Kan Histolojisi

HİSTOLOJİ:

KAN HİSTOLOJİSİ

Necdet Ersöz
Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi

Genel Bilgiler

Kan, insanda çeşitli damarlar içerisinde dolaşan, kendine özgü bir akıcılığı olan, sıvı plazma ve yoğun kan hücrelerini içeren ve dokuları oksijen ve besinle destekleyen heterojen yaşam sıvısıdır. Kalbin ritmik pompa mosyonuyla perifere dağılır. Yetişkin dolaşım sisteminde ortalama 5L kan bulunmaktadır. Kan plazması dışında, kanda “formed elements” olarak adlandırılan eritrosit, lökosit ve platelet hücreleri de bulunur.

Kan, anormal bir koşulda dolaşım sistemini terk ettiğinde, ekstrasellüler matrikse (ECM) gelir ve plazma proteinleri bir pıhtı oluşturmak üzere birleşir. kandaki proteinler çökünce kalan sarımsı sıvıya serum adı verilir. Serum içeriği, klinikte oldukça önemlidir. Serum, çeşitli büyüme faktörleri ve kan pıhtılaşmasında etkin rol oynayan trombositlerin (platelet) oluşturduğu bazı proteinleri içerir. Bu özelliği nedeniyle serum ve plazma arasında proteinler bakımından farklılıklar meydana gelir.

Normal koşullarda, damar dışına çıkan kan pıhtılaşma eğilimi gösterir. Bu hem hücredışı matriks hem de diğer ortamlar için geçerlidir. Damardan kanı aldığımızda, pıhtılaşmaması için içerisine bazı özel antikoagülanlar (heparin gibi) enjekte ederiz. Bu durumda, pıhtılaşmamış kanın içeriğini, santrifüj işlemi vasıtasıyla birbirinden ayırabiliriz. Santrifüj işlemi sonrasında, bu işlemin süresi, hızı ve gücü gibi değişkenlere göre kanın heterojenik özelliğini ortaya çıkarırız. Santrifüjle elde edilen sedimente materyal (çökelti) eritrositlerdir ve bu hücreler çoğunlukla yetişkin bir insanın kan hacminin yaklaşık %45’ini (erkeklerde %42-52, kadınlarda %36-46) oluşturur. Bu orana hematokrit ya da eritrosit hacim fraksiyonu adı verilir. Bu oran, klinikte oldukça önem arz eder; çünkü bazı hastalıklara göre oldukça değişkenlik gösterebilmektedir. Hematokritin elde edilebilmesi için öncelikle kan santrifüj makinesine konur. Bu işlem sonrasında ağır kan hücreleri dibe çökerken hafif plazma üste çıkar. Bu iki katmanın sınır değeri, hematokriti belirler. Hematokrit değeri, hemogram cihazıyla da bulunabilir.

Plazma, santrifüjden geçirilmiş kanda kan hücrelerinin çökmesiyle geriye kalan yaklaşık %55lik sarımsı, yarı saydam, biraz viskoz sıvıdır. Yukarıda bahsettiğimiz hematokrit değeri okunurken plazma-tortu arasında beliren o sınır çizgiye de buffy-coat adı verilir. Bu tabaka çoğunlukla çok küçük bir oranı içerir (%1) ve diğer kan hücrelerini (lökosit ve trombosit) barındırır.

Kan santrifüjünden sonra kan, plazma ve “formed elements” yapılarına ayrılır. Plazma kanın sıvı kısmını meydana getirirken diğer tortu kısım da çoğunlukla kan hücrelerinden oluşur. En dipte ağır kırmızı kan hücreleri (eritrosit) bulunurken buffy-coat tabakasında diğer kan hücreleri bulunur. Eritrosit hacminin, kan hacmine oranı hematokrit değerini verir.

Kan; oksijen, karbondioksit, çeşitli metabolik atıklar, hormonlar, tuzlar ve mineralleri taşıyan önemli bir sıvıdır. Oksijen (O₂) büyük oranda eritrositlerde hemoglobin yapısına bağlanır ve arterlerde, venlere nazaran çok daha yüksek miktarlarda bulunur. Karbondioksit (CO₂) de hemoglobin içerisinde taşınmakla beraber, solüsyonda CO₂ veya HCO₃^- formunda da taşınabilir. Kanda taşınan besleyiciler de sentez bölgelerinden ya da bağırsak absorbsiyon bölgesinden dağıtılır; hücrelerden toplanan metabolik artıklar da kan ve ekstretör organlar aracılığıyla vücuttan uzaklaştırılır. Kandaki hormon dağılımı organlar arasında kimyasal haberleşmesi sağlar ve ilgili organın fonksiyonunun gerçekleşmesine yardımcı olur. Kan, ayrıca vücudun ısı dağılımını, pH’ı ve osmotik dengesini düzenlemede de oldukça etkilidir; bu noktalardan yaşamsaldır.

Beyaz kan hücreleri olan lökositlerin değişik görevleri bulunur. En başta bu hücreler, vücudun savunma sisteminin baş aktörleridir. Genel olarak sağlık hâlinde kan içerisinde inaktif olarak dolaşan bu hücreler, bir enflamasyon ya da enfeksiyon bölgesine geldiklerinde kan damarları duvarlarını geçerek hareketlilik, aktiflik kazanır; sağlıksız dokuya ulaşarak defansif görev üstlenir.

Plazma Kompozisyonu

Plazma, tipik bir akuöz solüsyondur ve normal koşullarda pH’ı 7.4’tür. İçeriğindeki substanslar, hacminin yaklaşık %7’sini meydana getirir. İçinde çözünmüş olarak bulunan moleküllerin büyük bir kısmını plazma proteinleri oluşturur. Bununla beraber bazı besleyiciler, respiratuvar gazlar (O₂, CO₂), nitrojenöz atıklar, hormonlar ve inorganik mineral ya da tuzlar, değişen oranlarda plazmada bulunabilir. Plazmanın iyonik komponentleri, onun elektrolitik özelliğini sağlar. Kapiler duvarlarda plazmanın düşük moleküler kütleli içeriği ile dokunun dokulararası sıvını bir denge hâlindedir. Plazma kompozisyonu sıklıkla ekstrasellüler sıvı kompozisyonunun ortalama değerinin bir indikatörü olarak kullanılır.

Plazmadaki bazı önemli proteinler aşağıda açıklandığı gibidir:

Albumin: Plazmada en sık rastlanan proteindir. Karaciğerde sentezlenir ve en önemli görevi, kanın osmotik dengesini sağlamaktır.

Alfa ve Beta Globulin: Molekül ağırlıkları yüksektir, albümine göre büyüktür. Karaciğerde ve bazı diğer hücrelerde (immün sistem) sentezlenir.

Gama Globulin: Pek çok vücut bölgesinde plazma hücreleri tarafından sentezlenen immünoglobulinlerdir (antikor). Globulinler sayıca albüminlerden azdır.

Fibrinojen: En büyük plazma proteinidir (340 kD). Karaciğerde yapılır. Pıhtılaşma sırasında fibrin lifleri olarak polimerize olarak çökelir. Serum ve plazma arasındaki farklı büyük ölçüde fibrinojen molekülleri oluşturur. Serumun kan pıhtılaşmasıyla elde edilmesi ve dolayısıyla plazma içindeki fibrinojenin çökmesi nedeniyle, başarılı elde edilmiş bir serumda fibrinojen bulunmaz. Plazmada, serumdan farklı olarak pıhtılaşma faktörleri bulunur.

Tamamlayıcı Proteinler: Enflamasyon esnasında mikroorganizmaları yok etmekte fonksiyonu olan bazı proteinlerdir.

Kan plazması ve hücreleri

Kan damarlarına göre kandaki oksijen basıncı. Oksijen basıncı arterlerde ve akciğer kapilerlerinde en yüksektir. Doku kapilerleri ve venlere doğru ilerledikçe kanın oksijen miktarı azalır. Doku kapilerlerinde oksijen-karbondioksit değişimi gerçekleşir.

Kan Hücreleri

Kan hücreleri, histolojik olarak mikroskop lamı üzerine damlatılan bir miktar kanın, lam üzerine ince bir tabaka hâlinde yayılmasıyla incelenir. Kan hücreleri lam üzerine yayıldıktan sonra kolay ayırt edilebilir hâle gelir. Kan, çeşitli yapıların daha rahat görülmesi amacıyla hematoksilen eozin veya metilen mavisi ile boyanabilir. Ayrıca çeşitli proteinleri ve proteoglikanları inceleyebilmek için azur adı verilen bazı boyalar da kullanılabilir. Azurofilik granüller, konnektif dokudaki mast hücrelerinde olduğu gibi boyanmış lökositlerde metakromazi üretebilir. Metakromazi, boyanan boyanın dışındaki bir renge boyanma durumudur. Giemsa ve Wright gibi bazı özel boyamalar da mevcuttur.

Eritrositler (Kırmızı Kan Hücreleri)

Eritrositler (RBCs), son derece özelleşmiş birer kırmızı kan hücreleridir. Ergin dönemde organellerini kaybeder ve oksijen taşımak üzere yüksek miktarda hemoglobin içerir. Bu hücreler, kan damarları dışına çıkmadan işlevini devam ettiren tek kan hücreleridir.

Kan plazması içeriği ve işlevleri

Kan örneği hazırlama işlemi
1. Bir mikropipet aracılığıyla parmaktan bir damla kan örneği alınır.
2. Alınan kandan mikroskop lamına damlatılır.
3a. İkinci bir cam kullanılarak kan damlasının cam üzerine ince bir tabaka hâline gelmesi sağlanır.
3b. Kanın kurumasından sonra arzu edilen işleme uygun boya ile kan boyanır.
4. Mikroskop altından bakıldığında kan hücreleri incelenebilir.

İnsanda bulunan eritrositler izotonik ortamda bikonkav diskler şeklinde bulunur. Yaklaşık olarak 7.5 mikrometre çapında ve 2.6 mikrometre kalınlığındadır. Bu kalınlık, merkez kısma geldiğimizde yaklaşık 0.75 mikrometreye kadar düşer. Eritrositlerin bu spesifik şekli, diğer pek çok hücre yapısının belirlenmesinde de yardımcı olmuştur.

Eritrositlerin bu bikonkav şeklinin bazı evrimsel avantajları vardır. Öncelikle bu özel şekil sayesinde eritrositlerin yüzey alanı artarak çevresiyle olan gaz alışverişi kolaylaşmıştır. Eritrositlerin kandaki ortalama miktarları kadınlarda milimetre küpte 3.9 – 5.5 milyon, erkeklerde 4.1 – 6.0 milyon arasındadır. Eritrositler, kanda dinamik olarak seyrettikleri için, bazı fiziksel baskılara ve şekil değişikliklerine maruz kalabilir; bu nedenle oldukça esnektir. Laboratuvar araştırmaları, kapiler bifurkasyon alanlarında yetişkin eritrositlerinin içindeki hemoglobinin fincanımsı bir şekle büründüğünü göstermektedir. Büyük kan damarlarında ise eritrositler sıklıkla birbirine yapışık durumdadır ve zincir şeklinde bir küme şeklinde gezer. Bu özel yığına rouleaux denir. Rouleaux formasyonu, bazı proteinlerin (fibrinojen ve globülin) sıvıda artmasına paralel olarak da gözlenebilir. Bu zincirin sedimente olması, dağınık duruma göre daha kolaydır.

Eritrositlerin plazmalemması yaklaşık %40 oranında lipid, %10 oranında karbonhidrat ve %50 kadar protein içerir. Bu proteinler içerisinde band 3 protein ve glikoforin A gibi bazı anyon proteinler ve iyon kanalları önemlidir. Bazı proteinlerin glikozillenmiş ekstrasellüler alanları antijenik bölgeler barındırır. Bu antijenik bölgeler, ABO kan grubu sisteminin belirlenmesinde öneme sahiptir. Birkaç periferik proteinler eritrosit membranının iç kısmıyla ilintilidir, bunlara örnek olarak spektrin ve ankyrin verilebilir. Bu submembranöz yapılar, membran stabilitesini sağlar, hücreye şeklini verir ve eritrositlerin kapilerler gibi dar alanlardan geçerken karşılaşacakları bazı fiziksel problemlere karşı hücreye esneklik katar.

Eritrosit sitoplazması insanlarda olgun durumda organellerini kaybetmiştir; ancak yoğun bir biçimde hemoglobinlenmiştir. Hemoglobin, tetramer yapıda oksijen taşımak için özelleşmiş proteinlerden oluşmuştur. Hemoglobin O₂ ya da CO₂ ile bağlandığında, oksihemoglobin ya da karbaminohemoglobin yapıları oluşur.  Ancak buradaki bağlanma, kimyasal bir bağlanma değildir, yalnızca bir oksijenlenme ya da karbondioksitlenmedir ve geri dönüşümlüdür. Buradaki dönüşümlü gaz alışverişi, hemoglobinin gaz transfer kapasitesini ortaya koyar. Ancak bu durumun aksine, hemoglobinin karbonmonoksit gazıyla (CO) bağlanması, büyük oranda geri dönüşümsüz olmakta; bu yüzden eritrositlerin yaşamsal solunum gazlarını taşıma kapasitesi azalmaktadır. Bu durum insan için ölümcül olabilir.

İnsanda normal eritrositler. a. Renkli SEM mikrografisi b. Hemoglobinin özel şekli ve uzunlukları. Bu spesifik şekil, hemoglobinlerin yüzey ile olan irtibatını güçlendirip yüzey alanını artırarak gaz alışverişini maksimuma çıkaran bir evrimsel avantajdır. c. Rouleaux oluşumu

Eritrosit farklılaşması, başta nükleus olmak üzere eritrositin temel organellerini kaybetmesi ve protein sentez yeteneği kaybetmesiyle karakterizedir. Bu süreç, eritrositlerin kemik iliğinden sirkülasyona salınmasından hemen önce gerçekleşir. Mitokondrilerini de kaybeden eritrositler, enerji gereksinimlerinin azlığı nedeniyle solunum için sadece anaerobik glikoliz gerçekleştirir. Nükleusları da olmadığı için protein sentezi ve yenilenmesi işlemlerini gerçekleştiremez.

İnsanda eritrositler normal koşullarda yaklaşık 120 gün dolaşımda kalır. Bu süreç zarfında hasar gören eritrositler tespit edilerek kan sirkülasyonundan makrofajlar, karaciğer ve kemik iliği yardımıyla temizlenerek kan yenilenir.

Tıbbî Perspektif: Anemi ve Eritrositoz

Anemi, kanda normal düzeyden az eritrosit bulunması durumudur. Eritrositler kanda yeterli miktarda bulunmadığında dokular basitçe yeterli oksijeni kandan alamaz. Anemi semptomları arasında letarji, nefes darlığı ve kısalığı, kronik yorgunluk, deride solgunluk, renk değişimi ve kalp çarpıntısı örnek olarak verilebilir. Anemi, yetersiz eritrosit sentezinin bir sonucudur; bu duruma da demir eksikliği ve kan kaybı gibi durumlar neden olabilir. Eritrositlerin kanda anormal derecelerde artması durumu da eritrositoz veya polisitemi olarak bilinir. Bu durum, organizmanın bulunduğu şartlara karşı geliştirdiği bir fizyolojik adaptasyon da olabilir. Örneğin kişi oksijen oranının azaldığı yüksek rakımlı bölgelerde yaşıyorsa, vücudu buna yanıt olarak eritrosit seviyesini yükseltebilir. Ancak bu artış patolojik de olabilir. Örneğin primer eritrositoz olarak bilinen polistemia rubra vera’da (Vaquez hastalığı) kanda toplam eritrosit sayısında patolojik bir artış söz konusudur. Kanda eritrosit artışı sonucunda kan viskozitesi artar ve bu durum kan dolaşımında problemler meydana getirebilir.

Tıbbî Perspektif: Orak-Hücre Anemisi

Hemoglobin molekülündeki bazı kalıtımsal değişiklikler, patolojik sonuçlar doğurabilir. Bunlara bir örnek de orak hücreli anemidir. Sıklıkla gen dizisinde bir nükleotiddeki nokta mutasyon sonucunda meydana gelen değişiklik, hemoglobin beta molekülünde bozulmaya yol açar. Sadece bir nükleotidde meydana gelen bu mutasyonun sonucu çok kötüdür. HbS adı verilen mutant hemoglobin, oksijen taşıma noktasında fonksiyonunu kaybetmiştir ve eritrositlerin orak şekilli, keskin yapılar hâline gelmesinin nedenidir. Özgün ve fonksiyonel yapısını kaybeden eritrosit, kan dolaşımı esnasında pek çok sorunla karşılaşır. En başta bu hücreler, elastikiyetlerini ve dayanıklılıklarını kaybetmiştir. Yaşam süreleri de kısalan bu hücreler, organizmada bir anemi geliştirir. Ayrıca kan vizkositesini artırarak sahip oldukları işlevsiz yapı nedeniyle kan damarlarına da zarar verir. Damarları tıkayan, oksijen transportunu engelleyen ve hücreler, neticede hastayı anoksi durumunda bırakır ve yeterince beslenemeyen dokular da işlevlerini kaybetmeye başlar.

Orak-hücreli anemide fonksiyonu bozulmuş bir eritrosit.

Lökositler (Beyaz Kan Hücreleri)

Lökositler (WBCs), normal hâlde inaktif olup alarm durumunda kan sirkülasyonunu aşarak hedef dokulara ulaşan ve burada fonksiyonellik kazanarak immün işlev gören hücrelerdir. Lökositler, sitoplazmik granüllerinin tipi ve nükleer morfolojilerine göre başlıca granülositler ve agranülositler olarak iki grupta incelenir. Her iki grup da kan plazması içerisinde yüzerken sferik (küresel) olup kan damarlarını aştıktan sonra hedef dokuya giderken ameboid bir görünüm kazanır.

Granülositler, temel olarak iki önemli sitoplazmik granüle sahiptir. Bunlar, kanda azurofilik granüller olarak bilinen lizozomlar ve birtakım spesifik işlevler gerçekleştiren spesifik granüllerdir. Granülositler polimorfik nükleuslara (çoğunlukla birbirinden ayrı iki ya da daha fazla çekirdek şeklinde) sahiptir ve nötrofil, eozinofil ve bazofilleri barındırır. Tüm granülosit tipleri oldukça farklılaşmış hücrelerdir ve yaşam süreleri sadece birkaç günden ibarettir. Golgi kompleksleri ve granüllü (rough) endoplazmik retikulumları fazla gelişmemiştir. Yetersiz sayıda mitokondrileri vardır ve solunumları büyük oranda glikolize bağlıdır. Enerji gereksinimleri düşüktür. Granülositler konnektif dokuda apoptozisle yok olurlar. Örneğin yetişkin bir insanda, sadece bir günde milyarlarca nötrofil apoptozisle ölebilir. Bu süreç sırasında biriken hücresel atıklar, diğer apoptotik mekanizmalar sonucunda da görüldüğü gibi makrofajlar tarafından temizlenir.

Agranülositler kendilerine özgü granüller taşımayan lökositlerdir; fakat azurofilik granülleri (lizozom) barındırırlar. “Azure A” boyasıyla boyanırlar. Küresel ya da zigzag şekilli bir çekirdeğe sahiptirler; ancak çekirdekli lobüle değildir. Agranülositleri lenfositler ve monositler oluşturur.

Tüm lökositler, vücuda giren mikroorganizmalara karşı savaşan, yaralanan dokuyu iyileştiren fonksiyonlara sahiptir. Bir yangı ya da enfeksiyon sırasında ilgili bölgeye çeşitli immün hücreler tarafından salgılanan sitokinler, postkapiller venüllerin endotel hücrelerindeki intersellüler bağlantıları gevşeterek immün dirence katkıda bulunur. Bu sırada P-selectin adı verilen bir hücre adezyon molekülü bu hücrelerin Weibel-Palade cisimciği ekzositozu ile lümen yüzeyinde görünür duruma gelir. Nötrofil ve diğer lökositler P-selectin proteini için glikozillenmiş ligandlar barındırır. Bu durum, hücrelerin venüllerden geçerken yavaşlamasına neden olur. Diğer sitokinler de diğer lökositleri, bazı adezyon molekülleri açığa çıkarmak ve endotel adezyonu sağlamak için stimüle eder. Bu süreç, diapedesis (diyapedez) olarak bilinir. Lökositler endotel hücreleri arasındaki açıklıklara uzantılarını gönderir ve venüllerden çevredeki doku boşluklarına göç eder. Böylece yangı veya enfeksiyon bölgesine ulaşır. Nötrofillerin, söz gelimi bir bakteriye bağlanması işlemi, kemotaksi adı verilen bir kimyasal yönelim hareketidir. Kemotaksi vasıtasıyla sorunlu bölgede kısa sürede çok sayıda lökosit fonksiyon gerçekleştirir.

Lökosit tipleri

Lökositlerin damarlardan yangı bölgesine doğru çıkışı

Kanda bulunan lökosit sayısı yaşa, cinsiyete ve fizyolojik koşullara göre değişkenlik gösterir. Sağlıklı bir yetişkinin kanının milimetre küpünde yaklaşık olarak 4500 ile 11000 arasında lökosit bulunmaktadır. Şimdi bu lökositleri biraz daha ayrıntılı inceleyelim.

Nötrofiller (Polimorfonükleer Lökositler)

Olgun nötrofiller kan dolaşımındaki lökositlerin yaklaşık %54-62’sini oluşturur. Olgunlaşmamış nötrofiller bu oranı %3-5 arasında artırabilir. Herhangi bir boyayla özel bir şekilde boyanmadıkları için nötrofil ismini almışlardır. Nötrofiller, yaklaşık 12-15 mikrometre çapındadır ve ikiden beşe kadar lobu olan çekirdeği vardır. Kadınlarda inaktif X kromozomu nüklear lobların birinde bazen bir uzantı olarak bulunabilir. Nötrofiller kan dolaşımı içindeyken inaktif ve küresel biçimlidir. Ancak damar dışına çıkarken diapedez esnasında ameboid şekil kazanır ve işlevsel hâle geçerler. Bazı küçük partikülleri ve bakterileri fagosite ederler. Bu özelliğinden ötürü makrofajlarla karıştırılmamak için sıklıkla mikrofaj olarak isimlendirildikleri de olur. Nötrofiller, enfeksiyon bölgesine genellikle ilk ulaşan lökosit tipidir.

Nötrofilin sitoplazmik granülleri hücrenin fonksiyonelliğin sağlar. Bu granüller iki başlık altında toplanabilir. Bunlar azurofilik primer granüller ve spesifik sekonder granüllerdir. Azurofilik primer granüler, mikroorganizmaların yutulması ve öldürülmesi sürecinde rol oynar. Çeşitli proteazlar ve antibakteriyel proteinler içerir. Bunlardan bazıları; bakteriler için toksik olan myeloperoksidaz, bakteri hücre duvarını degrede eden lizozom ve bakteri membranını hasara uğratan defensin proteinleridir.

TEM altında insan nötrofil ultrayapısı. S. Spesifik granüller. A. Azurofilik granüller. N. Nükleus. G. Golgi apareyi

Tıbbî Perspektif: Nötrofil Defektleri

Genetik orijinli bazı nötrofil defektlerinde venül duvarına adhezyon yeteneğinde düşüş, spesifik granüllerin yokluğu ve azurofilik granüllerin eksikliği gibi problemler ortaya çıkabilir. Bu tip sorunlara sahip bireyler bakteriyel hastalıklarla daha sık karşılaşmaktadır.

Tıbbî Perspektif: Fagozomlar ve Fagositoz

Nötrofiller, bazı bakterileri psödopodlar oluşturarak yutma ve onları bir vakuolde yok etme eğilimindedir. Bu fagositoz sürecinde meydana gelen ve bakterinin etrafını saran keseye fagozom denir. Fagozom oluşumundan sonra spesifik granüller içeriklerini fagozoma boşaltır ve fagozom proton pompasıyla asidik özellik kazanır. Ardından azurofilik granüller bazı enzimleri bu keseye boşaltır ve bakterilerin sindirimi sağlanır.

Fagositoz esnasında O₂ tüketimi, bazı süperoksit anyonlarının (O₂^-) ve hidrojen peroksidin (H₂O₂) oluşumuna yol açar. Bu moleküller, hücre sağlığı için tehlikeli olsa da bakterileri yok etmede çok etkili araçlardır.. Örneğin süperoksit anyonu oldukça reaktif serbest bir radikaldir ve mikropları öldürmede kullanılır. Belirli bir bakterinin hücre duvarındaki peptidoglikanları bozan lizozomlarının aktivitesine ek olarak, lektoferrin proteini demire bağlanır ve bu durum, bakterinin beslenme mekanizmasını bozarak bakterinin ölümünü sağlar. Tüm bu süreçler, bakterinin vücuttan temizlenmesinde rol oynar. Apoptotik nötrofillerin, bakterilerin, yarı sindirilmiş materyallerin ve doku sıvının oluşturduğu vizköz sarımsı sıvıya pus adı verilir.

Bazı herediter nötrofil bozukluklarından biri de, nötrofil motilitesini kısıtlayan aktin polimerasyon problemidir. Ayrıca NADPH oksidaz yetersizliğiyle birlikte hidrojen peroksit ve hipoklorit üretiminde başarısızlık da nötrofil başarısını azaltmaktadır.

Nötrofil çeşitleri a. Nötrofiller multilobüllü nükleusları sayesinde ayırt edilebilmektedir. Bu özellikten ötürü nötrofiller sıklıkla polimorfonükleer lökositler olarak isimlendirilir (PMNs). Bu hücrelerin nükleer şekilleri duruma göre değişkenlik gösterebilir b. Nötrofil çapları 12-15 mikrometre arasında değişir c. Mikrografiyle  elde edilen görüntülerde kadınlarda X kromozomu bir çıkıntı olarak görülebilir.

Eozinofiller

Lökositlerin yaklaşık %1-3 kadarlık bir miktarını oluşturur. Nötrofillerle hemen hemen aynı ebatlarda; ancak iki loblu çekirdeğe sahiptir. Yapısında bulunan asidofilik spesifik granüller nedeniyle asidofiller olarak da bilinir. Eozin (pembe) boyasıyla boyandığı için eozinofil ismini almıştır.

Ultra yapısal olarak eozinofilik spesifik granüller yassı kristalloid özlü oval yapılar olarak görünür. Bu yapılar, majör basic protein (MBP) olarak bilinen arjininden zengin faktörleri içerir ve granülün asitliğine katkı yapar. Total granül proteinlerinin yaklaşık yarısı bu proteinlerdir. MPSler diğer farklı enzim ve proteinlerle birlikte parazitik kurt ve helmintleri öldürür. Eozinofiller ayrıca kemokin, sitokin ve bazı lipid yapıları salgılayarak inflamatuvar cevapları modüle eder. Helmint enfeksiyonlarında eozinofillerin kandaki sayısı artış gösterir. Bu hücreler ek olarak fagositoz yoluyla dokulararası sıvıdan antijen-antikor komplekslerini temizler. Eozinofiller özellikle bağırsak konnektif dokusunda ve kronik enflamasyon bölgelerinde yaygın olarak görev yapar. Astım hastalarında akciğer dokularında da eozinofillere sık rastlanır.

Eozinofiller a. Eozinofil (E), nötrofil (N) ve küçük lenfosit (L) görülüyor b. Eozinofillerin iki nükleer lobu bu örnekte görünür hâlde c. Eozinofil örneğinde spesifik eozinofilik granüller (EG), mitokondriler (M) ve iki loblu nükleus (N) görülüyor.

Tıbbî Perspektif: Eozinofili

Kanda eozinofil sayısının artması, bazı alerjik reaksiyonlar ve helmint enfeksiyonlarında görülür. Bu koşullar altındaki hastalarda eozinofiller bronş epitellerinde, gastrointestinal yolda, uterus ve vajinada bol bulunur. Ek olarak, enflamasyonu lökotrien ve histamin salgısını inaktive ederek modüle eden maddeler de salgılar. Kortikosteroidler (adrenal kortex hormonları) kan eozinofillerinin sayısını hızlıca düşürür.

Bazofiller

Bazofiller yaklaşık olarak 12-15 mikrometre boyutunda olup kan lökositlerinin yaklaşık %1’ini meydana getirir. Bu özelliği nedeniyle bazofilleri normal kanda ayırt edebilmek zorlaşmaktadır. Bazofil nükleusu iki düzensiz loba ayrılmıştır; ancak büyük spesifik granüller çekirdek loplarının üzerini kapattığı için çekirdek şekilleri net olarak ayırt edilememektedir.

Spesifik granüller (0.5 mikrometre çaplı) tipik olarak pembe-mor renge boyanır ve diğer granülositlerin granüllerine göre daha büyük, düzensiz şekilli ve sayıca azdır. Bazofilik spesifik granüller ayrıca fazla miktarda histamin ve diğer pek çok enflamasyon modülatörü içerir. Bu modülatörlere örnek olarak platelet activating factor, eosinophil chemotactic factor ve enzyme phospholipase A verilebilir. Phospholipase A, lökotrien adı verilen bir proenflamatuvar faktörün başlangıç adımını katalizlemektedir.

Bazofiller, mast hücrelerinin fonksiyonunu desteklemek için konnektif dokuya göç eder. Hem bazofiller hem mast hücreleri heparin ve histamin içeren metakromatik granüllere sahiptir. Ayrıca yüzey immünoglobulin E (IgE) reseptörlerine de sahiptir.

Bazofiller a-c. Bazofiller genellikle nötrofil ve eozinofillerle benzer büyüklüklere sahiptir; fakat büyük bazofilik spesifik granüller içerir. Bu nedenden ötürü bazofil nükleusunu ayırt etmek zorlaşır. Buna rağmen bazofillerin iki büyük düzensiz çekirdek lobuna sahip olduğu bilinmektedir d. TEM görüntüsünde iki loplu nükleus (N) ve elektrondan yoğun bazofilik spesifik granüller (B) görünüyor.

Tıbbî Perspektif: Bazofillerle İlgili Bazı Tıbbî Durumlar

Bazı bireylerde kısa süreli bir güçlü alerjene maruz kalma durumu sonrasında (örneğin bir arı sokması) şiddetli bir immün yanıt gelişebilir. Bu durumda bazofiller ve mast hücreleri hızlıca degranüle hâle geçer, pek çok organda vasodilatasyon gerçekleşir ve kan basıncında ani düşüş meydana gelir. Ölümcül bir tabloya bürünen bu sürece anaflaksi ya da anafilaktik şok adı verilir.

Bazofiller ve mast hücreleri tip 1 hipersensitivite merkezidir. Tip 1 hipersensitiviteye (aşırı duyarlılık) sahip bireylerde normalde popülasyonların genelinde alerjen olmayan bazı durumlar, alerji sebebi olabilir. Bunlara örnek olarak alerjik astım, alerjik gastroenterit, arı kovanı alerjisi (hives), polen alerjisi (rinit), ürtiker ve konjonktivit verilebilir.

Lenfositler

Lenfositler, küresel çekirdeğe sahip bir lökosit ailesidir. Tipik olarak kanda bol bulunan en küçük lökosit üyeleridir. Lenfositler morfolojik olarak benzer olmalarına rağmen, fonksiyonel açıdan (fizyolojik özellik) bazı farklı yüzey moleküller içerir ve bu durum, işlevlerinin farklı olmasına neden olur. Bunlara CD “cluster of differentiation” markers denir. Bu yüzey reseptörleri, immünositokimya veya flow sitometride (akış sitometrisi) antikor kullanılarak ayırt edilebilir. Yapılan sınıflandırmada B lenfositleri, sitotoksik T lenfositleri (CD4⁺ ve CD8⁺)  doğal katil hücreleri (NK) tanımlanmıştır. Bunlar ve diğer lenfosit çeşitleri mikroorganizmalara ve diğer potansiyel tehditlere karşı geliştiren immün defansta farklı rol oynar.

Nispeten küçük boyutlu lenfositler genellikle sferik (küresel) nükleusla karakterizedir; ancak yüksek oranda kromatin ve yetersiz sitoplazması ile granülositlerden ayırt edilir. Büyük lenfositler büyük nükleus ve yoğun sitoplazma (yoğun bazofilik, az azurofilik) içerir. Lenfositler, spesifik fonksiyonlara göre farklı yaşam sürelerine sahiptir. Bazıları sadece birkaç gün yaşarken diğerleri kan dolaşımında veya çeşitli vücut dokularında yıllarca dolaşabilir.

Lenfositler a. Yanlarındaki eritrositlerden bir miktar daha büyük olan küçük boyutlu lenfositlerin sitoplazma içeriğinin de nükleusun yanında oldukça az kaldığını görüyoruz b. Orta boyutlu lenfositlerin eritrositlerden belirgin vaziyette büyük olduğu görülmektedir c. Büyük lenfositler, eritrositlerden oldukça büyüktür d. Orta boyutlu lenfosidin mikroskop görüntüsünde belirgin olarak ökromatik nükleus görülmektedir (N). Ayrıca nükleus çevresinde nispeten az miktarda sitoplazma içeriği ve bunun içindeki mitokondriler (M) belirgindir.

Tıbbî Perspektif: Lenfoma

Lenfositler, pek çok hastalıkta büyük bir öneme sahiptir. Lenfoma, lenfositlerin neoplastik (tümörsel) çoğalımını içeren bir dizi hastalıktır. Bu durum, apoptotik yolların bozulması sonucunda da görülebilir. Yavaş gelişmelerin rağmen tüm lenfomalar maligndir; çünkü geçtikleri yollar nedeniyle tüm vücuda kolaylıkla yayılıp gittikleri dokuda hasarlar meydana getirebilir.

Monositler

Monositler, makrofajların sentezindeki öncü hücreler olan agranülosit tipi lökositlerdir. Ayrıca osteoklastlar ve sinir sistemindeki mikroglialar da monositlerden köken alır. Tüm bu hücreler, mononükleer fagositik sistemi oluşturur. Tüm monosit orijinli hücreler antigen-presenting, yani antijenleri tanıyan ve yakalayan hücrelerdir. Antijen sunumu, immün sistemin çok önemli, hayatî bir fonksiyonudur. Bu işlem sayesinde vücut, zararlı yapılanmayı tanımlayabilmektedir. Bu süreçte majör histokompatibilite kompleks adı verilen proteinlerin (MHC) önemli görevleri vardır. Kanda dolaşan monositler yaklaşık 12-15 mikrometre çapındadır; ancak makrofajlar bundan daha büyük olabilir. Monosit nükleusu büyük ve genellikle C şekillidir. Lenfositlere göre kromatin miktarı daha düşüktür ve büyük lenfositlere göre monositler daha açık renklerle boyanır.

Monosit sitoplazması bazofiliktir ve azurofilik granül adı verilen pek çok küçük lizozom içerir. Hatta bunlardan bazıları ışık mikroskobuyla dahi ayırt edilemeyebilir. Bu granüller sitoplazma dağılmış durumdadır ve boyanmış örnekte grimsi-mavimsi bir renktedir. Ayrıca mitokondri, granüllü ER ve Golgi aparatları ve mevcuttur.

Monositler a-d. C şekilli monosit nükleusları görünüyor e. Monosit sitoplazmasında Golgi aparatı (G), mitokondri (M) ve azurofilik granüller (lizozomlar) (A) görünüyor. Ayrıca serbest ribozomlar da (R) mevcut.

Tıbbî Perspektif: Enflamasyon ve Monositler

Enflamasyonun erkek evrelerinde doku hasarının akabinde ilgili bölgede bir monosit akümülasyonu görülür. Akut enflamasyon genellikle kısa ömürlü (birkaç saat ya da birkaç gün) ve hızlı seyreden enflamasyonlar olup yangı alanında hâkim hücreler genellikle nötrofil ve makrofajlardır. Kronik enflamasyonda ise daha uzun süreli (3-4 hafta) gerçekleşir ve çoğunlukla monositlerin sürekli tavsiyesini gereksinir. Ayrıca lenfositler ve fibroblastlar da kronik yangı bölgesinde belirgindir.

Trombositler (Plateletler)

Platelet hücreleri ya da kan pulcukları, oldukça küçük, nükleus barındırmayan ve gerçek bir hücre sayılmayan, hücre fragmanlarıdır. Çapları 2-4 mikrometre arasında değişir. Plateletler, magakaryositlerin sitoplazmik proseslerinin ayrılmasıyla oluşur. Bu hücreler, kan pıhtılaşmasını (koagülasyon) sağlar ve küçük kan damarlarının duvarlarının yenilenmesine yardımcı olur. Böylelikle kan kaybını önler. Normal bir kanın milimetre küpünde 150000-400000 arasında platelet bulunur. Kan dolaşımına katılan plateletlerin yaşam süresi yaklaşık 10 gündür. Kan örneği alıp incelediğimizde, plateletleri sıklıkla yığınlar hâlinde görürüz. Her bir platelet genellikle disk biçimindedir, periferinde açık renkli boyanan kısımlar barından hyalomer bölgesini ve nispeten daha koyu boyanan santral granülomer bölgesini içerir. Glikokalix tabaka içeren platelet plazmalemması kan pıhtılaşması sürecinde adhezyona uğrar ve plateletler birbirine ve kanama bölgesine tutunur. Yapılan mikroskobik çalışmalar, plateletlerin şeklinin korunmasına yardımcı bazı mikrotübül ve mikrofilament yapıların varlığına işaret etmektedir. Hyalomer bölgesinde de membran kanallarında iki tip sistem vardır. Bunlardan veziküllerin açık kanalikular sistemi plazma membranının invajinasyonlarıyla bağlantılıdır ve bu durum platelet-plazma arasında faktör alımını sağlar. Yoğun tübüler sistem içeren çok daha az belirgin düzensiz tübüler veziküller endoplazmik retikulumdan orijin alır ve Ca²⁺ iyonu depolar. Birlikte bu iki membranöz sistem plateletlerden yoğun ve hızlı bir biçimde protein ekzositozunu sağlar (degranülasyon). Spesifik granüllerin yanında santral granülomer bölgesi seyrek mitokondri ve glikojen partikülleri içerir. Elektrondan yoğun delta granülleri (250-300 nm çapında) ADP, ATP ve serotonin içerir, bunları plazmadan alır. Alfa granülleri daha büyüktür (300-500 nm çapında) ve platelet-derived growth factor (PDGF) içerir. Platele boyanmasında gözümüze çarpan granüller çoğunlukla alfa granüllerdir. Plateletlerin kan pıhtılaşması ve kanamadaki rolü, kısaca aşağıda özetlenmiştir:

Primer agregasyon: Mikrovasküler endotelde meydana gelen yaygın bir hasar sonucunda platelet glikokaliksi ile kollajen adezyonu görülür; böylece platelet plağı (agregasyonu) meydana gelir. Bu adezyon, pıhtılaşma ve kanamanın önlenmesinin ilk adımıdır.

Sekonder agregasyon: Plaktaki plateletler spesifik adheziv glikoprotein ve ADP salgılar. Bu özellik, daha çok plateleti bölgeye çekerek plağı büyütür.

Kan koagülasyonu: Platelet agregasyonu sırasında plazmadaki fibrinojen, von Willebrand faktörü, platelet 4 faktörü ve hasarlı endotelden salgılanan diğer proteinler ile bir dizi işlemden geçerek suda çözünmeyen fibrin liflerini meydana getirir. Fibrin lifleri, üç boyutlu bir tutacak bölgesi oluşturarak bölgeye daha fazla plateleti ve eritrositi çeker. Oluşan yoğun yapıya kan pıhtısı veya trombüs adı verilir. Platelet 4 faktörü, monositler, nötrofiller ve fibroblastlar için bir kemokindir ve fibroblast proliferasyonu PDGF tarafından stimüle edilir.

Pıhtı rektaksiyonu: Pıhtılaşan kan bir müddet sonra plateletler içerisindeki aktin ve myozinler nedeniyle büzülme eğilimi gösterir. Glanzman hastalığı gibi bazı hematolojik hastalıklarda retraksiyon mekanizması bozuktur.

Pıhtının kaybolması: Hasarlanan doku yenilendikten sonra, pıhtının artık işlevi kalmamıştır. Pıhtı büyük oranda plasmin adındaki bir proteolitik enzimle çözülür. Plasminojen aktivatörleri de bu süreçte etkilidir.

a. Kan örneğinde okla gösterilen plateletler çoğunlukla agrege (yığın, küme) hâlde bulunur. Plateletin çevresinde açık renkli boyanmış hyalomer bölgesi ve merkezdeki yoğun boyanmış granülomer bölgesi görünmektedir b. Platelet kenarlarında marjinal bundle (MB) adı verilen bir mikrotübül/aktin filament sistemi bulunur. Bu mikroiskelet elemanları plateletin şeklinin sağlanmasında yardımcıdır. İnvajine membran veziküllerinin açık kanalikular sistemi (OCS) plazmalemma ile devamlıdır ve degranülasyonu sağlar. Merkez granülomer delta granüller, alfa granüller ve glikojen (G) içerir.

Pıhtılaşma a. SEM’de platelet agregasyonları (P), fibrin ağ örgüsü (F) ve bu ağa takılmış olan eritrositler (E) görülmektedir b. TEM’de platelet plağının kollajenle adezyon yapması (C), degranülasyon alanları (oklarla işaretlenmiş), yakın endotel hücre prosesleri (EP) ve eritrositler (E) görülmektedir.

Plateletler, günümüzde birtakım medikal teknolojik uygulamalarda tedavi amaçlı kullanılabilmektedir. Bu konuyla ilgili bilgi için lütfen PRP yazımı inceleyiniz.

Tıbbî Perspektif: Aspirin

Aspirin ve diğer nonsteroid antienflamatuvar ajanlar platelet fonksiyonu üzerinde bir inhibitör etki yaratırlar; bu nedenle kan pıhtılaşmasını bozarlar. Çünkü platelet agregasyonunda gerekli olan lokal prostaglandin sentezini ve ekzositozu bloke ederler.

Kanama bozuklukları, kan pıhtılaşmasının gecikmesiyle belirir. Glikoprotein Ib eksikliği adındaki otozomal resesif bir hastalık doğrudan platelet defektiyle ilgilidir.

Yazı Sonu Önemli Spot Bilgiler (Kısa Özet)

·         Kan dolaşımındaki kanın sıvı porsiyonun adı plazmadır. Kandaki hücreler formed elements olarak adlandırılır. Kan pıhtılaşması sonrasında içinde pıhtılaşma faktörleri bulundurmayan (fibrinojen) sıvıya serum denir.

·         Plazmanın önemli protein komponentleri arasında albümin, globülin ailesi ve fibrinojen sayılır. Hepsi karaciğerde sentezlenir.

·         Eritrositler, kan örneğinde hematokriti oluşturur. Oksijen taşımak için özelleşmiş hemoglobini barındırır.

·         Lökositler, granülositler ve agranülositler olarak başlıca iki grupta incelenir.

·         Tüm lökositler, kan dolaşımında inaktif iken damar dışına çıkıp tehlike bölgesine ulaşırken aktiflik kazanır. Şekilleri küreselden ameboide döner. Lökositlerin damar dışına çıkmasına diapedez denir.

·         Tüm granülositler azurofilik granüller ve spesifik granüller taşır.

·         Nötrofiller, kanda en çok bulunan lökositlerdir. Polimorfonükleerdir.

·         Eozinofiller iki loplu çekirdeğe sahiptir ve helmint reaksiyonlarında sayıları artar.

·         Bazofiller kan dolaşımında en nadir rastlanan lökositledir. Mast hücrelerine benzer. Histamin, heparin, kemokin ve hidrolaz taşır.

·         Lenfositler T ve B tiplerine sahip agranülosit lökositlerdir.

·         Monositler büyük agranülosit lökositlerdir ve mononükleer fagositik sistemin öncüleridir.

·         Plateletler gerçek birer hücre değildir. Magokaryositlerin hücre fragmanıdır.

Hazırlayan: Necdet Ersöz (Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi)

Referans Kaynak:

Anthony L. Mescher, Junqueira’s Basic Histology Text & Atlas, 13th Edition, McGraw-Hill Education, 2013

Soru, görüş, eleştiri ve önerilerinizi lütfen bildiriniz.