden gelişirler ve dominant mutasyon sonucu aktive olabilirler. Hücre aktivasyon genleridir.Daha çok lösemi ve az oranda da solid tümörlerde görülür. • Supresör genler: Hasarlı DNA’yı tanıyan ve tamir eden genler. Sadece solid tümörlerde görülür. • Onkogenler, – – – – – ras Genleri, c-myc geni, c-erb B-2, HER-2/neu geni, bcl-2 • Supresör Genler – – – – – Retinoblastoma geni p53 geni p21 (WAF1) APC Nörofibromatozis tip 1 – WT1 – nm23 – BRCA1 ve BRCA2 Hücresel Enzimler hangi hallerde hücre dışına çıkar: Hücre membran hasarı Hücre ölümü Enzim üretim artışı: Sentez artışı veya enzim üreten hücrelerde proliferasyon ile oluşur. Örneğin ALP ve GGT’nin obstruktif KARACİĞER hastalıklarında artışı üretim artışına birer örnektir. Sitozolik enzimler, membran harabiyati ile ilk olarak sistemik dolaşıma geçen ve serumda düzeyleri artmış olarak saptanan enzim grubudur. Mitokondriyal enzimlerin dolaşımda saptanabilmesi için hasarın çok daha şiddetli ve ciddi olması gerekir. Transferazlar (Transaminazlar) AST, SGOT Aspartat amino transferaz, glutamik oksaloasetik Aspartat + -ketoglutarat AST+PP Oksaloasetat + glutamat Kalp, karaciğer, eritrosit ve iskelet kasında yüksek; böbrek, pankreas ve ciltte düşük oranlarda yer alır. Karaciğerde mitokondriyal diğer dokularda sitozolik yerleşir. Miokardiyal infarktüs (MI), karaciğer hastalıkları ve kan hastalıklarında artar. MI’da 4-8 satte artar, 18-24 satte pik yapar, 3-4 günde normale gelir. Çocukta künt abdominal travmada 450 U/L’nin üzerinde olması karaciğer zedelenmesinin iyi bir göstergesidir. Karaciğer malign hastalıklarında IgA-AST kompleksi dolaşımda sık olarak rastlanır. ALT, SGPT (Alanin amino transferaz, glutamik pirüvat transferaz): Alanin + -ketoglutarat ALT+PP pirüvat + glutamat Karaciğer, kalp, böbrek, iskelet kasında yer alır. Sitozoliktir. En fazla karaciğer dokuda yer aldığı için özellikle karaciğer hastalıklarında kullanışlıdır. Trace düzeyde cilt, pankreas, dalak ve akciğerde yer alır. Transaminazlar: En fazla akut hepatitlerde artarlar. Kronik hepatit ve hepatik kanserlerde orta düzeyde artarlar Siroz, alkolik hepatit ve obstruktif sarılıklarda hafif düzeylerde artarlar Alkoik hepatitte AST > ALT Viral ve kronik hepatitte ALT > AST MI’da AST > ALT’dir. LDH (Laktat dehidrogenaz): Beyin, KARACİĞER, RBC, böbrek,kalp ve lenf nodunda yer alır. Sitoplazmik bir enzimdir. 4 polipeptid zincirden oluşmuş polimerdir. Pirüvat laktat dönüşüm reaksiyonunu katalizler LDH1 HHHH Kalp kası, eritrosit (RBC) Elektroforezde anoda en hızlı göç eden fraksiyon LDH2HHHM Kalp kası, RBC, böbrek Plazmada en fazla bulunan fraksiyon LDH3HHMM Akciğer LDH4HMMM Karaciğer LDH5MMMM Karaciğer karaciğer hasarını özellikle LDH5 gösterir MI’da10-12 saatte arta48-72 saatte pik yapar5-10 günde normale gelir. Akut MI’da LD1/LD2 oranı artar (flipped LD paterni). LD1 dominant hale gelir ve CK artışı ile beraber tanı koydurucudur. Anjina pektoris ve perikarditis LDH artışına neden olmaz. Megaloblastik ve pernisiyöz anemide LD1/LD2 oranı artar. Pulmoner emboli, pnömoni, lenfositoz, akut pankreatit ve karsinomlarında LD3 artar. Viral hepatit, siroz, sarılıkda LD5 artar. Muskuler distrofide LD4-LD5 artar. Karaciğer hastalıklarında LDH artışları incelenirse: LDH toksik hepatitte ve hepatomada 10 kat Viral hepatitlerde 2-5 kat Sirozda 2-3 kat artar. En fazla LDH artışı pernisiyöz anemilerde oluşur ve 10-50 kat artış izlenir. AMI’da 2-10 kat, obstruktif karaciğer hastalıklarında 2-3 kat artar. Kreatin fosfokinaz (CK): ATP Kreatin ADP aktivasyonu için Mg++ iyonu gerektirir. Kreatin fosfat Sitoplazmik ve mitokondriyal yerleşim gösterir. Başlıca iskelet kası olmak üzere, beyin, rektum, mide, mesane, kolon, uterus, ince barsak ve böbrekte yer alır. B ve M olmak üzere 2 subüniteden meydana gelir. CKBB (CK1) Beyin, BOS, prostat, mide, akciğer, uterus, plasenta ve tiroidde yer alır. EF’de en hızlı ilerleyen fraksiyondur. CKMB (CK2) Başta kalp kası olmak üzere, çizgili kasta bulunmaktadır. CKMM (CK3) İskelet kası, kalp kasında bulunur. Plazmada %94-100 CKMM, %6’dan az CKMB, CKBB nadir görülür. CKMM artışına yol açanlar MI, iskelet kası hastalıkları, hipotiroidi, malign hipertermi, fiziksel aktivite, intramuskuler (İM) enjeksiyon CKMB artışına yol açanlar MI, duschene tipi musculer distrofi, polimyelit, Reye sendromu ve CO zehirlenmesi CKBB artışına yol açanlar Santral sinir sistemi (SSS) hastalıkları, anoksik ansefalopati, felçler, karsinom, malign hipertermi BB tm belirteci olarak da kullanılır: Prostat, mesane, testis, meme, over, uterus tümörlerinde artar. CKMB MI’da 4-8satte yükselir 15-24 saatte pik yapar 4872 saatte normale gelir CKMB’nin total lehinedir. CK’nın %6’sından fazlasına yükselmesi MI Alkalen fosfataz (ALP): Membran transportunda rol oynar ve hücre membranında lokalizedir. Karaciğer izoenzimi: Akut ve kronik pankreatit, siroz, hepatik konjesyonlu kalp yetmezliği, kolestaz, karaciğer tümörlerinde düzeyi artmaktadır. Kemik izoenzimi: Hiperparatiroidi, Page hastalığı (Serumda en fazla ALP yüksekliğine neden olan hastalık), kemik tümörleri, osteomalazi, raşitizm, kemik kırıklarında artar, hipoparatiroidi, hipotiroidi, skorbüt, hipofosfatemi, kretenizm ve anemide düzeyleri azalır. Osteoporozda diğer kemik hastalıklarına göre daha az artmaktadır. Bu nedenle osteomalazi ve osteoporoz ayrımında kullanılabilir. Plasenta izoenzimi: Barsak izoenzimi: Regan izoenzimi: Malign dokuda ektopik üretimi gösterir (akciğer, over, meme). Kardiyoplasental izoenzimde denir. Nagaro izoenzimi: Özellikle pankreas ve plasenta kavitesini tutan kanserlerde yükselir. Hipotiroidi ve çocukta büyüme geriliğinde düzeyi yükselir. Alkalen fosfataz aşağıdakilerden hangisinde yükselmez? a. b. c. d. e. Paget hastalığı Hipotiroidi Kolestatik sarılık Prostat Ca Raşitizm Asit fosfataz : Başlıca prostat, karaciğer, böbrek, trombosit ve osteoklastlarda yer alır. Prostat hastalıkları, prostat tümörleri ve kemik tümörlerinde yükselir. Ayrıca osteoklastik aktivitenin yüksek olduğu hiperparatiroidi, paget hastalığı ve multiple myelomda da artmaktadır. Ayrıca kronik granülositik lösemi, akut lenfoblastik lösemi, polisitemia vera, primer trombositopeni de artış gösterdiği kliniklerdir. Prostatik asit fosfataz (PAP), tartarik sitle inhibe edilir. Amilaz: Ca++ gerektiren metallo enzimdir. Tükrük bezi ve pankreasdan salgılanır ve ayrıca diğer salgı bezlerinde, karaciğer ve fallop tüpünde de yer alır. Pankreatik tip (P): Serum düzeylerinin %40’ını meydana getirir. Salivary tip (S): Serum düzeylerinin %60’ını oluşturur. Akut pankretit tanısında yaralıdır. Ayrıca barsak tıkanıklıkları, rüptüre ektopik gebelik, tükrük bezi hastalıkları, akciğer, over ve pankreas adenokarsinomlarında artar. İdrar geçen tek enzimdir. Pankreatitte 2-12 saatte artar. Lipaz. trigliseridleri hidrolize eder. Pankreas, barsak mukozası, mide, lökosit ve yağ dokusunda bulunur. Akut pankreatitte amilaza göre daha spesifik ve yararlıdır. Penetre olmuş duodönal ülser, barsak tıkanıklığı ve akut kolesistidde artabilir. Gamaglutamil transferaz (GT): Hem aminoasitlerin transferini (aminoasid transferaz), hem de peptidlerin daha kısa peptidlere veya aminoasitlere hidrolitik parçalanmasını katalizler (peptidaz). Böbrek, karaciğer, pankreas ve barsakta yer alır. Çoğu karaciğer kökenlidir. Hepatobilier hastalıkların tanı ve ayırıcı tanısında önemlidir. İntra ve posthepatik bilier obstruksiyonları %93 oranında doğrular (530 kat artış gösterir GT enzimi obstruktif sarılıkları, kolanjitisi ve kolesistidi göstermede ALP, 5’-nükleotidaz, lösin aminopeptidaz ve transaminazlardan çok daha değerlidir. GGT tüm bu enzim markırlardan erken yükselir ve uzun süreler yüksek kalır. Mikrozomal bir enzimdir. Bu nedenle hepatik mikrozomal indiksiyon durumlarında artar (Alkol). Alkolik hepatitde ilk yükselen GT’dir. Bazı ilaçlarda da indüklenebilir (fenobarbital, antidepresanlar, antikonvülzanlar ve kontraseptifler). MI’da GT düzeylerinde artış saptanmaz. Eğer artış saptanır ve GT yüksekliği 4 günden fazla devam ederse sekonder karaciğer hasarından bahsedilebilir. 5’ nükleotidaz: Fosfataz enzimidir ve mikrozomal yerleşimlidir. Aktivitesi ALP ve GGT ye paraleldir. Hepatobilier hastalıklarda artar. Lösinaminopeptidaz : Hidrolaz enzimidir. Karaciğer, böbrek ve ib’da yer alır. Hepatobilier hastalıkların ayırıcı tanısında önemlidir. • Kolinesteraz: • Hidrolaz enzimidir. • Asetilkolin + H2O Kolin + asetik asit reaksiyonunu katalizler. • Gerçek kolinesteraz, eritrosit, akciğer, dalak ve santral sinir sisteminde gri maddede bulunur ve sadece asetilkolini hidrolize eder. • Pseudokolinesteraz, karaciğer, pankreas, kalp, beyin beyaz materyalinde bulunur ve tüm kolinli bileşikleri hidrolize eder. • Organofosfat zehirlenmelerinde düzeyi azalır ve tanı koydurucudur. En yaygın kullanımı süksinil kolini hidrolize edemeyen anormal enzim varlığını saptamaktır. Süksinilkolin kas gevşeticidir ve anestezide kullanılır. • Karaciğer hastalıklarında azalmış olarak ortaya çıkar (akut ve kronik hepatitlerde %30-50, siroz ve karsinomlarda %50-70 azalır). Homozigot atipik kolinesteraz geni taşıyanlarda aşağıdaki bileşiklerden hangisinin ameliyatlarda kas gevşetici olarak verilmesi apneye neden olur? a. b. c. d. e. Kolin Kolamin Süksinil kolin Süksinil KoA Süksinik asit İzositrat dehidrogenaz: İzositrat dehidrogenaz (İSD) parankimal karaciğer hastalığının duyarlı bir göstergesidir. Miyokardiyum ISD’ce zengin olmasına rağmen, MI’da ISD artışı olmamaktadır. Çünkü hızla elemine edilir. Serumda ISD’yi artıranlar: Viral, toksik, kronik hepatit KARACİĞER’in metastatik tümörleri Siroz, obstruktif sarılık, EMN Bilier tractın akut enfeksiyonları Kawashiorkor Preeklamptik toksemi • Karbonik anhidraz: • Böbrek tübülüs lümeninde yer alır. • CO2 + H2O H2CO3 tepkimesini katalizler ve asit baz dengesini sağlar. • H2CO3 (karbonik asit) H+ + HCO3(bikarbonat)’a dönüşür, bu da vücudun en önemli tampon sistemidir. Akut karaciğer hasarında artan enzim aşağıdakilerden hangisidir? a. b. c. d. e. Asit fosfataz Aldolaz Amilaz Lipaz İzositrat dehidrogenaz Asit-baz metabolizmasını düzenleyen enzim hangisidir? a. b. c. d. e. Karboksilaz Karbonik anhidraz Asit fosfataz Alkalen fosfataz Hidroklorik asit Osteoblastik aktivitesi yüksek olan çocukta kolelitiazisin ayırıcı tanısı için aşağıdakilerden hangisine bakılır? a. b. c. d. e. Alkalen fosfataz Amilaz SGOT SGPT 5’-nükleotidaz Primer karaciğer hastalıklarında izoenzimlerden hangisi artar? a. b. c. d. e. LDH1 LDH2 LDH3 LDH4 LDH5 MI’da kullanılan biyokimyasal tanı testleri Total CK • MI tanısında yerini Tn, CK-MB ve myoglobine bırakmıştır. • Erken tanıda yaralıdır • Sensitivitesi %98 olmasına rağmen %15 gibi yüksek bir yalancı pozitiflik oranı vardır. CK-MB • Günümüzde MI tanısının altın standardıdır (semptomların başlamasından ilk 24 saat içinde). • 72 saatin üzerindeki MI’da reinfarktı veya MI’ın yaygınlaşmasını gösterir. • Trombolitik tedavide reperfüzyonun değerlendirilmesinde kullanılır. • Yanlış negatif sonuçlar genellikle örnek alım zamanının yanlışlığına bağlıdır (ağrının başlangıcından sonra ya ilk 4 saat içinde veya 72 saatten sonra alınmıştır). • MI tanısı için tek ölçüm yeterli değildir. 4 saat aralıklarla ölçüm yapılmalıdır ve bu ölçümlerde MI tanısı için en az bir ölçüm referans değeri geçmeli ve bir birini takip eden örneklerde %50’lik bir artış olmalıdır. • Seri CK-MB ölçümleri ile akut MI tanısı ilk 8-12 saat içinde konulur, 24 saat süresince takip erken reinfarktın tesbiti dışında yarar sağlamaz. • MI sırasında ilk 4-6 saat içinde yapılacak trombolitik tedavide CK-MB daha yükselmemiş olacağı için, trombolitik tedavinin etkinliğini saptamak için CK-MB ile beraber Tn ve myoglobinde ölçülür. Kardiak troponin T ve I • Artmış kardiak troponinler myocardial nekrozu gösterir (anoksi, kontüzyon, inflamasyon). • AMI’ın geç dönem tanısında LDH’ın yerini almıştır. Erken tanıda da CK-MB’nin altın standart olma özelliğini alabilir. • Gögüs ağrısı olanlarda risk değerlendirilmesine olanak verir. Akut MI olmadan unstabil anginaya bağlı miyokardial hasarın duyarlı bir göstergesidir. Gögüs ağrısı olan hastada normal elektrokardio grafi (EKG), normal CK-MB ve yükselmiş cTn saptanması gelişecek bir koroner arter hastalığı için yüksek riski gösterir. • Perioperatif AMI’da CK-MB’nin kas zedelenmesine bağlı olarak arttığı durumlarda daha iyi bir göstergedir. • Seri cTn ölçümleri reperfüzyonu değerlendirmede kullanılır. Pik cTn artışı infarkt büyüklüğüne bağlıdır. • Seri ölçümleri kardiak allograft rejeksiyonunu da gösterir. • cTnT iskelet kası hasarında, miyotonik distrofide ve kronik böbrek yetmezliğinde artabilir. cTnI ise kalp kasına yüksek spesifiklik gösterir ve iskelet kası hasarlarında artış göstermez fakat bazı KBY olgularında serum düzeyleri artabilir. • Komplikasyonsuz koroner anjioplasti ve kardiyoverisyonda artmaz. Myoglobin • AMI’ın en erken markırıdır. • Beraberinde myoglobin üride sıklıkla olmaktadır. • Dez avantajları geniş bir normal range’I olması (6-90 ng/ml), MI’a düşük spesifite göstermesidir. • Renal yetmezlikte, şokta, açık kalp ameliyatlarında, iskelet kası hasarında, şiddetli egzersizde, muskuler distrofide artar. Fakat kardiyoversiyon, kalp kateterizasyonu ve konjestif kalp yetmezliğinde artar. Glikojen fosforilaz izoenzim BB • Ağrı başlangıcının ilk 4 saati içinde AMI tanısı için Tn, myoglobin ve CK-MB’den daha duyarlı bir markırdır. • Normale 24-36 saatte gelir. • Çok geniş olarak kabul görmemektedir. LD (laktat dehidrogenaz) • cTn’ler LD’nin yerini almıştır. • AMI’ın uzun dönemdeki tanısında kullanılır. • Artmış CK-MB ve LD-1 / LD-2 oranı >1(flipped LD) AMI’I gösterir. • Artmış total LD ve flipped LD, akut renal infarktta, hemolizde (hemolitik anemi, pernisyöz anemi, prostetik kalp kapağı), bazı kas hastalıklarında (polimiyozit, muskuler distrofi, rabdomyaliz), gebelikte, bazı neoplazmlarda (Akciğer small cell, prostat, testiküler germ cell) izlenir. AST (aspartat aminotransferaz) • Diğer enzimler AST’nin yerini almıştır. • Genellikle pik değeri yaklaşık 200 U (5 x normal) kadardır. 300’ün üzerine çıkması kötü prognoza işaret eder. • ALT konjestif kalp yetmezliği, ilaç terapisi gibi nedenlerle karaciğer hasarı olmadıkça artış göstermez. • Serum ALP (vasküler endotel kökenli) ve GGT genelde düzelme fazında artar (4-10 gün). • Lökosit düzeyleri genelde 12000-15000 arasındadır. Bazen çok yüksek olabilir. lökositoz genelde ateşten önce ortaya çıkar. • ESR artar, pik değer 4-5. Günde izlenir. • CRP normal cTnT’si olan unstabil AP’de normaldir. Artışı CKMB ile paraleldir. • Kan laktat düzeyi artar. • Hastaların %50’sinden azında hiperglisemi ve glikozüri oluşur. • Glukoz toleransı bozuktur. ERKEN TANI: Myoglobin, CK isoforms, glikojen fosforilaz izoenzim BB, kalp yağ asidi bağlayıcı protein YÜKSEK SPESİFİTE: cTnI, cTnT, CK-MB, CK isoforms GENİŞ TANI ARALIĞI: cTnT, cTnI, LD, myosin hafif ve ağır zincir. RİSK DEĞERLENDİRİLMESİ: cTnT, cTnI, CKMB REPERFÜZYON GÖSTERGESİ: Myoglobin, cTnI, cTnT, CK isoforms 2-4 GÜNDEN SONRA REİNFARKTI GÖSTEREN: CK-MB Aşağıdakilerden hangisinin serum düzeylerinin yükselmesi kalp kası zedelenmesinin göstergesi olarak kullanılmaz? a. b. c. d. e. Troponin Kreatin kinaz-2 Laktat dehidrogenaz-1 Alanin aminotransferaz Myoglobin Hemoliz sırasında plazmaya geçen hemoglobini bağlayarak böbrekten süzülmesini engelleyen protein aşağıdakilerden hangisidir? a. b. c. d. e. Protrombin Fibrinojen Albumin Globulin Haptoglobulin Aşağıdakilerden hangisi serum protein elektroforezinde en hızlı hareket eder? a. b. c. d. e. 2-globulin 1-globulin Globulin Albumin Fibrinojen Nefrotik sendromda elektroforezde artan hangisidir? a. b. c. d. e. Alfa-globulin Beta-globulin Prealbumin Alfa2-makroglobulin Albumin Aşağıdakilerden hangisi negatif akut faz reaktanıdır? a. b. c. d. e. Serüloplazmin Haptoglobulin Alfa1-antitripsin Prealbumin C-reaktif protein Sremuda blumnayan ptorein aaşğıaadklreiedn hngaidsir? a. Abmulin b.Afal-golubiln c. Btea-golubiln d.Fbriionejn e.perlaubimn KAS DOKUSU • Kas hareket ve pek çok fizyolojik olay için kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye dönüştüren dokudur. Tüm memelilerde üç tip kas bulunur: 1. İskelet kası 2. Kalp kası 3. Düz kas • Elektron mikroskobuyla incelendiğinde iskelet ve kalp kaslarının çizgili, düz kas’ın ise çizgisiz yapıda olduğu görülür. İskelet kası istemli, düz kas ve kalp kası ise istemsiz çalışan kaslardır. • Çizgili kas, elektriksel olarak uyarılabilen bir zar olan sarkolemma ile çevrilmiş, çok çekirdekli kas lifi hücrelerinden oluşur. Tüm kas lifi boyunca uzanan bu hücrelerin plazmasında (sarkoplazma): – – – – Glikojen, ATP, Fosfokreatin Glikolitik enzimler bulunur. • Kas dokusunu oluşturan miyofibriller, elektron mikroskobuyla incelendiğinde peş peşe gelen açık ve koyu renkli şeritler (longitudinal flament) gözlenebilir. Bu şeritler sırasıyla A ve I bantıdır. • A bandı: Işığı absorblama özelliği her yerde farklıdır (anizotrop). Orta bölgede daha açık renkli görülen H bölgesi vardır. Bu bölgenin ortasında da M çizgisi bulunur. • I bandı: Işığı absorblama özelliği her yerde aynıdır (izotrop). Orta bölgesinde Z çizgisi bulunur. • İki Z çizgisi arasındaki bölgeye sarkomer denilir. Myofibrillerde iki tip flament bulunur: • Kalın flament ağırlıklı olarak miyozin içerir ve A bandını kapsar. • İnce flament ise aktin, tropomiyozin ve troponin içerir ve I bandını oluşturur. A bandı arasına uzanır fakat H bandına ulaşmaz. • Kas kasılması sırasında kalın ve ince flamentlerin boyu aynı kalır. Ancak flamentler birbiri üzerinde kayarak, H zonu ve I bandı daralır. AKTİN VE MİYOZİN MİYOFİBRİLLERİN MAJÖR PROTEİNLERİDİR • Miyofibrillerin %75’i su ve %20’side proteinden oluşur. İki majör protein de aktin ve miyozindir. • Monomerik G-aktin: Globüler yapıdadır. Kütle olarak kas proteinlerinin %25’ini oluşturur. Her bir G-aktine bir molekül ATP bağlanır. • G-aktin fizyolojik şartlarda, ATP ve Mg2+ varlığında polimerleşirler. Oluşan yeni yapı F-aktindir (suda çözünmeyen helikal yapılar). ATP’nin hidrolizi F-aktin oluşum hızını artırır. Oluşan ADP F-aktine bağlı kalır ve F-akitini stablize eder. Miyozin en az 15 üyeli bir protein ailesi oluşturur: • Miyozin kas proteinlerinin %55’ini yapar ve kalın flamanları oluşturur. • Kas dokusunda bulunan major miyozin, tip II’dir. • Tip I miyozin monomerik yapıda olup membran yüzeylerine bağlanır. Miyoflamentlerle hücre membranı arasındaki bağlantıyı sağlar. • Miyozin bir çift ağır zincir ve iki çift hafif zincir içerir. Globüler baş ve fibröz kısım olmak üzere iki kısımdan oluşur. ATPaz aktivitesi vardır ve F-aktine bağlanır. • İskelet kasındaki miyozin, aktin bağlayarak aktomiyozin oluşturur ve bu kompleksin oluşumuyla miyozin başının ATPaz aktivitesi artırılır. • Miyozin tripsin ile muamele edilince iki miyozin fragmenti ortaya çıkar. Hafif meromiyozin (LMM) suda çözünmez ve miyozinin kuyruk kısmını oluşturur. LMM’nin ATPaz aktivitesi yoktur ve F aktine bağlanmaz. • Ağır meromiyozin (HMM) suda çözünebilir karakterde olup hem fibröz ve hemde globüler yapıya sahiptir. Aynı zamanda ATPaz aktivitesine sahiptir ve F aktine bağlanabilir. • Ağır meromiyozin’in papainle yıkımı sonucu S-1 ve S-2 olmak üzere iki alt üniteye ayrılır. S-2 fibröz karakterde olup ATPaz aktivitesi yoktur ve F-aktin’e bağlanmaz. S-1 ünitesi ATPaz aktivitesine sahiptir, L zincirine bağlanır. • F-aktin, miyozin ATPaz’a bağlı ADP ve Pi’ın serbestleşmesini hızlandırır. F aktin hidroliz basamağını etkilememekle beraber ATPaz’ın oluşturduğu ürünlerin serbestleşmesini kolaylaştırdığı için kataliz olayını hızlandırır. Tropomiyozin: • Fibröz yapılıdır ve - ve -olmsk üzere iki zincirden oluşur. • Tüm kaslarda bulunur F-aktinle birleşir ve aktinmiyozin etkileşimini düzenler. • Her 7 aktin monomeri için bir tropomiyozin bulunur. Troponin: • Çizgili kaslarda yer alır ve üç tipi vardır. • Troponin T: Tropomiyozin ve diğer troponinlere bağlanır. • Troponin I: Diğer troponinlere ve aktine bağlanır. Faktin-myozin etkileşimini inhibe eder. • Troponin C: Kalsiyum bağlayan polipeptd olup yapı ve fonksiyon açısından kalmodüline benzer. Her bir troponin C veya kalmodülin birimine 4 kalsiyum iyonu bağlanır. • • • • • • • ÇİZGİLİ KASDA KASILMASI OLAYLARI DİZİSİ Motor sonplaktan asetilkolin salınması. Asetilkolinin nikotinik asetilkolin reseptörüne bağlanması Asetilkolin aracılığıyla sarkolemmanın depolarizasyonu Hücre içine Na+ girişi ve K+ çıkışıyla sinyal yayılması Sonplak potansiyelinin oluşması kas liflerinde aksiyon potansiyeli oluşması T tüpleri boyunca depolarizasyonun içeri doğru yayılması • – – – – – Sinyal sonucunda sarkoplazmik retikulumdan Ca++ salınır. Dinlenim sırasında kas sarkoplazmasının Ca++ derişimi 10-710-8 mol/L’dir. İntraselüler kalsiyum Ca2+-ATPaz transport sistemiyle sarkoplazmik retikuluma pompalanarak relaksasyon gelişir. Sarkoplazmik retikulumun içinde kalsiyum spesifik bir kalsiyum bağlayıcı protein olan kalsekestrin’e bağlanır. Sarkomer uyarılabilir bir membranla (T tübül sistemi) çevrelenmiştir. Bu membran sarkoplazmik retikulumla yakın ilişkide bulunan transvers (T) kanallar içerir. Sarkolemma sinir impulslarıyla uyarıldığı zaman sinyal T tübül sistemine iletilir ve sarkoplazmik retikulumdaki kalsiyum kanalları açılarak kalsiyumun sarkoplazmaya geçişi sağlanır. Kas dokusunda kalsiyum geçişini sağlayan kanal Riyanodin reseptörü olarak bilinir (RYR). Bu reseptörün iki izoformu bulunur. Bunlar RYR1 ve RYR2’dir. RYR1 iskelet kasında bulunurken RYR2 kalp kası ve beyinde bulunur. Riyanodin bir bitki alkaloidi olup RYR1 ve RYR2’ye spesifik olarak bağlanarak aktivitelerini düzenler. Kalsiyum serbestleştiren kanal ligant kapılıdır. • • İntraselüler kalsiyum konsantrasyonu hızlıca yükselir ve TpC’ye kalsiyumlar bağlanır. TpC4Ca2+ kompleksi TpT ve TpI ile etkileşerek bunların tropomiyozinle olan etkileşimini değiştirir. Tropomiyozinin bulunduğu bölgeden hareketi sonucu, aktindeki miyozin bağlayıcı yüzeyler ortaya çıkar ve miyozin başı-ADP-Pi kompleksi aktinle etkileşerek (aktomiyozin) kontraksiyon döngüsü başlatılır. • Miyozin başinin konformasyon değişikliği kas kasilmasini sağlar. • Kas kasılması temelde miyozinin S-1 ünitesinin aktinle siklik olarak bağlanıp çözülmesidir. Yani kasılma boyunca çapraz köprüler oluşur ve yıkılır. Aktinin miyozine bağlanmasını S1’deki konformasyonel değişiklik izler ve nükleotidlerin varlığına bağlıdır (ATP ve ADP). Bu değişiklikler aktinin miyozin üzerindeki hareketini sağlar. Gerekli enerji ATP tarafından sağlanır ve hidroliz sonucu ADP ve Pi oluşur. Kas kasılmasını sağlayan esas değişiklik ADP’nin ayrılmasıyla meydana gelen konformasyonel değişikliktir. Kas kasılması ve gevşemesiyle devam eden bir döngüde meydana gelen biyokimyasal değişiklikler 5 aşamada incelenebilir: • Kas kasılmasının gevşeme fazında, miyozinin S-1 başı ATP’yi ADP ve Pi’ye hidrolize ederse de hidroliz sonucu oluşan ürünler serbestleşmez ve komplekse bağlı kalır. ADP-Pi-miyozin kompleksi yüksek enerjili konformasyondadır. • Kas kasılması stimüle edildiği zaman, (Ca, troponin, tropomiyozin ve aktini içeren yapıda) aktin kasılma için uygun konuma gelir ve miyozinin S-1 başı aktine bağlanarak aktin-miozin-ADP-Pi kompleksi meydana gelir. • Bu kompleksin oluşması Pi’nin serbestleşmesini hızlandırarak kasılmayı başlatır. Bunu takiben ADP’nin ayrılmasıyla miyozin başında, kuyruk kısmına göre büyük konformasyonel değişiklik meydana gelir. Bu değişiklik miyozinin aktin üzerinde hareketine neden olur ve aktini sarkomer merkezine doğru 10 nm çeker. Miyozin bu durumda düşük enerji düzeyindedir ve aktin-miyozin bağlı durumdadır. • Başka bir ATP molekülü S-1’e bağlanır ve aktin-miyozin-ATP kompleksini oluşturur. • Miyozin-ATP kompleksinin aktine affinitesi düşüktür ve aktin serbestleşir. Bu son aşama gevşeme için kilit konumda olup ATP’nin aktin-miyozin kompleksine bağlanmasına bağlıdır. • ATP’nin hidroliziyle yeni bir döngü başlar. Kasılma döngüsünün devam edebilmesi için ATP gereklidir. • İntraselüler ATP düzeyi azaldığı zaman (ölümden sonra olduğu gibi) S-1’e bağlanması için ATP olmadığından (4. basamak) aktin ayrılamaz ve gevşeme gerçekleşmez (5. basamak). Sonuçta rigor motris olarak bilinen ölüm sertliği meydana gelir. • Kas kasılmasının düzenlenmesinde kalsiyum merkezi role sahiptir. Tüm sistemlerde kalsiyum merkezi regülatuar fonksiyona sahiptir. • Kas kasılmasının regülasyonunda iki temel mekanizma var. Aktin’e bağlı regülasyon ve miyozine bağlı regülasyon. Aktine bağlı regülasyon iskelet ve kardiyak kasta aktif olurken, miyozine bağlı regülasyon düz kaslarda aktiftir. • KAS GEVŞEMESI: – Sarkoplazmadaki kalsiyum iyonları, Ca2+ATPazın etkisiyle sarkoplazmik retikuluma geri pompalanır – intraselüler konsantrasyonu düşer ve TpC4Ca2+ kompleksi kalsiyumlarını kaybeder. – Miyozin başının-F-aktin etkileşlimi inhibe olur ve ATP’nin bulunmasıyla F-aktinden ayrılır. • Sarkoplazmadaki ATP konsantrasyonun azalmasının (egzersizde aşırı kullanılmasıyla veya iskemide olduğu gibi oluşumunun azalmasıyla) iki majör etkisi vardır: • Sarkoplazmik retikulumdaki Ca2+-ATPaz (kalsiyum pompası) aktivitesi azalır. Böylece miyozin başının F-aktinle etkileşimi artar. • ATP bağımlı miyozin başının F-aktinden ayrılması gerçekleşmez ve rijidite devam eder. Ölümden sonra görülen rigor motris bu duruma örnektir. • Kas hücresindeki ATP miktarı tam kasılmayı ancak 1-2 sn sürdürebilir. ATP, ADP’ye yıkılnıca yeniden ATP oluşturmak için refosforile olması gerekir. Refosforilasyon için farklı enerji kaynakları bulunmaktadır. Bunlar: • Yeniden ATP oluşturmak için kullanılan ilk enerji kaynağı fosfokreatindir. Fakat kastaki toplam fosfokreatin miktarı ATP’nin yaklaşık 5 katı kadardır. Bu durumda kas ancak 510 sn kadar kasılabilir. • Tükenen ATP ve fosfokreatini yeniden oluşturmak için kullanılan ikinci enerji kaynağı glikojendir. Glikojen yıkımı sonucu açığa çıkan glikoz birimleri, glikoliz ile başlayan metabolik yollarla yıkılarak ATP sentezlenir. Ancak glikojen uzun süreli kas kasılması için yeterli olmamaktadır. • Kas hücresi tarafından uzun ve ağır egzersizde kullanılan enerjinin yaklaşık yüzde 95’i oksidatif fosforilasyondan sağlanır. Uzun süren maksimal kas aktivitesinde enerjinin büyük bir kısmı yağ asitlerinin oksidasyonundan elde edilir. KAS DOKUSUNDA BULUNAN DİĞER PROTEİNLER Titin Vücuttaki en büyük proteindir. Z çizgisinden M çizgisine uzanır. Kas gevşemesine katılır. Desmin plazma ile miyofibriller arası bağlantı sağlar. Kalsinörin Sitoplazmada yer alır. kalmodulince düzenlenen protein fosfatazdır. Kalp hipertrofisi ve yavaş ve hızlı çalışan kasları düzenlenmesinde önemlidir. Nebulin Z çizgisinde yer alır ve aktin flamentlerinin uzunluğunu ve bir araya toplanmasını düzenler. Distrofin Plazmalemmaya bağlanır ve eksikliğine duschenne tipi kas distrofisi oluşur. -aktinin Aktini Z çizgisine bağlar ve aktin flamentlerini kararlı hale getirir. İSEKELET, KALP VE DÜZ KAS ARASINDAKİ FARKLAR İskelet kası Kalpkası Düz kas Çizgili Çizgili Çizgisiz Sinsisyum yok Sinsisyum yapmış Sinsisyum yapmış Küçük T boruları Büyük T boruları Genellikle güdük T boruları Sarkolazmik retikulum iyi gelişmiş ve Ca pompası hızlı etkili Sarkolazmik retikulum var ve Ca pompası göreceli olarak hızlı etkili Sarkolazmik retikulum gelişmemiş ve Ca pompası yavaş etkili Plazmalemma bir çok hormon reseptöründen yoksun Plazmalemmada çeşitli reseptörler var ( ve adrenerjik) Plazmalemmada çeşitli reseptörler var ( ve adrenerjik) Sinir uyarıları kasılmayı başlatır Kasılma intrensek bir Kasılma sinir uyarıları, ritme sahiptir hormonlar v.b. ile başlar. Hücre dışı sıvı Ca kasılmada önemsizdir. Hücre dışı sıvı Ca kasılmada önemlidir Hücre dışı sıvı Ca kasılmada önemlidir Troponin sistemi var Troponin sistemi var Troponin sistemi yok Kaldesmon işe karışmaz Kaldesmon işe karışmaz Kaldesmon önedmli bir düzenleyici proteindir. Çapraz Çapraz köprüler çok köprüler çok hızlı döngülenir hızlı döngülenir Çapraz köprüler yavaş döngülenir ve uzamış kasılmaya ve daha az ATP tüketilmesine neden olur. ÇİZGİLİ VE DÜZ KASDA AKTİN-MİYOZİN ETKİLEŞİMLERİ Çizgili kas Kas filamanlarının proteinleri Düz kas Aktin, miyozin, Aktin, miyozin, tropomiyozin, tropomiyozin troponin (TpI, TpT, TpC) f-aktin-miyozin TpI etkileşimi inhibitörü Fosforillenmemiş miyozin hafif zincir Kasılmayı etkinleştiren Ca++ Ca++ Ca’un direkt etkisi 4Ca++ TpC’ye bağlanır 4Ca++ TpC’ye bağlanır İSKELET KASI METABOLİZMASININ ANA ÖZELLİKLERİNİN ÖZETİ • İskelet kası hem aerobik hem de anaerobik koşullarda çalışabildiğinden, hem aerobik hem de anerobik glikoliz izlenir. • İskelet kası oksijen yedeği olarak myoglobin içerir. • İskelet kası hızlı hareketli anaerobik ve yavaş hareketli aerobik lifler içerir. • Aktin, myozin, tropomiyozin, troponin kompleksi, ATP ve Ca++ kas kasılmasıyla ilgili kilit yapıtaşlarıdır. • Ca ++ ATP-az, Ca++ salıcı kanal ve kalsekestrin kasta Ca++ metabolizmasına katılan proteinlerdir. • İnsülin iskelet kasında glukoz yakalanmasını artırır • Toklukta glukozun çoğu egzersizde kullanılmak üzere glikojene çevrilir. • Adrenalin iskelet kasında glikojenolizi uyarır. Kasda glukagon reseptörü olmadığı için böyle bir etkisi yoktur. • İskelet kası glukoz-6-fosfatazı olmadığı için kan glukozuna direk etki yapamaz • İskelet kasında anaerobik glikoliz sonucunda oluşan laktat, karaciğere gelip tekrar glukoz eldesinde kullanılır (kori siklusu). • İskelet kası kısa süreli hareketler için enerji deposu olarak çalışan fosfokreatin içerir. • Plazma yağ asitleri, özellikle maraton koşucuları ve uzun süreli açlıkta enerji kaynağıdır. • İskelet kası açlıkta keton cisimlerini kullanabilir. • İskelet kası dallı zincirli aminoasitlerin yıkıldığı major yerdir. • Açlık sırasında kasın proteolizisi, glukoneogenez için gerekli substratları sağlar • Kas kaynaklı ana proteinler alanin (karaciğerde glukoneogenezde kullanılır) ve glutamindir (temel olarak barsak ve böbrekte kullanılır).
