Kimya ve Genetik Quiz

Kanser Biyolojisi, Kök Hücreler ve İmmünobiyoloji

• Hücre çoğalması, canlı organizmanın ihtiyaçlarına belli kontrol mekanizmalarıyla yanıt vermektedir.
• Gelişmiş bir organizmada, hücre bölünmesi ve hücre ölümü genellikle dengelenmektedir.
• Eritrositler 120 gün sonunda ölür ve bu süreçte yeniden verilmektedir. Beyin hücreleri, uzun ömürlü olup, yenileri üretilmez.
• Hücre çoğalması, farklılaşması, yaşlanması ve programlanmış hücre ölümü, 100'den fazla protein tarafından düzenlenmektedir.
• Bu proteinlerin mutasyonları kanser oluşumuna neden olabilir.
• Kanser oluşumu için 3 ana protein grubu vardır:
  1. Hücre çoğalmasından sorumlu yeşil ışık görevi gören proteinler
  2. Hücre çoğalmasını durduran kırmızı ışık görevi gören proteinler
  3. Hücre ömrünü belirleyen yaşlanma ve intihar proteinleri
• Hücre döngüsü çeşitli kontrol mekanizmalarıyla düzenlenmektedir.
• Kontrolsüz hücre bölünmesi dokuda tümör oluşumuna neden olmaktadır.
• Tümörler iyi huylu (benign) ve kötü huylu (malign) olmak üzere ikiye ayrılır.
• Tümörün kaynaklandığı doku baz alındığında; kemik, bağ ve kas doku hücrelerinden kaynaklanan sarkomlar (%2), epitel doku hücrelerinden kaynaklanan karsinomlar (%90), kan dokusundan kaynaklanan lösemiler (%8) olmak üzere 3 ana gruba ayrılır.
• İnsan vücudundaki hücrelerin çoğalması, farklılaşması, yaşlanması ve programlanmış ölümleri, sayıları 100'den fazla olan değişik proteinler tarafından düzenlenmektedir.

Tümör Baskılayıcı Genler (Anti-onkogenler)

• Tümör baskılayıcı genler, ilk olarak 1986'da Alfred Knudson tarafından retinoblastom çalışmalarıyla keşfedilmiştir.
• Kalıtsal ve kalıtsal olmayan birçok kanser türünde, kromozomlar üzerindeki gen lokuslarının ürünü olan proteinler anti-onkogen olarak görev yapmaktadır.
• Tümör baskılayıcı genlerin mutasyonları sonucunda onkogenler oluşmaktadır.

p53 Günü

• Bilinen en etkin tümör baskılayıcı gen, 17. kromozomun p kolunda, 11. ekzonunda bulunan p53 genidir.
• Bu genden sentezlenen protein; hücre döngüsünü düzenleyen bir transkripsiyon faktörüdür.
• p53 genindeki mutasyonlar, G1 hazırlık fazının tamamlanmadan S fazına geçişine neden olmaktadır.
• Özellikle sigaradaki benzopiren ve kuruyemişlerdeki aflatoksinler p53 mutasyonlarına sebep olmaktadır.
• Bazı genlerin onkogen hale gelmesi ve viral ürünler de p53'ün işlevini engellemektedir.
• Tüm kanserlerin % 15'inde viral köken bulunmaktadır.
• p53 geninin iki önemli işlevi vardır:
  1. DNA onarımı için hücre döngüsünü durdurma.
  2. Gereken durumlarda apoptoza yol açma.

Onkogenler

• Çeşitli tümör olgularında, hücre kromozomlarında lokalize olmuş, kanser genleri tespit edilmiştir.
• Onkogenlerin büyük bir kısmı, hücre büyümesi, çoğalması ve farklılaşmasının kontrolüyle ilişkili olan proto-onkogenlerin mutasyona uğramış (aktive edilmiş) formlarıdır.
• Kopan parçanın, normal ya da ters dönerek yapışması, 3 kırılma gerektirdiğinden nadiren gerçekleşmektedir.

Kanser Genlerinin Aktivasyonunda Rol Oynayan Çevresel Etkenler

• Günümüzde insanoğlunun etrafını çevreleyen yaklaşık 2-3 milyon kimyasal madde bulunur. Ancak çok azının mutajenik veya kanserojenik etkisi incelenmiştir.
• Bazı kimyasalların kansere yol açma potansiyeli bulunmaktadır:
  • Nitrozaminler
  • Yangın söndürücü karbon tetraklorür
  • Naylon üretiminde kullanılan akrilonitril
  • Arsenik
  • Kadmiyum
  • Nikel
  • Kurşun
  • Titanyum
  • Kobalt
  • Krom
• Aspergillus mantarı ile kontamine gıdalar (fındık, fıstık) aflatoksin içerir ve DNA mutasyonlarına neden olmaktadır.
• Pestisitler, gıda katkı maddeleri, gıda boyaları da kansere yol açabilir.
• UV ışınları, radyasyonlar ve enfeksiyonlar da kanser oluşumuna katkıda bulunabilir.

Yaygın Kanser Türleri

• Akciğer kanseri, kanser vakalarının %25'ini oluşturmaktadır ve çoğu zaman sigara içenlerde görülmektedir. Erken teşhis için göğüs filmleri çekilmelidir.
• Erken evrelerde tanı konulması halinde cerrahi, kemoterapi ve radyoterapilerle tedavi mümkün olabilir.
• Meme Kanseri, kadınlarda en sık görülen kanser türüdür.
• Doğum yapmamış kadınlarda ve 40 yaş üstü kadınlarda daha fazla görülür.
• 65 yaş üstü kadınların yaklaşık yarısında meme kanseri görülür,
• Alkol, sigara kullanımı, fazla kilo, hayvansal yağ tüketimi ve deodorant kullanımı meme kanseri riskini artırmaktadır.
• Prostat Kanseri: Erkeklerde akciğer kanserinden sonra en sık görülen kanser türüdür.
• 50 yaş üzeri erkeklerde görülme sıklığı artmaktadır.
• İdrar yapma sorunları, kanlı idrar, sırt/bel ağrısı gibi belirtiler önemlidir ve PSA testiyle teşhis edilebilir.
• Kolon Kanseri: Erkek ve kadınlarda sıklıkla görülen 3. kanser türüdür.
• Vakaların %25'i kalıtsaldır.
• Genellikle 45 yaş üstünde görülür. Kanlı dışkı hastalığın belirtisi olabilir.
• Cerrahi operasyon hastalığın tedavisinde etkilidir.
• Karaciğer Kanseri: Karaciğerin epitel hücrelerinde ortaya çıkar, Hepatit B/C virüsü, alkol tüketimi, aflatoksin ve kalıtsal faktörler hastalığa yol açabilir.
• 2 cm'nin altındaki tümörler cerrahi olarak çıkarılabilir.
• Tedavide önemli oranda başarı sağlanamamıştır, karaciğer naklindeki başarı oranı %20'dir.

Kök Hücreler

• Kök hücreler, vücuttaki tüm dokuların ve organların oluşmasında temel rol oynayan hücrelerdir.
• Gelişmeye ve çoğalmaya yönelik büyük yetenekleri bulunur.
• Kendi kendini yenileme ve farklılaşma özellikleri vardır.

İmmün Sistem

• Canlı organizmalar, patojen mikroorganizmalara karşı (virüs, bakteri, mantar ve protozoa), kendilerini korumak için immün sistem (bağışıklık sistemi) geliştirmiştir.
• İmmün sistem birincil ve ikincil lenfoid doku ve organlardan oluşur. Birincil lenfoid organlar olarak kemik iliği ve timus, ikincil lenfoid organlar olarak dalak, lenf nodları ve bademcikler örnek verilebilir.
• Mikroorganizmaların vücuda girişini çeşitli biyokimyasal ve fiziksel engellerle önlenmektedir.
• Örneğin; gözyaşı, tükürük, burun akıntısı ve idrar, bakteri girişini engellemektedir.
• Deri keratin dış tabakası mikroorganizmaların girişini engellemektedir.
• İmmün sistemi etkileyen hastalıklar (örnek: HIV) sonucunda immün yetmezlikler görülebilir. Vücudun kendisini savunma kabiliyeti zayıfladığından, hastalık bulaşmalarından dolayı ölüm riski artmıştır.
• İmmün sistemin gereğinden fazla çalışması hipersensitivite reaksiyonlarına (alerjik tepkiler) yol açabilir.
• İmmün sistemin kendisine karşı reaksiyon göstermesi otoimmün hastalıklara yol açabilir.
• Antijenler, immün sistem tarafından tanınan, immün reaksiyonlara sebep olan maddelerdir.
• Antijenler genellikle protein veya glikoprotein yapısındadırlar, kendileri antijen olmasalar bile bir başka moleküle bağlanarak antijen özelliği gösterebilen maddelere hapten denir.
• İmmün sistem, aktivasyon (mikroorganizmalar ve yabancı maddeler kendilerini tanıyan lenfositleri aktive ederler), efektör evresi (aktive olmuş lenfositler kendilerini aktive eden kaynağı etkisizleştirir) olmak üzere iki aşamadan oluşur.
• İki tip immünite vardır:
  • Doğal immünite: İmmün sistemin genel savunma mekanizmalarıdır.
  • Uyarılmış immünite: Her mikroorganizmaya özel olarak tepki gösterir, lenfositler yolu ile gerçekleşir, hafıza sistemi mevcuttur.
• Uyarılmış (adaptif) immünite iki tipte gelir:
  • Hücresel immünite: T hücreleri aracılığıyla gerçekleşir (sitotoksik veya yardımcı T hücreleri).
  • Humoral immünite: Plazma hücreleri tarafından salgılanan antikorlar aracılığıyla gerçekleşir.
• İmmün sistemin hücreleri:
  • Fagositler (monositler, makrofajlar, nötrofiller, eozinofiller): Patojenleri ve yabancı parçaları fagositoz yoluyla etkisiz hale getirir.
  • Lenfositler (B ve T hücreleri): Uyarılmış (adaptif) immün cevabı gerçekleştirir. Uyarılan B hücreleri plasma hücrelerine dönüşür ve antikor üretir.
  • Yardımcı hücreler (bazofiller, mast hücreleri, trombositler): Genellikle alerjik reaksiyonlar ve pıhtılaşma gibi süreçlerde görev alırlar.

Aşılama

• Aşılama, spesifik bir immün yanıt oluşturmak amacıyla bir hayvana veya insana, uygun doz ve yolla immünojen verilmesidir.
• Aşılama ile amaç hastalıkları oluşmadan önce önlemektir.

Sitogenetik

• Hücre çekirdeğindeki genleri taşıyan kromozomların yapı ve fonksiyonlarını inceleyen bilim dalına sitogenetik denir.
• Kromozomlar genellikle 23 çift halindedir (22 otozom + 2 eşey kromozomu).
• Kromozom sayısındaki düzensizliklere ve sayısal/yapısal bozukluklara bakılmasıyla (örneğin: Down Sendromu, Turner Sendromu, Klinefelter Sendromu, triploidi, anöploidi gibi), hastalıklar incelenir.

Hücre Bölünmesi, Hücre Yaşlanması ve Ölümü

• Tek hücreli canlılarda hücre bölünmesi üremeyi gerçekleştirir.
• Çok hücreli canlılarda hücre bölünmesi büyümeyi, gelişmeyi, dokuların onarımını sağlar.
• Hücre döngüsünün aşamaları:
  • İnterfaz (hücrenin bölünmediği dönem); G1, S, G2 evrelerini içerir.
  • Mitoz (hücrenin bölündüğü dönem); Profaz, Metafaz, Anafaz, Telofaz evrelerini içerir.
  • Sitokinez (hücrenin bölünmesinin tamamlandığı dönem).
• Hücre döngüsü bazı kontrol noktalarında durdurulabilir ve hücrenin bölünmesi durdurulur
• İdeal koşullarda her birim bölünme dönemi eşit miktarlarda gerçekleşir. Ancak, hasarlı kromozomların bölünme evresinden geçmesine izin verilmez
• Hücre bölünmesinin gerçekleşmesini sağlayan proteinler de bulunur, bunlar hücre döngüsündeki evreleri birbirine bağlar.
• Hücre yaşlanması; yaşın ilerlemesi, hücrenin işlevini kaybetmesi, DNA ve kromozomlardaki hasarlar, oksidatif stres ve lizozomlarda birikim neden olur. Hücre ölümü ikiye ayrılır; yıkıcı (nekrotik) veya düzenli (apoptotik) hücre ölümü.
• Nekroz: Hücre ölümünün hızlı olduğu süreçtir.
• Apoptoz: Programlanmış hücre ölümü, kendi kendini temizleme mekanizmasıdır.
• Hücresel sinyal iletişimi, hücrelerin çevresel sinyallere yanıt verme ve uyum sağlamalarını içerir.
• Sinyal iletişimine yardımcı olan mekanizmalar, para-krin, oto-krin, sinaptik ve endokrin iletişim mekanizmalarıdır.
• Reseptörler, sinyal moleküllerini bağlayan ve içerideki hücreler için mesaj taşıyan moleküllerdir.

Hücre İskeleti

• Hücre iskeleti, hücrelerin şeklini, yapısını ve işlevsel aktivitelerini koruyan yapısal protein ağıdır.
• 3 tip iplikçik bulunur:
  1. Mikrotübüller: En büyük ve içi boş yapıda olup, hücreyi şekillendirir, organelleri taşır, kromozom ayrılmasında rol oynar.
  2. Ara iplikçikler: Hücre yapısının dayanıklılığını sağlar.
  3. Mikrofilamentler (aktin iplikçikler): Hücrede hareketlilik sağlar.
• Hücre iskeletini oluşturan proteinler (örn: vimentin, keratin, nörofilamant, laminin): Hücre yapısı ve işlevini düzenler.
• Kas yapılarını düzenleyen miyozin proteinleri de bulunur, kas kasılması, enerji üretimini düzenler.
• Hücrelerin ECM'e tutunmasında çeşitli CAM'ler aktif rol oynar (kaderin, integrin ve selektin).