KIKIRDAK DOKUSU. Prof.Dr. Bülent AHISHALI. İstanbul Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı

Transkript

1 KIKIRDAK DOKUSU Prof.Dr. Bülent AHISHALI İstanbul Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı

2 BAĞ DOKUSU SINIFLANDIRMALARI Embriyonik bağ dokusu Mezenkimal bağ dokusu Müköz bağ dokusu Esas bağ dokusu Gevşek bağ dokusu Tıkız (yoğun) bağ dokusu Düzensiz (örgümsü) Düzenli Özelleşmiş bağ dokusu KIKIRDAK KEMİK Yağ dokusu Kan Hematopoietik doku Lenfatik doku Embriyonik bağ dokusu Mezenkimal bağ dokusu Müköz bağ dokusu Esas bağ dokusu Gevşek bağ dokusu Tıkız (yoğun) bağ dokusu Düzensiz (örgümsü) Düzenli Kollajenöz Elastik Retiküler bağ dokusu Yağ dokusu Özelleşmiş bağ dokusu KIKIRDAK KEMİK Kan Esas bağ dokusu Gevşek bağ dokusu Tıkız (yoğun) bağ dokusu Düzensiz (örgümsü) Düzenli Özelleşmiş bağ dokusu Yağ dokusu Elastik doku Hematopoietik doku Lenfatik Miyeloid Müköz bağ dokusu Destek bağ dokusu KIKIRDAK KEMİK Ross M; Histology, A Text and Atlas Gartner LP; Color Textbook of Histology Junqueira LC; Basic Histology

3 Kıkırdak Kıkırdak hücreleri KONDROSİT (LAKÜNA İÇİ) Ekstraselüler matriks Lifler KOLLAJEN TİP II Elastik lif Kollajen tip I Temel madde PROTEOGLİKAN Hiyaluronik asit Glikoprotein

4 Kıkırdak Perikondriyum Kıkırdakların büyük bir kısmını kuşatan tıkız bağ dokusu kılıfı Diğer bağ dokularından farklı olarak Kan damarı yok AVASKÜLER Sinir lifi yok Lenf damarı yok Hücreler için gerekli besinler DİFFÜZYON Perikondriyumdaki kan damarlarından Eklem boşluğundaki sinoviyal sıvıdan sağlanır Sağlam, katı, bükülebilir, esnek, peltemsi kıvamlı, dayanıklı Yumuşak dokuya destek sağlar Eklemlerde darbeleri emer Eklemlerde kaygan yüzey oluşturur Gerilime karşı koyar

5 Kıkırdak Tipleri Hiyalin kıkırdak Tip II kollajen En yaygın bulunan kıkırdak Elastik kıkırdak Tip II kollajen + Elastik lif Fibröz kıkırdak Tip II kollajen + Tip I kollajen

6 Hiyalin kıkırdak Vücutta en çok bulunan kıkırdak tipi Mavimsi-gri tonda, yarı saydam Trakea duvarı Bronş duvarı Burun Larinks tiroid, krikoid, aritenoid Ventral kosta uçları Eklem yüzeyleri Embriyonik dönemde uzun kemik taslakları Epifiz plağı

7 Perikondriyum Kıkırdakların büyük bir kısmını kuşatan tıkız bağ dokusu kılıfı eklem kıkırdağında epifiz plağında fibröz kıkırdakta bulunmaz. Damar, sinir, lenfatikler Kıkırdak hücrelerine besin ve oksijen kaynağı sağlar. Perikondriyum Dış fibröz tabaka Fibroblastlar Tip I kollajen Kan damarları İç selüler tabaka Kondrojenik hücreler SOX-9 transkripsiyon faktörü APOZİSYONEL BÜYÜME

8 Hiyalin Kıkırdak Ekstraselüler matriks Lifler KOLLAJEN TİP II Temel madde PROTEOGLİKAN Hiyaluronik asit Glikoprotein

9 Kollajen tip II Başlıca matriks proteinidir Kuru ağırlığın %60-70 ini oluşturur [α1(ii)] 3 Rutin histolojik preparatlarda görülemez çok küçük temel madde ile ışık kırma indeksleri yakın matriks amorf ve homojen görünür Nispeten ince (20 nm çap) ve kısa fibriller halindedir Belli belirsiz çizgilenme gösterir; tipik 68 nm lik enine çizgilenmeler izlenmeyebilir Gevşek 3 boyutlu bir ağ yapısındadır; kalın lifler oluşturmaz

10 Kollajen Kıkırdağa spesifik kollajen molekülleri: Tip II kollajen Çoğunluk (%90-95) Tip IX kollajen Matriks proteoglikanları ile fibril etkileşimini kolaylaştırır Tip X kollajen Fibrillerin 3 boyutlu hekzagonal bir ağ konumunda düzenlenmesini sağlar Tip XI kollajen Fibril çapını düzenler Tip VI kollajen Kondrositin matrikse bağlanmasını sağlar

11 Temel madde Proteoglikan Agrekan Protein özdek (RER) Sülfatlanmış glikozaminoglikan (Golgi) kondroitin-4-sülfat kondroitin-6-sülfat keratan sülfat

12 Proteoglikan hiyaluronik asit bağlantısı 1. Bağlantı proteinleri 2. Nonkovalent iyonik etkileşim hiyaluronik asit molekülünde şeker grupları ile agrekan özdek proteini arasında >300 agrekan molekülü dev proteoglikan kümeleri 3-4 µm Glikozaminoglikan molekülleri kollajen ile elektrostatik bağlar kurar Temel madde ve kollajen liflerden gerilime dayanıklı bir molekül ağı oluşur Kollajen lifleri arasındaki boşlukları doldurur

13 Glikozaminoglikan aminoşekerler sülfatlanmış ve karboksil grupları var NEGATİF YÜK Aşırı negatif yük Na + iyonlarını çeker, Beraberinde SU TAŞINIR ve güçlü bağlanır Net ağırlığın %70-75 i sudan oluşur SIKIŞMAYA KARŞI DİRENÇ DARBE EMİCİ BİYOMEKANİK YAY

14 Glikoprotein Kondronektin fibronektine benzer bağlantı bölgeleri tip II kollajen kondroitin-4-sülfat kondroitin-6-sülfat hiyaluronik asit integrin kondroblast kondrosit

15 Kıkırdak hücreleri Kondrojenik hücre Kondroblast Kondrosit

16 Kondrojenik hücreler Perikondriyum iç selüler tabakasında yer alır İğsi şekilli; kıkırdak yüzeyine paralel yerleşim gösterir Ovoid nükleus, 1-2 nükleolus Dar sitoplazma; bol serbest ribozom, küçük Golgi, az RER Kondroblast Osteoprogenitor hücre ( po 2 )

17 Kondroblast Daha iri, dolgun hücre Bazofilik sitoplazma; zengin RER, iyi gelişmiş Golgi, bol salgı vezikülü, bol mitokondri Perikondriyum iç selüler tabakasındaki kondrojenik hücreler Kondrifikasyon merkezindeki mezenkimal hücreler

18 Kondrosit Kıkırdak matriks ile çevrili LAKÜNA adı verilen küçük boşluklar içinde yerleşik kondroblast Periferde ovoid Derinlerde yuvarlak µm çap Histolojik takip işlemler Artefakt büzüşme, distorsiyon lakuna boşlukları Kondrositler sürekli yıkılan ekstraselüler matriks üretimini yapar

19 Genç kondrositler Bol RER İyi gelişmiş Golgi Çok sayıda filopod Yaşlı kondrositler Organeller azalmış Bol serbest ribozom Lipid damlacıkları, glikojen Ara filamanlar Düşük metabolik aktivite

20 İZOGEN GRUPLAR Lakuna içinde kondrosit bölünmeye devam eder 8 e varan hücre grupları İZOGEN GRUPLAR İzogen grup içindeki kondrositler matriks sentezleyip kıkırdak büyümesini sağlar İNTERSTİSYEL BÜYÜME İzogen grup kondrositleri birbirinden ayrılır Her 3 kıkırdak tipinde de var Hiyalin kıkırdakta baskın Elastik kıkırdakta daha az Fibröz kıkırdakta yer yer.

21 EKSTRASELÜLER MATRİKS TERİTORYAL MATRİKS 50 µm genişliğinde Proteoglikandan zengin Kollajenden fakir Histolojik boyalar H&E mavi PAS (+) Bazik anilin boyalar (toluidin mavisi) METAKROMAZİ mavi mor kırmızı KAPSÜLLER (PERİSELÜLER) MATRİKS 1-3 µm kalınlık bazal lamina benzeri madde içine gömülü minör kollajenlerden oluşmuş ince ağ kondrositleri mekanik stresten koruma İNTERTERİTORYAL MATRİKS Kollajenden zengin Proteoglikandan fakir

22 KONDROGENEZ: (HİSTOGENEZ) Mezenkimal hücrelerin uzantılarını geri çekerek yuvarlak hale gelmesi PREKONDENSASYON Hızlı proliferasyon, mezenkim yoğunlaşması KONDENSASYON kondrojenik nodül; kondrifikasyon merkezleri (kondrojenik blastem; protokondral doku) DİFERANSİASYON (farklılaşma) SOX-9 transkripsyon faktörü ekspresyonu KONDROBLAST matriks sentezi KOLLAJEN TİP II VE AGREKAN (klasik kondrogenez belirteçleri) Kondroblastlar birbirinden uzaklaşır, lakuna içine hapsolarak kondrositler gelişir İç kısımlarda kondrositlerin mitozu İZOGEN GRUPLAR Yüzey mezenkimi fibroblasta dönüşür, tıkız düzensiz kollajenöz bağ dokusu sentezlenir PERİKONDRİYUM

23 Kıkırdak Fetal dönem Hızlı büyüme potansiyeli + katı yapı Embriyo için uygun iskelet materyali Uzun kemikler önce kıkırdak sonra kemik Postnatal oluşum kısıtlı Çocukluk döneminde uzun kemiklerin boyunun artması Erişkinde eklem yüzeylerinin bakımı

24 KIKIRDAK BÜYÜMESİ İnterstisyel büyüme Lakuna içi kondrositler bölünerek izogen gruplar oluşturur İzogen grup içindeki kondrositler matriks sentezleyip kıkırdak büyümesini sağlar İzogen grup kondrositleri birbirinden ayrılır Kıkırdak oluşumunun erken dönemlerinde geçerli Postnatal dönemde epifiz plağı ve eklem kıkırdağında izlenir Diğer bölgelerdeki kıkırdak matriksi giderek katılaşır interstisyel büyüme güçleşir Apozisyonel büyüme Perikondriyumdaki farklılaşmamış hücre kaynaklı Kıkırdağın ömrü boyunca kontrollü olarak sürer

25 Elastik Kıkırdak Hiyalin kıkırdağa benzer ELASTİK LİFLER (Tip II kollajene ek olarak) Sarı, opak Aurikula Dış kulak yolu Östaki borusu Larinks Epiglottis, kuneiform, kornikulat

26 Elastik Kıkırdak Perikondriyum Dış fibröz tabaka elastik liften zengin Kondrosit hiyalin kıkırdağa göre Daha büyük Daha fazla sayıda Daha az izogen grup Matriks Elastik lifler İnce-kaba yapı, dallanmalar Teritoryal matrikste kalın ve kaba Kollajen tip II lifleri Rezorsin-fuksin, orsein boyaları Yaşlanma sürecinde kalsifiye olmaz

27 Fibröz Kıkırdak Hiyalin kıkırdak ile tıkız bağ dokusu arası yapı İntervertebral disk Simfiz pubis Eklem diskleri Sternoklaviküler ve temporomandibuler eklemler Diz ekleminde menisküsler Ligamentlerin kıkırdaksı kemik yüzeylerine bağlanma yerleri

28 Perikondriyum YOK Fibröz Kıkırdak Matriks TİP I KOLLAJEN ASİDOFİLİK Tip II kollajen Az temel madde kondroitin sülfat, dermatan sülfat agrekan, versikan Kondrositler Kalın kollajen tip I lif demetlerine paralel kolonlar Fibroblast kökenli proteoglikan sentezi matriks içi hapsolma kondrosite farklılaşma Tek başına, sütunlar ya da izogen gruplar halinde

29 İNTERVERTEBRAL DİSK Annulus fibrozus Dış tabaka tıkız bağ dokusu Fibröz kıkırdak lamelleri TİP I KOLLAJEN LİFLER iki vertebranın hiyalin kıkırdakları arasında dik konumda uzanır Komşu lamellerde birbirine oblik konumlanmış kollajen tip I lifler Gerilime karşı dayanıklılık Nukleus pulpozus Annulus fibrozusun ortasında Notokord kökenli Embriyoda hücre sütunu Sinir sistemi gelişimini indüksiyonu Korpus vertebra gelişimini belirler Hiyaluronik asit ve tip II kollajen fibrilleri jel kıvamı Sıkışmaya karşı direnme

30 Dejeneratif yaşlanma süreci Kondrosit hipertrofisi Glikojen içeriğinin artması Kondrosit ölümü Matriks kalsifikasyonu Kemikleşme Hareket kısıtlılığı, ağrı Rejenerasyon Çocuklarda belirgin Perikondriyum aktivitesi belirleyici Yaygın hasar skar Tümör Kondrom (selim) Kondrosarkom (malign)