Hücre gelişimi, matürasyon, diferansiyasyon

HOŞGELDİNİZ
• Prof. Öner Doğan
• İstanbul Tıp Fakültesi Patoloji Anabilim Dalı
• Hematopatoloji Bölümü
Değişen Ortam ve Uyaranlara
Hücresel Yanıt
İstanbul Tıp Fakültesi
III. Sınıf
Genel Patoloji
Patolojinin tanımı, patos-logos
Genel Patoloji
Sistem Patolojisi
Etyoloji
Patogenez
Morfolojik değişiklikler
Morfolojik değişiklikler in işlevsel sonuçları
Homeostasis
Homeostasis in sınırlarını zorlayan değişiklikler ve ortam söz konusu ise
1-Adaptasyon mekanizmaları devreye sokulur
2- Gerekli süre içinde ve gerekli biçimde
adaptasyon mekanizmalarının devreye sokulamaması halinde
hücre zedelenmesi denilen olaylar zinciri başlar.
Hücre zedelenmesi geri dönüşümlü olabilir veya
hücrenin ölümü ile sonlanabilir.
Zararlı Ortam ve Uyaranlara Hücresel Yanıt
Normal hücre
Stres
Gereksinim artışı
Hasara yol açan uyarı
Adaptasyon
Adapte
olamama
Hücre hasarı
Hücre ölümü
Zararlı Ortam ve Uyaranlara Hücresel Yanıt
Fizyolojik düzeyde uyaran değişiklikleri
Adaptasyon şekilleri
• Gereksinim artışı, trofik uyarı artışı(hormon, faktör) …………….Hiperplazi, hipertrofi
• Uyarı veya besinlerde azalma …………………………………… Atrofi
• Kronik fiziksel, kimyasal uyarı ………………………………….. Metaplazi
Patolojik düzeyde uyaran /ortam değişiklikleri
Hücre zedelenmesi şekilleri
• Akut ancak sınırlı etken…………………………………...Akut, geri dönüşümlü zedelenme
• Şiddetli, ilerleyici etken …………………………………...Hücre ölümü (Nekroz, apoptoz)
• Hafif, kronik etken ………………………………………...Hücre içi organel değişiklikleri
Genetik veya edinsel metabolik değişiklikler
Hücre içi birikimler, kalsifikasyonlar
Birikici subletal zedelenme ile uzamış yaşama süresi
Hücresel yaşlanma
Değişen Ortam ve Uyaranlara Hücresel Yanıt
Büyüme ve Farklılaşmaya ilişkin Hücresel Adaptasyonlar
•
Hiperplazi
•
Hipertrofi
•
Atrofi
•
Metaplazi
Hiperplazi
•Doku ve organdaki hücre sayısının artmasıdır
•Çoğunlukla doku ve organın hacmi artar
•Çoğu kez hipertrofi ve hiperplazi bir arada olabilir
(Hormonlar etkisindeki uterus düz kas ve endometrium değişiklikleri)
•Fizyolojik ve Patolojik Hiperplazi
Fizyolojik Hiperplazi
Hormonal Hiperplazi
Kadın memesinde puberte ve gebelikte görülen duktal epitel hiperplazisi
Gebe uterusundaki değişiklikler
Kompensatuvar hiperplazi
Prometeus efsanesinde karaciğer rejenerasyonu
Hemolitik anemilerde hipersplenizmde kemik iliği değişiklikleri
Nefrektomi sonrası kalan böbreğin hiperplazisi.
Fizyolojik Hiperplazi Mekanizmaları
1-Büyümeyi uyaran hormon veya faktör salgısının
endokrin veya parakrin olarak artması
2-Hedef hücrelerde hormon veya faktör reseptör sayı ve aktivitesinin artması
3-İlişkili sinyal iletici proteinlerin artması-aktivasyonu
4-İlişkili gen bölgelerini kontrol eden
transkripsiyon faktörleri ve bunların genlerindeki değişiklikler.
Mevcut hücrelerin proliferasyonu (çoğalması)yolu ile
Kök hücrelerin proliferasyonu (çoğalması) ve diferansiyasyonu (farklılaşması) yoluyla
Patolojik Hiperplazi ve Mekanizmaları
Hormon veya faktörlerin aşırı salgılanması
Aşırı östrojen salgılanması
Testesteron, 5 alfa redüktaz ,
Östrojen/progesteron dengesinin bozulması
dehidroandrojen artışı, otokrin-parakrin etki
Endometrial hiperplazi
nukleer androjen reseptörü,
mitojenik faktör transkripsiyonu
Hipertrofi
•Hücre boyutlarında artış ve buna bağlı olarak doku ve organın büyümesidir
•Hücre sayısında artış değil mevcut hücrelerde irileşme vardır
•Hücre irileşmesi şişmeden değil yapıtaşlarının daha fazla üretilmesinden kaynaklanır.
•Bölünme kapasitesini korumuş hücrelerde hipertrofi ve hiperplazi birlikte görülür
•Bölünme yeteneği olmayan hücrelerde ise hipertrofi görülür
•Hipertrofik hücrelerde DNA miktarı ne olur
•Kalp kasının hipertansiyon karşısındaki değişimi
•Çizgili kasın yük altındaki değişimi
•Uterus düz kasının gebelikte östrojen artışına bağlı değişimi
•Memenin gebelik ve laktasyon döneminde östrojen /prolaktin artışına bağlı değişimi
•Çoğalma kapasitesi olmadığı düşünülen dokularda yeni görüşler/
Hiperplaz-hipertrofi birlikteliği
Hipertrofi
Gebelikte ve normalde uterus
Makroskopik görünüm
Gebelikte ve normalde uterus
Mikroskopik görünüm
Hipertrofi
Myokart Hipertrofisinde etkili genlerin ve proteinlerin ekspresyon değişiklikleri
Atrofi
•Hücre içeriğinin azalmasına bağlı olarak hücre volümünün azalması,
doku-organın küçülmesidir
•Atrofi sonucu küçülmüş doku veya organ atrofik olarak nitelenir.
Fizyolojik atrofi
•
Embiryogenez , fetal gelişim dönemlerinde pekçok dokunun atrofisi
•
Doğumdan sonra uterusun eski haline dönmesi
Patolojik atrofi
Nedene bağlı olarak sınıflanabilecek pekçok patolojik atrofi tablosu vardır
Patolojik Atrofi Nedenleri-Mekanizmaları
1-Kullanılmama atrofisi (İş yükünün azalması)
Atele alınmış kırıkta ekstremite atrofisi
Tam yatak istirahati
Kas-iskelet atrofisi, osteoporoz
2-Denervasyon atrofisi
İnnervasyon kaybı olan kasta atrofi gelişir
3-Kanlanmanın azalnası
Muhtemelen atherosklerozda kronik iskemi sonucu ileri yaşlarda beyinde atrofi
Patolojik Atrofi Nedenleri-Mekanizmaları
4-Beslenme yetersizliği
Ağır derecede protein-enerji yetersizliği tablosunda(marasmus)
yağ dokusundan sonra kas dokusu da erir (kaşeksi)
Kaşeksi, kronik iltihabi hastalıklar ve kanserde de görülür
Kronik inflamasyonda ,TNFα nın aşırı üretimi sonucu iştah azalır,
kaslar atrofiye uğrar.
5-Endokrin uyarının kaybı
Menapozla beraber östrojen uyarısının kalkmasıyla endometrium,
vagina epiteli ve
memede atrofi görülür
Hiperplazik-hipertrofik meme parankimi
Atrofik meme parankimi
Patolojik Atrofi Nedenleri-Mekanizmaları
6-Yaşlanma atrofisi (Senil Atrofi)
Kalıcı-çoğalamayan hücrelerden oluşan beyin ve kalpte
yaş ilerledikçe hücre kaybı olur, hücre kaybı yerine konulamaz, atrofi gelişir.
7-Basınç
Yavaş büyüyen kapsüllü selim bir tümör, çevre dokuda basınç atrofisi yaratır.
Patolojik Atrofi Sonuçları
Atrofide organel yapım-yıkım dengesi negatif yönde bozulmuştur
Hücre yaşamını sürdürebileceği noktaya kadar atrofik süreci devam ettirir
Bazı hücreler bu süreç sonunda apoptosis ile kaybedilebilir.
Bazı hücreler ise yapısal/fonksiyonel açıdan gerileyerek (regresyon göstererek) yaşamayı
sürdürür.
Sonuçta hem hücre sayısının apoptosisle azalması
hem de canlı kalan hücrelerin küçülmesi sonucu
doku ve organın volümü azalır, işlevinde azalma meydana gelir
Küçülme sürecinde yıkılan organeller otofajik vakuoller içinde sindirilip depolanır
Organel kalıntıları ile dolu bu vakuol komplekslerine lipofussin granülü denir.
Bu granüller kahverenktedir. Granül miktarı yeterli derecede ise atrofik organ
esmer/kahverenkte görülür esmer atrofi-kahverengi atrofi tanımı yapılır
Metaplazi
•Olgun-matür bir hücre türünün diğer bir hücre türüne dönüşmesine metaplazi denir
•Hücrenin ortam koşullarına en uygun hücre tipine dönüşmesi sürecidir.
•Ortama koşullarına uyum ve yaşam çabasıdır.
•Dönüşüm sayesinde hücre yaşamını sürdürmeye devam eder, ancak fonksiyonu değişmiştir.
•Fonksiyonun değişmesi veya kaybı istenmeyen bir durumdur.
•Ayrıca metaplazik sürecin uzaması neoplastik transformasyon gelişimine zemin yaratmaktadır
Metaplazi
•Solunum mukozasındaki çok sıralı, silyalı kolumnar epitelin skuamöz epitele dönüşümü
•Safra yolları, pankreas-tükrük bezi salgı kanallarındaki salgı yapan kolumnar epitelin
taş irritasyonu sonucu skuamöz epitele dönüşümü
•A vitamini eksikliğinde solunum epitelinin skuamöz epitele dönüşümü
•Asidik mide sıvısının özefagusa kaçışı sonucu skuamöz epitelin kolumnar epitele dönüşümü
(Barret mukozası)
•Kas dokusunda mikrotravmalara bağlı olarak kemik-kıkırdak dokuya dönüşüm
(myositis ossifikans)
•Asidik mide sıvısının özefagusa kaçışı sonucu skuamöz epitelin kolumnar epitele dönüşümü
(Barret mukozası)
Metaplazi
•Matür bir hücrenin mikroçevreye uyum sağlamak üzere fenotipini değiştirmesi olarak
kabul edilmemektedir
•Dokuda matür hücreler içinde-bazalinde bulunan rezerv hücre-kök hücrelerin farklı
yönde diferansiyasyonu ile yeni ve farklı tipte bir doku oluşturulmasıdır.
•Mikroçevrede yer alan sitokinler, büyüme faktörleri, hücrelerarası matriksin yaydığı
sinyaller rezevr hücre-kök hücreyi farklı bir hücre oluşturacak şekilde yönlendirir