Zedelenmeye Karşı Hücre İçi Yanıtlar

Buraya kadar birim olarak tüm dokuya veya hücreye odaklandık. Ancak, kimi etkenler ve stresler yalnızca hücre içi organ ellerde ayırt edilebilir değişiklikler oluşturur. Bunların bir kısmı yalnız akut ölümcül zedelenmede görülürse de, bazıları ile hücre zedelenmesinin kronik formlarda, bir kısmı ile de uyum yanıtın sırasında karşılaşılır. Bu bölümde, sözü edilen reaksiyonların sık görülen ve ilgi çekici olan bazıları ele alınacaktır.

Otofaji

Otofaji, hücrenin kendi bileşenlerini lizozomal sindirimi demektir ve bir hücrenin genellikle bir makrofajın dışarıdaki maddeleri hücre içine alıp sindirmesi anlamındaki heterofajinin karşıtıdır Otofajinin besinsiz kalınan zamanlarda aç kalan hücrenin kendi öz bileşenlerini yemesi biçiminde bir hayatta kalma mekanizması olduğu düşünülür. Bu süreçte, hücre içi organellerin ve sitozolün parçaları önce granüler endoplazmik retikulumun ribozom içermeyen kısımlarından yapılan bir otofajikvakuolde toplanır.

Bu vakuol, lizozomlarla birleşerek bir otofagolizozom oluşturur ve hücresel bileşenler lizozomal enzimler tarafından sindirilir. Otofaji, besin maddesi eksikliğini sezen birkaç protein tarafından başlatılır. Giderilmediğinde, otofaji apoptoz yoluyla hücre ölümünü uyarabilir. Bu da, stresle karşılaşmış veya aç kalmış hücreye artık kendi organellerini yiyerek hayatta kalamayacağını söylemenin bir yoludur.Lizozomlardaki enzimler çoğu protein ve karbohidratı parçalayabilirse de bazı lipidler sindirilmeden kalabilir. Sindirilmemiş hücre artıkları içeren Lizozomlar hücre içinde artık cisimcikler olarak kalabilir veya dışarı atılabilirler.

Lipomunkine pigmenti granülleri, serbest radikal aracılığıyla meydana gelen lipid peroksidasyonundan arta kalan sindirilemeyen materyalden oluşur. Solunan havadaki karbon parçacıkları ve dövmelerde bulunan boyalar gibi sindirilemeyen pigmentler, makrofaj fagolizozomlarında yıllarca kalabilirler (daha sonra ele alınacak).

Lizozomlar aynı zamanda hücrelerin tam olarak parçalanması mümkün olmayan materyalleri ortamdan uzaklaştırdıkları yerlerdir. Değişik makro moleküllerin parçalanması sağlayan enzimlerin eksikliği ile oluşan herediter lizoromal depo hastalıklarında vücudun her yerinde hücrelerin lizozomlarında ara metaloitlerin anormal birikimleri görülür. Nöronlar, bu tür birikimlerin ölümcül etkilerine özellikle duyarlıdır.

Düz Endoplazmik Retikulumun İndüksiyonu (Hipertrofisi)

Düz endoplazmik retikulum (DER), bazı kimyasal maddelerin metabolizmasında görevalır. Bu maddelerle karşılaşan hücrelerin düz endoplazmik retikulumunda,önemli fonksiyonel sonuçları olabilecek bir uyum yanıtı olarak hipertrofi görülebilir. Örnek olarak barbitüratlar, karaciğerde düz endoplazmik retikulumda yer alan sitokrom-P4S0 karışık fonksiyonlu oksidaz sistemi-aracılığıyla metabolize olurlar.

Uzun süre barbitürat kullanımı, ilacın etkisinde azalmaya ve dozu yükseltme gereksinimine yol açan bir tolerans durumuna neden olur. Bu adaptasyon, hepatositIerin düz endoplazmik retikulumunda hacim artışı (hipertrofi) ve P-4S0 enzim aktivitesinde artış nedeniyle gerçekleşir. P-4S0 aracılığıyla gerçekleşen modifikasyon çoğu kez "detoksifıkasyon" olarak düşünülsede, pek çok bileşik bu süreçle daha zedeleyici duruma gelir. Bunun bir örneği, daha sonra üzerinde durulacak olan karbon tetraklorürdür.

Ayrıca, bu oksidatif metabolizma sonucunda oluşan ürünler arasında hücreyi zedeleyebilen reaktif oksijen türevleri (ROT) de bulunur. Bir ilaca uyum sağlayan hücreler, aynı sistem tarafından işlenen diğer bileşiklere karşı da daha yüksek kapasiteye erişirler. Bu nedenle, epilepsi için fenobarbital alan hastalar daha fazla alkol alırlarsa, düz endoplazmik retikulumun alkole yanıt olarak indüksiyonu dolayısıyla nöbet önleyici ilaçları etkili olmayan düzeylere düşebilir.

Mitokondriyal Değişiklikler

Daha sonra açıklanacağı gibi, akut hücre zedelenmesi ve ölümünde mitokondriyal Fonksiyon bozukluğu önemli bir rol oynar. Ancak, ölümcül olmayan bazı patolojik durumlarda da mitokondrilerin sayısında, büyüklüğünde, biçiminde ve muhtemelen işlevlerinde değişiklikler gerçekleşebilir. Örnek olarak, hücre heterotrofisinde hücrelerdeki mitokondri sayısı artar; aksine, hücre atrofisi sırasında mitokondri sayısı (muhtemelen otofaji yoluyla) azalır.

Mitokondriler, bazı beslenme bozukluklarında ve alkolik karaciğer hastalığında görüldüğü gibi, aşırı büyük ve anormal biçimler alabilir (mega mitokondri). İskelet kaslarının mitokondriyal miyopatiler olarak adlandırılan bazı kalıtımsal metabolik hastalıklarında, mitokondri metabolizmasındaki defektlere anormal kristalar içeren aşırı büyük mitokondrilerin sayıca artışı eşlik eder.

Hücre İskeleti Anormallikleri

Hücre iskeleti, aktin ve miyozin filamentleri, mikrotübüller ve çeşitli intermediyer filamentlerden oluşur. Polimerleşmeyen ve lifsi yapıda olmayan başka bazı kontraktil proteinler de hücre çatısına katkıda bulunur. Hücre iskeleti pek çok hücresel fonksiyon açısından önemlidir. Bunlar arasında;

• Organel ve moleküllerin hücre içinde taşınması, • Temel hücre yapısımn korunması (hücre polaritesi, aşağı-yukan ayrırm), • Hücreden hücreye ve hücreden hücreler arası matrikse sinyallerin çekirdeğe iletilmesi, • Doku bütünlüğü için mekanik dayanıklılığın sürdürülmesi, • Hücre hareketliliği ve Fagositoz bulunur.

Hücreler ve dokular, çevresel streslere (kalpte basınç artışı gibi) hücre iskeletini sürekli olarak yeniden şekillendirerek yanıt verirler. Bazı patolojik durumlarda hücre iskeletinde anormallikler meydana gelir. Bu anormallikler hücrelerin anormal görünüm ve çalışması (hipertrofik kardiyomiyopati, hücre içi organellerin yanlış yer değiştirmeleri, lokomosyonun bozulması veya alkolik karaciğer hastalığında olduğu gibi hücre içinde fibriler materyal birikimi gibi biçimlerde ortaya çıkabilir.

Mikrotübüllerin organizasyonundaki bozukluklar, sperm hareketliliğini engelleyerek sterilizeye solunum epitelindeki. siliyalann mobilitesindeki defektler, solunan havadaki bakterilerin etkin olarak temizlenmesini bozarak kronik infeksiyonlara yol açabilir (Kartagenerveya hareketsiz siliya sendromu). Mikrotübüller lökosit göçü ve fagositoz için de mutlaka gereklidir.

Mikrotübül polimerleşmesini engelleyen ilaçlar (kolşisin gibi), belirtileri makrofajların ürat kristallerine doğru hareket etmesi, onları başansız biçimde fagosite etmeye çalışması ve inflamasyon kaynaklı olan gut hastalığının tedavisinde işe yararlar. Mikrotübüller mitoz inciğini oluşturdukları için, mikrotübüllere bağlanan ilaçlar (vinca alkaloidleri gibi) aynı zamanda antiproliferatiftir ve anti tümör ajanlar olarak etkili olabilirler.