Apoptozun Morfolojisi

Apoptozun Morfolojisi

Apoptoz gerçekleşirken hücrede çeşitli morfolojik değişiklikler olmaktadır. Apoptozda ana morfolojik olay, nukleusun yoğunlaşması ve daha sonra parçalara ayrılmasıdır. Hücre küçülmesi ve piknoz ışık mikroskobu ile gözlenebilir. Hücre büzülür, boyutu küçülür, sitoplazma yoğunlaşır ve organeller sıkıca paketlenir. Plazma membranında kabarcıklar oluşmasına “zeiozis” adı verilir. Bu görünüm plazma membranında bulunan iyon kanalları ve pompalarında aktivasyonun bozulmasına bağlıdır. Hücresel büzüşmenin nedeni Na, K, Cl iyonlarının taşıyıcı sistemin durması nedeniyle hücre içi ve dışı arasındaki sıvı hareketinin olmamasıdır. Apoptozun en belirgin özelliği olan piknoz, kromatin yoğunlaşması sonucunda meydana gelir. Apoptotik hücrelerde hematoksilen-eozin boyamasında koyu eozinofilik sitoplazma ve yoğun mor kromatin parçaları ile oval veya yuvarlak gözlenir. Kromatindeki değişikliklerin başlamasını hemen öncesinde sitoplazmik kalsiyum iyon düzeyinde önemli bir artış olmaktadır. Normalde bir hücrede nuklear DNA’da birbirini takip eden yaklaşık 7 kırılma onarılırken, apoptozda yaklaşık 300.000 kırılma meydana gelir ve hücre bu onarımı yapamaz

Karyoheksis’i (nukleus yapısının dağılması) takiben hücre tomurcuklanarak küçük parçalara ayrılır. Bu işlemde transglutaminaz enzimi etkili olur ve apoptotik cisimler ortaya çıkar. Apoptotik cisimler; nuklear parça içeren veya içermeyen sitoplazma ve organeller içeren hücre parçalarından oluşur. Organel, sağlam plazma membranının içinde bütünlüğünü devam ettirmektedir. Apoptotik cisimcikler; makrofaj, parankimal hücreler veya neoplastik hücreler tarafından fagosite edilir ve fagolizozomlar tarafından yıkılırlar. Apoptoz gerçekleşirken veya apoptotik hücreler ortamdan temizlenirken enflamatuar reaksiyon oluşmamaktadır. Bunun sebebi; apoptotik hücreler hücre içi materyallerini dokular arası alana salmazlar ve hızlıca fagosite edilirler. Apoptotik hücrelerin tanınması, plazma membranındaki değişikliklerle olur. Normalde hücre membranının sitoplazma yönüne bakan tabakasında yer alan fosfatidilserin, aminofosfolipid transferaz enzimiyle membranın dış yüzüne çevrilir. Fagositik hücrelerin vitronektin ve lektin özelliğindeki reseptörleri fosfatidilserin ile bağlanır ve fagositozu uyarılır

Ovaryum Kanseri ve Apoptoz

Ovaryum Kanseri ve Apoptoz

Kanserin en önemli özelliklerinden biri de hücre bölünmesinin artması, apoptozun azalması ve bu hücrelerdeki artmış yaşam süresidir. Ovaryum kanserlerinde de çeşitli genlerin bozukulukları ile hücre ölümünün baskılanması gözlenmektedir

P53; Çoklu fonksiyona sahip bir tümör baskılayıcı gendir. Hücre döngüsünü kontrol eder, gerektiğinde durdurur, tamir mekanizmalarını başlatır ve hücreyi apoptoza yönlendirir. Kanserde p53 geninde mutasyon olmasa bile p53’ün fonksiyonunu değiştirecek durumlar örneğin, p53 bağlayan proteinlerdeki değişiklikler veya ubikutinilasyon ile p53 yıkımının hızlanması gözlenebilir. Ovaryum kanserinde en çok rastlanılan p53 mutasyonu, nokta mutasyonudur. Ancak özel mutasyonlar metastatik fenotipte anahtar rol oynamaktadır. P53 aktivasyonunun engellenmesi hücre döngüsü ve apoptotik hücre ölümü kontrolünün bozulmasına neden olarak erken evre ovaryum kanseri patogenezinde rol oynamaktadır (95).
PI3-kinaz/AKT yolağı; Ovaryum kanserlerinin %30’unda PI3-kinaz/AKT fonksiyonunda artış gözlenmektedir. Bu yolun aktivatörleri apoptozu baskılamaktadır. Bu yol anjiogenezi uyarmakta, invazyonu hızlandırmakta ve kemoterapiye direnci arttırmaktadır.

PTEN; Tümör baskılayıcı bir gen ürünüdür. PIP3’ü defosforile eder PIP2’ye çevirir ve apoptozu ilerletir. PTEN mutasyonlarına sıklıkla endometrioid ovaryum kanserlerinde rastlanır. Ovaryum kanserinin erken basamaklarında gerçekleşebilir.

NFkB; Transkripsiyon faktörüdür. Nukleusa proliferasyonu arttıran ve apoptozu baskılayan sinyaller gönderir. NFkB aktivasyonu, antiapoptotik Bcl-2 ailesi üyelerinin ve IAP’ların ekspresyonunu arttırır. Ovaryum kanserlerinde IAP’ın aşırı ekspresyonu kemoterapiye direnç ile ilişkili bulunmuştur

APOPTOZ

Çok hücreli organizmalarda, her hücre doğar, çoğalır, farklılaşır ve ölür. Bütün bu olaylar doğal bir denge halinde sürer. Doku homeostazisi apoptoz / proliferasyon dengesinin sağlıklı bir şekilde sürdürülmesine bağlıdır. Bu dengenin bozulması birçok önemli hastalığın patogenezinde rol alır. Apoptoz, hücrelerin kendi kendilerini yok ettikleri, genlerle düzenlenen, RNA’ya, protein sentezine ve enerjiye gereksinim duyan, evrimsel olarak korunmuş programlı hücre ölümüdür

Apoptoz terimi (a-po-toe-sis) ilk olarak 1972 yılında Kerr, Wyllie ve Currie tarafından kullanılmıştır. Apoptoz; yunanca kökenli bir kelimedir ve “düşmek, dökülmek” anlamına gelir. Hücrelerin genetik olarak belleklerinde var olan intihar programı çeşitli sinyallerle, patofizyolojik koşullarla ve oksidatif stres gibi uyaranlarla başlamaktadır. Kaspaz olarak adlandırılan sistin proteazlar protein grubunun aktifleştirilmeleri ile hücre ölümü gerçekleştirilir

Sağlıklı dokularda apoptoz, dokulardaki hücre sayısını uygun seviyede tutmakta ve organizmada hasar görmüş veya organizma için tehlikeli olabilecek hücrelerin yok edilmesinde görev alır İnsanlarda her saniye mitoz ile yüz binlerce hücre üretilirken benzer sayıda hücre de apoptoz ile ölmektedir Apoptoz gelişim ve yaşlanma süreçlerinde fizyolojik bir işlem olarak gözlenir. Ayrıca apoptoz, immün reaksiyonlara veya hastalık ya da zararlı ajanlar nedeniyle hasara uğrayan hücrelere karşı da koruyucu bir mekanizmadır
Çok hücreli canlıların normal ve doğru gelişimleri seçilmiş bazı hücrelerin apoptoz ile ölmesine bağlıdır. Örneğin insan embriyosunun el parmakları arasında bulunan zarsı perdeler buradaki hücrelerin apoptoz ile ölmesi sonucu kaybolur Apoptozun çok belirgin morfolojik özellikleri; membran tomurcuklanması, hücre küçülmesi ve kromatin yoğunlaşmasıdır. Kromatinin nükleozomlar arasındaki DNA bölgelerinden kesilmeleri sonucu ortaya çıkan DNA parçaları elektroforez yöntemi ile “DNA merdiven görüntüsü” oluşur.

Apoptozu tetikleyen fizyolojik ve patolojik çeşitli durumlar söz konusudur ancak her hücre benzer uyarılarla ölüme gitmeyebilir. Birtakım uyaranlar bazı hücrelerde apoptozu uyarırken başka tip hücrelerde uyarmayabilir. Bazı uyaranlar ise hücrenin apoptoz yoluyla mı veya nekroz ile mi ölüme gideceğini belirler (30). Büyüme faktörlerinin eksikliği, sitokinler, hücre içi kalsiyum miktarındaki artış, TNF, TGFP, Fas/FasL sistemi, DNA hasarı nedeniyle bir tümör baskılayıcı gen olan p53’ün aktifleşmesi, viral bakteriyal enfeksiyonlar ve glukokortikoidler apoptoz uyaranlarıdır (98). Isı, radyasyon, hipoksi ve sitotoksik antikanser ilaçları düşük dozda apoptozu uyarırken yüksek dozlarda nekroza neden olmaktadırlar. Hücrenin apoptoz mekanizmasını başlatıp başlatmamasını belirleyen temel unsur apoptozu uyaran (proapoptotik) ve apoptozu baskılayan (antiapoptotik) mekanizmalar arasındaki dengedir. Hücrenin DNA’sında meydana gelen mutasyonlar kanser gelişimine neden olabilecekleri için bu hasarlı hücrelerin apoptoz yolu ile öldürülmesi büyük önem taşır


Apoptotik aktivitenin azalması kanser ve otoimmün hastalıklarda gözlenirken kalp krizi, felç ve birtakım nörodejeneratif hastalıklarda apoptozun aşırı artması söz konusudur. Apoptoz onkogenezde önemli rol oynar. Kanser hücrelerinde mitokondriyon yoluna ait apoptotik programda düzensizliklerin daha yaygın olduğu gözlenmiştir. Tümör gelişiminde mutasyonlu hücrelerin ortadan kaldırılamaması; devam eden mutasyonların büyük genomik düzensizliklere neden olmasına, hücre döngüsünde DNA hasarlarının tamir edilemeden kontrol noktalarından geçişine, malign hücrelerin immün efektör hücrelerden kaçışına, radyasyon ve kemoterapiye direnç gelişimine bağlanır.

Ovaryum Kanserinde Prognostik Faktörler

Histolojik evre: FIGO kanser komitesi 1988 yılında bazı kriterleri göz önüne alarak bir ovaryum kanseri evreleme sistemi geliştirmiştir. Evreleme klinik, cerrahi, histolojik ve sitolojik bulgular göz önüne alınarak yapılmaktadır.

Grade: Evreden bağımsız olarak kanser hücresinin farklılaşma derecesi prognozu etkiler. Grade III tümörlerde (indiferansiye) prognoz daha kötüdür.

Yaş: 50 yaşın üzerinde prognoz daha kötü seyretmektedir.

Histolojik tip: Örneğin, berrak hücreli karsinom daha agresif seyrederken endometrioid karsinomun daha iyi seyrettiği yönünde çalışmalar bulunmaktadır.

DNA içeriği: Tümör hücre nukleuslarındaki DNA’nın anöploid sayıda olmasının prognozu kötü yönde etkilediği ileri sürülmektedir. Epitelyal ovaryum kanserlerinin en az %50’ sinin anöploid sayıda DNA içerdiği gösterilmiştir. Yüksek S (sentez) fazına sahip tümörler daha agresif seyretmektedir.

Onkogenler: Bugüne kadar 60 civarında onkogen tanımlanmıştır. Bunların içinde bazılarının, özellikle c-erbB-2’nin aşırı ekspresyonu gözlenen olgularda prognozunun daha kötü olduğu bilinmektedir.

Ailesel yatkınlık: Epitelyal ovaryum kanserinin %10’u kalıtsal yatkınlık ile ilişkilidir. Ailesel yatkınlıkta birinci derece akrabalarından iki tanesinde bu hastalık teşhis edilen kadınlarda 70 yaşa kadar bu hastalığı geliştirme riski %50’dir. Kalıtsal ovaryum kanserleri sporadik olanlara göre 10 yıl daha erken gözlenmektedir. Çoğunlukla seröz adenokarsinomlar ile ilişkili bazende müsinöz kanserler ve sınır-çizgi tümörlerinde gözlenebilmektedir

Kalıtsal ovaryum kanseri iki farklı şekilde gözlenir. (1) En yaygın olanı “meme ve ovaryum kanseri sendromu”dur ve BRCA1 ile BRCA2’nin germline mutasyonu ile gelişir. Meme ve ovaryum kanseri sendromu kalıtsal ovaryum kanserlerinin %75’ini oluşturur. BRCA1 ile ilişkili ovaryum kanserinde prognoz sporadik mutasyonlar sonucu gelişen ovaryum kanserlerine nazaran daha iyidir. BRCA1 17q21 de yerleşmiştir ve hücre döngüsü kontrolünde ve DNA tamirinde görev almaktadır. Bu gendeki delesyonlar, anlamsız mutasyonlar, çerçeve kayması mutasyonları ve heterozigozite kaybı ile bağlantılı ovaryum kanseri gözlenmektedir. BRCA2; 13q12-13’te yerleşmiş tümör baskılayıcı bir gendir. BRCA2 germline mutasyonları, BRCA1 mutasyonlarına göre daha düşük penetrans göstermektedir. BRCA2’nin fizyolojik rolleri henüz tam açık değildir. Küçük delesyonlar ve çerçeve kayması mutasyonları sıklıkla gözlenmektedir. (2) Daha nadir sıklıkta görülen; HNPCC ile ilişkili olan veya “LynchII” kanser sendromudur. Otozomal dominant geçiş göstermektedir. Bu ailesel sendromda DNA yanlış eşleşme tamir mekanizması ile ilişkili enzimlerle ilgili germline mutasyonlar söz konusudur ( %90 hMSH2 veya hMLH1, daha nadir hPMS1 veya hPMS2). Bağlantı analizlerine göre HNPCC sendromunda dört farklı gen hasarı gözlenmektedir. Kalıtsal ovaryum kanserinin %10-15’i bu sendrom ile ilişkilendirilmektedir