Transcript kıkırdak dokusu - Adnan Menderes Üniversitesi

KIKIRDAK DOKUSU
Prof. Dr. Alpaslan GÖKÇİMEN
Adnan Menderes Üniversitesi Tıp
Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji
Anabilim Dalı
Genel Bilgi
• Kıkırdak ve kemik, bedenin iskelet
çatısının sağlanmasında önemli roller
oynayan, özelleşmiş bağ dokularıdır.
Genel Bilgi
• Benzer özellik taşımalarına rağmen pek
çok önemli farklılık bu dokuları birbirinden
ayırır.
• Diğer bağ dokularında olduğu gibi
embriyonik mezenkimden gelişirler.
• Her iki doku da ekstraselüler matriks içine
gömülü hücrelerden oluşur.
Genel Bilgi
Kıkırdak matriksi, fiziksel olarak plastiğe
benzer şekilde katı ancak esnek yapıdadır,
kemik matriksinde olduğu gibi sert yapıda
değildir, bu özellik kıkırdağa katı ve
dayanıklı bir kıvam sağlar.
Kıkırdak Matriksi
• %70-75’i su olacak şekilde yüksek
düzeyde hidratedir.
• Matriksin geri kalanı gerilme direnci için
kollajenden (%15-20) ve esneklik için
proteoglikanlardan (%2-10) oluşur.
İşlevi
• Kıkırdak, yumuşak dokulara yapısal
destek ve eklemler için kaygan yüzey
sağlar.
• Uzun kemiklerin boyuna büyümesinde
aracıdır.
Yok…
• Kan damarı
• Sinir
• Lenfatik
Yapı ve işlev
•
•
•
•
Hiyalin
Elastik
Fibröz
Histolojik görünümü ve EM (ekstraselüler
matriks) ile ayırt edilir.
Yapı ve işlev
• En sık rastlanan hiyalin kıkırdak, saydam camsı
bir görünüme sahiptir.
• Bu görünüm, yapısında bulunan kollajen liflerin,
içine gömülü olduğu temel maddeyle yakın bir
kırılma indeksine sahip olmasındandır.
• Fetüste hiyalin kıkırdak geçici bir iskelet
oluşturur, bu kıkırdak iskeletin yerini daha sonra
endokondral kemikleşmeyle kemik dokusu alır.
Yapı ve işlev
• Adölesan döneme kadar hiyalin kıkırdak,
uzun kemiklerin biçimini ve büyümesini
kontrol eden epifiz büyüme plağının
ayrılmaz bir parçasıdır.
• Sinovyal eklemlerin eklem yüzeylerini
döşer, düşük sürtünme özelliği ile birlikte
kaygan bir darbe emici yüzey işlevi görür.
Yapı ve işlev
• Bazı solunum yollarının duvarında yarıkatı bir destek görevi yapar.
• Hasar görmüş hiyalin kıkırdak onarılmaz
çünkü erişkin kıkırdak hücrelerininkondrositler-mitoz yeteneği yoktur.
Elastik kıkırdak yapı ve işlevi
• Elastik liflerin baskın olduğu bir matriks
içine gömülüdür.
• Katı fakat esnek yapısı ile kulak kepçesi,
epiglottis ve östaki tüpünün yapısal
bütünlüğünü sağlarken bu yapıların
bükülebilmesini de izin verir.
Fibröz kıkırdak yapı ve işlevi
• Matriksinde bulunan çok sayıdaki kollajen
lif sayesinde büyük bir gerilme direnci
vardır.
• Kemiği tendona bağlar, yük dağıtabilme
özelliğinden ötürü sinovyal eklemlerin
menisküslerinde ve vertebralararası eklem
disklerinde bulunur.
• Yaralanan fibröz kıkırdağın yerini, sıkı
fibröz bağ dokusu alır.
Klinik bilgi
• Artrit hastalığının en sık görülen biçimi
olan osteroartrit, Kuzey Amerika’daki
başlıca uzun dönem erişkin sakatlığı
sebebidir. Hücrelerarası matriks yıkımı ve
kondrosit metabolizmasında bozulma ile
karakterize, primer bir eklem hastalığıdır.
Kıkırdak kaybı, sinovyal eklemlerde kemik
kemiğe temasa ve bunun sonucunda da
eklem hareketlerinde ve işlevinde hızlı bir
bozulmaya sebep olur.
Hiyalin kıkırdak histolojisi
• Sinovyal sıvıyla teması olan eklem
kıkırdağı haricinde perikondriyum adı
verilen sıkı bir bağ dokusu ile dıştan
sarılıdır.
• Bu bağ dokusu kılıf, fibroblastlardan,
mezenkimal
hücrelerden,
kan
damarlarından ve sinirlerden zengindir.
Hiyalin kıkırdak histolojisi
• Embriyoda,
oksijen
konsantrasyonu
azaldığı zaman gevşek bağ dokusundan
hiyalin kıkırdak, arttığı zaman kemik
dokusu oluşur.
• Kondrositler 4’lü veya 6’lı çiftler veya
gruplar halindedir.
• Aynı gruptaki hücreler izogen gruplar
olarak bilinir çünkü bunlar gelişimleri
esnasında aynı kondrositten türemiştir.
Hiyalin kıkırdak histolojisi
• Matriksi, tip II kollajen lifler, su ve temel
madde oluşturur.
• Kollajen lifler matrikse eozinofilik görünüm
kazandırırlar fakat ışık mikroskobunda
görülmezler çünkü ışığı kırma indeksleri
temel maddeninkine yakındır.
Hiyalin kıkırdak histolojisi
• Kıkırdağın bazofilisi temel maddede
bulunan kondroidin sülfat gibi GAG
varlığına bağlıdır.
• Kondrositlerin hemen etrafını çevreleyen
bazofilik ve metakromatik görünen matriks
teritoryal
matrikstir
ve
sülfatlanmış
GAG’lardan zengindir fakat çok az kollajen
lif içerir.
Hiyalin kıkırdak histolojisi
• Kondrositlerin arasında yer alan daha
soluk ve bazofilik görünümlü interteritoryal
matriks daha önce sentez edilmiştir ve
sepet benzeri ince bir tip II kollajen ağı
içerir.
Hiyalin kıkırdak matriksin bileşimi
• Hiyalin kıkırdağın kondrositleri, EM’in tüm
bileşenlerinin üretim ve devamlılığını
sağlayan
ileri
düzeyde
özelleşmiş
hücrelerdir.
• Matriks, benzersiz, çok düzenli bir
moleküler organizasyona sahiptir.
Hiyalin kıkırdak matriksin bileşimi
• Yaşa ve kıkırdağın hangi bölgesi olduğuna
bağlı olarak matriksin ıslak ağırlığının
%60-70’i sudur.
• Su ve inorganik tuzlar kıkırdağa sağlamlık
ve kayganlık yeteneği sağlar.
• Geriye kalan yapıtaşları, kollajenler,
proteoglikanlar ve kollajen olmayan
proteinler gibi yapısal makromoleküllerdir.
Hiyalin kıkırdak matriksin bileşimi
• Matriks kuru ağırlığının %40-70’ini kollajen
teşkil eder.
• Hiyalin kıkırdak kollajenlerinin %90-95’ini
kıkırdağa gerilme kuvvetini ve biçimini
kazandıran tip II kollajen oluşturur.
• Matriksteki proteoglikanlar negatif yüklüdür
ve çok miktarda, pozitif yüklü su iyonunu
tutabilirler.
Hiyalin kıkırdak matriksin bileşimi
• Proteoglikanlar, bir çekirdek proteinine
tutunmuş GAG adı verilen bileşik KH
lardan oluşur.
• GAG’lar çekirdek proteinine ışınsal bir
biçimde tutunurlar ve bu şekilde bir şişe
fırçasının kıllarına benzerler.
GAG
• Tekrarlayan, negatif yüklü sülfatlanmış
veya sülfatlanmamış, değişen uzunluktaki
disakkarit birimlerinden oluşurlar.
• Sülfatlanmış: kondroidin sülfat, dermatan
sülfat, keratan sülfat
• Bunlar agreganlar olarak bilinen büyük
proteoglikan toplulukları oluşturmak üzere
sülfatlanmamış bir GAG olan hiyaluronik
asite nonkovalent şekilde bağlanırlar.
Agrekan
• Agrekanların, suyun ve kollajen lif ağının
etkileşimi kıkırdağa basınca dayanıklılık ve
esneklik kazandırır.
• Kondrositler tüm matrikse dağılmışlardır
ve kendi sentezledikleri makromoleküler
iskelete transmembran proteinler
aracılığıyla tutunmuşlardı.
Fibröz kıkırdak histolojisi
• Simfizis pubis, intervertebral disklerin
annulus fibrozisinde ve tendonların kemiğe
tutunduğu yerde bulunur.
• Sıkı düzenli bağ dokusu ile hiyalin
kıkırdağın bir karışımıdır.
• Diğer
kıkırdakların
tersine,
fibröz
kıkırdağın perikondriyumu belirgin değildir
ve çevre bağ dokusu ile hiyalin kıkırdakla
sınırları belirsiz bir biçimde kaynaşır.
Fibröz kıkırdak histolojisi
• Çok sayıda kollajen lif içermesinden dolayı
matriksi koyu bazofilik boyanır.
• Liflerin, rutin histolojik preparatlarda
kolaylıkla görülebilen ve matrikse özgü
fibröz görünüm kazandıran, çoğunlukla
çekme veya sıkıştırma güçlerinin yönünde
uzamış paralel demetler biçiminde
düzenlenmiştir.
Fibröz kıkırdak histolojisi
• Matriks çok az temel madde içerir.
• Kondrositler seyrek biçimde matrikse dağılmışlardır ve
kollajen liflerin arasında kısa, paralel sıralar halinde
düzenlenmişlerdir.
• Tip I kollajenden oluşur.
• Fibröz kıkırdak başlangıçta, bazıları kondrositlere
farklanacak olan fibroblastlardan zengin bir sıkı bağ
dokusundan gelişir. Bu sebeble kondrosit ve
fibroblastların bir karışımı olgun kıkırdak için özgündür.
• Bedenin herhangi bir yerindeki hiyalin veya elastik
kıkırdak yaralanması fibröz kıkırdak yapımı ile onarılır.
Elastik kıkırdak histolojisi
• Taze elastik kıkırdak, matriksinde bol
miktarda bulunan elastik liflerden dolayı
hiyalin kıkırdağa göre daha donuk ve sarı
renkte görülür.
• Esnektir
• Matriks, yoğun, iç içe geçmiş elastik lif
ağları içerir. Bu lifler, az miktarda
ekstraselüler amorf temel madde içinde
gömülü halde bulunur.
Elastik kıkırdak histolojisi
• Kıkırdağın ortalarındaki elastik lif ağı
periferindekine göre daha yoğundur.
• Lakünalar içinde bulunan küre biçimli
kondrositler,
hiyalin
kıkırdağın
kondrositlerine
benzemekle
birlikte,
birbirlerine daha yakın paketlenmişlerdir
ve sıklıkla her lakünada tek bir kondrosit
bulunur.
Elastik kıkırdak histolojisi
• Elastini seçici olarak boyayan yöntemlerle,
elastik liflerin dallanması ve anostomozlar
yapması daha belirgin olarak görülebilir.
• Matrikste aynı zamanda temel madde ile
maskelenmiş ve çok daha fazla miktarda
bulunan elastik liflerle karışmış olarak az
miktarda tip II kollajen lifleri de bulunur.
Elastik kıkırdak histolojisi
• Perikondriyumu var.
• Perikondriyumdaki kan ve lenf damarları
kıkırdağın içlerine girmez.
• Elastik kıkırdak ya perikondriyumdan
apozisyonel olarak büyür, veya kondrosit
mitozu ile interstisyel olarak büyür.
• Diğer kıkırdak tiplerinin tersine elastik
kıkırdakta artan yaşa bağlı olarak
kalsifikasyon görülmez.
Kondrositlerin ince yapısı
• EM’in tüm bileşenlerinin sentez ve salgılanması
olan işlevlerini yansıtır.
• Plazma zarı, çeşitli noktalardan çıkan düzensiz
uzantılar veya ayakçıklara sahiptir.
• Sitoplazmada çok sayıda ribozom, GER vardır.
• Golgi kompleksi büyüktür.
• Mitokondriyonlar, aerobik mekanizma yerine
daha çok glikolitik veya anaerobik yoldan enerji
üretimini gösterir biçimde seyrektir.
Büyüme plağının yapısı ve işlevi
• Kıkırdak yapılı büyüme plakları, uzun
kemiklerin her iki ucuna sınırlı yapılardır ve
yeni oluşacak kemiğe geçici bir çatı
sağlarlar.
• Büyüme plağı, hiyalin kıkırdağın , epifize
bakan yüzündeki apozisyonel büyümeyi
uyarır.
Endokondral kemikleşmedeki
olaylar dizisi
•
•
•
•
•
Dinlenme zonu
Proliferasyon zonu
Maturasyon ve hipertrofi zonu
Kalsifikasyon zonu
Ossifikasyon zonu