Madde Birikmeleri

İntrasellüler birikmeler ya sitoplazmadaki organellerde (çoğunlukla lizozomlarda) ya da çekirdektedir. İntrasitoplazmik madde birikmeleri hücre metabolizmasındaki aksamaların göstergelerinden biridir. Biriken maddeler ya o hücre tarafından üretilir ya da başka hücrelerin ürünüdür. Kimi zaman aşırı düzeylere ulaşan maddelerin bir bölümü zararsız nitelik taşırken, bir bölümünün kimyasal yapısına göre değişen düzeylerde zararları saptanır.  Anormal nitelikte intrasellüler madde birikmelerinin 4 türü vardır;

1. Normalde hücrenin yapısında bulunan bir maddenin yığılması: Su, protein, karbonhidrat, lipid gibi maddelerin yeterince metabolize edilememesi (karaciğer epitel hücrelerindeki yağ metabolizmasının aksaması sonucu ortaya çıkan (karaciğer yağlanması),
2. Yıkım ürünlerinin birikmesi: Kalıtsal ya da edinsel bir defekt nedeniyle oluşan anormal bir endojen maddenin yıkımında ya da vücuttan atılmasındaki aksamalar (örnek; mutasyona uğramış α1-antitrypsin),
3. Lizozomal maddelerin birikmesi: Kalıtsal enzim eksikliklerinin neden olduğu metabolit yıkım bozuklukları (lizozomal depo hastalıklarında normal maddelerin birikmeleri),
4. Ekzojen madde birikmeleri: Parçalanamayan ya da vücuttan atılamayan anormal ekzojen bir maddenin birikmesi (karbon partikülleri, silisyum partikülleri).

Madde birikmelerinin bir bölümü reversibldir; organizma birikme sürecini kontrol edebilir, durdurabilir. Kalıtsal depo hastalıklarında birikme olgusu progressiftir, zararlı etkileri olan maddelerin birikmesi ölüme yol açabilen komplikasyonlara neden olabilir.

Lipidler

İntrasellüler biriken lipidler trigliseridler (en sık), kolesterol, kolesterol esterleri ve fosfolipid niteliği taşır.

Trigliseridlerin birikmesi (steatozis)

Parenkimal hücrelerde aşırı trigliserid birikmesidir. Aşırı trigliserid alınması ya da yağ metabolizmasındaki bir aksamanın sonucu olarak belirir. En sık karaciğerde görülür; kalp, böbrekler, kas dokusu steatozisin görülebileceği öteki organlardır. Genellikle reversibl bir olgudur, ancak yangısal tepkilere ve fibrozise neden olabilir. Nedenleri:

• Kronik alkolizm
• Proteinsiz beslenme
• Diabet
• Obezite
• Toksik maddeler (karbon tetraklorür, vd)
• Anoksi

Kolesterol ve kolesterol esterleri

Kolesterol ve esterleri hücre membranları ile yağda eriyebilen hormonların sentezinin temel ögesidir. Üretimi, kullanımı ve yıkımı sıkı bir denetin altında olsa da hücrelerde birikebilmektedir.

• Ateroskleroz: Arter/arteriol duvarlarındaki düz kas hücrelerinde ve makrofajlarda intrasellüler birikmeler görülür
• Ekstrasellüler birikmeler: Hücre yıkımının yoğun olduğu patolojilerde (dejenerasyon, nekroz, vd) rastlanır
• Ksantoma (xanthoma): Kalıtsal ya da edinsel hiperlipidemilerde saptanan oluşumlardır. Sitoplazmalarında lipid yığılmaları bulunan makrofaj kümelerinden oluşurlar.
• Kolesterolozis (cholesterolosis): Safra kesesinin lamina propria’sında kolesterol fagosite etmiş makrofaj kümeleri saptanır.
• Niemann-Pick hastalığı (C tipi): Kolesterol katabolizmasında etkili bir enzimin mutasyonu nedeniyle ortaya çıkan lizozomal depo hastalığıdır.

Proteinler

Hücrelere protein yığılması, aşırı protein sentezi ya da emilimi ve kullanılmasındaki defektlerin sonucudur. Anormal proteinlerin büyük bölümü ekstrasellüler alanlarda birikirler (amiloid).

• Reabsorpsiyon damlacıkları: Kronik proteinürili hastaların proksimal tubuluslarında parlak eozinofil protein damlacıkları saptanır. Proteinürinin giderilmesiyle protein damlacıkları da kaybolur (reversibl).
• Aşırı üretilen normal protein: Plazma hücreleri, aşırı immunoglobulin ürettiklerine sitoplazmalarında eozinofil protein kürecikleri oluşur (Russel cisimcikleri)
• Protein transportu ve sekresyonunda aksamalar: α1-antitrypsin eksikliği olgularında kusurlu proteinlerin karaciğer epitel hücrelerinde biriktikleri saptanır. Aşırı düzeyde yapısal bozukluk gösteren proteinleri içeren hücrelerde apoptozis kaçınılmazdır.
• Sitoskeletal proteinlerin birikmesi: İntermediat filament niteliğindeki maddelerin (keratin, nörofilament) birikmeleri hücre zedelenmelerine neden olabilmektedir. Örneğin, keratin grubundan intermediat filamentlere karaciğer epitel hücrelerinde rastlanır (alkolik hyalin). Alzheimer hastalığında görülen nörofibriller ise nörofilamentlerden oluşur.
• Anormal proteinlerin birikmesi: Genetik mutasyolar, yaşlanma, vb nedenlerle oluşan kusurlu proteinler intrasellüler ya da ekstrasellüler birikme gösterirler.

Hyalin ve Hyalin görünümündeki birikmeler

H+E kesitlerinde amorf, homojen, parlak eozinofil nitelikte boyanan tüm maddelere “hyalin (hiyalin)” nitelemesi yapılır.

• İntrasellüler hyalin
  • Böbreklerdeki reabsorpsiyon damlacıkları
  • Alkolik hyalin
  • Russel cisimcikleri
• Ekstrasellüler hyalin
  • Hipertansiyonda arteriol duvarlarının hyalinleşmesi
  • Fibröz tümörlerde görülen hyalin
  • Eski sikatrisler

Glikojen birikmeleri

Aşırı enerji gereksinmesi olan hücrelerin tümünde gerektiği kadar glikojen depolama yetisi vardır. Aşırı glikojen depolayan hücrelerin sitoplazmaları berraktır; glikojen depo hastalıkları ve glukoz metabolizması bozuklukları (diabetes mellitus; DM) olgularında intrasellüler glikojen birikmeleri görülür. DM hastalarındaki birikmeler renal tubuler epitel hücrelerinde, hepatositlerde, pankreasın beta hücrelerinde ve kalp kası hücrelerinde belirgindir. Glikojen depo hastalıklarındaki (glycogenoses) birikmeler, olguya göre farklıdır: 

• İskelet kası (Pompe hastalığı)
• Karaciğer ve böbrek (von Gierke, hepatorenal glycogenosis)
• Karaciğer ve iskelet kası (Forbes-Cori hastalığı)
• Karaciğer, kalp, sinir sistemi (Andersen hastalığı)
• İskelet kasları (McArdle hastalığı, Tauri hastalığı)
• Karaciğer (Hers hastalığı)