SITOKIMYA: TARIH, ÇALIŞMANIN AMACI, FAYDASI VE TEKNIKLERI - BIYOLOJI - 2025

Sitokimya hücre içinde tanımlanması ve belirli maddelerin eğilim kullanan tekniklerin bir dizi ihtiva eder. Hücre morfolojisini kimyasal yapı ile birleştiren bir hücre biyolojisi dalı olarak kabul edilir.

Modern sitoloji uygulamasının kurucusu Bensley'e göre, sitokimyanın amacının, hayatın gizemlerini anlamak için hücrelerin kimyasal organizasyonunu keşfetmek olduğunu ifade ediyor. Farklı fonksiyonel aşamalarda meydana gelen dinamik değişiklikleri incelemenin yanı sıra.

1: Paget'in meme dışı hastalığı. (Hematoksilen-Eosin) 2: Alzheimer hastalığı olan bir hastada serebral kortekste gözlenen senil plaklar. (Gümüş emprenye) 3: Tavşan dili, Kolajen lifleri (mavi). Kas lifleri (mor şeritler). (Masson'un trikromu). 4: Yağlı dejenerasyonlu karaciğer dokusu. (Sudan III) 5: İltihaplı karaciğer. Nekroz. (Toluidin mavisi) Kaynaklar: Wikipedia. com / Kullanıcı: KGH / Public Domain files / Mohit Lalwani

Böylelikle hücre içerisinde bu maddelerin oynadığı metabolik rolü belirlemek mümkündür.

Sitokimya iki ana yöntem kullanır. İlki kimyasal ve fiziksel prosedürlere dayanmaktadır. Bu teknikler, hücre içindeki belirli maddeler üzerinde meydana gelen kimyasal reaksiyonları görselleştirmek için mikroskobun vazgeçilmez bir araç olarak kullanılmasına başvurur.

Örnek: diğerleri arasında Feulgen reaksiyonu veya PAS reaksiyonu gibi sitokimyasal boyaların kullanımı.

İkinci yöntem biyokimya ve mikrokimyaya dayanmaktadır. Bu metodoloji ile hücre içi kimyasalların varlığını nicel olarak belirlemek mümkündür.

Bir doku veya hücre yapısında ortaya çıkabilen maddeler arasında şunlar yer alır: proteinler, nükleik asitler, polisakkaritler ve lipidler.

Sitokimyanın tarihçesi

Sitokimyasal teknikler, buluşlarından bu yana hücrelerin bileşiminin anlaşılmasına yardımcı olmuştur ve zamanla, farklı afinitelere ve temellere sahip çeşitli boya türlerini kullanan çeşitli teknikler ortaya çıkmıştır.

Daha sonra sitokimya, hücre içindeki enzimlerin veya diğer moleküllerin varlığını kolorimetrik olarak göstermek için belirli substratların kullanılmasıyla yeni ufuklar açtı.

Benzer şekilde, immünositokimya gibi birçok hastalığın teşhisinde çok yardımcı olan başka teknikler de ortaya çıkmıştır. İmmünositokimya, antijen-antikor reaksiyonlarına dayanır.

Öte yandan sitokimya, belirli hücre yapılarının tespiti için mükemmel belirteçler olan florokrom adı verilen floresan maddeleri de kullanmıştır. Florokromun özelliklerinden dolayı bağlı olduğu yapıları vurgular.

Ne okuyorsun?

Biyolojik bir numunede kullanılan çeşitli sitokimyasal tekniklerin ortak bir yanı vardır: belirli bir madde türünün varlığını ortaya çıkarırlar ve bir hücre tipi veya doku gibi, değerlendirilen biyolojik yapı içindeki yerini bilirler.

Bu maddeler enzimler, ağır metaller, lipitler, glikojen ve tanımlanmış kimyasal gruplar (aldehitler, tirosin vb.) Olabilir.

Bu tekniklerle sağlanan bilgiler, yalnızca hücrelerin tanımlanması için değil, aynı zamanda çeşitli patolojilerin teşhisi için de yol gösterici olabilir.

Örneğin, sitokimyasal lekeler, çeşitli lösemiler arasında ayrım yapmada çok faydalıdır, çünkü bazı hücreler belirli enzimleri veya anahtar maddeleri ifade ederken diğerleri bunu yapmaz.

Öte yandan sitokimya kullanımının mümkün olabilmesi için aşağıdaki hususların dikkate alınması gerektiği unutulmamalıdır:

1) Madde doğal olarak bulunduğu yerde hareketsiz hale getirilmelidir.

2) Madde, diğer bileşiklerle değil, özellikle kendisiyle reaksiyona giren substratlar kullanılarak tanımlanmalıdır.

Yarar

Sitokimyasal tekniklerle incelenebilecek örnekler şunlardır:

- Genişletilmiş periferik kan.

- Genişletilmiş kemik iliği.

- Histokimyasal teknikler için sabitlenmiş dokular.

- Sitosantrifüjleme ile sabitlenmiş hücreler.

Sitokimyasal teknikler, belirli lösemi türlerinin teşhisine ve ayırt edilmesine yardımcı olmak için yaygın olarak kullanıldığından hematoloji alanında oldukça destekleyicidir.

Örneğin: Esteraz reaksiyonları, miyelomonositik lösemiyi akut monositik lösemiden ayırmak için kullanılır.

Bu hastalardan alınan kemik iliği ve periferik kan yaymaları benzerdir, çünkü bazı hücrelerin morfolojik olarak tek başına tanımlanması zordur. Bunun için esteraz testi yapılır.

Birincisinde, spesifik esterazlar pozitiftir, ikincisinde ise spesifik olmayan esterazlar pozitiftir.

Histolojide de çok faydalıdırlar, çünkü örneğin ağır metal boyama tekniğinin (gümüş emdirme) kullanılması miyokard dokusunda yoğun kahverengi renkteki retiküler lifleri boyar.

Sitokimyada teknikler

En çok kullanılan teknikler aşağıda açıklanacaktır:

- Renklendiricilerin kullanımı

Kullanılan boyalar sitokimyasal tekniklerde çok çeşitlidir ve bunlar birkaç bakış açısına göre sınıflandırılabilir:

İlgi duydukları köke göre

Asidik, bazik veya nötr olarak ikiye ayrılırlar. Tarih boyunca en basit ve en çok kullanılanlardır ve bazofilik bileşenleri asidofilik olanlardan ayırt etmeye izin verirler. Örnek: hematoksilen-eozin boyama.

Bu durumda, hücrelerin çekirdekleri maviye boyanır (temel leke olan hematoksileni alırlar) ve sitoplazmalar kırmızıdır (asit lekesi olan eozini alırlar).

Sağladıkları renge göre

Ortokromatik veya metakromatik olabilirler. Ortokromatikler, boyanın sahip olduğu aynı renkteki yapıları boyayanlardır. Örneğin, rengi kırmızı ve kırmızı lekeli eozin durumu.

Öte yandan, metakromatikler yapıları kendi renklerinden farklı bir renge boyar, örneğin rengi mavi olan ve yine de menekşe lekesi olan toluidin gibi.

Vital veya supravital boyalar

Zararsız boyalardır yani hücreleri boyarlar ve canlı kalırlar. Bu lekelere hayati (örneğin, makrofajları boyamak için tripan mavisi) veya supravital (örneğin, mitokondriyi boyamak için Janus yeşili veya lizozomları boyamak için nötr kırmızı) denir.

- Yağda çözünen boyalar aracılığıyla lipitlerin tespiti

Osmiyum tetroksit

Lipitleri (doymamış yağ asitleri) siyaha boyar. Bu reaksiyon ışık mikroskobu ile gözlemlenebilir, ancak bu boya yüksek yoğunluklu olduğu için bir elektron mikroskobu ile de görselleştirilebilir.

Sudan III

En çok kullanılanlardan biridir. Bu boya, lipid damlacıklarının içinde birikerek dokularda difüze olur ve çözünür. Renk kırmızıdır.

Sudan siyah leke B

Fosfolipidlerde ve kolesterolde de çözünebildiği için öncekilerden daha iyi kontrast oluşturur. Olgun granülositlerin ve bunların öncüllerinin azurofilik ve spesifik granüllerini tespit etmek için faydalıdır. Bu nedenle miyeloid lösemileri tanımlar.

- Aldehit grubu boyama (periyodik asit Schiff boyası)

Periyodik asit Schiff boyası, üç tip aldehit grubunu tespit edebilir. Onlar:

- Dokularda doğal olarak bulunan serbest aldehitler (plazma reaksiyonu).

- Seçici oksidasyon (PAS reaksiyonu) ile üretilen aldehitler.

- Seçici hidroliz tarafından üretilen aldehitler (Feulgen reaksiyonu).

PAS reaksiyonu

Bu boyama, glikojen gibi belirli karbonhidrat türlerinin saptanmasına dayanır. Periyodik asit Schiff, aldehit gruplarını serbest bırakmayı yöneterek, glikolik grupların 1-2 oksidasyonu nedeniyle karbonhidratların CC bağlarını kırar.

Serbest aldehit grupları, Schiff reaktifi ile reaksiyona girer ve mor-kırmızı bir bileşik oluşturur. Mor-kırmızı rengin görünümü olumlu bir reaksiyon gösterir.

Bu test bitki hücrelerinde pozitiftir, nişasta, selüloz, hemiselüloz ve peptinleri tespit eder. Hayvan hücrelerinde iken müsinleri, mukoproteinleri, hyaluronik asidi ve kitini tespit eder.

Ek olarak, miyelodisplastik tipteki diğer patolojilerin yanı sıra lenfoblastik lösemilerin veya eritrolöseminin tanısında faydalıdır.

Asidik karbonhidratlar söz konusu olduğunda, alcian mavisi boyama kullanılabilir. Açık mavi / turkuaz rengi gözlenirse test pozitiftir.

Plazmal reaksiyon

Plazma reaksiyonu, avuç içi ve stearal gibi belirli uzun zincirli alifatik aldehitlerin varlığını ortaya çıkarır. Bu teknik donmuş histolojik bölümlere uygulanır. Doğrudan Schiff reaktifi ile muamele edilir.

Feulgen reaksiyonu

Bu teknik, DNA'nın varlığını tespit eder. Teknik, sabit dokuyu daha sonra Schiff reaktifi ile reaksiyona sokmak için zayıf bir asit hidrolizine tabi tutmaktan oluşur.

Hidroliz, deoksiriboz-purin bağlantısındaki deoksiriboz aldehit gruplarını ortaya çıkarır. Schiff'in reaktifi daha sonra serbest bırakılan aldehit grupları ile reaksiyona girer.

Bu reaksiyon, çekirdeklerde pozitif, hücrelerin sitoplazmalarında negatiftir. Kırmızı bir rengin varlığı ile pozitiflik kanıtlanır.

Bu teknik metil yeşil pironin ile birleştirilirse, DNA ve RNA'yı aynı anda tespit etmek mümkündür.

- Protein yapıları için sitokimyasal boyalar

Bunun için, reaktif olarak cıva nitrat kullanan Millon reaksiyonu kullanılabilir. Aromatik amino asitler içeren yapılar kırmızıya boyanacaktır.

- Enzimlerin varlığını göstermek için substratları kullanan sitokimyasal boyalar

Bu lekeler, biyolojik numunenin spesifik bir substrat ile inkübasyonuna dayanır ve reaksiyon ürünü daha sonra renkli bir kompleks oluşturmak için diazo tuzları ile reaksiyona girer.

esterazlardır

Bu enzimler, bazı kan hücrelerinin lizozomlarında bulunur ve naftol salgılayan organik esterleri hidrolize edebilir. Sonuncusu, bir diazo tuzuna bağlandığında çözünmez bir azo boyası oluşturur ve reaksiyonun meydana geldiği bölgeyi boyar.

Birkaç substrat vardır ve hangisinin kullanıldığına bağlı olarak spesifik esterazlar ve spesifik olmayan esterazlar tanımlanabilir. İlki, miyeloid serinin olgunlaşmamış hücrelerinde ve ikincisi monositik kökenli hücrelerde mevcuttur.

Spesifik esterazların belirlenmesi için kullanılan substrat: naftol-AS-D kloroasetattır. Spesifik olmayan esterazların belirlenmesi için naftol AS-D asetat, alfa naftil asetat ve alfa naftil butirat gibi çeşitli substratlar kullanılabilir.

Her iki durumda da, reaksiyon pozitif olduğunda hücreler koyu kırmızıya boyanacaktır.

Myeloperoksidaz

Bu enzim, granülositik hücrelerin ve monositlerin azurofilik granüllerinde bulunur.

Tespiti, miyeloid kökenli lösemileri lenfoid olanlardan ayırt etmek için kullanılır. Miyeloperoksidaz içeren hücreler koyu sarıya döner.

fosfatazların

Bu enzimler, farklı substratlardan fosforik asitleri serbest bırakır. Substratın özgüllüğüne, pH'a ve inhibitörlerin ve inaktivatörlerin etkisine göre birbirlerinden farklılık gösterirler.

En iyi bilinenler, basit esterleri (PO) hidrolize eden fosfomonoesterazlardır. Örnek: alkalin fosfataz ve asit fosfatazın yanı sıra bağları hidrolize eden fosfamidazlar (PN). Bunlar, lenfoproliferatif sendromları ayırt etmek ve tüylü hücreli löseminin teşhisi için kullanılır.

- Trikromik renkler

Mallar-Azan Trikromu

Hücrelerin sitoplazmasını bağ dokusu liflerinden ayırmak için faydalıdırlar. Hücreler kırmızıyı ve kollajen lifleri maviye boyar.

Masson trikromu

Bu, öncekiyle aynı faydaya sahiptir, ancak bu durumda hücreler kırmızıya boyanır ve kolajen lifleri yeşile boyanır.

- Belirli organelleri boyayan boyalar

Janus Yeşili

Mitokondriyi seçici olarak boyar.

Gümüş tuzları ve osmik asit

Golgi aparatını boyar.

Toluidin mavisi

Nissi'nin cesetlerini lekeler

Gümüş tuzları ve PAS

Retiküler lifleri ve bazal laminayı boyarlar.

Orcein ve fuksin resorsin

Elastik lifleri boyarlar. Birincisi kahverengiye, ikincisi koyu mavi veya mora boyanır.

- Sitokimyada kullanılan diğer teknikler

Floresan maddeler veya florokromların kullanımı

Bir hücredeki yapının yerini incelemek için floresan maddeler kullanan teknikler vardır. Bu reaksiyonlar floresan adı verilen özel bir mikroskopla görselleştirilir. Örnek: IFI tekniği (Dolaylı İmmünofloresan).

İmmünositokimya ile hücresel bileşenlerin tespiti

Bu teknikler, belirli bir hücre yapısını tespit etmeye ve aynı zamanda onu ölçmeye yardımcı oldukları için tıpta çok faydalıdır. Bu reaksiyon, bir antijen-antikor reaksiyonuna dayanmaktadır. Örneğin: ELISA teknikleri (Enzyme Immuno Assay).

tavsiyeler

- Boyaların iyi performansını değerlendirmek için kontrol simirleri kullanmak gerekir.

- Sitokimyasal boyamadan geçmek için taze yaymalar kullanılmalıdır. Mümkün değilse ışıktan korunmalı ve 4 ° C'de saklanmalıdır.

- Kullanılan fiksatifin araştırılacak maddeyi olumsuz etkilememesine dikkat edilmelidir. Başka bir deyişle, onu çıkarması veya engellemesi engellenmelidir.

- Fiksatiflerin kullanım süresine saygı gösterilmelidir, çünkü genel olarak sadece birkaç saniye sürmelidir, çünkü smearı daha uzun süre fiksatife maruz bırakmak bazı enzimlere zarar verebilir.

Referanslar

1. "Histokimyasal." Vikipedi, bedava ansiklopedi. 30 Haziran 2018, 17:34 UTC. 9 Tem 2019, 02:53 Mevcut: wikipedia.org
2. Villarroel P, de Suárez C. Miyokardiyal Retiküler Liflerin Çalışılması İçin Metalik Emprenye Yöntemleri: Karşılaştırmalı Çalışma. RFM 2002; 25 (2): 224-230. Mevcut: scielo.org
3. Santana A, Lemes A, Bolaños B, Parra A, Martín M, Molero T. Asit fosfatazın sitokimyası: metodolojik hususlar. Rev Diagn Biol 200; 50 (2): 89-92. Mevcut: scielo.org
4. De Robertis E, De Robertis M. (1986). Hücresel ve moleküler biyoloji. 11. baskı. Editör Ateneo. Buenos Aires, Arjantin.
5. Hücre biyolojisini incelemek için klasik araçlar. TP 1 (ek materyal) - Hücre Biyolojisi. Mevcut: dbbe.fcen.uba.ar