HİSTOLOJİYE GİRİŞ Prof. Dr. Alpaslan GÖKÇİMEN Adnan Menderes Üniversitesi Tıp Fakültesi, Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı-2013 ANABILIM DALI Prof. Dr. Alpaslan GÖKÇİMEN Doç. Dr. Kemal ERGİN Yrd. Doç. Dr. Kübra BAŞALOĞU Yrd. Doç. Dr. Tülin BOYLU Arş. Gör. Esra GÖKMEN Arş. Gör. Tuğba ÇELİK KAYNAKLAR Histoloji ve Hücre Biyolojisi ( Abraham L. Kierszenbaum, MD, phD) Temel Histoloji Netter Temel Histoloj Histoloji Atlası (difore) Genel Tıbbi Histoloji (Prof. Dr. Alpaslan Gökçimen) HISTOLOJI ? Ülkemizde histoloji terimi embriyoloji ile birlikte, Histoloji ve Embriyoloji adı altında kullanılmaktadır. HISTOLOJI? Histoloji, histos (doku) ve logia (bilim) kelimelerin birleşmesiyle türemiştir. Dilimizdeki karşılığı Doku Bilimidir. Latin alfabesine geçilmeden önce İlm-i Ensaç (dokular) veya Fenn-i Ensaç olarak isimlendiril miştir. EMBRIYOLOJI? Embriyoloji, embrio (cenin) ve logia kelimelerinden oluşmuştur. Türkçemizdeki karşılığı ise, Cenin (dölet) Bilimi’dir. Embriyoloji terimi, eğitimin ilk yıllarında Mebhas-ül Cenin adı ile belirtilmiştir. HISTOLOJI ? Histoloji bilimine, mikroskopik anatomi de denmektedir. Histoloji biliminde, bir mikroskop yardımıyla biyolojik materyal ve yapılar incelenir. İncelenecek yapı, Hücre (sitoloji) Doku (histoloji) Organ (organoloji) İŞLEV… Normal olmayan yapıların incelenebilmesi---patoloji Bu yüzden, histoloji sadece yapıyı tanımlamakla kalmaz, aynı zamanda biyokimya moleküler biyoloji fizyoloji arasında bağlantılar kurar ve hastalık ile ilgili patogenezde önemli rol oynar. HISTOLOJIK İNCELEME NASIL YAPILIR ? Ana gereç Mikroskop Materyaller, mikroskopta incelenmeden önce, aşağıda belirtildiği şekilde elde edilir: İğne Biyopsisi: Beyin, göz, tiroid, lenf düğümü, meme, akciğer ve plevra, böbrek, kemik ve kemik iliği, testis ve iskelet kası Endoskopik Biyopsi: Solunum yolu, mide ve barsak yolu, üriner sistem yolu Transvasküler Biyopsi: Kalp ve karaciğer Doğrudan Çıkarım Biyopsisi: Deri, ağız, larinks ve uterus serviksi Kürete Biyopsisi: Uterus endometriyumu HISTOLOJIK İNCELEME NASIL YAPILIR ? Alınan biyolojik materyaller, belli aşamalardan geçirilir. Bunları, şu şekilde sıralayabiliriz: (1) Tespit (Fiksasyon) (2) Yıkama (3) Suyunu giderme (Dehidrasyon) (4) Parlatma veya Şeffaflaştırma (5) Emdirme (6) Gömme veya blokaj (Bloklama) (7) Kesme (8) Boyama (9) Kapatma TESPİT İŞLEMİ Sabitleme (Fiksasyon) Hücre veya dokuların, alındığı gibi saklanması Eğer bu sağlanmazsa Bozunma En önemli unsur Dokudaki proteinlerin çökmesi TESPIT TESPIT TESPIT Sabitleyiciler: Fiziki: Isı, kurutma ve dondurma Kimyasal: formaldehit ozmik asit (ozmiyum tetraoksit) pikrik asit asetik asit alkol civaklorür YIKAMA Su veya değişik yoğunluklarda alkol kullanılır. Formol, ozmiyum tetraoksit ve krom tuzu içeren tespitlerden sonra, yıkama aşamasında su kullanılır. Pikrik asitle gerçekleştirilen tespitler den sonra, % 70 – 80’lik alkol ile yıkama yapılabilir. SUYU GIDERME (DEHIDRASYON) Parafine gömülecek olan dokuların, yıkamadan sonra içerisinde hiç su kalmaması gerekir. Bu amaçla, en yaygın olarak etil alkol kullanılır. Etanol, dokulardaki suyu çeker. Dokular, sırayla artan derecelerde alkol serisinden geçirilir. ŞEFFAFLAŞTIRMA (PARLATMA) Şeffaflaştırmanın temel amacı, dokuya nüfuz etmiş olan alkolün yerine, ışığı kırma endeksi daha yüksek olan bir sıvı ayıracın konmasını sağlamaktır. Ksilol, bu amaçla en yaygın olarak kullanılan ve nisbeten daha ucuz olan bir maddedir. EMDIRME Parlamış ve şeffaf duruma gelmiş doku parçalarına parafin, plastik madde veya selloidin emdirilir. Böylece, bir sonraki gömme aşaması öncesinde, blokaj maddesinin dokulara iyice nüfuz etmesi sağlanır. GÖMME (BLOKLAMA) Emdirme maddesi dokuların içine iyice nüfuz ettikten sonra, bu dokular yine aynı maddenin içine gömülürler. Bu amaçla, özel kalıpların içine emdirme maddesi doldurulur. Sıvı durumdaki bu maddenin içine, kesit yüzleri üzerine oturtulmak şartıyla doku parçaları yerleştirilir. KESME Mikrotom adı verilen özel bir aletle kesilir Bunların günlük pratikte en çok kullanılanları ise, kızaklı veya rotatif (dönerli) mikrotom tipleridir. Bu aletlerde kullanılan çelik bıçaklar (mikrotom bıçakları) da, özel şekilde üretilmiştir. Ayrıca, çok pahalı olan elmas uçlu bıçaklar da kullanılmaktadır. Mikrotomlarda, (tiplerine göre) 1 – 10 mikron kalınlığında kesitler alınır. BOYAMA? Dokuların genellikle çoğu boyasız Aynı zamanda, bu yolla kimyasal maddeler de belirlenebilir. Boyamalar, amaca uygun olarak yapılır. Rutin boyma çekirdek-- hematoksilenle sitoplazma------- eozinle BOYAMA? Histolojik kesitlerde kullanılan boyalar, suda veya alkolde çözünen ve anyon ve katyonlarına ayrılabilen tuzlardır. Eğer boya taşıyıcı organik grup katyonda ise buna katyonik veya bazik boya, anyonda ise buna da anyonik veya asidik boya denir. BOYAMA? Bazik boyalarla boyanan hücre elemanlarına------- bazofilik Asit boyalarla boyananlara-----asidofilik denir. BOYAMA? Bazik boyalar dokulardaki negatif yüklü ve asidik reaksiyonlu kısımlar tarafından, asidik boyalar ise pozitif yüklü bazik kısımlar tarafından tutulur. Genelde, bazik boyalar mavi-mor ve asidik boyalar ise pembe-kırmızı renk verirler. BOYAMA 1- Asidik Boyalar: Eozin, pikrik asit, asit fuksin, orange G, eritrosin, Kongo kırmızısı ve light green 2- Bazik Boyalar: Thionin, hematoksilen, metilen mavisi, toluidin mavisi, bazik fuksin, jansiyon viyole ve safranin BOYAMA - PAS glukojen müköz salgı glikoproteinlerde bulunan 1,2-glikol veya 1,2-aminoalkol gruplarının Aldehit gruplarının gösterilmesinde PAS Önce, periyodik asit ile dokular okside edilir ve aldehit grupları açığa çıkarılır. Bu aldehit grupları, daha sonra sodyum metabisülfit ile renksizleştirilen bazik fuksin (ağartılmış fuksin) ile yapılan Schiff ayıracı ile reaksiyona girer. Böylece, söz konusu aldehit grupları renkli fuksine dönüşür. Bu kısım, koyu pembe-mor (leylak renginde) görülür. BOYAMA - PAS Polisakkaritler: Glikojen, nişasta ve selüloz Nötral mukopolisakkaritler: Mide müsini, bazal membran salgıları, hipofizin gonadotrop hormon salgılayan hücreleri, tiroid bezinde mevcut olan tiroglobulin gibi glikoproteinler. Glikolipitler: Pek çok hücre zarının öğesidirler ve sinir hücrelerinin plazma zarının önemli bileşen kısmını oluştururlar. Doymamış lipit ve fosfolipitler Bazal membran Glikokaliks Goblet hücrelerince üretilen müköz salgı Kollajenler BOYAMA - FEULGEN Çekirdek kullanılır. DNA’sını göstermek için FEULGEN Doku HCl ile okside olduğu zaman, pürin şekerden ayrılır ve aldehit grupları açığa çıkar. Açığa çıkan bu gruplar, yine Schiff ayıracı ile boyanır ve DNA kırmızı renk alır. DNA ve RNA, birbirlerinden metil green (yeşili) – pironin boyası kullanılması yoluyla ayırt edilebilir. RNA pironin ile kırmızı, DNA ise metil yeşiliyle mavimsi - yeşil renkte boyanır. BOYAMA - LIPIT Doku dondurulur ve dondurma mikrotomunda kesitler alınır. Eğer yağ dokusu ozmiyum tetraoksitle tespit edilirse, siyah renkli ozmiyum yağ dokusuna çöker ve oksidasyon reaksiyonu meydana gelir. Sonuçta, osmiyum dioksit açığa çıkar ve dokulara siyah renk verir. Sudan Black ve ozmiyum tetraoksitle ---------- siyaha boyanır. LIPIT Lipitler Sudan III, Sudan IV, şarlak ve Oil Red 0 ile ----------------kırmızı BOYAMA - METAKROMAZI Boyaların çoğu ortokromatiktir. Yani, bütün doku boyanın rengini alır. Yalnız, bazı boyalar dokuları veya doku elemanlarını boyanın renginden daha farklı bir renge boyarlar. Bu olaya metakromazi, bu boyalara da metakromatik boyalar denir. toluidin mavisi thionin metilen mavisi azure A gibi ------------bazik ve anilin boyalardır FROZEN MIKROSKOP - ÖZELLIKLER Büyütme: Objektif ve oküler ile sağlanır. Objektif mercek, ilk büyütmeyi sağlar. Oküler mercek ise, ilk büyütmeyi tekrar büyütecek şekilde cihaza yerleştirilmiştir. Objektif ile oküler mercek büyütmelerinin çarpımı toplam büyütmeyi verir. Oküler mercek yaygın olarak 10’luk büyütme yapar. Işık mikroskobu en fazla 2000 büyütme gücüne sahiptir. MIKROSKOP - ÖZELLIKLER Az büyüten objektiflerle çok büyüten oküler, çok büyüten objektiflerle az büyütme sağlayan oküler kullanılmalıdır. Genellikle bu durumun tersi uygulanır. Böyle bir uygulamada, objektifin çözünürlük gücünü artırmış olamayız. Sadece, objektifin gösterebildiği ayrıntıları lüzumundan fazla büyütmüş oluruz. Bu duruma, boş büyütme denir. MIKROSKOP - ÖZELLIKLER Rezolüsyon (Çözünürlük) Gücü: Birbirine bitişik iki noktayı, ayrı iki nokta halinde gösterebilme gücüdür. Bu değer, ışık mikroskobunda yaklaşık olarak 0.2 mikrondur. Dolayısıyla, ışık mikroskobun da hücrelerin ince ayrıntıları ortaya çıkarılamaz. Bunun için, elektron mikroskobunda tungsten filamanınca üretilen ve gözle görülmeyen elektronlar kullanılır. MIKROSKOP - ÖZELLIKLER Sayısal Değer: Lens açılımının genişliği ile ilgilidir. Sayısal değer büyüdükçe, çözünürlük gücü artar. Kırılma Endeksi: Işığın değişik ortamlardan geçerken hızında meydana gelen değişiklik oranıdır. Çözünürlük, yüksek büyütme oranlarında ışığın kırılma endeksine bağlı olarak düşer. Bu durumda, camla aynı kırma endeksine sahip olan immersiyon yağı gibi bir madde kullanılır ve böylece, ışığın aynı kırma endeksine sahip ortamda yol alması sağlanır. Lensle İlgili Artefaktlar: Lense ait değişik nitelikte istenmeyen oluşumlar gözlenebilir.