SOLUNUM HASTALIKLARINDA SİTOLOJİK BULGULARIN TANI DEĞERİ
Prof. Dr. Nail YILMAZ İ.Ü. Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı
NOBEL TIP KİTABEVLERİ
© 2011 Nobel Tıp Kitabevleri SOLUNUM HASTALIKLARINDA SİTOLOJİK BULGULARIN TANI DEĞERİ Prof. Dr. Nail YILMAZ ISBN: 978-975-420-842-9 Bu kitabın, 5846 ve 2936 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Yasası Hükümleri gereğince yazarın yazılı izni olmadan bir bölümünden alıntı yapılamaz; fotokopi yöntemiyle çoğaltılamaz; resim, şekil, şema, grafik, vb.’ler kopya edilemez. Her hakkı Nobel Tıp Kitabevleri Ltd Şti’ne aittir.
Düzenleme:
Nobel Tıp Kitabevleri - Hande Dalsaldı Çaçur
Kapak:
Özkan Kaya
Baskı /Cilt:
Nobel Matbaacılık, Hadımköy-İSTANBUL
İÇİNDEKİLER
Giriş ....................................................... 1 BÖLÜM 1 Hücre ..................................................... 3
BÖLÜM 9 Kanser Hücrelerinde Klasifikasyon ...................................... 163
BÖLÜM 2 Solunum Sistemi Topografik Yapısı ........ 11
BÖLÜM 10 Plevral Efüzyonlarda Sitolojik İnceleme ............................... 213
BÖLÜM 3 Solunum Sitolojisinde Temel Değerler ..................................... 33
BÖLÜM 11 Ağız, Larinks, Nasofarinks ve Paranasal Sinüs Sitolojileri .................. 239
BÖLÜM 4 Akciğerin Benign Hastalıklarında Sitolojik Bulgular .................................. 75 BÖLÜM 5 Atopik Hastalıklarda Sitolojik Bulgular (Bronşial Astım-Rinit) ............................ 89 BÖLÜM 6 Hücre ve Sigara .................................. 107 BÖLÜM 7 Solunum Sisteminin Beniğn Hücresel Değişimleri .............. 117
BÖLÜM 12 Değişik Hücre Sunan Materyallerde Sitoloji Rapor Örnekleri ...................... 245 BÖLÜM 13 Akciğer Hastalıkları Sitolojisinde En Çok Kullanılan Kelimeler ............... 263 BÖLÜM 14 Sitoloji Laboratuarı İdaresi .................. 265 BÖLÜM 15 Sitolog’un Hastalıkları ........................ 269 İndeks................................................. 271
BÖLÜM 8 Kanser Hücrelerinin Tanınma Kriterleri ............................... 151
Göğüs Hastalıkları Uzmanlarının Sitoloji Hakkındaki Görüşleri.............. 279 iii
ÖNSÖZ
Önceki kitabımın önsözünde Tıbbi Sitoloji’nin henüz kurulmakta olduğunu, bilgilerin kopuk kopuk olduğundan bahsetmiştim. İlerlemeler oldu mu? Nasıl ve ne yönde oldu? Doğru mu oldu? Tartışılır düzeyde mi oldu? Sorularını birleştirirsek! Neler oldu sorusuyla başlayalım: Patoloji Anabilim Dalı bünyesinde Sitoloji Bilim Dalı kuruldu. Doğru karar eksik olarak yerine getirildi. Evrimde hücrenin önce oluştuğu ve organizmanın tümünün patolojik hücrelerden oluştuğu farz edildi. Bu yanlışlık ileri ki yıllarda konunun uzmanlarınca yerine yerleştirilecektir. Sitoloji uzmanları ayrıca; moleküler biyoloji, immünoloji, mikrobiyolojik yöntemler ile hücre ve oluşturduğu organlar hakkında oluşan biokimyasal, morfolojik ve fonksiyonel değişimleri de tanımlamak zorunda kalacaklardır. İlk kitabımı, konunun gereğini kavrayan teorik ve pratik olarak yerine oturtan, bu yönde emek harcayan iki hocama hediye etmiştim. Onları kaybettim. Kendilerine Allah’tan rahmet diliyorum. Benden iki, dünyadan milyonlarca can alan 15 yıllık sürede pek çok yeni bilgi bu dağarcığa ilave oldu. Yeni neslin ilgisini görünce de yeni kitabımı ilave bulgularla donatmak üzere tekrar sitolojik yollara koyuldum. Sitolojik yollar dedim. Organizmada 70-80 trilyon ve 260 küsur çeşit hücre var. Mükemmel bir koordinasyon ile çalışıyorlar. Artık bunların büyük bölümünü tanıyoruz. Değişik şekillerde görüntüledik. Kitaptaki resimlerin 35 yıllık ve 148 bin olgu arasından seçildiğini hayal etmenizi isterim. Solunum sistemindeki bir eksikliği 15 yıl sonra tekrar anlaşılır hale getirmek üzere yollara koyulduk. Bizden sonra gelecekler mutlaka daha geniş, anlaşılır, pratik ve yararlı bilgilerle geleceklerdir. Kitabın hazırlanmasında ürettiğim sitolojik verilerden güven duyup sitoloji çalışmamı motive eden tüm öğretim üyesi arkadaşlara, tüm bilgisayar kurgularımda yardımcı olan Uz. Bio. Dr. Kasım Güven’e, laboratuar arkadaşlarıma, bilgi dağarcığımı genişleten herkese teşekkür ediyorum. Kitabımı, aileme ve ADA’ma hediye ediyorum. Prof. Dr. Nail YILMAZ
v
Giriş
Sitoloji Biliminin konusu hücre. Hücre çok küçük bir yavrucuk. Ancak hayatın kendisi. Hayat o. Biz O’yuz. Organizmada ki tüm kararları o veriyor. Biz onun verdiği kararlara kader diyoruz. Büyüklüğü, fonksiyonuna göre değişiyor. En küçük hücre lenfosit, 8-10 mikron. En büyük hücre, dişi cins üreme hücresi yaklaşık 250 mikron civarında. Ancak olgun kas ve sinir hücreleri çok daha büyük. Biz hücreyi tanıyabilmek, anlayabilmek, takip edebilmek için onu en az 200 gerekirse 50-60 bin kez büyüterek inceliyoruz. Ancak bu şekilde insanların hayatları hakkında karar verebiliyoruz. Bazen sadece 3 hücreye bakarak da insanların hayatları hakkında karar vermek zorunda kalıyoruz. Çok önemli bir bilim dalı sitoloji. Bu amaç ve zorlukları yenmek için çeşitli mikroskoplar geliştirilmiştir. Hücre çok önemli tüm kararları o veriyor dedik. Bu dünyadaki hayatımıza uygularsak. “İşin başı sağlıktır” atasözünü laf olsun diye söylemediysek! Hücreyi tanıyarak sağlığımızla ilgili tüm kararları verebiliriz demektir. Her hangi bir hastalığı tanımak için ya o hücreyi tanımlarız ya da onun salgıladığı salgıları inceleriz. Organizmanın tümü hücreler ve onun salgıladığı yapılardan oluştuğuna göre bunları inceleyerek tüm hastalıklar hakkında bilgi sahibi oluyoruz demektir. Sitoloji çok zor bir bilim. Çok itina isteyen bir bilim. 70 trilyonda bir küçük parçaya bakarak hayatımız hakkında karar veriyoruz. Çok iyi ve multidisipliner bilgiye sahip olmamız gerekir. Hücre hakkında karar verirken sadece nüve ve stoplasmaya bakarak konvansiyonel kararlara ilaveten moleküler düzeyde hücrenin gerektiğinde tüm elemanları da değerlendirmeye alınmalıdır. Bunun için; Histoloji, fizyoloji, sitoloji, biokimya, patoloji ve radyoloji bilimi disiplinlerinden yardım alınabilir. Konuyu daha anlaşılır kılmak için kitabı hazırlarken; normal hücrenin yapıları, çalışmaları tanıtılacak sonra tüm solunum hastalıklarında tüm solunum hücrelerinin durumları irdelenecektir.
1
2
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri
ÖNEMLİ! HÜCRE BİZE NELERİ HATIRLATIYOR! Hücre, tüm canlıların atası. Evrimde ilk oluştuğunda tekti. Süreçte kolonileşti. Kolonileştikçe birlikte yaşamı seçenler olduğu gibi tek başına yaşamaya devam edenlerde oldu. Birlikte yaşayanlar birlikten kuvvet doğar felsefesiyle doku ve organları yaptılar. Bu gelişim bize çok anlamlı mesajlar da bıraktı. Önce ben oluştum. Öyleyse biyolojik bilimin ilk muhatabı da benim dedi. Biyolojik bilimlerde ki tüm bilimler benden doğmuştur. Ben süper Anabilim Dalı olmayı hakediyorum! Diyor. Tüm canlılarda; gelişimde, büyümede, üremede, sağlıkta, hastalıkta kararları ben veririm diyor. Ben de öğrencilerime organizmada kararları hücre verir. Bunu ilke edinir ve böyle karar verirseniz egonuz yanlış karar vermenizi engeller diye uyarıyorum. Tüm bilimler onun altında bir kamburdur. Morfoloji, histoloji, patolojiyi direkt olarak yarattığı gibi diğer pekçok bilim dalının bir şekilde içindedir. Konumu, histoloji ve patolojinin mutlaka üzerine çıkarılmalıdır. Histoloji ve patolojinin konvansiyonel ve en yeni yöntem İmmünohistokimyasal yöntemler ile konulan tanıları tamamen hücrenin belirteçlerine yöneliktir. Hücrenin stoplasma veya nüvesine dayandırılarak yapılan tanılardır. Sitolojide son söz hiçbir zaman söylenmeyecektir. Evrim sürdüğü sürece hücre olduğu sürece son söz olmayacaktır.
Bölüm
1
Hücre
Eritrositler dışında tüm olgun hücreler nüve ve stoplasma dan oluşurlar. Işık mikroskop çalışmalarında da hücrenin sadece bu iki organeli takip edilebilir. Sadece spesifik boyalar ile bazı organelleri biraz daha belirlemek mümkündür. Ancak hücrede fonksiyonlarının takip edilmesi gereken başka organeller de vardır. Bu organelleri minimal ancak sito-patolojik yönden önemli özellikleri ile tanıyalım. Resim 1.1’de olgun bir hücrenin ışık mikroskop görünümü ve çevresinde organellerin Elektron mikroskop görüntülerinin şematik yapıları verilmektedir. Organizmanın en küçük birimi; hücre. Evrim sürecinde, en gelişmiş hücre olarak insan hücresini temel alırsak hücre nüve ve stoplasmadan oluşurken nüve ile stoplasma arasında ve stoplasma yüzeyinde birer zar bulunur. Bu zarın yapısı insanoğlunda görülen 260 küsur çeşit hücrenin her birinde farklılıklar gösterebilir. Bu farklılık fonksiyonlarındadır. Zarda ki farklılık ancak EM incelemeleri ile anlaşılır. Yapısında; lipid, protein ve oligosakkaritler bulunur. Zar: maddeleri hücre içine; seçerek ve özgün tanıyarak alır. Değiş-tokuş, haberleşme diğer özgün görevleridir. Zarın fonksiyonlari hücre içi mekanizmalar tarafından sağlanır. Stoplasma, Hücrenin iaşesinden sorumlu organeldir. Pek çok organeli barındırır. İçinde ki organeller: Mitokondri, uzunluğu 10 eni 0,5-1 milimikron flamentös yapılı bir organeldir. Metabolizması hızlı, organ ve hücrelerin stoplasmalarında daha boldurlar. Örneğin Silli hücrelerde ki mitekondriler, silier mekanizmada ki rollerinden dolayı mukus hücrelerinden daha fazladırlar. Silli hücrelerin daha çok enerjiye ihtiyacı vardır. Zira bu organel stoplasmada mevcut metabolitlerin kimyasal enerjisini hücrede kolaylıkla kullanılabilen enerjiye dönüştürür. Bunu yapısında bulunan kristaların fonksiyonları ile sağlar. Kristalar arasında ayrıca proteinden zengin amorf bir matriks bulunur. İlaveten DNA ve RNA içerir. Bu özelliği organelin evrimde üst sıralarda olduğunu göstermektedir. Ribozom, hücrelerin protein merkezleridirler. Protein sentezinde rol alırlar. Her hücrede ancak farklı miktarlarda bulunurlar. Endoplasmik retikulum ile ortaklaşa çalışırlar. İki farklı alt sınıfa ayrılırlar. Bu ayrım ilkel ve mitekondrilerde bulunan ribozom tipi ile gelişmiş canlılarda bulunan ribozomun ayni tipidir ki her ikisi de 2 alt gruptan oluşur. 3
4
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri Apikal plazma membranı
Sekretuvar veziküller
Endositik vezikül
Sıkı bileşke
Mikrovillus
Erken dönem endozom Lizozom
Geç dönem endozom Ribozomlar
trans cis Golgi kompleksi Granüllü endoplamtik retikulum
Peroksizom
Çekirdek
Mitokondri
Düz endoplazmik retikulum
Bazolateral membranı
RESİM 1.1. Memeli hücresinin subselüler organelleri ve plazma membranının görünümü. Tipik memeli hücresinin subselüler organelleri arasında çekirdek (çift membran ile sarılı), GER, DER, Golgi kompleksi, sekretuvar veziküller, çeşitli endozomlar, lizozomlar, peroksizomlar ve mitokondri (iç ve dış membran içerir) bulunmaktadır. Bu örnekte, apikal ve bazolateral membranları olan basit bir polarize hücre ve hücreleri ayıran sıkı bağlantılar görülmektedir. Burada gösterilmeyen hücreler arası diğer bağlantılara Bölüm 6’da değinilecektir (Tıbbi Hücre Biyolojisi’nden; Goodman, Nobel Tıp Kitabevleri).
Bölüm 1
Hücre
5
Endoplasmik Retikulum, lipid ve karbonhidrat sentezinin yapıldığı ayrıca protein sentezinin şifreleme işleminden sonra ki evrelerin cereyan ettiği kısımdır. Yapısı hücre içi bir ağ görünümündedir. Kaba ve düz olarak tanımlanan özelleşmiş 2 tipi bulunur. Aralarında nitel farklılıklar bulunur. Fonksiyonları hücre dışına vermek ya da hücre içinde kullanmak amacıyla sentezlenen proteinleri; depolama, görevlerini düzenleme, glikoprotein glikolizasyonu, amino asit düzenlemeleri, uzun zincirli proteinleri birleştirme, lipid sentezi ile eksojen ve endojen bileşiklerin ayrışımı sayılabilir. Kaba endoplasmik retikulum pankreas asiner hücreleri, fibroblastlar, plasma hücreleri gibi sentezin bol olduğu hücrelerde büyük mikroskop büyütmelerinde elektron-yoğun olarak görülürler. Düz endoplasmik retikulumda kaba endoplasmik retikulumda olan ribozomlar bulunmaz. Bu nedenle membranları pürüzsüz görülür. Membranları kaba endoplasmik retikulumda oluşur. Bu nedenle iki tipin membranları arasında ki devamlılık şaşırtıcı olmaz. Bu tip retikulum steroid sentezi yapılan adrenal korteks hücrelerinde ve karaciğerde görülür. Bu nedenle karaciğer hücreleri membranlarında bulunan glukoz 6 fosfat enzimi sayesinde glikojenin parçalanmasında rol oynar. İki organel arasında fonksiyonel açıdan fark bulunmaz. Düz endoplasmik retikulumun özelleşmiş bir şekli kas hücrelerinde sarkoplasmik retikulum olarak kas hücrelerinin kasılma işlemine katılır. Golgi kompleksi, düz membranla sınırlı üç bölümden oluşmuş bir organeldir. Sentez sonrası oluşan olaylardan sorumludur. Üç bülümlü yapısında; sisternalı, veziküllü ve vakuollü bölümler vardır. Bu yapılarda enzimlerin bulunduğu; glikozilleme, sülfatlama, fosforilleme ve proteolizis olayları gözlenir. Ayrıca organel; paketleme, yoğunlaştırma ve salgı ürünlerinin depolanmasından sorumludur. Lizozomlar, hücre içi sindirimin yapıldığı, hücre bileşenlerinin yapılıp yıkıldığı yerlerdir. Tüm hücrelerde mevcutturlar. Ancak fagositozdan sorumlu olan hücrelerde daha boldurlar. Bu enzimlerin faaliyet gösterdiği stoplasmalarda vakuolleşme ve hücrelerde oranjofilik boyanma takibinde keratinizasyon görülür. Çünkü lizozomal enzimler asit PH’ta etkilidirler. Lizozomal enzimler de endoplasmik retikulumda sentez edilirler. Golgide paketlenirler. Sindirime katılmayan lizozomlar primer lizozom olarak isimlendirilirler. Makrofaj ve nötrofillerde çapları 0.5 mikron metre’ye ulaşır. Lizozomlar hücre içine alınan materyelleri sindirebilir. Bu olaya heterofaji denir. Takibinde materyel fagositik vakuol içine alınır. Primer lizozom daha sonra fagozom membranı ile kaynaşır hidrolitik enzimler vakuol içine boşaltılır. Sonunda madde sindirilir. Yapı sekonder lizozoma dönüşür. Yapı heterojenleşir. Çapları 2 mikronmetreye ulaşır. Sekonder lizozomlar içlerinde sindirimin meydana geldiği yapılardır. Sindirilemeyen yapılara artık cisimler denir. Bunlar vakuol içinde kalırlar. Yaşam süresi uzun olan; sinir, kalp kası ve hepatosit gibi hücrelerde bu artık cisimler birikir. Bunlara lipofuskin veya yaşlılık pigmenti denir. Lizozomlar hücre içi organellerin yıkılma ve yeniden yapılanmasında da rol alırlar. Ayni boya ile ayni sürede boyama işlemine tutulan hücrelerde farklı morfolojilerin görülmesinin bir nedeni budur. Lizozomlar insan vücudunda bazı maddelerin metabolizmasında önemli rol oynarlar. Bu belirteçlere bakarak hastalıkların tanısına gidilmeye çalışılır.
6
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri
Peroksizomlar, hücreyi geri dönüşsüz olarak zarar verecek hidrojen peroksidin etkilerinden korurlar. Çapları 0.5-1, 2 mikronmetre kadardır. Peroksizomlar lipid metabolizmasında da rol alan enzimler içerirler.
HÜCRE İSKELETİ Stoplasmada membranla çevrili organellere ek olarak; mikrotübüller, mikroflamanlar ve ara flamanlardan oluşan kompleks bir yapı vardır. Bu yapılar hücrenin şekil ve biçimini korumakla birlikte stoplasma ve hücre hareketinde, hücrenin moleküler tanımında önemli rol oynarlar. Hücre iskeleti ile hücresel işlev arasında ki bağlantı çok önemlidir. İmmünohistokimyasal analizler de hücrenin bu elemanlarından yararlanılarak hücre tanımı yapılmaktadır. Mikrotübüller, tübüller hücre bölünmesinde de rol aldığından bu yapılar üzerine gidilerek kanser kemoterapisinde hücrenin bölünmesi engellenir. Sentriyol yapısına katılırlar. Sentriyoller mikrotübüllerden oluşan silindrik yapılardır. Her sentriyol bir halka halinde düzenlenmiş her biri üçer molekülden oluşan 9 kümeden ibarettir. Bu yapılar; Bronş mukozası siliaları, fallop kanalı sterosiliaları, sperm kuyruğu, flagella gibi organellerde yapıları incelenerek hastalıklar hakkında bilgi edinilir (immotil silia sedromu vs gibi). Mikroflamanlar, kas hücrelerinin stoplasmalarında bulunan bir polimerdir. Kas hücresi tümörlerinde bu yapılardan yararlanılarak tanıya gidilir. Önemli proteinleri; aktin, myosin ve troponindir. Ara flamanlar, bazı hücreler için önemli yapılardır. Bu grupta; sitokeratinler (Epitel), vimentin (Mesenkim), desmin (Kas), nöroflamanlar (Nöronlar) ve glia proteinleri (Glia hücrelerinde) yer alırlar. Kanserlerde ara flamanların özel tipinin bulunması hastalığı tanımada ve tedavinin programlanmasında önemlidir. Ara flaman proteini tayin edilerek hücre hakkında bilgi edinilir. Stoplasmada ayrıca, stoplasmik birikintiler, salgı granülleri, pigmentler, lipofuksin, melanin gibi elemanlar hücreyi tanıma ve gelecekteki fonksiyonlarını takipte önemli belirteçlerdir. Birçok hastalık özel hücre bileşenlerinde ki moleküler değişikliklere bağlı ortaya çıkar Bu değişiklikler hücrenin önemli bir organeli stoplasma; ışık ve elektron mikroskopta incelenerek biyopatolojiler hakkında bilgiler edinilir. Hücrenin yapısı ve hareketi onu tanımamıza yardımcı olur. Her organelin doğru şekilde tanımlanması bize biyopatolojiler hakkında bilgi verecektir. Ara flamanlar bazı kitaplarda hücre iskeleti olarak ta sunulurlar. Görevleri maddeler halinde sıralanmıştır. Bunlar: Organel ve moleküllerin hücre içinde taşınması, temel hücre yapısının korunması, hücreden hücreye ve hücreden hücreler arası matrikse sinyal iletimi, doku bütünlüğü için mekanik dayanıklılığın sürdürülmesi ile hücre hareketi ve fagositoz açısından önemlidirler.
Bölüm 1
Hücre
7
HÜCRE ÇEKİRDEĞİ (NÜVE) Hücrenin, yani bulunduğu canlının devamından sorumlu organeldir. Memelilerde yuvarlak veya oval şekildedir. Çapı 5-10 mikronmetre arasındadır. Dört bölümden oluşur. Nukleus zarı, nukleus gövdesi, nukleolus ve kromatin materyali. Hücre bölünürken tüm yapılar eşit oranda yavru hücrelere ayrışır. Benzer dokularda küçük morfolojik değişimler dışında nukleus ayni şekildedir. Değişik morfoloji ve düzensiz yapılar, atipik kromatin ve komşu dokuları istila etme davranışları atipik davranıştır ve sitologlar tarafından takip edilir. Nüve zarı çok ince bir heterokromatin tabakasıdır. Zar elektron mikroskopta iki tabakalı ve ikisi arasında perinükleer sisterna bulunur. İç zar fibröz lamina olarak adlandırılır. Üç ana polipeptitten oluşur. Bunlar, zarın nüve stoplasma arasında metabolik ilişki sağlayan porlarını kapatmaz. Zarın dış kısmı poliribozomlar ve endoplasmik retikulum ile temas halindedir. Porların geçirgenliği moleküllere göre değişirken mRNA ve proteinlere tüm porlar geçirgendir. Kromatin, ışık ve daha fazla büyütmeli mikroskoplarda iki yapı seçilir. Elektron yoğun ve kaba granüllü heterokromatin ile sadece büyük büyütmede seçilen ökromatin. Işık mikroskop görüntülerinde bu alanlar; ökromatin açık, heterokromatin yoğun olarak seçilir. Kromatin bazik protein-histonlara bağlı kıvrımlı DNA dizileridir. Kromatin DNA’sı genetik bilginin çoğunu taşır. Kromatin içinde; haberci, ribozomal ve taşıyıcı ribonükleik asitlerin öncülleri sentezlenir. DNA haritalarında açık bölgelerden yararlanılır. Koyu bölgelerde daha fazla olan DNA kıvrımı elverişli yüzeyi azaltır. Memelilerin dişi hücrelerinde hücre nukleusu erkeklerde olmayan bir heterokromatin kitlesi içerir. Buna seks kromatini denir. Bu kitle interfaz esnasında dişi hücrelerde görülen X kromozom çiftinden biridir. Diğer kromozom kangallaşıp yoğunlaşmadığından görülmez. Seks kromatini, dış seks organlarının tanımına olanak vermeyen ancak hermafroditizm gibi hastalıklarda genetik cinsiyetin analizine izin verir ve ayrıca seks kromozomu içeren diğer anomalilere yönelik çalışmaların esasını oluşturur (Azospermi ? Klinifelter Sendromu ? vs). Bölünen hücrelerde metafazda mitoza giren hücrelerin durdurularak ardından hücrenin parçalandığı esasına dayalı yöntemlerin geliştirilmesiyle canlılarda kromozom çalışmalarında büyük aşamalar kaydedilmiştir. Mitoz, fitohemaglutinin ile uyarılabilinmesi, kolşisin ile metafazda durdurulması kromozom çalışmalarında anahtar çalışmalardır. Karşı karşıya gelen kromozomların sayı ve özelliklerine karyotip denir ve karyotip çalışmaları ile lösemiler başta olmak üzere çeşitli tümör ve genetik hastalıklarda kromozomal değişiklikler aydınlatılmıştır. Kromozomlar üzerinde ayrıca genetik delesyon ve translokasyon çalışmaları tümör genetiğinde önemli çalışmalar olmuştur. Yeri geldikçe ileri bölümlerde konu daha geniş olarak aydınlatılacaktır. Nukleolus, Ribozomal RNA ve proteinden zengindir. Nüve /stoplasma endeksli boyama ve ışık mikroskop görüntülerinde bazofilik görüntü verirken elektron mikroskopta
8
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri
nukleolus çok ayrıntılı gözükür. Üç farklı bileşeni vardır. Ribozomal RNA’ları şifreleyen baz dizileri bölgesi nukleolar düzenleyici DNA bölgesi Bu bölgenin çok yakınında yoğun ribonükleoprotein fibrilleri bölgesi pars fibrosa ve üçüncü bölge pars granülosadır. Burada olgunlaşan ribozomlar vardır. Son bölüm stoplasmada sentez edilen proteinlerin nukleolusta rRNA’lar ile birleştiği bölgedir ki burası nukleolusla ilişkili heterokromatin bölgesidir. Nukleolus; bölünen embriyonik hücreler, protein sentezi yapan hücreler ve tümör gibi hızla büyüyen hücrelerde çok büyür. Tümör hücrelerinin tanımında önemli bir kriterdir. Nukleolus hücre bölünmesinin başlarında kaybolur. Telofazda tekrar ortaya çıkar. Nukleus matriksi, kromatin ile nukleolus arasındaki boşluğu doldurur. İçeriğinde proteinler, metabolitler ve iyonlar bulunur. Bunlar nukleusun iskeletini oluştururlar.
HÜCRE BÖLÜNMESİ Bir sitoloji kitabının içeriğinde hücre bölünmesine ait bilginin olmasının önemi nedir? Hücre bölünmesi dinamik bir olaydır. Bu dinamizmin takibi hücrenin hareketlerini takip etmemizi sağlar. Organizmada her olan bitenden sorumlu olan hücrenin hareketli fazının takibi bizi pek çok bilgiye götürür. Hücreler ya embriyonal evrede büyürken bölünürler ya kendilerini yenilerken büyürler son olarak kanserleştiklerinde hızla bölünür ve çoğalırlar. Hücrenin bu dinamizmini sağlayan organellerini iyi takip edersek pek çok biyopatolojik sorunu da çözmüş oluruz. Hücre bölünmesinde esas hücrenin genetik materyalinin yavru hücrelere eşit dağıtımıdır. Hücrenin bölünmediği safhaya interfaz denir. Bu fazda bölünme için ön hazırlıklar yapılır. Enzimler, proteinler sentez edilir. Bölünme safhası kolay anlaşılması için safhalara ayrılır. İlki: Profaz, kromatinler belirginleşir, sentriyol ikiye ayrılır, mitoz mekiği mikrotübülleri yer almaya başlarlar. Metafaz, nukleus zarı ve nukleolus kaybolur. Kromatidler ekvator düzlemine hareket eder ve mikrotübüllere tutunurlar. Anafaz da eş kromatidler birbirinden ayrılırlar. Kutuplara göç başlar. Telofaz, yavru hücrelerde nukleus tekrar belirir. Kromatinler dağılır. Hücrenin ekvator düzleminde bir kasılma ile stoplasmada bölünmeye başlar. Çoğu doku hücreleri, bölünmeleri ile hücrelerin devam eden ölümleri nedeniyle sabit bir yenilenme dönüşümü içindedirler. Bazı doku hücreleri; kas, sinir gibi bölünmezler ve dolayısıyle yenilenmezler. Onların ölümü bulundukları dokunun da yaşlanması ve ölümü demektir. Yenilenen dokularda bölünme hızı dokudan dokuya değişkenlik gösterir.
HÜCRE SİKLUSU Hücre bölünmesi tanımlanırken hücre siklusununda mutlaka tanımlanması gerekir. Hücre bölünmesi dinamik bir olay ve takip edilebilirken hücre siklusu ile ilgili olaylar
Bölüm 1
Hücre
9
interfaz dediğimiz hücrenin iki bölünme arasında ki evresidir. Işık mikroskopu ile takip edilemez. Bazı hareketler ancak elektron mikroskopta takip edilebilir. Oysa yavru hücrelere eşit olarak dağılacak genetik materyel bu evrede iki katına çıkar. Onun için mitoz ve interfaza birlikte hücre siklusu denir. İnterfaz kendi içinde: G1; sentez öncesi safha. S; sentez safhası ve G2; DNA duplikasyonu sonrası safha ve mitozdan oluşur. Hücre siklusu safhaları ve süreleri Resim 1.2’de gösterilmektedir (siklus). Hücre siklusu sitoloji biliminde neden önemlidir? Hızlı yenilenen dokularda sık mitoz yapan hücreler görülür. Tersi durum yavaş büyüyen dokularda görülür. Mitozların sayısında artma ve anormal mitozlar habis tümörleri selimlerden ayırt etmede önemli bir özelliktir. Hücre bölünmesi organizmanın ihtiyaçlarına göre mitozu gerektiğinde hızlandıran ya da yavaşlatan belli mekanizmalar ile sağlanır. Örneğin: Radyasyon, viral infeksiyonlar, bazı kimyasallar, sigara vs hücrenin normal çalışmasında ki mekanizmaları dışlayarak anormal hücre çoğalmasına neden olurlar. Tıpta ki tüm ölümlerin %20 -30’una bu kanser hücreleri neden olmaktadır. Bu ve benzeri durumları açıklama da hücrenin bu hareketlerinden yararlanılır ve kanser tedavisinde bu siklus evrelerine müdahale edilir.
Profaz (± 1 saat) S (8 saat)
G2 G2 + mitoz (2.5-3 saat)
Metafaz (< 1 saat)
Mitoz Anafaz (> 1/2 saat)
G1 (25 saat)
Telofaz (Dakikalar) İnterfaz RESİM 1.2. Hücre siklusu
Mitoz
10
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri
Kaynaklar 1. Bloom and Fawcett: A Textbook of Histology. (Igaku-Shoin/Saunders International Edition) 1986 2. Hendler, RW: Biological membrane ultrastructure. Physiol. Rev. 51-66, 1971 3. Bretscher MS:The molecules of the cell membrane. Sci Am 253-100, 1985 4. Rothman J: The Compartmental organization of the Golgi apparatus. Sci Am, 253; 74.1985 5. Molecular and Cellular Biology. Wadsworh, 1993 6. Albert B: Molecular Biology of the Cell. 3 nd. Garland, 1994 7. Jordan EG: The Nucleous. Cambridge Univ Pres, 1982
Bölüm
3
Solunum Sitolojisinde Temel Değerler
Bu başlık altında akciğerin beniğn hastalıklarında, premaliğn lezyonlarında, maliğn hastalıklarında ve metastazlarında ki sitolojik değerler anlatılacaktır. Ayrıca materyel kazanımı, materyelin kullanılması, laboratuar teknikleri, materyel tipleri, seçimi, materyel inceleme teknikleri ve sonuçların değerlendirilmesi ile tüm benign karakterli epitelial ve inflamatuar hücreler tanıtılacaktır.
A. AKCİĞER HASTALIKLARINDA HÜCRE SUNAN MATERYELLER – – – – – – – –
Spontan balgam İndüklenmiş balgam Bronşial lavaj ve fırçalama Postbronkoskopik balgam Bronkoalveoler lavaj (BAL) Bronkoskopik iğne aspirasyon materyeli (İAB) Transtorasik iğne aspirasyon materyeli (TTİAB) Gerektiğinde tüm vücut sıvılarında sitolojik inceleme vs yapılabilir.
Yukarıdaki materyeller rutin boyama (Hematoxylen @ Eosin, Papanicolaou vs) ve ışık mikroskop incelemeleri ile değerlendirirlebildiği gibi aşağıdaki daha ileri tetkik ve bundan sonra geliştirilebilecek yöntemler ile de incelenebilir. – İmmünohisto veya immünositokimyasal analizler – DNA Analizleri – Morfometrik incelemeler – Elektron mikroskop incelemeleri – Tümör belirteçleri vs kullanılabilir. 33
34
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri
Rutin inceleme kolay ve ucuz olanıdır. Ancak ilave ve daha doğru bilgiler verecek metodlar da kullanılabilir. Örneğin sıvı materyellerde hücre blokları ve teleleme, hücreden fakir materyellerde DNA analizleri ve morfometri tercih avantajları verir. Bunlar yeri geldikçe açıklanacaklardır. Tüm yöntemlerde materyelin alınır alınmaz tespiti esastır. Metodolojide önemli olan diğer hususlar da aşağıdadır. – Yeterli materyel alma – Materyeli uygun kullanma – Doğru fiksasyon yapma – Uygun boya seçme – Kaliteli sitoloji laboratuarı – Kaliteli teknisyen – Klinik koordinasyon sağlama, doğru neticeye etki eden unsurlardır. Materyel ve metod seçiminde materyelden materyele, teknikten tekniğe artılar olabilir. Metodolojiden sonra önemli konu, sitolojik materyelin geldiği bölgelerin anatomik, histolojik ve sitolojik hücre florasının bilinmesi önemlidir. Zira normal hücreler tanımlanabilmeli ki bunların atipik vs formlarının tanımı anlam kazanacaktır. – – – – – –
Solunum yollarının normal hücre florası aşağıdaki gibidir. Üst solunum yolları hücreleri Alt solunum yolları hücreleri Alveol ve parenkim hücreleri İnflamasyon hücreleri Alveoler makrofaj ve Bu hücrelerin tümünün dejenere şekilleri.
Üst solunum yollarında iki tip epitel bulunur. Burun, ağız boşluğu, dil, farinks, epiglottisin bir bölümü ve vokal kordlar çok katlı yassı epitel (Hücreleri, Basal, spinosum, lusidyum ve süperfisial) ile döşeliyken, (Resim 2.5) paranasal sinüsler, nasal kavite, nazofarinks ve epiglottisin diğer bölümü tek katlı çok sıralı (Hücreleri: Silendrik, goblet ve basal) epitel ile döşelidir. Bronşiollere kadar alt solunum yolları da bu epitel hücreler ile döşelidir. Alt solunum yollarından bronşioller tek katlı kübik epitel ile döşeliyken hücreleri mikrovillili kübik hücreler ve clara hücreleridir. Bronşiollerden sonraki alveol kanal ve keseleri tek katlı yassı epitel ile döşelidir ve hücreleri alveol tip I ve tip II hücreleridir. Tip I’ler alveollerin %93’ünü örterler. Tip II’ler ise %7 oranında ve alveoler surfaktanın salınımından sorumludurlar. Akciğerler dışa açık organ olduklarından devamlı inflamasyona maruz kalırlar. Bu nedenle normal smear’lerde bile aşağıdaki inflamasyon hücrelerini görmek mümkün-
Bölüm 3
Solunum Sitolojisinde Temel Değerler
35
dür. Bunlar: Polimorf lökositler, lenfositler, atopik olgularda eosinofil ve mast hücreleri ile çeşitli parenkimal hücreler görülebilir. Son olarak hücre sunan akciğer materyellerinde alveoler makrofajlar görülür. Bulunmaları materyelin yeterli olduğu hakkında bilgi verirken diğer taraftan bir post infeksiyon evresi hakkında bilgi verir. İleri bölümlerde geniş bilgi verilecektir. Solunum Sisteminde Hücre Sunan Materyaller Hücre sunan materyaller aşağıdaki gibi özetlenir. Balgam – Spontan – İndüklenmiş Bronkoskopi Materyalleri – Lavaj – Fırçalama – Bronkoalveolar lavaj (BAL) – İnce iğne aspirasyonu (İAB) Endoskopik ultrason eşliğinde materyal alma EUS-İAB) – Transtrakeal veya bronşial – Transözofageal – Transtorasik materyal Genel solunum alanı yaklaşık 250 m2’lik bir yüzeye sahiptir. Bu bölgeleri oluşturan tüm alanlardan hücresel ve hücresel olmayan elemanlar değerlendirilerek bölge ve bölgelere has patolojilerden bilgi alınılır. Bu bölgelerden toplanan ve akciğerin aynası olup hücre sunan en önemli materyal balgamdır. Balgam: Her sağlıklı kişi günde bir çay bardağı kadar çıkarır ve dışarı çıkarılmaz ise yutulabilir. Patolojik şartlarda bu miktar artar. Çıkarılamaz ise hastaya aşağıda ki öğütler verilebilir: Derin bir nefes alma sonrası öksürük refleksi yaratılarak akciğerin daha uç-derin alanlarından materyal gelebileceği söylenir. Materyal almadan önce hastaya ağzını temizlemesi ve tuzlu su ile gargara yapması önerilir. Balgam gerekli olupta çıkarılamıyorsa indükleme yöntemi ile bronşlar genişletilerek ve akışkanlık sağlayan silier mekanizma düzeltilerekte materyal alınabilir. Veya akciğerde ki lezyonun durumuna göre örneğin kitle sağda ise ters yön üzerine yatması tavsiye edilerek akışkanlık sağlanabilir. Son olarak balgam söktürücü ilaçlar verilir. Hiçbiri mümkün değilse ilave girişimler bronkoskopi ile lavaj alınarak sitolojik inceleme yapılabilir. Balgam makroskopik olarak incelenmeye başlanır ve mikroskopik incelemenin sonuna kadar her aşamada değerli ve tanımlayıcı bilgiler sunar. Sabahları çıkarılan materyal en uygun olanıdır. Aşağıda enfeksiyöz materyal örneği görülmektedir (Resim 3.1).
36
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri
RESİM 3.1. İnfeksiyöz balgam materyali
Makroskopik incelemeye; petriye çıkarılan materyal, beyaz bir zemin üzerine konur ve incelemeye başlanır. İncelemede materyalin; rengi, kokusu, kıvamı ve miktarı olayların yaklaşık %50’sini çözer. Örneğin yeşil-sarı balgam; infeksiyon belirtecidir. İlave özellikler ile kokulu olması apseye yönlendirirken şeffaf ve parlaklığı akut bronşitte spesifiktir. Mükoprülan balgam, bronşektazi tümör ve tüberküloz da bunlara ayrıca hemoptizi de eklenebilir. Miktarı tüberkülozda 25 ml’yi geçmezken bronşektazi de bu miktar 100 ml’ye çıkabilir. Köpüklü balgam, pulmoner ödem ve lipoid pnömonisinde. Yapışkan ve mukoid balgam astım için karakteristiktir. Bu materyelin içinde ki yarım pirinç tanesi büyüklüğünde ki beyaz topaklar astımı çağrıştırırken kronisitesi hakkında da bilgi verir. Bu beyaz partiküllerin içinde eosinofiller bulunur. Bu özelliklere yeşil renk ilavesi astım + infeksiyonu açıklayacaktır. Yukarıda sıralanan hücre sunan materyallerin hücre içeriği, kullanımı, alım şekli açısından olduğu gibi tekniklerin de birbirlerine göre üstünlükleri vardır. Bu üstünlük; lezyonun yerine göre, girişimin güvenliğine, üstünlüğüne, pratiklik ve kolaylığına, maliyetine göre değişebilir. Örneğin spontan balgam; sabah erken çıkarılan ilk balgam ağız fırçalanıp tuzlu su ile çalkalanıp alındığında en iyi neticeyi verir. Diafram kullanılarak derin bir inspirasyon sonrası öksürük refleksi ile daha kolay çıkarılabileceği hastaya anlatılmalıdır. Çıkaramazsa %10-15’lik serum fizyolojik + %20’lik propilen glikol karışımı hastaya inhale edilerek bronşlar yumuşatılır, genişletilir ve bir öksürük refleksi ile materyal almanın daha kolay olacağı da hastaya anlatılmalıdır. Bronş lavajı işleminde bronkoskop ile rigid veya bükülebilir yapısına göre girilen bronş düzeyine kadar alandan lavaj, fırça veya İAB materyali alınır. Materyel derhal %70’lik alkolde tespit edilir. Fırçalama materyali fizyolojik serum veya Hanks solüsyonu ile yıkanırsa daha iyi netice alınır. Aşağıda fırçalama materyalinde bronş epitel hücreleri ve eritrositler görülüyor (Resim 3.2).
Bölüm 3
Solunum Sitolojisinde Temel Değerler
37
RESİM 3.2. Fırçalama Materyalinde Bronş Epitel Hücreleri ve Eritrositler
BAL, materyalinde materyal alınacak lob’un önü bronkoskopun ucu ila tıkanır. İçine 100-300 ml serum fizyolojik verilir. Materyalin en az %20-50’si geri alınır. Bu materyal incelenir. Normal BAL materyalinde yaklaşik 88-90 makrofajlar, %de 8-10 lenfositler, %1-2 Polimorf lökosit ve %0, 5-1 eosinofiller görülür. Diğer oranlar bir patolojinin belirtecidir. Değişik patoloji ve yanlış metodoloji sonucu elde edilen BAL görüntüleri aşağıda görülmektedir (Resim 3.3, Resim 3.4, Resim 3.5).
RESİM 3.3. Polimorf Nüveli Lökosit Ağırlıklı Bronkoalveoler Lavaj Materyali.
38
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri
RESİM 3.4. Belirgin Eosinofil ve Lenfosit İçeren Bronkoalveoler Lavaj Materyali
Transbronşial/trakeal İAB’de, bükülebilen bir iğne bronkoskopun ucundan sokulur. İğne ile lezyondan materyal aspire edilir. Örneğin iki lam’lık materyal alındıysa biri alkolde diğeri açık havada tespit edilir. Değerlendirme ve amaca göre de farklı boyalar seçilebilir.
RESİM 3.5. Eritrositten Zengin BAL Özelliğini Kaybetmiş Materyal. İki Mast Hücresi.
Bölüm 3
Solunum Sitolojisinde Temel Değerler
39
Transtorasik İAB, ultrason altında CT rehberliğinde 22 gauge veya daha ince iğne kullanılarak biyopsiler alınır. Hemen tespit edilerek laboratuara gönderilir. Submukozal lezyonlara müdahale edildiğinden sensitivite ve spesifitesi düşük ancal 1/3 daha ekonomiktir. Trans-Broşial İnce İğne Aspirasyon (TBİA) Materyalinin Yeterliliği – – – – –
Sensitivite (sadece İİA) %56 Sensitivite (Fırça, lavaj, biopsi) %72 Spesifite %74 Pozitif predikt değer %100 Negatif predikt değer %53-70
İnce İğne Aspirasyonu, hız, kolaylık cerrahi biopsilere göre büyük avantajdır. Daha büyük cerrahi girişimlerden hastayı korur. Ancak yine de kontrendikasyonları olan hastalıklar vardır. Bunlar: KOAH; Amfizem, Kontrol edilemeyen öksürük, Uyumsuz hasta, Kanama riski, Ciddi pulmoner hipertansiyon, Kardiak hastalık vs. En büyük komplikasyon pnömotorakstır. İşlem yeterli yapıldığında; sensitivite %89, spesifite %96, pozitif predikt değer %98, negatif predikt değer %70 yanlış pozitif oran %0.85 ve yanlış negatif değer oranı %8’ler civarındadır. Materyal seçiminde lokalizasyona göre aşağıda ki küçük bir tablo sunulabilir (Tablo 3.1). Rehberli girişimler daha yararlı olacaktır.
TESPİT Sitolojik inceleme yapılacak tüm materyallerde tespit önemlidir ve hücresel ve hücresel olmayan materyallerin anında tespiti yanlış yorum yapılabilecek değerlendirmelere engel olur. Fiksasyon boyama kalitesini arttırır. Balgamda ve nasal smear’de açık havada kurutmak ta tespit yerine geçebilir. Sitopatolojide kullanılan önemli tespit materyalleri Tablo 3.2’de verilmiştir. TABLO 3.1. Lokalizasyon
Etkili Teknik
Proksimal mukozadan Proksimal submukozadan Periferik yüzeyden Peribronşial/trakeal/karinal Mediastinal
Balgam, lavaj ve Fırçalama Transbronşial/trakeal İAB Balgam, BAL, Lavaj ve İAB Transbronşial/trakeal İAB Transbronşial/trakeal, Transkutan veya endoskopik ultrasonlu İAB
40
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri
TABLO 3.2. Tespit Materyali
Kullanım Alanı
Etil Alkol Etil alkol + Eter Formol Carnoy Fiksasyonu Bovin Fiksasyonu Spuler Fiksasyonu Gendre Fiksasyonu %10’luk Formik asit
Hücre sunan tüm sıvı materyaller Özellikle Papanicolaou Smear’leri Dokular Dokular Dokular Sinir hücre fiksasyonu Glikojen fiksasyonu Kemik Dekalsifikasyonu
Fiksasyon; doku, organ ve hücrelerinin oldukları gibi korunmasını sağlamak üzere yapılır. Bu yapılar çok sayıda elemandan oluştuklarından herhangi birinin yapısının değiştirilmesi farklı anlamlar ile karşımıza çıkar. Örneğin hücreler canlı olduklarında boyayı daha az alırlar. Çünkü stoplasmanın moleküler komponentleri su ile hidratedir. Boyanma özelliği stoplasmanın sıvı kısmının dehidratasyon ve denatürasyonundan sonra gözlenir. Bu özelliklerinden yararlanılarak hücre boyanmadan inceleme imkanı veren Faz Kontrast Mikroskopu geliştirilmiştir. İyi bir uzman hücre ve organellerini fiksasyonsuz da gözler. Bu inceleme münferit hücreler için söz konusudur. Grup ve doku incelemelerinde fiksasyon gereklidir. Sıvı materyel tespitlerinde (plevra, periton vs) materyelin akmasını önlemek için gliserin + yumurta akından oluşan materyal sürülmesi materyalin akmasını engeller.
BOYAMA Boyalar organizmanın hücre ve dokularını, hücresiz elemanlarını görülür hale getirmek için yapılan bir işlemdir. Boyalar özelliklerine göre hücrenin sadece nüve veya stoplasmasını hatta sadece bir organelini, lifini veya amorf bir strüktürünü boyarlar. Bu amaçla genelleme yapılarak boyalar; bazik/katyonik), asidik (anyonik) ve nötrofilik (noniyonik) olarak ayrılırlar. Boyalar bu özelliklerini; molekül ağırlığı, anyonik veya katyonik özelliği, dalga boyu absorpsiyonuna göre kazanırlar. En basit tanım ile bazik bir boya organizmada asidik, asidik boya bazofilik hücre veya organelleri boyar. Pulmoner materyallerin boyanmasında Papanicolaou boyaları en çok kullanılmıştır. Diğer en çok kullanılan boyalar Diff-Quik (Sıvı materyaller; plevra ve BAL sıvılarında) Hematoxylen ve Eosin’dir. Kullanım sıklığına göre bazı boyalar Tablo 3.3’de verilmektedir. Sitolojide en sık kullanılan üç boyama yöntemi aşağıda detayları ile verilmektedir.
Bölüm 3
Solunum Sitolojisinde Temel Değerler
41
TABLO 3.3. Boya
Kullanıldığı Yer
Alcien Bleu Mukopolisakkaritler Metil Green-Pronin Mast ve Plasma Hüc. Aldehid Fuksin Pankreas ada Hüc. Best Carmin Glikojen Kongo Kırmızısı Amiloid ayrımı Cristal Violet Amiloid ayrımı Feulgen Boya DNA Bazik Fuksin Mitoz Hematox@ Eosin Doku ve hücre içeriği Bazik ve asidik dif. Hema. @VanGieson Kollagen Lifler Hitchcock-Ehrich Plasma Hücreleri Leishman Kemik iliği Lipid Grimsan Lipidler Luxol Mitekondri Mucicarmine Musin Nil Mavisi Lipidler PAS Polisakkaritler SHORR Vaginal Smear
Alınan Sonuç Asit MP (mavi-yeşil) Nukleus: Koyu mavi Musin: Açık mavi-yeşil Stoplasma (K. Turkuaz) Bağ dok. (Açık turkuaz-mavi) Plasma h. (Nukleus-pembeYeşil) Stoplasma, RNA ve Nukleolus (Koyu pembe) Beta h. (Menekşe) Alfa h. (Açık mavi) Glikojen: Kırmızı, nukleus Mavi Amiloid kris. → Kırmızı Amiloid kris. → Pembe kırmızı Kromozom, Kırmızı-menekşe Bölünen hücreler kırmızı Nukleus, mavi-siyah Diğer dok., Eosin tonlarında Nukleus, siyah-k. kahve Kollagen lif. Parlak kırmızı Nukleus, Yeşil Stoplasma, koyu kırmızı-Giemsa renkleri Lipid, parlak kırmızı. Nukleus, Koyu mavi-mavi siyah Parlak yeşil granüller Musin-kırmızı, nuk. -mavi Nötral yağlar-Kırmızı, Serbest yağlar-mavi Glikojen, hyalurinik asit, gastrik Musin, kitin, kazein, serum alb. vs Koyu kırmızı. Nişasta, Glukronik Asit, pnömokok I veII, polisakkarit Yoğun kırmızı. Selüloz, glukoz, Glukoz amin, adenozin ve RNA: Zayıf PAS (+) boyanırlar. Estrojen etkili-Kırmız, Progestron Etkisinde kalanlar-yeşil
42
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri
Papanicolau Boyama Yöntemi: Ayni isimli araştırıcı tarafından geliştirilmiştir. Vaginal Smear ve solunum materyallerinde en sık kullanılır. Kombine bir boya yöntemidir. Boyamada üç ayrı boyadan yaralanılır. Hücrenin nüve ve stoplasmasını ayırt etmekle birlikte stoplasmaya dayalı diferansiasyon, keratinizasyon, oranjofili ve eosinofili yi ayırt etmemizi sağlar. Yaklaşık 30 dakikalık bir boyama yöntemidir. İçeriğinde 5 farklı boya bulunur. Bu yapı hücrenin katyonik, anyonik ve non iyonik özelliklerinin tümünü görüntüleme imkanı verir. Bu boyama ile nüve; mavi-lacivert, stoplasma keratinizasyonuna göre oranjofili, eosinofili ve yeşilin tonlarında boyanır. Örneğin keratinize olmuş bir kanser hücresi stoplasması turuncu boyanırken daha genç –az diferensie hücreler yeşile doğru renk alırlar. Lam’a alınan materyel sırayla: 1. %95 etil alkol+Eter karışımında 30 tespit edilir. 2. %80’lik Etil Alkol 3. %70’lik Etil Alkol 4. %50’lik Etil Alkol 5. Distile Su serilerinden geçirilir. 6. Hematoxylende 5-6 boyanır. Distile Su ile yıkanır. 7. %0, 25 HCL solüsyonunda 5-6 kez yıkanır 8. 5-6 Musluk suyunda yıkanır 9. Distile Su’dan geçirilir. 10. %10’luk Etil Alkol 11. %70’lik Etil Alkol 12. %80’lik Etil Alkol 13. %95’lik Etil Alkol (2 kez) serilerinden geçirilir. 14. Oranj G Boyası ile 3-5 boyanır. 15. %95’likj Etil Alkolde 2 kez yıkanır 16. EA 65 Boyası ile 3-5 boyanır 17. %95 Etil Alkolde 3 kez yıkanır 18. Absolu Alkolden geçirilir. 19. Absolu Alkol+Eter karışımından geçirilir. 20. Xylol de 20 bekletilir. 21. Kanada Balsam ile lam-lamel kapatılır. İncelenmeye hazır hale gelmiş olur. Ancak Xylol gibi toksik ürünler kurumadan inhale edildiğinde solunum yollarına ve hatta karaciğere kadar giden toksik etkiye sahiptirler. Aspiratör ortamında veya en az 6 saat sonra incelemek sağlık açısından yararlıdır. Aşağıda bir Papanicoloau boyama seti görülmektedir. Papanicolaou Boyama yöntemi değişik laboratuarlarda değiştirilerek kullanılır. Örneğin, Vaginal Smear preperatlarında EA 65 yerine EA 55 kullanılır. Boyalar ticari olarak solüsyon halinde satıldıkları gibi kuru boya olarakta hazırlanabilirler. Teknik personelin tecrübesine göre daha başarılı neticeler alınabilir. Renkli boyalar güneş ışığına karşı
Bölüm 3
Solunum Sitolojisinde Temel Değerler
43
RESİM 3.6. Bir sitoloji sehpası-PAP Boyama seti
hassastırlar. Saklanırken karanlık ortamda saklamak doğru olur. Şişelerin ağzı kapalı tutulmalıdır. Boyaların kristalleşmesine karşı aralıklarla çalkalamak ve filtre kağıdından süzmek gerekir. Hematoxylen-Eosin Boyama: Patologların maliğn hücre taramasında Papanicolaou yerine kullandıkları bir yöntemdir. Nükleer detayları daha iyi gösterir. Bu boyama yönteminde ıslak fiksasyon gerekir. Boyama işlemi aşağıda ki gibidir. 1. Yayma işlemini takiben %95 Etil Alkolde 30’ tespit edilir. 2. %70 Etil Alkole 5 kez daldırılır 3. %50 Etil Alkole 5 kez daldırılır 4. Distile suda yıkanır 5. Hematoxylende 3-5’ boyanır 6. Musluk suyu ile yıkanır 7. %70’lik Etil Alkole 5 kez daldırılır 8. %1’lik HCL + %70’lik Etil Alkol 9. %70’lik Etil Alkol 2 kez 5 daldırma yapılır. 10. %3’lük Amonyak + %70’lik Etil Alkol 11. 2 kez %70’lik Etil Alkole 5 daldırma 12. %90 Etil Alkole 5 kez daldırılır 13. Eosinde 30 saniye boyanır 14. Absolu alkole 5 kez daldırılır 15. Xylolde 3 kez yıkanır 16. Kanada Balsam ile lam-lamel kapatılır.
44
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri
RESİM 3.7. Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Göğüs Hastalıkları Sitoloji Çalışma Grubu
Giemsa Boyama Yöntemi: Kan, plevra, periton, kemik iliği gibi sıvı materyelleri boyamak için tercih edilen bir yöntemdir. Nükleer detay ve stoplasmik granülleri boyamak üzere tercih edilir. Atopik olguların hücreleri için spesifik bir boyadır. Smear’ler havada kurutulduktan veya Absolu alkolde tespit sonrası aşağıdaki boyama işlemine geçilir. 1. Giemsa solüsyonun da 15-20’ tutulur 2. Distile su ile yıkanır 3. Açık havada tamamen kurutulur 4. Xylolden geçirilir 5. Kanada Balsam ile lam-lamel kapatılır.
TABLO 3.4. Mikroskop Tipi
Ayrım Gücü
Normal ışık mikroskop İmmersion mikroskop Ultraviole mikroskop Fluoresan mikroskop Özel Teknik Mikroskoplar Polarizasyon mikroskop Faz kontrast mikroskop Elektron Mikroskop
1-0,5 mikron aralığı 1-0,5 mikron aralığı 1-0,5 mikron aralığı 0,5-0,25 mikron aralığı 0,5-0,25 mikron aralığı 0,5-0,25 mikron aralığı 0,5-0,25 mikron aralığı 2-20 Angström
1 metre = 1000 mm (milimetre) =1.000.000 mikronmetre = 1.000.000.000 nanometre = 10.000.000.000 Angstrom’dır.
Bölüm 3
Solunum Sitolojisinde Temel Değerler
45
RESİM 3.8. Değerlendirilen 148.000 Olgunun Yarısını Görüntüleyen Olimpus Mikroskop Arkadaşım
MIKROSTRÜKTÜRLERI İNCELEME ALETLERI Alınıp, tespit edilip, boyanıp ince detayları incelenecek materyaller Mikroskopta incelenirler. İncelemeler Işık mikroskopta mikron düzeyinde Elekton mikroskopta Angstrom düzeyinde büyütülerek incelenirler. Aşağıda listenen mikroskoplardan Fazkontrast mikroskopta materyal boyanmadan mümkün olduğunca canlı olarak incelenir. Hücrenin yapısında ki elemanların ışığı kırma indeksinden yaralanılarak geliştirilen bir inceleme yötemidir. Diğerlerinde de değişik ayrıntılar bulunur. Tablo 3.4’de Mikroskop tipleri ve ayrım güçleri verilmektedir. Tüm mikroskoplarda yapı prensibi aynidir. Mikroskop şu parçalardan oluşur. Aydınlatma kaynağı. Aydınlatma kaynağından gelen ışınları toplayan diafram. Diaframdan gelen ışınları kırarak toplayan kondansatör. Cismin büyütülmüş görüntüsünü veren mercekler. Görüntüyü alan göz, fotoğraf plağı veya fluoresan ekran. Mikroskop tiplerine göre ince farklılıklar vardır. Örneğin faz kontrast ışık mikroskopta görülemeyen boyanmamış dokuların konrast farkından yararlanarak görüntüleri alınır. Ultraviole mikroskopta nükleik asitler gibi ışını yüksek derecede absorbe eden elemanları görüntüleme de kullanılır. Floresan mikroskopta bazı kısa dalga ışınım veren maddeleri floresan ile işaretleyerek inceleme esasına dayanır. Bu mikroskop ile incelemede ışık kaynağından gözleri korumak çok önemlidir. Elektron mikroskopta, cismi aydınlatmak ve görüntüyü elde etmek için vakum içinde hızlandırılmış elektron demeti kullanılır. Elektronlar, negatif elektrik yükü ve kütlesi olan dalga uzunluğu çok kısa partiküllerdir. Elektronların dalga uzunluğunun çok kısa oluşuna bağlı olarak elektron mikroskopta büyütme kapasitesi çok yüksektir. Ayrım gücü angstrom düzeyine iner. Elektron kaynağı tungsten flamandan meydana gelen bir katodtur. Bu flamandan çıkan elektronlar yüksek negatif potansiyele sahip elektrot yardımıyla hızlandırılır. Katot
46
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri
taşıyıcısı da anot görevi yapar. Elektronlar diaframdan geçerek cisim üzerinde demet yaparak toplanırlar. Objektif, kırma merceği ve projektif denen mercekler cismin büyütülen görüntüsünü floresan ekrana düşürürler. Görüntü elektronların sapmasına göre elde edilir. Boya olarak yüksek atom ağırlıklı metal tuzları tespitte aşamalı olarak Glutar aldehid ve osmik asit kullanılır.
MİKROSKOPTA MATERYALLERİN TARANMASI Materyal, hücre tipi ve inceleme amacına göre farklı büyütmeler kullanılır. İlk tarama da en küçük büyütme kullanılır. Örneğin hedef maliğnite ve hücreler adeno grubu iseler 200 büyütmelik mikroskop büyütmesi yeterliyken, küçük hücreli gruplarda 400 büyütmelik taramalar önemlidir. Stoplasma içi marker takiplerinde daha büyük büyütmeler gerekir. Taramalarda horizontal ve vertikal hareketler yapılır. Vertikal taramada dönüş turu bir önceki tarama alanının hiç olmazsa ¼’ünü kapsamalıdır. En küçük büyütmede hücre tespit edilir. Şüpheli alanlara 40x objektif indirilerek hücrenin nüve, kromatin yapısı, nüve stoplasma oranına dikkat edilir. Üçüncü aşamada ikinci aşamada şüpheli görülen hücreler daha dikkatlice incelenelirler. Gerekirse immersion objektifi ile ince ayrıntılar ve diagnostik kriterler ayırt edilir. Gerekli yerlerde büyütmeler ile oynanır. Gerekli yerlere işaretler konulabilir.
SİTOLOJİK İNCELEMELERDE KULLANILAN YENİ YÖNTEMLER Bu yöntemlerde klasik konvansiyonel yöntemler gibi; tanıma, güvenirliği arttırma, basit, ucuz, kolay, anlaşılır ve süreyi kısaltmak hedeflenir. Bu çalışmalar: – İmmunokimyasal (Sito ve Histokimyasal) – DNA Analizleri – Morfometri – Elektron Mikroskop İncelemeleri – Tümör Belirteçleri
Morfometri Bir görüntü analiz yöntemidir. Kuşkulu tümör lezyonları başta olmak üzere hücrenin nükleer DNA içeriğinin incelenmesi, nükleer ve stoplasmik alan hacim ölçümlerine dayalı kantitatif bir yöntemdir. Meme karsinomlarında en sık kallanılmaktadır.
DNA Analizleri Normal, atipik ve kanser hücre zincirinde hemen tüm organeller ile birlikte; nüvekromozom-kromatid ve DNA incelemeleri yapılmaktadır. Nüvede; nükleik asitler, rep-
Bölüm 3
Solunum Sitolojisinde Temel Değerler
47
likasyon, transkripsiyon, genetik kod, mutasyon, insan hastalıklarının moleküler temeli, polimorfizm, kanser genetiği, gen tedavisi, insan genom projesi, moleküler hibridizasyon ve DNA dizi analizleri bu amaç için yapılmaktadır. Yıllar önce başlatılan normal ve atipik hücrede ki diploid tetraploid kromozom yapı incelemelerinin daha ileri bir aşamasıdır. Ancak maliyetler henüz daha yüksektir.
Elektron Mikroskop İncelemeleri Hücrenin daha ince detayını incelemek amaçlı, tanı koyulamayan vakalar için kullanılır. Yüksek maliyet ve zaman nedeniyle ve immunokimyasal çalışmalar ile sorun çözülmeye başlamıştır. Örneğin plevra sıvılarında Adeno CA- Mesotelioma ve Atipik mesotel hücre ayrımında çok çalışılmıştır. Ayrıca Histiositozis X vakalarında Birbeck kristallerinin tanımında ve İmmotilsilia sendromlu olguların silialarının ince yapılarının Dynein kollarını incelemek vs üzere kullanılmaktadır.
İmmunokimyasal Çalışmalar Son yılların en populer tanı yöntemi çalışmalarıdır. Tüm vücut sıvı ve dokularında, ince iğne aspirasyon materyallerinde uygulanır. Hedef bu materyallerde ki hücrelerin özellikle stoplasmalarında ki hücrenin iskeletini oluşturan; intermedier flamentler, mikrotübüller, mikroflamanlar, nöroflamanlar ve hücre zarı proteinlerinin belirtilmesi esasına dayanır. Bu yapılar antijen kabul edilerek dışarıda özel olarak üretilen antikorlar; anahtar-kilit, enzim-substrat örneğinde olduğu gibi oluşturulan antijen-antikor kompleksi özel boyalar ile boyanır ve bu yapı görülür hale getirilerek incelenir. İmmunokimyasal analiz hassas bir yöntem olduğu kadar her aşamada sorunlar ile de karşılaşılabilir. İyi bik teknik personelden, iyi donanımlı laboratuara kadar itina ister. İmmunokimyasal analizde ana hedef tümörlerin gruplandırılmasıdır. Bu gruplamada ilk hedef tümörün; epitelial, mesenkimal, nöroendokrin, hemopoietik, kas veya sinir kökenli olduğu tespit edilir. Bu hem spesifite, hem de ekonomik olarak önemlidir. En sık epitelial, mesenkimal, nöroendokrin ve lenfoid ayrımı kullanılırken daha sonra melanom, squamös ve glanduler ayrımlar gelmektedir. İntermedier flamentler üzerinde kullanılan en önemli belirteçler; asidik veya nötral keratinler epitelial hücre tanımında, vimentin mesenkimal hücre tanımında, glial fibriler protein glial ve schwan hücre tanımında, Demsin kas hücreleri tanımında ve nöroflaman proteinler nöronların tanımında en sık kullanılanlardır. Belirteçler, tümör tip tayininde, maliğn beniğn ayrımında, prognoz belirlemede, akciğerlerin primer karsinomlarının ayrımında, mesothelioma-adeno ayrımında, reaktif mesotel-mesotelioma ayrımında, operasyon kararı almada, nüks ve metastaz saptanmasında ve hormon tedavisinin izlenmesinde rutine girmiştir. İmmün boyalar tümör dışında, Human papilloma virüs servikal smear ve idrarda, klamidya antijeni üretra ve prostat aspirasyon materyalinde, herpes simplex, trichomanas
48
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri
A
B
D
G
J
C
E
F
H
I
K
I
RESİM 3.9. A. PAP boyama., B. Sitokeratin., C. H & E boyama., D. H & E., E ve F. CEA., G. H & E., H. CEA., I. AFP., J. Diff-Quik., K. LCA., ve L. H & E boyama. PAP: Papanicolaou Boyama, H & E: Hematoxylen Eosin Boyama, CEA: Karsino Embriyojenik Antijen, AFP: Alfafeto Protein, LCA: Lökosit Human Antijen. (Koss’tan)
Bölüm 3
Solunum Sitolojisinde Temel Değerler
49
vaginalis tespiti ve Bronkoalveolar lavaj sıvısında T4/T8 oranlarını saptamada sıklıkla kullanılmaktadır. Sonuçta sitopatoloğun eğitimine de büyük katkıları tartışılmaz gerçektir. İmmünohistokimyasal çalışmalar ile akciğerde hastalık yapan normal ve maliğn hücrelere ait belirteçlerin listesi: Etyolojik neden, sitolojik özellik, belirteçin kullanımı, karışma ihtimalleri ve dışlanacak tanılar başlıkları ile liste halinde verilecektir. Bazı immün boya preperatları aşağıda verilmektedir.
SİTOLOJİDE RAPORLAMA Değerlendirmeye olduğu gibi raporlandırmaya da makroskopik görünümden başlanır. Beniğn ve maliğn hastalıklarda değerlendirmeler farklı olacaktır. Beniğn hastalıklarda beklenen spesifik ajan belirtildikten sonra diğer hücresel ve hücresel olmayan elemanlar belirtilir. Varlıkları, miktarları, özellikleri tanımlanır. Beklenen spesifik ajan görülmediyse diğer elemanlar daha ayrıntılı olarak tanıtılır. Maliğn hastalıkta, maliğn hücreyi aramak esastır. Bulunursa; varlığı, tipi, primer olup olmadığı, diferansiasyonu, boya alma özelliği, hücre morfolojisi tanımlanır. Sitoloji camiasında üzerine en çok durulan bir raporlama Bethesda sistemidir ki Burada: Spesimenin yeterliliği, Epitel hücre anormalliği, epitel içi lezyonun olup olmadığı, Squamos (sq.) hücre anormalliği, Sq. hücrelerin anormallik derecesi, glanduler hücre anormalliği ve derecesi ile neoplazik zemin detayları ile tanımlanır. Bu yöntem en çok serviko-vaginal smearde kullanılır. Öneri ve düşüncemiz, hastalıklara, materyallere ve metodlara göre raporlamaktır.
B. HÜCRE SUNAN MATERYALLERDE GÖRÜLEN SOLUNUM SİSTEMİ NORMAL HÜCRELERİ EPİTELYAL OLANLAR Silendrik-Kolumnar Hücreler Basal membran üzerine otururlar. Yukarı bölümlerde anlatıldığı üzere havayollarının solunum epiteli bölümünü oluşturan yalancı çok sıralı epitelin ana hücreleridirler. Total populasyonun 4/5’ini bu hücreler oluşturur. Silendrik-kolumnar yapıda hücrelerdir. Apikal yüzlerinde her hücrede yaklaşık 270-300 silia bulunur. Bir mm2 karelik alanda ki silialı hücre sayısı 25-30 bin kabul edilirse ve her nefes alışımızda 750-800 antijen aldığımızı kabul edirsek mükemmel bir filtre mekanizmasının devrede olduğunu anlamış oluruz. Bu felsefeden hareketle de yaradanın yarattığı mekanizmanın gücünü ve ilgilendiği konuları da anlamış oluruz. Normal hücrelerin nüveleri yuvarlak veya oval, ince bir kromatin yapısı ve nukleolusları seçilmez. Stoplasmaları da normal şartlarda homojen bir yapı gösterir. Silia taban-
50
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri
larında bol mitekondri bulunur. Akciğerler dışa açık organ olduklarından bu hücrelerin etkilenmeleri çok doğaldır. Değişik etkenler ile dejenere olurlar. Silialarını kaybederler, hpertrofi olurlar, basal membrana oturan bölümleri kopabilir. Bazı yaşlı hastalarda ve konfeksiyon çalışanlarında stoplasmalarında pigmentler seçilir. Ancak normal şartlarda da ömürleri 33-35 gündür. Yerlerine yenileri reserv-basal hücreler tarafından yapılır. Sigara gibi etkenler ile bu yıkım yapım hızı artabilir. Silialı hücreler terminal hava yollarında- bronşiollerde kübik epitele alveollerde tip I pnömositlere değişirler.
Mukus-Goblet Hücresi Total populasyonun 1/5’ini oluştururlar. Submukoza gland hücreleri ile birlikte akciğerlerin aynası kabul edilen balgam materyelinin yapımından sorumludurlar. Silsiz yapıda, stoplasmanın büyük kısmı mukus ile dolu ve bu mukus tarafından hücrenin nüvesi bir kenara itilmiştir. Bronş ağacında bronşiollere kadar görülürler. Yerlerini bronşiollerde Clara hücrelerine, alveollerde tip II pnömositlere bırakırlar. Sigara ve SO2 gibi etkenler yapılarını bozar. Normal şartlarda 15-16 günde yenilenirler. Sıklıkla fırçalama materyallerinde görülürler. Çabuk dejenere olurlar. Salgılarını boşalttıklarında ölür ve atılırlar. Submukoza gland epitel hücreleri ile birlikte bronş adeno karsinomlarını üretirler. Diğer taraftan artan bir goblet hücre sayısı ve hiperplazisi bizi astım olgularına da götürür.
Basal-Reserv Hücreler Solunum epitelinin reserv hücreleridirler. Yıkılan silendrik epitel hücresi ve goblet hücrelerinin yerine değişirler. Değişim geçiren hücrelere bazı kitaplarda intermedier hücreler de denir. Yuvarlak veya oval hem stoplasmaları hem de nüveleri ışık mikroskop büyütmelerinde homojendir. Bronkoskopi fırçalama materyallerinde sıklıkla görülürler. Solunum duvarında kalınlaşma yapan patolojilerde adetleri artar ve gruplar halinde, morfolojileri ve nükleer yapıları biraz değişmiş Hiperplazik basal hücrelere değişirler. Bunlardan ileride etkilenme derecesine göre metaplazik hücreler gelişecektir. Onlar ayrı bir konumuzu işlerken açacağız. Lenfositlerden biraz büyük ancak stoplasmaları belirgin çoğunluk bazofilik boyanırlar. Normal şartlarda %1’lik mitotik aktiviteye sahiptirler. Sigara ve benzeri irritanlara maruz kaldıklarında bu oran artar. Sitoloji preperatlarında karsinoidler ile karışabilirler. Dikkat etmek gerekir.
Nöroendokrin Hücreler Kulchitsky hücreleri olarakta tanınırlar. Argirofilik boyanırlar. Lümene kadar erişebilirler. Yinede normal şartlarda şekilleri hafif oval silendrik arasıdır. Stoplasmalarında granüller bulunur ve bunların nörit reseptör kompleksleri ile ilişkileri saptanmıştır. Hücreler ayrıca biyolojik aminler içerirler ve bunları salgılarlar. Asbest olgularında hiperplazik ve displazik tipleri, bronşektazilerde tumorlent tipleri ile kendilerinden gelişen tüm nö-
Bölüm 3
Solunum Sitolojisinde Temel Değerler
51
RESİM 3.10.A. Normal ve atipik nöroendokrin hücreler
roendokrin seri maliğnitelerde görülürler. Karsinoidler hariç değişik morfolojidedirler ve nüvelerinde heterojenite seçilir. Endiferansie hücrelerdir (Resim 3.10.A ve B).
Fırçamsı Kenarlı Hücreler Silendrik ve mukus hücreleri arasında biraz fuziform fırçamsı hücreler bulunur. Fonksiyonları tam olarak bilinmez. Duyu reseptörlerine sahip oldukları sanılmaktadır. Bir ihtimalde fırçamsı yapılarından dolayı goblet hücrelerinin bir formu olduklarıdır.
RESİM 3.10.B. Küçük Yuvarlak Olanlar Lenfosit ve Büyük Yuvarlak –Hetorejen Olanlar Nöroendokrin Maliğn Hücreler
52
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri
Clara Hücreleri Bronşiollerin sekretuar hücreleridirler. Tek katlı kübik epitel hücreleri arasında bulunurlar. Surfaktanın hipofaz komponenti ve antiproteaz salgılarlar. Bronşioler sekretuar atipi üretebilirler. Bronşioler patolojilerde; küçük, kübik, yuvarlak metaplazik epitele değişirler.
Tip I Pnömositler Alveoler yüzeyi döşerler. 5000 mm2’lik bir alan kaplarlar. 2-200 nm kalınlığında ancak gaz geçişinde 20 nm’ye kadar incelirler. Gaz difüzyonu anında hücrenin nüvesi stoplasmanın bir kenarına çekilir. Alveol yüzeyinin %93’ünü örterler. Birbirlerin tight junctionlar ile bağlıdırlar. Selektif permeabilite sağlarlar. Bu tip hücreler normal sitolojik preparatlarda görülmezler. Az da olsa İİA materyallerinde görülürler.
Tip II Pnömositler Bronkoalveoler lavaj, İİA materyelleri ve seyrek olarak balgam materyallerinde de görülürler. Histiositlere çok benzerler. Makrofajların fagositik içerikleri olmazsa ayırt etmek çok zorlaşır. Bazı acemi sitologlar tarafından juvenil histiositler olarak geçiştirilirler. Oysa stoplasmaları biraz daha yoğundur. Tip II’ler tip I’lerden 2 kat büyük küboidal ve iyi gelişmiş hücrelerdir. Endoplasmik retikulum ve Golgileri fonksiyonları gereği iyi gelişmiştir. %7’lik bir yüzey alanı örterler. Bulundukları mukozada 2-3’lü gruplar halinde bulunurlar. Alveoler surfaktanı salgılarlar. Tip II’ler ayrıca stem hücrelerdir. 2 günde tip I’lere değişirler. Kendi yaşam süreleri 25 gündür. Alan olarak tip I’lerden 2 kat fazla yere sahiptirler.
Alveoler Makrofajlar Pulmoner materyellerde özellikle BAL materyallerinde en sık görülen hücrelerdir. Normal şartlarda da patolojik durumlarda da değişen oranlarda görülürler. Post infeksiyon vakalarında artmış olmaları tedaviye cevabı gösterir. Materyallerde görülmeleri, diğer yandan kullanılan materyalin yeterliliği hakkında bir belirteçtir. Materyalin akciğerin derin alanlarından geldiğini gösterir. Yokluklarında balgam nadiren diagnostiktir. En bol balgam ve BAL sıvılarında görülürler. Sigara içenlerde, maden işçilerinde partikül üreten sanayi ortamında çalışanların materyallerinde makrofaj bol görülür. Makrofajlar kemik iliği kökenlidirler. Bir öneriye göre monosit olarak dokulara göç eder. Burada makrofajlara değişirler. Makrofajlar 10-25 milimikron çapında oval veya küre şeklinde hücrelerdir. Stoplasma çoğunluk amfofilik ancak asidofilik ve basofilik renkte de görülür. Stoplasma sınırları değişken olabilir. Çoğunluk içinde kahverengisiyah fagosite partiküller bulunur. Bu partiküller bazı hastalıklarda diagnostiktir. Örne-
Bölüm 3
Solunum Sitolojisinde Temel Değerler
53
ğin stoplasmada mikroskop ışığını farklı yansıtan altın-kahve renkli hemosiderin partikülleri; kalp yetmezliği, Goodpasture sendromu, Wegener granülomatos ve idyopatik pulmoner hemosiderozis gibi solunum havasının işlendiği bölümü tutan hastalıklarda bu tip makrofajlar klinik koordinasyon ile birlikte diagnostiktir. Diğer taraftan stoplasma bazen o kadar yoğun siyah partiküller ile doludur ki nüve bile ayırt edilemez. Bu olgular antrakoz olgularıdır. Bu makrofajlara bazı kitaplarda dust cell- kömür hücreler denir (Resim 3.11). Böyle durumlarda Prusya mavisi ile boyama partiküllerin içeriğini; melanin, lipofuscin gibi kimyasallardan ayırt etmemizi kolaylaştırır. Makrofajlar ayrıca değişik infeksiyonlara cevap olarakta değişime uğrayabilirler. Bu değişimi hem morfolojilerinden hemde boyalara karşı affinitelerinden anlarız. Stoplasmalarında ince vakuoler yapı tamamen vakuoler yapıya kadar değişken olabilir. Stoplasmada nüvede her türlü şekle girebilir. Nukleusları binükleer veya multinükleer olabilir. Yuvarlak, oval, böbrek şeklinde olabilir. 5-10 milimikron çapında değişim gösterirler. İnce ve yaygın bir kromatin ağı seçilir. Aktivasyonlarına göre nüve de stoplasmada değişiklik gösterebilir. Pek çok olgumuzda atipik karakter kazanmış alveoler makrofajla karşılaşırız. Ben onlara makrofaj metaplazisi diyorum. Bazen Langhans hücrelerine benzeyen dev makrofajlar da görürüz (Resim 3.13). Tüberküloz olgularında basil ve fungal olaylarda bu ajan patojenlerin fagositozu dolayısıyle multinükleer dev makrofajlar görülür. Ağır metal işçileri ve pnömokonyozlu olguların BAL sıvılarında acayip şekilli makrofajlar görülmüştür. Viral infeksiyonlarda çok nukleuslu bronş epitelleri ile birlikte çok nukleuslu makrofajlar da bildirilmiştir. Li-
RESİM 3.11. Fagosite Materyal Yüklü Alveoler Makrofajlar
54
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri
RESİM 3.12. Köpüklü Alveoler Makrofaj
pid pnömonilerinde lipid fagositozu da diagnostiktir. Bu olgularda bol makrofaj, Eksojenöz ise büyük vakuoller, endojenöz ise köpüklü vakuoller görülür. Vakuoller Oil red ile pozitif musin ile negatif reaksiyona girer. Lipid fagositozu, idyopatik pulmoner fibrozis, bronşektazi ve obsrüktif patolojilerde görülür. Yukarıda lipid yüklü makrofaj görülmektedir (Resim 3.12). Alveoler makrofajlar sadece partikül fagositozu yapmayıp solunumla alınan silialı hücreler tarafından ekarte edilemeyen kömür partiküllerini uzaklaştırırlar. Saldıran mikroorganizmalara karşı saldırırlar ve hasar yapan hücreleri, yabancı partikülleri ortamdan uzaklaştırmaktan da sorumludurlar. Ayrıca bu görevi üstlenen T lenfositlerini salgıladıkları mediatörler ile uyarırlar. Birçok immunolojik olaya aracılık ederler. Aktive olurlar. Diğer inflamatuar hücrelere ve faktörlere yardımcı olurlar. Örneğin sigaranın zararlı etkilerini nötralize etme mücadelesi verirler. Bu amaç için diğer hücreleri de uyarırlar. Makrofajların fonksiyonel aktivitelerini, kantitatif fagositozu ve immünolojik etkilerini tanımlamak için belirteçler üretilmiştir. İlerleyen bölümlerde anlamlıysa her hastalığa özgü makrofaj hareketlerinden de bilgi verilecektir. Akciğerlerde epitelial kökenli ancak fonksiyonları gereği hücre sunan materyallerde görülmeyen veya çok az görülen hücreler fonksiyon ve bulundukları yerleri tanımlayan hücreler Tablo 3.5’de özetlenmektedirler.
Bölüm 3
Solunum Sitolojisinde Temel Değerler
55
TABLO 3.5. Hücre tipi
Fonksiyon
Bulunduğu yer
Silendrik Goblet h Serös hücre Basal hücre Clara hüc. Fırçamsı h. Nöroendokrin h. Submukozal Serös gland hüc. Submukozal Mükös gland hüc Onkosit Myoepitelial h. Hydrotik hüc. Alveoler Makrofaj
Filtre, mukus taşınması Mükös substans salımı Mukus salımı, absorpsiyon Perisilier sıvı, indükleme Mukus salınımı, stem h. Proliferasyon Reserv-stem hücre Surfaktan sal., stem hüc. Proliferasyon Kemoreseptör, absorbsiyon Pnömokinin sal., Düz kas tonusu, pulmoner sirkülasyon Sekresyon, laktoferin Lizozim Mukus, proliferasyon, Uyarma ve indüksiyon iyon ve su modülasyonu. Mukus atım ve taşımı Sıvı salınımı-enerji Fagositoz-İmmünite
Bronşiollere kadar tüm solunum ağacı
Tüm Bronşlar Tüm Bronşioller Tüm Bronşlar Segment ve subsegment Bronşları Bronş mukus glandları
Submukoza Glandları Submukoza Glandları Submukoza Glandları Tüm Solunum sistemi
C. SOLUNUM SİSTEMİNDE NORMALDE VE PATOLOJİLERİNDE ROL OYNAYAN İNFLAMATUAR HÜCRELER Polimorf Lökositler Akciğerler dışa açık organlar olduklarından her nefes alışımızda 700-800 antijen alırız. P. lökositler bunlarla mücadelede organizmanın ilk savunma hücreleri olarak görev alırlar. Bu nedenle normal ve patolojik materyallerde sıklıkla görülürler. İnfeksiyon belirteci olarak tanınırlar Örneğin hemen her sigara içicinin balgamında görülürler. Akciğerin tüm majör hastalıklarında; pnömoni, abse, KOAH, kanser, tüberküloz, asbestoz, idiopatik pulmoner fibrozis, skleroderma, romatoid artrit, diffüz alveoler hasar ve sigara da artarlar. Ancak akut bronşit, bakterial pnömoni ve apselerde çok fazladırlar. Balgam, lavaj, BAL vs görülürler. Özellikle Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığı (KOAH) ve Astım olgularının tanı ve tedavisinin takibinde önemli belirteçtirler. Çevresindeki nonsellüler
56
Solunum Hastalıklarında Sitolojik Bulguların Tanı Değeri
RESİM 3.13. Langhans Dev Hücresi
A.
B.
RESİM 3.14. İki farklı boya ile hemosiderin yüklü makrofaj tipleri