Bel Ağrısında Eğitim
Bel ağrısında omurganın yapısı ve görevlerinin bilinmesi eğitimde çok önemlidir. Omurga vücut hareketlerinin eksenini oluşturur ve vücut ağırlığını leğen kemikleri aracılığı ile aşağı tarafa iletir. Omurga hareket birimlerinden (fonksiyonel üniteler) oluşmuştur ve bir hareket birimi üst üste duran iki omur ile bunlar arasındaki eklemler, disk, eklem kapsülleri ile bağlardan oluşmuştur. Hareket birimlerinin ön bölümü yük taşıma ve şokları absorbe etme görevini, arka bölüm ise sinir dokularını koruma ve hareketi yönlendirme görevini üstlenmiştir. Diskler ise iki komşu omur arasına yerleşmiş içi jele benzer bir sıvı ile dolu elastik yapılardır ve omurgalar ile harekete izin verirler. Disklerin iç basıncı omurları birbirinden ayırdığı gibi çevredeki bağların da gergin durumda kalmasını sağlar. Disk doğumda %88 oranında sıvı içerir ve yaşlanma ile bu oran %80'lere iner. Yaşlanma süreci içinde, mekanik darbelere bağlı olarak diskin işlevleri bozulmaya başlar. Bu bozulmalar omur ve omurları tutan faset eklem adı verilen eklemlerde kireçlenmelere yol açar. Omurları birbirine tutan bağlar da bozulmaya başlar. Sonunda da bu yapılardaki ağrı sinirleri hassas hale gelir ve bel ağrısı başlar. Görülebileceği gibi her bel ağrısı bel fıtığına bağlı değildir. Bu nedenle her bir yapının tek tek incelenmesi gerekir.
Bel Ağrısında Tekrarların Önlenmesi
Bel ağrılarında eğitim ağrının yeniden çıkmasının önlenmesinde esastır. Hasta doğru eğitildiği taktirde bel ağrılarının yeniden ortaya çıkması büyük ölçüde önlenmiş olur. Bu amaçla:
1. Bel bölgesindeki yumuşak dokularda yeterli esnekliğin sağlanması
2. Belin fonksiyonunu sağlayan tüm kaslarda yeterli gücün yeniden elde edilmesi
3. Günlük yaşam aktivitelerinde uygun postürün ve bunun devamlı korunmasının öğretilmesi
4. Günlük yaşam aktivitelerinde beli zorlamadan eğilme, kaldırma, itme, çekme, dönme ve oturma hareketlerinin nasıl yapılacağının öğretilmesi
5. Bel ağrısına katkıda bulunan bütün psikososyal, mesleki ve kişisel emosyonel faktörlerin araştırılması ve ortadan kaldırılması.
Yukarıda sayılan beş kural bel ağrısı tekrarlarından korunmada esaslardır ve bunların ilk ağrı epizodundan önce sağlanması ile bel ağrısının ortaya çıkması da önlenebilir. Özellikle ilk üç kuralın uygulanmasında hastaya egzersizlerin öğretilmesi gerekir.
Hastalarda uygun ayakta durma postürün sağlanmasında omurganın boyun, sırt ve bel eğimlerinin en aza indirgenmesi, yani bunların yer çekimi merkezinden en az uzaklıkta olmaları gereklidir. Özellikle beldeki eğimin artmasıyla bel ağrısının fazlalaştığı durumlarda kişilere ayakta durma süresince karın ve kalça kaslarını sıkıştırmaları öğretilir. Boyun pozisyonunun düzeltilmesi kafanın yer çekimi merkezinin tam üstünde durmasının sağlanması ile boyundaki eğim ile beraber beldeki eğim de azalır.
Hastanın düzgün durmamasının nedeni ağrı ve skolyoz gibi doğumsal nedenlere bağlı olabildiği gibi bazı ailevi alışkanlıklara, meslek pozisyonlarına veya emosyonel durumlara da bağlı olabilir ve bunların tek tek gözden geçirilmesi ve düzeltilmesi gereklidir. Kişinin günlük yaşam aktiviteleri sırasında, gün boyunca normal postürü korumasının öğretilmesi de şarttır. Postürün düzeltilmesi kas kökenli bel ağrıları azaltabildiği gibi, bel bölgesindeki kas ve bağları ani darbelere daha dayanıklı hale getirir ve akut bel ağrısı nöbeti önlenebilir.
Belin İşlevini Sağlayan Tüm Kaslarda Gücün Artırılması
Bel ağrısında tekrarların önlenmesinde bel işlevinin en iyi duruma getirilmesi ve bunun için bu işlevde görev alan tüm kasların güçlendirilmesi gereklidir. Karın kaslarının da güçlendirilmesi gerekir. Çünkü karın kasları bel bölgesindeki basıncı azaltan bir hava yastığı gibi hareket ederler.
14 Ekim 2011 Cuma
Bel Ağrılarından Korunma Yöntemleri
Bel Ağrılarından Korunma Yolları
Yukarıda anlatılan tedavi yöntemlerine ek olarak, şu tavsiyeleri de aklınızda bulundurun:
20-30 dakika süreyle düşük dereceye ayarlanmış elektrikli bir ısıtma yastığı kullanın (veya havluya sarılmış bir sıcak su şişesi). Isıtma yastığının çok sıcak olmamasına dikkat edin ve uyuya kalmayın, yanabilirsiniz!
Sırtınıza günde 1-4 kez havluya sarılmış bir buz torbasını 20 dakika süreyle uygulayın. Daha uzun süre uygulamayın, soğuk hasarı oluşabilir.
Yatarken dizlerinizin altına bir yastık koyun.
Başınızın altına yastık koymadan uyuyun.
Fazla kilolarınızı verin.
Doğru duruşu koruyun. Başınız yukarıda, omuzlarınız düz, göğsünüz ileride olmalı ağırlığınız her iki bacağınıza eşit binmelidir.
Aktivitelerinizi ve egzersizleri artırmada kullanacağınız en önemli ölçüt ağrıdır. Küçük rahatsızlık, tutukluk, hafif ağrı aktiviteleri kısıtlamayı gerektirmez. Ancak şu durumlarda aktivitelerinizi geçici olarak sınırlayın:
Belirtiler tekrarlarsa.
Hareketle ağrı artıyorsa.
Artmış aktiviteyle 24 saat içinde ağrı artıyorsa.
Aşağıdakileri uygulayarak bel ağrısından korunabilirsiniz:
Ağır bir cismi hareket ettirmek için kollarınızla itmeyin. Arkanızı dönüp geriye doğru itin, böylece ağırlığı bacaklarınıza vermiş olursunuz..
Arkası düz bir sandalyede oturun ve omurganızı sandalyenin sırtlığına düzgün bir şekilde dayayın.
Ağır bir cismi kaldıracağınız zaman dizlerinizi ve kalçalarınızı bükün ve belinizi düz tutun.
Ağır bir cismi belinizden daha yükseğe kaldırmayın.
Taşıdığınız paketleri kolunuzu bükerek vücudunuza yakın tutun.
Uzun süre aynı pozisyonda oturmanız gerekiyorsa bir ayağınızı hafif yükseğe dayayın. Bu belinizin düzgün durmasını sağlar.
Öne eğileceğiniz zaman dizlerinizi bükün.
Araba kullanırken pedallara yakın oturun, emniyet kemerinizi takın ve belinizin arkasına yastık gibi bir destek koyun.
Uyurken yan yatın ve dizlerinizi bükün. Dizlerinizin arasına bir yastık da koyabilirsiniz.
Sırtüstü yatarken dizlerinizin altına bir yastık koyun.
Başınızı yüksekte tutmanızı gerektiren başka bir sağlık probleminiz yoksa uyurken yüzüstü dönmeyi önlemek için yatağınızın ayak kısmını 20 cm yükseltin.
Sırtınızı ve belinizi rahatlatmak için, aşağıdakilerden her birini 5 dakika ya da daha uzun yapın:
Sırtüstü yatın, dizlerinizi bükün ve dizlerinizin altına bir yastık koyun.
Sırtüstü yatın, boynunuzun altına bir yastık koyun, dizlerinizi 90 derece bükün ve ayaklarınızı bir sandalyeye koyun.
Sırtüstü yatın, dizlerinizi bükün ve bir dizinizi katlayıp göğsünüze getirin ve orada tutun. Bunu diğer dizinizle tekrar edin, sonra her ikisini birlikte göğsünüze getirin. Dizlerinizi göğsünüzde tutarken, dizlerinizin aşırı bükülmesini önlemek için ayağınızdan çok kalçanızı kavrayın.
Yukarıda anlatılan tedavi yöntemlerine ek olarak, şu tavsiyeleri de aklınızda bulundurun:
20-30 dakika süreyle düşük dereceye ayarlanmış elektrikli bir ısıtma yastığı kullanın (veya havluya sarılmış bir sıcak su şişesi). Isıtma yastığının çok sıcak olmamasına dikkat edin ve uyuya kalmayın, yanabilirsiniz!
Sırtınıza günde 1-4 kez havluya sarılmış bir buz torbasını 20 dakika süreyle uygulayın. Daha uzun süre uygulamayın, soğuk hasarı oluşabilir.
Yatarken dizlerinizin altına bir yastık koyun.
Başınızın altına yastık koymadan uyuyun.
Fazla kilolarınızı verin.
Doğru duruşu koruyun. Başınız yukarıda, omuzlarınız düz, göğsünüz ileride olmalı ağırlığınız her iki bacağınıza eşit binmelidir.
Aktivitelerinizi ve egzersizleri artırmada kullanacağınız en önemli ölçüt ağrıdır. Küçük rahatsızlık, tutukluk, hafif ağrı aktiviteleri kısıtlamayı gerektirmez. Ancak şu durumlarda aktivitelerinizi geçici olarak sınırlayın:
Belirtiler tekrarlarsa.
Hareketle ağrı artıyorsa.
Artmış aktiviteyle 24 saat içinde ağrı artıyorsa.
Aşağıdakileri uygulayarak bel ağrısından korunabilirsiniz:
Ağır bir cismi hareket ettirmek için kollarınızla itmeyin. Arkanızı dönüp geriye doğru itin, böylece ağırlığı bacaklarınıza vermiş olursunuz..
Arkası düz bir sandalyede oturun ve omurganızı sandalyenin sırtlığına düzgün bir şekilde dayayın.
Ağır bir cismi kaldıracağınız zaman dizlerinizi ve kalçalarınızı bükün ve belinizi düz tutun.
Ağır bir cismi belinizden daha yükseğe kaldırmayın.
Taşıdığınız paketleri kolunuzu bükerek vücudunuza yakın tutun.
Uzun süre aynı pozisyonda oturmanız gerekiyorsa bir ayağınızı hafif yükseğe dayayın. Bu belinizin düzgün durmasını sağlar.
Öne eğileceğiniz zaman dizlerinizi bükün.
Araba kullanırken pedallara yakın oturun, emniyet kemerinizi takın ve belinizin arkasına yastık gibi bir destek koyun.
Uyurken yan yatın ve dizlerinizi bükün. Dizlerinizin arasına bir yastık da koyabilirsiniz.
Sırtüstü yatarken dizlerinizin altına bir yastık koyun.
Başınızı yüksekte tutmanızı gerektiren başka bir sağlık probleminiz yoksa uyurken yüzüstü dönmeyi önlemek için yatağınızın ayak kısmını 20 cm yükseltin.
Sırtınızı ve belinizi rahatlatmak için, aşağıdakilerden her birini 5 dakika ya da daha uzun yapın:
Sırtüstü yatın, dizlerinizi bükün ve dizlerinizin altına bir yastık koyun.
Sırtüstü yatın, boynunuzun altına bir yastık koyun, dizlerinizi 90 derece bükün ve ayaklarınızı bir sandalyeye koyun.
Sırtüstü yatın, dizlerinizi bükün ve bir dizinizi katlayıp göğsünüze getirin ve orada tutun. Bunu diğer dizinizle tekrar edin, sonra her ikisini birlikte göğsünüze getirin. Dizlerinizi göğsünüzde tutarken, dizlerinizin aşırı bükülmesini önlemek için ayağınızdan çok kalçanızı kavrayın.
Bel Fitigi ve Disk Hamisi Nasil Olusur ve Bel Fıtığı Tedavisi
Omurların arasında disk denilen yastıkçıklar bulunur. İçi jelatine benzer bir madde ile dolu olan bu yastıkçıkların görevi arabanın amortisörüne benzer. Bel üzerine binen yükleri dengelemeye yarar. Diskin çekirdek denilen sulu kısmının yanı sıra bir çemberi bulunur. Bu çember çeşitli aşırı yüklenmeye bağlı olarak zedelenir. Bu zedelenme üç biçimde seyreder.
1. Bulging: Çemberde aynı parmağınız yandığı zaman biriken su gibi bir ödem meydana gelir. Bu ödem sinire baskı yaparak ağrıya neden olur.
2. Protrüzyon: Eski tip otomobil lastiklerinde olduğu gibi bu çemberde bir baloncuk oluşur ve sinire baskı yapar. Birinciden daha ciddi bir durumdur.
3. Ekstriizyon: Çember artık yırtılır ve diskin içindeki jelatinli madde sinirlerin olduğu bölgeye doğru yayılır. Çemberde bu değişikliklerin meydana gelme riski kilo, yaş, uzun boy, ağır kaldırma, ağır spor gibi etkenlere bağlı olarak artar. Bu oluşumların her üçü de ağrıya neden olur. Sık görülen bulgular
a. Bel veya boyun bölgesinde tutulan sinir dağılımında ağrı
b. Hareketle, öksürmekle, öne eğilmekle artan ağrı
c. Tutulan kol veya bacakta olayın şiddetine göre his kaybı
d. Kuvvet kaybı
e. Refleks kayıp
Sinirler omurilikten çıktıklara bölgelere göre dağılırlar. Bu nedenle hem bel hem boyun fıtığında ağrı ve his kaybı baskı altında kalan sinire göre değişir.
Disk hernisinin tanısı nasıl konur:
Disk hernisi, bel veya boyun fıtığının tanısının konmasında en önemli unsur hastanın klinik muayenesidir. Daha sonra görüntüleme yöntemlerinden yararlanılır. Ne yazık ki teknolojinin ve görüntüleme yöntemlerinin gelişmesi birçok yanlış tedavi yaklaşımını da beraberinde getirmiştir. Sadece görüntüleme, MR ya da Bilgisayarlı tomografi görüntüsüne bakarak tanı ve tedaviye gitmek son derece yanlıştır. Sonuçta tedavi edilecek olan MR görüntüsü değil hastadır.
Disk hernisinin tanısında kullanılan yöntemler şunlardır.
Omurganın radyolojik görüntüsü: ağrı nedeninin kemik dokuda bir bozukluğa, kırığa ya da başka bir nedene bağlı olduğunu gösterir.
MR: Manyetik rezonans görüntüleme olayın bir bel fıtığı ya da eklemlerden kaynaklandığını en iyi gösteren yöntemdir. Özellikle yumuşak doku daha iyi görünür.
Bilgisayarlı tomografi: MR imkanı yoksa kullanılabilir. Kemik dokuyu MR dan daha iyi gösterebilir.
EMG: Sinirlerde meydana gelen harabiyeti ölçmek için kullanılır.
Miyelografi: MR ve BT yokken daha çok kullanılırdı. Boyalı maddenin beyin omurilik sıvısına verilmesini takiben film çekilmesidir.
Diskografi: Disk içine boyalı madde vererek disk içindeki değişiklikleri görmeye yarar.
Bel Fıtığı Tedavi
Bel fıtığının tedavisi sadece ağrının şiddetine göre değil, diğer bulgularla birlikte değerlendirilerek yürütülür. Hastada sadece ağrı varsa o zaman öncelikle yatak istirahatı, ağrılı bölgeye buz tatbiki gibi basit yöntemlerle başlanır. Başlangıçta sadece basit ağrı kesiciler kullanılır. Yetmediği taktirde kas gevşeticiler eklenir. Akut dönemde iki haftaya kadar varan yatak istirahatı eklenmelidir. Daha fazla yatak istirahatı doğru değildir. Bir çok hastada akut ağrı dönemi bu iki hafta içinde geriler. Gerilemediği taktirde çözüm hemen ameliyat değildir. Hastada
a. Kuvvet kaybı
b. His kaybı
c. Reflekslerde azalma ve kayıp yoksa cerrahiye hemen başvurulmaz.
Bu aşamada fizik tedavi ya da algolojinin uyguladığı girişimsel yöntemler uygulanır. Ağrı ön planda ise önce girişimsel yöntemlerle ağrı azaltılır veya dindirilir, daha sonra fizik tedavi ve rehabilitasyona geçilir. Bel ve boyun fıtığı tedavisinde kullanılan girişimsel yöntemler şunlardır:
a. Sinir köküne baskı olan bölgeye görüntüleme altında steroid enjeksiyonu
b. Disk içi elektrotermal tedavi
c. Nükleoplasti.
Bu yöntemler girişimsel yöntemler bölümünde anlatılmıştır.
Hastada kalıcı his kaybı, kuvvet kaybı ve refleks kayıp meydana gelirse o zaman
cerrahiye başvurulması gerekir.
Hasta düzeldikten sonra da bel egzersizleri ve koruyucu tedavi ile kendine
dikkat etmelidir.
1. Bulging: Çemberde aynı parmağınız yandığı zaman biriken su gibi bir ödem meydana gelir. Bu ödem sinire baskı yaparak ağrıya neden olur.
2. Protrüzyon: Eski tip otomobil lastiklerinde olduğu gibi bu çemberde bir baloncuk oluşur ve sinire baskı yapar. Birinciden daha ciddi bir durumdur.
3. Ekstriizyon: Çember artık yırtılır ve diskin içindeki jelatinli madde sinirlerin olduğu bölgeye doğru yayılır. Çemberde bu değişikliklerin meydana gelme riski kilo, yaş, uzun boy, ağır kaldırma, ağır spor gibi etkenlere bağlı olarak artar. Bu oluşumların her üçü de ağrıya neden olur. Sık görülen bulgular
a. Bel veya boyun bölgesinde tutulan sinir dağılımında ağrı
b. Hareketle, öksürmekle, öne eğilmekle artan ağrı
c. Tutulan kol veya bacakta olayın şiddetine göre his kaybı
d. Kuvvet kaybı
e. Refleks kayıp
Sinirler omurilikten çıktıklara bölgelere göre dağılırlar. Bu nedenle hem bel hem boyun fıtığında ağrı ve his kaybı baskı altında kalan sinire göre değişir.
Disk hernisinin tanısı nasıl konur:
Disk hernisi, bel veya boyun fıtığının tanısının konmasında en önemli unsur hastanın klinik muayenesidir. Daha sonra görüntüleme yöntemlerinden yararlanılır. Ne yazık ki teknolojinin ve görüntüleme yöntemlerinin gelişmesi birçok yanlış tedavi yaklaşımını da beraberinde getirmiştir. Sadece görüntüleme, MR ya da Bilgisayarlı tomografi görüntüsüne bakarak tanı ve tedaviye gitmek son derece yanlıştır. Sonuçta tedavi edilecek olan MR görüntüsü değil hastadır.
Disk hernisinin tanısında kullanılan yöntemler şunlardır.
Omurganın radyolojik görüntüsü: ağrı nedeninin kemik dokuda bir bozukluğa, kırığa ya da başka bir nedene bağlı olduğunu gösterir.
MR: Manyetik rezonans görüntüleme olayın bir bel fıtığı ya da eklemlerden kaynaklandığını en iyi gösteren yöntemdir. Özellikle yumuşak doku daha iyi görünür.
Bilgisayarlı tomografi: MR imkanı yoksa kullanılabilir. Kemik dokuyu MR dan daha iyi gösterebilir.
EMG: Sinirlerde meydana gelen harabiyeti ölçmek için kullanılır.
Miyelografi: MR ve BT yokken daha çok kullanılırdı. Boyalı maddenin beyin omurilik sıvısına verilmesini takiben film çekilmesidir.
Diskografi: Disk içine boyalı madde vererek disk içindeki değişiklikleri görmeye yarar.
Bel Fıtığı Tedavi
Bel fıtığının tedavisi sadece ağrının şiddetine göre değil, diğer bulgularla birlikte değerlendirilerek yürütülür. Hastada sadece ağrı varsa o zaman öncelikle yatak istirahatı, ağrılı bölgeye buz tatbiki gibi basit yöntemlerle başlanır. Başlangıçta sadece basit ağrı kesiciler kullanılır. Yetmediği taktirde kas gevşeticiler eklenir. Akut dönemde iki haftaya kadar varan yatak istirahatı eklenmelidir. Daha fazla yatak istirahatı doğru değildir. Bir çok hastada akut ağrı dönemi bu iki hafta içinde geriler. Gerilemediği taktirde çözüm hemen ameliyat değildir. Hastada
a. Kuvvet kaybı
b. His kaybı
c. Reflekslerde azalma ve kayıp yoksa cerrahiye hemen başvurulmaz.
Bu aşamada fizik tedavi ya da algolojinin uyguladığı girişimsel yöntemler uygulanır. Ağrı ön planda ise önce girişimsel yöntemlerle ağrı azaltılır veya dindirilir, daha sonra fizik tedavi ve rehabilitasyona geçilir. Bel ve boyun fıtığı tedavisinde kullanılan girişimsel yöntemler şunlardır:
a. Sinir köküne baskı olan bölgeye görüntüleme altında steroid enjeksiyonu
b. Disk içi elektrotermal tedavi
c. Nükleoplasti.
Bu yöntemler girişimsel yöntemler bölümünde anlatılmıştır.
Hastada kalıcı his kaybı, kuvvet kaybı ve refleks kayıp meydana gelirse o zaman
cerrahiye başvurulması gerekir.
Hasta düzeldikten sonra da bel egzersizleri ve koruyucu tedavi ile kendine
dikkat etmelidir.
Bel Agrisi ve Bel Fitigi Egzersizleri
Egzersizler bel ağrısında rehabilitasyon girişimlerinin önemli bir parçasıdır. Egzersizler, en azından yürüme şeklinde sporlar, genel uyumu artırarak kişinin enerji üretim potansiyelinin çoğalmasını ve ani ağır fiziksel aktivitelerde zorlanma riskinin azalmasını sağlarlar. Egzersizle kas ve bağlarda esnekliğin artışının sağlanması bel ağrısının ilk atağının önlenmesinde de yararlıdır. Egzersiz sonucu fiziksel uyumun artması ile ağrının azalması arasında doğrudan bağlantı vardır.
Bel ağrısında egzersizlerin etkileri aşağıda sıralanmıştır:
Ağrıyı azaltmak
Zayıf kasları güçlendirmek
Omurlar çevresindeki dokularda mekanik yüklenmeyi azaltmak
Genel fiziksel uyumu artırarak olası zorlanmaları önlemek
Postürü düzeltmek
Omurların hareketliliğini artırmak
Yapılan araştırmalarda egzersizlerin bel ağrılı hastalarda davranış biçimini değiştirdiğini, kemik, bağ ve kas direncini artırdığını, eklem kıkırdağı ve diskte beslenmeyi artırdığını göstermektedir.
Bel Ağrısında Egzersizler Başlıca Üç Grupta Toplanabilir
Hareketlendirme egzersizleri
Güçlendirme egzersizleri
Germe egzersizleri
Bunun dışında fiziksel uyumu artıran egzersizler gerek bel ağrısından iyileşme döneminde gerekse önleyici olarak her zaman önerilmektedir. Burada önemli olan doktorun kasları tek tek muayene etmesi, postürü izlemesi ve zayıf kaslara güçlendirme, kısa kaslara germe egzersizlerini vermesidir. Germe egzersizlerinde en iyi süre 15-120 saniye arasındadır. Bu egzersizler uzun süren kas spazmlarında da etkilidir. Germe sonucu, kasta oluşan uzama ile kas hücresine giden kan akımının artışı ile kılcal damarlarda genişleme olur ve kas hücresine giden kan akımı artar, kaslara oksijen gelir. Güçlendirme egzersizleri ise, özellikle kronik bel ağrısında gelişen kondisyon kaybında etkilidir. Güçlendirme egzersizlerinde kasın aşırı yüke karşı tek başına kasılması yerine değişik yüklere karşı tekrarlayan kasılımlarından oluşan dayanıklılık egzersizlerinin verilmesi daha yararlıdır.
Bu egzersizlerden sonra işlevsel egzersizler verilmelidir. Bunlar kişinin çalıştığı ortam içinde yapması gereken vücut hareketleri göz önüne alınarak verilir. Örneğin; devamlı eğilme ağır kaldırma gibi fonksiyonu olanlarda giderek artan ağırlıkta kutuları kaldırma gibi egzersizler kullanılabilir. Sağlıklı bir bele sahip olmak için kişinin devamlı egzersiz yapması, iyi vücut mekaniği geliştirmesi, dengeli bir postürü devamlı koruması gereklidir. Bu nedenle egzersizler ağrıyı gideren, normal fonksiyonu restore eden ve genel uyumu artıran egzersizler olmak üzere üç özel gruba ayrılabilir. Ağrıyı gideren egzersizler sırtüstü yatarak öne doğru kalkmaya çalışmak, yüzüstü yatarken geriye kalkmaya çalışmak gibi egzersizlerdir. İşlevin yeniden sağlanması için bunlara ek olarak baldır kaslarına ve kalça kaslarına germe, oturarak ve yan yatarak dönme egzersizleri verilir. Genel uyumu artıran egzersizler ise yürüme ve yüzmedir.
Bel ağrısında Bel Okulları'nın etkinliği
Bel okulunun amacı kişilere belleri ile ilgili temel bilgileri vermek, sağlıklı bir bele sahip olmak için neler yapılacağını öğretmek, bellerinin sorumluluğunu almalarını sağlamak, bel zorlanmalarının hangi mekanizmalarla geliştiğini anlatmak, günlük yaşamlarında bellerini korumak için hareketlerini nasıl yapacaklarını öğretmektir. Bel okullarında eğitimin esas olmasına karşın her okulda kişilere bir egzersiz programı verilmekte, postürün nasıl düzeltileceği ve düzgün postürün nasıl korunacağı anlatılmaktadır. Bel okulu fikri 1960'lı yıllarda önce İsveç'te doğmuş ve bu okullar 1970'li yıllarda önce Avrupa'da ve sonra dünyada yayılmıştır. Bu okullarda verilen eğitimle hasta problemine olumlu yaklaşmayı öğrenmekte, yanlış bilgilerden arınmakta ve aynı eğitimle verilen gevşeme yöntemleri ile mobilite ve güç artırıcı egzersizleri istekle yapar duruma gelmektedir. Bel okullarının eğitim programında aşağıdaki konuların bulunması gereklidir:
Bel bölgesinin basit anatomisi
Basit uygulamalı vücut mekaniği
Çalışma ve istirahat dönemlerinde düzgün postürün korunması için görsel eğitim
Ergonomik öneriler ve tartışma
Gevşeme
Egzersizler
Korunma yöntemleri
Dünyada bel okullarının eğitim programlarında yukarıdaki konuların esas olarak alınmasına karşın, her bel okulu modelinde üzerinde önemle durulan konular ve eğitimin ağırlık kazandığı dersler farklılıklar göstermektedir. Okul eğitim programı ve süresindeki bu farklılıklar, okula alınan kişilerin özelliklerindeki değişiklikler okulların etkinliği konusundaki araştırmaların sonuçlarının yorumlanmasını güçleştirmektedir.
Bel okullarının başarısı aşağıdaki dört maddede özetlenebilir:
Fiziksel kapasiteyi artırma
İş koşullarındaki fiziksel zorlamalarla baş edebilir hale gelme
Psikolojik durumu düzeltme ve kronik ağrı, yetmezlik ile beraber görülen depresyonu azaltma
Belin esnekliğini artırma, bel koruma prensiplerini öğreterek ağrı tekrarlarının daha hafif geçirilmesini sağlama veya tekrarlan önleme
Bel ağrısından korunmada özel hareketler
Cisimleri kaldırma
1. Kaldırmadan önce düşünün ve planlayın.
2. Kaldıracağınız cismin ağırlığını tahmin edin.
3. Asla çok ağır bir cismi kaldırmayın.
4. Cismin üzerine eğilirken belinizin eğriliğini koruyun ve dizlerinizi bükerek eğilin.
5. Yükü mümkün olduğunca kendinize yakın tutun.
6. Sırtınızı kavisli tutun ilk olarak başınızı kaldırın.
7. Dönmeniz gerekiyorsa, vücudunuzla değil, ayaklarınızla dönün.
8. Asla cisimleri çekmeyin veya belinizi döndürmeyin.
9. Belinizin esnekliğini koruyarak yükü yere koyun.
Ayakta durma ve yürüme
İş yerinde uzun süre ayakta çalışma durumu:
Ağrılarınız geçip yeniden işinize başladığınızda bel bölgenizi sürekli eğmekten sakının. Zaman zaman kollarınızı gövdenize destek olarak kullanın. Bir ayağınızın altına mutlaka bir yükseklik koyun.
Dikilirken
Beliniz düz olarak ayakta durmaya çalışın. Ayakta çalışırken beldeki çöküklüğü hafifletmek için ayak iskemlesi kullanın. Dizlerinizi bükmeden öne doğru eğilmeyin. Bayanlar için orta yükseklikteki topuklar beli daha az zorlar. Topuksuz ayakkabılardan sakının.
Ayakta duruş ve yürüyüş
Sırtınızı duvara dayayın, topuklarınız ve omuzlarınız duvara temas etsin. Tüm omurganızı da duvara yaslamaya çalışın. Kısa bir süre sonra bu egzersiz sayesinde yürüyeceksiniz.
Yürürken vücut ağırlığınızı ayak parmaklarınız üzerinde değil, normalde olduğu gibi topuklarınız üzerinde taşımaya özen gösterin.
Oturuş pozisyonu
Tercihen kollu bir sandalye ya da koltuk seçin. Dizlerinizi kalçanızdan daha yukarıda tuttuğunuz bir oturuş pozisyonunu tercih edin. Arabada koltuğunuzu rahat bir pozisyon elde edene kadar ayarlayın. Bu genellikle 100o-120o'dir. Küçük bir yastıkla belinizi destekleyin.
Günlük işlerde beli koruma
Egzersizler bel ağrınıza yardımcı olmak için planlanmıştır. Aşağıda görülenler arasında doktorunuzun size önereceği egzersizleri yapın ve ağrıya neden olursa hemen haber verin. Başlangıçta günde bir defa yapın ve her hareketi 5 kez tekrarlayın. Birkaç günde bir tekrarlayın. Birkaç günde bir tekrar sayısını art-tırın ve günde 2 defa her hareketi 10 kez tekrarlar hale gelin. Hareket pozisyonunda 5'e kadar sayın (5 saniye) gevşeme durumunda 10'a kadar sayın (10 saniye).
Bel egzersizleri
Gevşeme egzersizleri
Beliniz düz, dizleriniz kıvrık, tabanlarınız zemine dayanmış olarak sert bir yere yatın. İsterseniz dizlerinizin altına yastık koyun. Derin bir soluk alın ve karnınızın şiştiğini hissedin. Derin soluk verirken karnınızı kasın ve bel ve poponuzu yere itin. Solukları ağzınızdan alın ve her soluk alıp vermeden sonra bütün vücudunuzu gevşetin.
Hareketi 5 defa tekrarlayın. Bel ağrınızı azaltmak için gün boyunca 10 dakikalık sürelerde istirahat edin.
Ölçülü dinlenme egzersizi
Sırt üstü yatıp, ayaklarınızın altına 2 ya da 3 yastık koyun bu şekilde dinlenin. Günde en az 10 dakika bu şekilde dinlenin. Dikkat: Bu yatış şekli bacaklarınızı ağrıtmamalıdır.
Askı egzersizi
Kendinizi kollarınızdan herhangi bir yere asarak sarkıtın ve tüm vücut kaslarınızı rahatlatıp, gevşetin. Kalabildiğiniz sürece asılı kalın. Sonunda dikkatli bir şekilde ve zıplamadan inin.
Mobilizasyon egzersizleri
4 ayak durumunda sert bir zemin üzerinde durun. Önce başınızı hafif öne eğerek sırt ve belinizi kaldırın. Dirsekleriniz düz durumda ve el ayaları yerde tam temasta olmalıdır. Sonra başınızı hafif yukarı kaldırırken sırt ve belinizi çukurlaştırın. Hareketi 5 defa tekrarlayın.
Kalça üzerinde kayma hareketi
Alçak bir masa veya tabureye oturun. Belinizi önce dik duruma getirin daha sonra serbest bırakın ve bu egzersizi tekrarlayın. Sizin için en uygun ve rahat pozisyonu, egzersizi yaparken bulmaya çalışın.
Omuz-bel egzersizi
Sırtüstü düz bir zemine uzanın. Sırtınızı yere tamamen temas ettirin, sonra kalçanızı ve sırtınızı yerden yavaşça kaldırın. Aynı hareketi ters yönde bir bütün halinde tekrarlayın. Bu egzersiz tamamen ağrısız bir şekilde yapılmalı ve kas gücü çok düşük bir düzeyde kullanılmalıdır.
Germe güçlendirme egzersizleri
Kısmi doğrulma
Düz bir zemin üzerine, dizleriniz kıvrık ve ayaklarınız zemine dayalı olarak yatın. Çenenizi göğsünüze değdirin ve karın kaslarınızı kullanarak başınızı ve omuzlarınızı yavaşça kaldırın. Doğrulurken nefesinizi verin ve dizlerinize değmeyin. Bu arada karın kaslarınızın çalıştığından, boyun kaslarınızın kasılmadığına emin olmalısınız. Egzersiz sırasında nefesinizi tutmayın. Daha sonra sırtüstü uzanıp gevşeyin.
Her iki diz göğse
Sırt üstü, dizleriniz kıvrık ve ayaklarınız zemine dayalı olarak yatın. Ellerinizle dizlerinizi kavrayın ve ağrının izin verdiği kadar göğsünüze doğru çekin. Bu egzersizi yaparken başınızı kaldırmayın ve başlangıç pozisyonuna dönerken bacaklarınızı düz uzatın.
Omurga kaslarını güçlendirici egzersiz
Ayağa kalkıp (sırtınızı duvara dayayın ya da dayamayın) çenenizi öne doğru, karnınızı içeriye çekerek, ayaklarınızı yerden kaldırmadan vücudunuzu uzatmaya çalışın. Bu egzersizi 5 kere tekrarlayın.
Ayakta germe egzersizi
Sırt duvara dayalı olarak ayakta durun. Eller kalçanın iki kenarına yapışık bir şekilde yavaşça dizleri kırıp kendinizi aşağıya doğru kaydırın. Bu egzersizi yaparken sırtınızın duvar ile temasını kesmeyin. Daha sonra kendinizi yukarıya doğru kaydırarak egzersizi tamamlayın.
Sırt kaslarını çalıştırma güçlendirme egzersizleri
Yüzüstü yatın. Her iki elinizi omuzlarınızın altında yere bastırır pozisyonda yerleştirin. Dirseklerinizi dikleştirin ve vücudunuzun üst yarısını ağrının izin verdiği kadar yükseltin. Bunu yaparken kalçalarınız ve bacaklarınızı gevşek tutarak belinizin çukurlaşmasına izin verin. Daha sonra dirseklerinizi kıvırarak tekrar yüzüstü başlangıç pozisyonuna dönün.
İlerleyen sayfalarda bel bakımının çeşitli ilkeleri açıklanmıştır. Temel ilkeler aşağıdaki biçimde sıralanabilir:
1. Belin normal eğriliğini korumaya çalışın.
2. Hareketlerinizi önceden planlayın.
3. Belinizi zorlamayın, gerektiğinde yardım isteyin.
4. Uzun süre aynı durumda kalmayın.
5. Ayakta dururken veya yük kaldırırken geniş bir alana dayanın.
6. Belinizle değil, ayaklarınızda dönün.
7. Günlük hareketlerde veya yük kaldırırken karın kaslarınızı gergin tutun.
8. Yük kaldırırken veya yük taşırken, cisimleri kendinize yakın tutun.
9. Belinizle değil, bacaklarınızla kaldırın.
10. Herhangi bir konuda kuşkuya düşerseniz hekiminize danışın.
Yukarıdaki ilkeleri kavrar ve günlük hareketlerinizde kullanırsanız belinize binen yükü azaltır ve iyileşme sürecini hızlandırırsınız.
Bu rehber size durumunuzu zorlaştıran, kötüleştiren hareket biçimlerini anlamanıza, ağrınızı artırmadan birçok günlük hareketleri yapmanızı sağlayacak seçenekleri gösterecektir. Belinizin sağlıklı olmasının temel kurallarından birisi omurga eğriliğini dengeli bir biçimde sürdürmektedir. Bu eğriliklerden birisi düzleşir ya da eğriliği artarsa, bütün omurganın dengesi bozulur ve bele aşırı yük biner.
Belinizdeki sorunların çoğunun basit bir kaza sonucu ortaya çıkmadığı unutulmamalıdır. Ağrı ani bir eğilme ya da yük kaldırma sonucu ortaya çıkabilir. Buna rağmen birçok etkenin bir araya gelmesiyle oluşur. Beldeki bozukluklar en çok
i. Kötü duruş
ii. Vücut dengesinin bozulması
iii. Stresli yaşam ve çalışma alışkanlıkları
iv. Esnekliğin azalması
v. Fiziksel uyumda genel düşüş sonucu ortaya çıkar.
Birkaç istisna dışında, bel sorunları aylar hatta yıllar boyu omurgaya binen yük sonucu ortaya çıkar. Bu etkenler iş ya da evdeki hareketler süresince birikim yaratır. Bu nedenle hareketlerin bilinçli olarak yapılması gerekir. Hareketlerinizi sürekli olarak kontrol altında tuttuğunuz ve bilinçli olarak yaptığınız taktirde hem iyileşme süreci kısalacak hem de yeniden bel ağrısı ile karşı karşıya gelme olasılığınız azalacaktır
Bel ağrısında egzersizlerin etkileri aşağıda sıralanmıştır:
Ağrıyı azaltmak
Zayıf kasları güçlendirmek
Omurlar çevresindeki dokularda mekanik yüklenmeyi azaltmak
Genel fiziksel uyumu artırarak olası zorlanmaları önlemek
Postürü düzeltmek
Omurların hareketliliğini artırmak
Yapılan araştırmalarda egzersizlerin bel ağrılı hastalarda davranış biçimini değiştirdiğini, kemik, bağ ve kas direncini artırdığını, eklem kıkırdağı ve diskte beslenmeyi artırdığını göstermektedir.
Bel Ağrısında Egzersizler Başlıca Üç Grupta Toplanabilir
Hareketlendirme egzersizleri
Güçlendirme egzersizleri
Germe egzersizleri
Bunun dışında fiziksel uyumu artıran egzersizler gerek bel ağrısından iyileşme döneminde gerekse önleyici olarak her zaman önerilmektedir. Burada önemli olan doktorun kasları tek tek muayene etmesi, postürü izlemesi ve zayıf kaslara güçlendirme, kısa kaslara germe egzersizlerini vermesidir. Germe egzersizlerinde en iyi süre 15-120 saniye arasındadır. Bu egzersizler uzun süren kas spazmlarında da etkilidir. Germe sonucu, kasta oluşan uzama ile kas hücresine giden kan akımının artışı ile kılcal damarlarda genişleme olur ve kas hücresine giden kan akımı artar, kaslara oksijen gelir. Güçlendirme egzersizleri ise, özellikle kronik bel ağrısında gelişen kondisyon kaybında etkilidir. Güçlendirme egzersizlerinde kasın aşırı yüke karşı tek başına kasılması yerine değişik yüklere karşı tekrarlayan kasılımlarından oluşan dayanıklılık egzersizlerinin verilmesi daha yararlıdır.
Bu egzersizlerden sonra işlevsel egzersizler verilmelidir. Bunlar kişinin çalıştığı ortam içinde yapması gereken vücut hareketleri göz önüne alınarak verilir. Örneğin; devamlı eğilme ağır kaldırma gibi fonksiyonu olanlarda giderek artan ağırlıkta kutuları kaldırma gibi egzersizler kullanılabilir. Sağlıklı bir bele sahip olmak için kişinin devamlı egzersiz yapması, iyi vücut mekaniği geliştirmesi, dengeli bir postürü devamlı koruması gereklidir. Bu nedenle egzersizler ağrıyı gideren, normal fonksiyonu restore eden ve genel uyumu artıran egzersizler olmak üzere üç özel gruba ayrılabilir. Ağrıyı gideren egzersizler sırtüstü yatarak öne doğru kalkmaya çalışmak, yüzüstü yatarken geriye kalkmaya çalışmak gibi egzersizlerdir. İşlevin yeniden sağlanması için bunlara ek olarak baldır kaslarına ve kalça kaslarına germe, oturarak ve yan yatarak dönme egzersizleri verilir. Genel uyumu artıran egzersizler ise yürüme ve yüzmedir.
Bel ağrısında Bel Okulları'nın etkinliği
Bel okulunun amacı kişilere belleri ile ilgili temel bilgileri vermek, sağlıklı bir bele sahip olmak için neler yapılacağını öğretmek, bellerinin sorumluluğunu almalarını sağlamak, bel zorlanmalarının hangi mekanizmalarla geliştiğini anlatmak, günlük yaşamlarında bellerini korumak için hareketlerini nasıl yapacaklarını öğretmektir. Bel okullarında eğitimin esas olmasına karşın her okulda kişilere bir egzersiz programı verilmekte, postürün nasıl düzeltileceği ve düzgün postürün nasıl korunacağı anlatılmaktadır. Bel okulu fikri 1960'lı yıllarda önce İsveç'te doğmuş ve bu okullar 1970'li yıllarda önce Avrupa'da ve sonra dünyada yayılmıştır. Bu okullarda verilen eğitimle hasta problemine olumlu yaklaşmayı öğrenmekte, yanlış bilgilerden arınmakta ve aynı eğitimle verilen gevşeme yöntemleri ile mobilite ve güç artırıcı egzersizleri istekle yapar duruma gelmektedir. Bel okullarının eğitim programında aşağıdaki konuların bulunması gereklidir:
Bel bölgesinin basit anatomisi
Basit uygulamalı vücut mekaniği
Çalışma ve istirahat dönemlerinde düzgün postürün korunması için görsel eğitim
Ergonomik öneriler ve tartışma
Gevşeme
Egzersizler
Korunma yöntemleri
Dünyada bel okullarının eğitim programlarında yukarıdaki konuların esas olarak alınmasına karşın, her bel okulu modelinde üzerinde önemle durulan konular ve eğitimin ağırlık kazandığı dersler farklılıklar göstermektedir. Okul eğitim programı ve süresindeki bu farklılıklar, okula alınan kişilerin özelliklerindeki değişiklikler okulların etkinliği konusundaki araştırmaların sonuçlarının yorumlanmasını güçleştirmektedir.
Bel okullarının başarısı aşağıdaki dört maddede özetlenebilir:
Fiziksel kapasiteyi artırma
İş koşullarındaki fiziksel zorlamalarla baş edebilir hale gelme
Psikolojik durumu düzeltme ve kronik ağrı, yetmezlik ile beraber görülen depresyonu azaltma
Belin esnekliğini artırma, bel koruma prensiplerini öğreterek ağrı tekrarlarının daha hafif geçirilmesini sağlama veya tekrarlan önleme
Bel ağrısından korunmada özel hareketler
Cisimleri kaldırma
1. Kaldırmadan önce düşünün ve planlayın.
2. Kaldıracağınız cismin ağırlığını tahmin edin.
3. Asla çok ağır bir cismi kaldırmayın.
4. Cismin üzerine eğilirken belinizin eğriliğini koruyun ve dizlerinizi bükerek eğilin.
5. Yükü mümkün olduğunca kendinize yakın tutun.
6. Sırtınızı kavisli tutun ilk olarak başınızı kaldırın.
7. Dönmeniz gerekiyorsa, vücudunuzla değil, ayaklarınızla dönün.
8. Asla cisimleri çekmeyin veya belinizi döndürmeyin.
9. Belinizin esnekliğini koruyarak yükü yere koyun.
Ayakta durma ve yürüme
İş yerinde uzun süre ayakta çalışma durumu:
Ağrılarınız geçip yeniden işinize başladığınızda bel bölgenizi sürekli eğmekten sakının. Zaman zaman kollarınızı gövdenize destek olarak kullanın. Bir ayağınızın altına mutlaka bir yükseklik koyun.
Dikilirken
Beliniz düz olarak ayakta durmaya çalışın. Ayakta çalışırken beldeki çöküklüğü hafifletmek için ayak iskemlesi kullanın. Dizlerinizi bükmeden öne doğru eğilmeyin. Bayanlar için orta yükseklikteki topuklar beli daha az zorlar. Topuksuz ayakkabılardan sakının.
Ayakta duruş ve yürüyüş
Sırtınızı duvara dayayın, topuklarınız ve omuzlarınız duvara temas etsin. Tüm omurganızı da duvara yaslamaya çalışın. Kısa bir süre sonra bu egzersiz sayesinde yürüyeceksiniz.
Yürürken vücut ağırlığınızı ayak parmaklarınız üzerinde değil, normalde olduğu gibi topuklarınız üzerinde taşımaya özen gösterin.
Oturuş pozisyonu
Tercihen kollu bir sandalye ya da koltuk seçin. Dizlerinizi kalçanızdan daha yukarıda tuttuğunuz bir oturuş pozisyonunu tercih edin. Arabada koltuğunuzu rahat bir pozisyon elde edene kadar ayarlayın. Bu genellikle 100o-120o'dir. Küçük bir yastıkla belinizi destekleyin.
Günlük işlerde beli koruma
Egzersizler bel ağrınıza yardımcı olmak için planlanmıştır. Aşağıda görülenler arasında doktorunuzun size önereceği egzersizleri yapın ve ağrıya neden olursa hemen haber verin. Başlangıçta günde bir defa yapın ve her hareketi 5 kez tekrarlayın. Birkaç günde bir tekrarlayın. Birkaç günde bir tekrar sayısını art-tırın ve günde 2 defa her hareketi 10 kez tekrarlar hale gelin. Hareket pozisyonunda 5'e kadar sayın (5 saniye) gevşeme durumunda 10'a kadar sayın (10 saniye).
Bel egzersizleri
Gevşeme egzersizleri
Beliniz düz, dizleriniz kıvrık, tabanlarınız zemine dayanmış olarak sert bir yere yatın. İsterseniz dizlerinizin altına yastık koyun. Derin bir soluk alın ve karnınızın şiştiğini hissedin. Derin soluk verirken karnınızı kasın ve bel ve poponuzu yere itin. Solukları ağzınızdan alın ve her soluk alıp vermeden sonra bütün vücudunuzu gevşetin.
Hareketi 5 defa tekrarlayın. Bel ağrınızı azaltmak için gün boyunca 10 dakikalık sürelerde istirahat edin.
Ölçülü dinlenme egzersizi
Sırt üstü yatıp, ayaklarınızın altına 2 ya da 3 yastık koyun bu şekilde dinlenin. Günde en az 10 dakika bu şekilde dinlenin. Dikkat: Bu yatış şekli bacaklarınızı ağrıtmamalıdır.
Askı egzersizi
Kendinizi kollarınızdan herhangi bir yere asarak sarkıtın ve tüm vücut kaslarınızı rahatlatıp, gevşetin. Kalabildiğiniz sürece asılı kalın. Sonunda dikkatli bir şekilde ve zıplamadan inin.
Mobilizasyon egzersizleri
4 ayak durumunda sert bir zemin üzerinde durun. Önce başınızı hafif öne eğerek sırt ve belinizi kaldırın. Dirsekleriniz düz durumda ve el ayaları yerde tam temasta olmalıdır. Sonra başınızı hafif yukarı kaldırırken sırt ve belinizi çukurlaştırın. Hareketi 5 defa tekrarlayın.
Kalça üzerinde kayma hareketi
Alçak bir masa veya tabureye oturun. Belinizi önce dik duruma getirin daha sonra serbest bırakın ve bu egzersizi tekrarlayın. Sizin için en uygun ve rahat pozisyonu, egzersizi yaparken bulmaya çalışın.
Omuz-bel egzersizi
Sırtüstü düz bir zemine uzanın. Sırtınızı yere tamamen temas ettirin, sonra kalçanızı ve sırtınızı yerden yavaşça kaldırın. Aynı hareketi ters yönde bir bütün halinde tekrarlayın. Bu egzersiz tamamen ağrısız bir şekilde yapılmalı ve kas gücü çok düşük bir düzeyde kullanılmalıdır.
Germe güçlendirme egzersizleri
Kısmi doğrulma
Düz bir zemin üzerine, dizleriniz kıvrık ve ayaklarınız zemine dayalı olarak yatın. Çenenizi göğsünüze değdirin ve karın kaslarınızı kullanarak başınızı ve omuzlarınızı yavaşça kaldırın. Doğrulurken nefesinizi verin ve dizlerinize değmeyin. Bu arada karın kaslarınızın çalıştığından, boyun kaslarınızın kasılmadığına emin olmalısınız. Egzersiz sırasında nefesinizi tutmayın. Daha sonra sırtüstü uzanıp gevşeyin.
Her iki diz göğse
Sırt üstü, dizleriniz kıvrık ve ayaklarınız zemine dayalı olarak yatın. Ellerinizle dizlerinizi kavrayın ve ağrının izin verdiği kadar göğsünüze doğru çekin. Bu egzersizi yaparken başınızı kaldırmayın ve başlangıç pozisyonuna dönerken bacaklarınızı düz uzatın.
Omurga kaslarını güçlendirici egzersiz
Ayağa kalkıp (sırtınızı duvara dayayın ya da dayamayın) çenenizi öne doğru, karnınızı içeriye çekerek, ayaklarınızı yerden kaldırmadan vücudunuzu uzatmaya çalışın. Bu egzersizi 5 kere tekrarlayın.
Ayakta germe egzersizi
Sırt duvara dayalı olarak ayakta durun. Eller kalçanın iki kenarına yapışık bir şekilde yavaşça dizleri kırıp kendinizi aşağıya doğru kaydırın. Bu egzersizi yaparken sırtınızın duvar ile temasını kesmeyin. Daha sonra kendinizi yukarıya doğru kaydırarak egzersizi tamamlayın.
Sırt kaslarını çalıştırma güçlendirme egzersizleri
Yüzüstü yatın. Her iki elinizi omuzlarınızın altında yere bastırır pozisyonda yerleştirin. Dirseklerinizi dikleştirin ve vücudunuzun üst yarısını ağrının izin verdiği kadar yükseltin. Bunu yaparken kalçalarınız ve bacaklarınızı gevşek tutarak belinizin çukurlaşmasına izin verin. Daha sonra dirseklerinizi kıvırarak tekrar yüzüstü başlangıç pozisyonuna dönün.
İlerleyen sayfalarda bel bakımının çeşitli ilkeleri açıklanmıştır. Temel ilkeler aşağıdaki biçimde sıralanabilir:
1. Belin normal eğriliğini korumaya çalışın.
2. Hareketlerinizi önceden planlayın.
3. Belinizi zorlamayın, gerektiğinde yardım isteyin.
4. Uzun süre aynı durumda kalmayın.
5. Ayakta dururken veya yük kaldırırken geniş bir alana dayanın.
6. Belinizle değil, ayaklarınızda dönün.
7. Günlük hareketlerde veya yük kaldırırken karın kaslarınızı gergin tutun.
8. Yük kaldırırken veya yük taşırken, cisimleri kendinize yakın tutun.
9. Belinizle değil, bacaklarınızla kaldırın.
10. Herhangi bir konuda kuşkuya düşerseniz hekiminize danışın.
Yukarıdaki ilkeleri kavrar ve günlük hareketlerinizde kullanırsanız belinize binen yükü azaltır ve iyileşme sürecini hızlandırırsınız.
Bu rehber size durumunuzu zorlaştıran, kötüleştiren hareket biçimlerini anlamanıza, ağrınızı artırmadan birçok günlük hareketleri yapmanızı sağlayacak seçenekleri gösterecektir. Belinizin sağlıklı olmasının temel kurallarından birisi omurga eğriliğini dengeli bir biçimde sürdürmektedir. Bu eğriliklerden birisi düzleşir ya da eğriliği artarsa, bütün omurganın dengesi bozulur ve bele aşırı yük biner.
Belinizdeki sorunların çoğunun basit bir kaza sonucu ortaya çıkmadığı unutulmamalıdır. Ağrı ani bir eğilme ya da yük kaldırma sonucu ortaya çıkabilir. Buna rağmen birçok etkenin bir araya gelmesiyle oluşur. Beldeki bozukluklar en çok
i. Kötü duruş
ii. Vücut dengesinin bozulması
iii. Stresli yaşam ve çalışma alışkanlıkları
iv. Esnekliğin azalması
v. Fiziksel uyumda genel düşüş sonucu ortaya çıkar.
Birkaç istisna dışında, bel sorunları aylar hatta yıllar boyu omurgaya binen yük sonucu ortaya çıkar. Bu etkenler iş ya da evdeki hareketler süresince birikim yaratır. Bu nedenle hareketlerin bilinçli olarak yapılması gerekir. Hareketlerinizi sürekli olarak kontrol altında tuttuğunuz ve bilinçli olarak yaptığınız taktirde hem iyileşme süreci kısalacak hem de yeniden bel ağrısı ile karşı karşıya gelme olasılığınız azalacaktır
12 Ekim 2011 Çarşamba
Nöronlar ve Aksiyon Potansiyeli
Nöronlar ve
Aksiyon Potansiyeli
Nöronlar ve
Aksiyon Potansiyeli
Nöronlar (sinir hücreleri) ister duyu veya motor
isterse küçük veya büyük olsunlar, hepsi benzer
elektriksel ve kimyasal aktivitelere sahiptir. Nöronlar
bir kurumda çalışan bireylerin karar alma süreçlerinde
birlikte ve birbirleriyle yarışarak çalışmalarına benzer
şekilde, sinir sisteminin tüm durumlarını düzenlemek
için hem birlikte çalışırlar hem de birbirleri ile
yarışırlar. Aksonların gönderdiği kimyasal sinyaller
dendritlerce alınıp elektriksel sinyallere dönüştürülür
ve sinyalin gideceği yere iletilip iletilmeyeceğine karar
vermek üzere tüm diğer sinapslardan gelen elektriksel
sinyallere eklenir veya onlardan çıkarılır. Daha sonra
elektriksel potansiyeller, akson boyunca komşu nöronun
dendritleri üzerinde bulunan sinapslara doğru iletilirler
ve bu süreç aynen tekrarlanır.
Spinal motor nöron Piramidal hücre Beyincikteki Purkinje hücresi
Hücre Gövdesi
Hücre Gövdesi
Hücre Gövdesi Akson
Akson Akson
Dinamik nöron
Son bölümde anlattığımız gibi bir nöron dendritlerden,
bir hücre gövdesinden, bir akson ve sinaptik
sonlanmalardan oluşur. Bu yapılanma onun
fonksiyonlarının sinyallerin alınması, birleştirilmesi ve
iletilmesi şeklinde alt bölümlere ayrıldığını gösterir.
Kabaca söylemek gerekirse dendritler sinyalleri alır,
hücre gövdesi birleştirir ve aksonlar iletir. Aksonların
bilgiyi sadece bir yönde iletmeleri nedeniyle bu durum
polarizasyon olarak adlandırılır.
3 farklı tip nöron.
Dendritler Hücre Gövdesi Akson Sinaps
Alma Birleştirme İletme
Bir nöronla ilgili temel kavramlar.
Herhangi bir yapı gibi bu yapı da bir bütünlük taşımak
zorundadır. Nöronların yağsı maddeler içeren en
dıştaki hücre zarları, aksonlar ve dendritler içine
uzanan tübüler ve ipliksi protein çubuklarından oluşan
hücre iskeletinin etrafını sarar. Bu yapı, birazcık
tübüler iskeletin üzerine örtülerek gerilmiş bir çadıra
benzer. Bir nöronun farklı kısımları, kendisinin ve
komşularının aktivitesini yansıtacak şekilde bir
yeniden düzenlenim süreci ile sürekli hareket
halindedir. Dendritler yeni bağlantılar oluşturarak ve
daha önce olanları ortadan kaldırarak şekillerini
değiştirirler, aksonlar ise nöronların birbirleri ile
mücadelelerinde diğerlerine karşı biraz daha yüksek
sesle veya biraz daha yumuşak konuşmak (iletişim
kurmak) için yeni sonlanmalar oluştururlar.
Dendritik dikenler, bir nöronun dendritlerinden çıkan
küçük yumrulardır. Bunlar sinapsların bulunduğu noktalardır.
4
Nöronların içinde pek çok iç bölmeler vardır. Bunlar,
çoğunlukla hücre gövdesinde üretilen ve hücre iskeleti
boyunca taşınan proteinlerden oluşur. Dendritlerden
çıkan küçük yumrular dendritik dikenler olarak
adlandırılır. Bunları, dendritlere ulaşan aksonların
bağlantılarının çoğunu yaptıkları yerlerdir. Dikenlere
taşınan proteinler, nöronlarla ilgili bağlantıların
oluşturulması ve sürekliliğinin sağlanması için önemlidir.
Bu proteinler, sürekli devir halindedirler ve işlerini
bitirenler yenileri ile değiştirilirler. Bütün bu aktiviteler
için enerjiye ihtiyaç vardır ve hücre içinde bütün
faaliyetlerin yapılmasını sağlayan enerji fabrikaları
(mitokondriler) bulunur. Akson son uçları büyüme
faktörleri (growth faktörler) olarak adlandırılan
moleküllere de yanıtta bulunurlar. Bu faktörler, hücre
içine alınır ve nöronal genlerin ekspresyonunu
etkiledikleri ve böylece yeni proteinlerin üretileceği
hücre gövdesine taşınırlar. Bu faktörler, sinirin daha
uzun dendritler oluşturmasını sağlayabilir veya onun
biçimi veya fonksiyonunda diğer dinamik değişiklikler
oluşturabilirler. İnformasyon (bilgi), besin maddeleri ve
haberciler sürekli hücre gövdesine ve oradan dışarıya
taşınır.
Sinyal alma ve iletilmesine karar verme
Hücrenin sinyalleri alan tarafında bulunan dendritler,
diğer hücrelerden gelen aksonlar ile çok yakın temas
halindedir ve bunların her biri yaklaşık olarak metrenin
20 milyarda birine eşit aralıklarla birbirlerinden
ayrılmışlardır. Bir dendrit bir, birkaç veya binlerce
başka nöronla değme halinde olabilir. Bu bağlantı yerleri,
klasik Yunanca’da “kenetlenmek- el ele tutuşmak”
anlamına gelen kelimeden türetilerek sinaps olarak
adlandırılmıştır.
Serebral korteksteki hücrelerin üzerinde bulunan
sinapsların pek çoğu belli belirsiz olan sinyalleri
araştıran küçük mikrofonlar gibi dendritler üzerinden
çıkan dendritik dikenler üzerine konumlanmıştır. Bu
değme noktalarında sinir hücreleri arasındaki iletişim
sinaptik iletim olarak adlandırılır ve gelecek bölümde
anlatacağımız bir kimyasal süreci kapsar. Dendrit, akson
tarafından gönderilen ve kendisi ile akson arasındaki
boşluk boyunca hareket eden kimyasal habercilerden
birisini aldığında dendritik dikenlerde minyatür elektrik
akımları kurulur. Bu akımlar genellikle hücre içine
yönelen ve uyarma (eksitasyon) olarak adlandırılan veya
hücreden dışarıya doğru akabilen ve engelleme
(inhibisyon) olarak adlandırılan etkileri oluşturan
akımlardır. Bütün bu pozitif ve negatif akım dalgaları
dendritlerde toplanırlar ve hücre gövdesine doğru
yayılırlar. Bu akımlar çok büyük aktivite oluşturacak
şekilde birbirine eklenmezlerse sonunda yok olurlar ve
bundan başka bir şey olmaz. Bununla birlikte, bu akımlar
eşiği aşacak büyüklüğe ulaşırlarsa bu durumun
gerçekleştiği nöron, diğer nöronlara bir mesaj
gönderecektir.
Böylece, bir nöron gelen sinyalleri sürekli toplayan ve
çıkaran bir minyatür hesaplayıcı gibi davranır. Onun
toplayıp çıkardıkları diğer nöronlardan aldığı
mesajlardır. Bazı sinapslar, uyarma (eksitasyon)
diğerleri ise engelleme (inhibisyon) oluştururlar. Bu
sinyallerin duyum, düşünme ve hareketin temellerini
nasıl oluşturabildiği, büyük ölçüde sinirlerin içinde
bulundukları ağa bağlıdır.
Aksiyon potansiyeli
Bir nöronda oluşan sinyalin diğerine iletilmesi için
öncelikle akson boyunca ilerlemesi gerekir.
Nöronlar bunu nasıl yaparlar?
Yukarıdaki sorunun cevabı fiziksel ve kimyasal
gradyentlerde saklı olan enerjilerin kullanımına ve bu
kuvvetleri etkili bir biçimde eşleştirmeye bağlıdır.
Nöronların aksonları, aksiyon potansiyeli
olarak adlandırılan elektriksel pulsları iletir. Bu pulslar,
bir ip boyunca ilerleyen bir dalgada olduğu gibi sinir
lifleri boyunca ilerler. Bunun gerçekleşme nedeni, akson
zarında bulunan ve elektrikle yüklü iyonların geçmesine
izin vermek üzere açılıp kapanabilen iyon-kanallarıdır.
Bazı kanallar sodyum (Na+) iyonlarının geçmesine izin
verirken diğerleri potasyum (K+) iyonlarının geçmesine
izin verir. Kanallar hücre zarının elektriksel
depolarizasyonuna yanıt olarak açıldığında Na+ veya K+
iyonları, hücrenin içi ve dışındaki kimyasal ve elektriksel
gradyentleri terslendirecek şekilde bir akı oluştururlar.
5
Aksiyon potansiyeli
Aksiyon potansiyeli hücre gövdesinde başladığında ilk
önce açılan kanallar Na+ kanallarıdır. Sodyum iyonları
aniden hücre içine girmeye başlar ve milisaniyeler
içinde yeni bir denge kurulur. Hücre zarının iki tarafı
arasındaki potansiyel farkı bir anda 100 mV’a kadar
değişir. Zar potansiyeli, hücre içinde negatif (yaklaşık
-70 mV) olduğu değerden pozitif (yaklaşık + 30 mV)
olan bir değere değişir. Bu değişim K+ kanallarını açar,
neredeyse Na+ iyonlarının hücre içine akışındakine
yakın bir hızla potasyum iyonlarının hücre içinden
dışına akımını tetikleyerek içerdeki zar potansiyelinin
tekrar başlangıçtaki negatif değerine dönmesine
neden olur. Aksiyon potansiyeli, evinizdeki lambayı
açıp kapamanızdan daha kısa sürede olup biter.
Dikkate değecek kadar az iyon bunu oluşturmak üzere
hücre zarından geçer ve sitoplazma içindeki Na+ ve K+
iyonlarının konsantrasyonları, aksiyon potansiyeli
sırasında önemli ölçüde değişmez. Bununla birlikte,
uzun dönemli etkinliklerde bu iyonlar, görevi daha çok
sodyum iyonlarını dışarı atmak olan iyon pompaları ile
dengede tutulur. Bu durum, küçük bir sızıntıdan dolayı
teknesine su dolan bir yelkenlinin batmadan su
üstünde kalabilmesi için içeri giren suyun bir kovayla
boşaltılmasına benzetilebilir.
Aksiyon potansiyeli karmaşık olmakla birlikte
elektriksel bir olaydır. Sinir lifleri, yalıtılmış
tellerden çok daha az verimli olsa bile, elektriksel
iletkenlere benzer bir davranış gösterir ve böylece
bir noktada ortaya çıkan bir aksiyon potansiyeli, aktif
ve ona bitişik dinlenim durumundaki hücre zarları
arasında başka bir voltaj gradyenti yaratır. Böylece,
aksiyon potansiyeli sinir lifinin bir ucundan diğer
ucuna doğru yayılan bir depolarizasyon dalgası
şeklinde aktif olarak iletilmiş olur.
Aksiyon potansiyeli iletimini anlamanıza yardımcı
olabilecek benzer bir durum, bir ucu yakıldıktan sonra
parlayan bir havai fişek boyunca açığa çıkan enerjinin
yayılmasında görülür. İlk tutuşma, çok hızlı lokal
kıvılcımların aktivitesini tetikler (bu aksiyon
potansiyelinin oluştuğu yerdeki aksonda içeri ve dışarı
iyon akışına eşdeğerdir), fakat havai fişeğin parıldama
dalgasının bir baştan bir başa ilerlemesi çok daha
yavaşça olur. Sinir liflerinin bu müthiş özelliği, yorgun
zarın impuls oluşturma yeteneğini yeniden kazandığı
çok kısa bir sessizlik döneminden (refraktör dönem)
sonra, akson zarını yeni aksiyon potansiyelleri
oluşturmak için hazırlar.
Bu bilgilerin pek çoğu, bazı deniz canlılarında bulunan
çok büyük nöronlar ve bunların aksonları kullanılarak
yürütülen harika deneysel çalışmaların sonucunda 50
yıldan beri bilinmektedir. Bu nöronlara ait büyük
boyutlu aksonlar, bilim adamlarının elektriksel voltaj
değişimlerini ölçmeleri için onların içine küçücük
elektrotlar yerleştirmelerine olanak sağlamıştır.
Günümüzde, çok küçük bir zar parçasına ait voltajın
veya akımın belli bir değere kenetlenmesi (patchclamping)
olarak adlandırılan modern elektriksel
kayıtlama tekniği, sinirbilimcilere bütün nöron
tiplerindeki bireysel iyon kanallarından geçen iyon
hareketlerini inceleme olanağı sunmakta ve böylece
beynimizde olana benzer şekilde oluşan bu akımların
çok hassas ölçümlerini olanaklı kılmaktadır.
Aksonların yalıtımı
Bir çok aksonda, aksiyon potansiyeli yayılması oldukça
hızlı olmakla birlikte çok hızlı değildir. Diğerlerinde
ise aksiyon potansiyeli sinir boyunca sıçrayarak ilerler.
Bu ikinci durum, miyelin kılıfı olarak adlandırılan ve
Araştırmada Gelinen Son Nokta
Yukarıdaki sinir lifleri (aksonlar mor renkle gösterilmiştir),
onları çevrelerinden elektriksel olarak yalıtan Schwann
hücreleri (kırmızı) ile sarmalanmıştır. Renkler, yeni bulunan
bir protein kompleksini gösteren floresan ışık yayan
kimyasallardır. Bu protein kompleksinin bozulması kas
zayıflığına götüren kalıtsal bir hastalığa neden olur.
glial hücre zarlarının yayılmasıyla oluşan bir yağ
tabakasının, yalıtıcı örtü şeklinde aksonların etrafını
sarmalarıyla ortaya çıkar. Yeni araştırmalar, bizlere
miyelin kılıfını oluşturan proteinler hakkında bilgi
sağlamaktadır. Bu kılıf, iyonik akımların aksonda yanlış
yerden sızmasını engeller, fakat glial hücreler
aralarında küçük boşluklar bırakırlar. Aksondaki Na+ ve
K+ iyon kanalları bu boşluklarda yoğunlaşırlar. Kümelenen
bu iyon kanalları sinir boyunca sıçrayarak ilerleyen
aksiyon potansiyellerini güçlendiren ve devamlılığını
sağlayan amplifikatörler gibi işlev görürler. Bu çok hızlı
gerçekleşebilir. Gerçekte, miyelinli sinirlerde aksiyon
potansiyeli 100 m/s hızla ilerleyebilir.
Ne kadar sıklıkla oluşursa oluşsun aksiyon potansiyelinin
büyüklüğü değişmez ve kendine özgü ya hep ya hiç
karakteristik özelliğine sahiptir. Böylece, bir hücrede
bir uyaranın şiddeti ve süresinin kodlanabilmesi yalnızca
aksiyon potansiyellerinin frekansındaki değişimle
başarılabilir. Çok verimli aksonlar, saniyede 1000
aksiyon potansiyeli oluşturabilecek kadar yüksek
frekanslı impulsları iletebilirler.
Alan Hodgkin ve Andrew
Huxley, sinir impulsu iletim
mekanizmalarını ortaya
çıkarmaları nedeniyle Nobel
Ödülü kazandılar. Bu bilim
adamları, Plymouth Deniz
Biyolojisi Laboratuarında
yaptıkları çalışmalarında
mürekkep balığı “dev aksonunu”
kullandılar.
İnternet bağlantıları: http://psych.hanover.edu/Krantz/neurotut.html
6 http://www.neuro.wustl.edu/neuromuscular/
Dendritik Hücreler ve İmmünoterapi
Dendritik hücreler (DH) kemik iliğinden
farklılaşmış bir hücre ailesidir. Neredeyse tüm
dokularda bulunur ve antijen sunan bir hücre ağı
oluşturur. Yüzeyden projekte eden dendrit olarak
adlandırılan birçok uzun örümceksi sitoplazmik
uzantıları vardır. Dendritler ve diğer özellikleri bu
hücre ailesinin antijen prezentasyonunda ve T hücre
aktivasyonunda etkili olmasını sağlar. Uyarılmamış
T hücrelerini en etkili şekilde aktive eden hücre
grubudur.
Deri immün cevap için önemli bölgelerden
biridir. Epidermiste yerleşmiş antijen sunan
hücrelere Langerhans hücreleri (LH) denmektedir.
LH tüm epidermal hücrelerin %5’ini oluşturur.
Bakteryel ya da viral patojenlere bağlı lokal
inflamasyonda salgılanan faktörler (IL-2 ve IL-6 ) LH
leri aktive eder ve LH’ler kan yoluyla sekonder lenf
nodlarına giderler. Burada parmaksı çıkıntılar
gösteren tam diferansiye olmuş formlarına – interdigitating
dendritic cells – dönüşerek T hücre
bölgelerine (parakortekse) yerleşirler ve T
hücrelerini antijene özgül olarak aktive ederler. Özet
olarak DH’lerin görevi enfeksiyon bölgesinden
antijenleri sekonder lenf nodlarına taşımak ve
burada planlı bir şekilde bu antijen ve toksinlere
karşı özgül immün yanıt oluşmasını sağlamaktır. Bu
şekilde T hücrelerinin antijenle teması kolaylaşır.
Çünkü aktive olmamış T hücreleri 24 saatlik
periyotlarda periferal lenf sisteminde birkaç kez
dolaşır. DH’ler tarafından aktive edildikten sonra
dolaşım paternlerini değiştirerek enfeksiyon
lokalizasyonunda efektör hücreler haline gelirler.
Sitotoksik T hücreleri enfekte olmuş hücreleri ve
tümör hücrelerini parçalarken yardımcı T
hücrelerinden (T helper, Th) Th1 makrofajların
fagositik ve bakterisidal aktivitelerini uyararak
enflamatuvar mediatörlerin salgılanmasını ve
intraselüler patojenlerin eradikasyonunu sağlar; Th2
28
Türk Nöroşirürji Dergisi, 2006, Cilt: 16, Sayı: 1, 28-30
de humoral immun cevabı destekleyerek antikor
üreten B hücrelerini aktive eder.
Antijen sunan hücreler ( antigen presenting cells-
APC-) antijene özgül T hücrelerini aktive etmekte
çok önemlidir. Çünkü T hücreleri kendi başlarına
antijen tanıyamazlar. Antijenin APC ler tarafından
işlenip sunulması gerekir. Spesifik antijen APC ler
tarafından küçük peptitlere ayrilırlar ve bu peptidler
major histocompatibility complex class-I (MHC-I) e
bağlanırlar. Daha sonra MHC-I APCnin dış hücre
membranına çıkar. Ancak o zaman T hücreleri MHCI
molekülü ve antijen peptidi kompleksini tanır. Bu,
latent T hücresini aktive eder.
Vücudun periferinde bulunan Lagerhans
hücreleri (LH) antijen tanıma ve onu işlemekte
ustadırlar ama latent T hücrelerini aktive etmede
yetersizdirler. Sekonder lenf nodlarına gelip
interdigitating dendritic cell (IDC) formuna mature
olduktan sonra antijen tanıma ve işleme özelliklerini
kaybedip LH evresindeyken içine almış olduğu
antijeni en iyi şekilde T hücresine tanıtıp onu aktive
edecek potansiyeli kazanır.
DH’lerin latent T hücrelerini aktive etme
potansiyelleri kanser gibi durumlarda immunoterapide
kullanılabilir. Bu durumda DH’ler tümöre
özgül antijenler tarafından sensitize edilerek
sensitize edilmiş DH’ler kanser hastasına infüze
edilir (selüler aşı olarak) ve T hücreleri özgül olarak
aktive edilir. Bu şekilde tümör hücreleri ve kronik
viral enfeksiyonlar (örn. HCV, persistan serviks
displazilerinde görülen HPV infeksiyonu, HIV)
elimine edilebilir.
Son zamanlarda yapılan çalışmalarda, HIV-1
enfeksiyonlu terminal evre hastalarda HIV-1 ile
sensitize edilmiş DH’ler güçlü CD8+ T lenfosit
cevabı sağlamışlardir. Bu cevap gamma interferon ve
IL-2 uygulamasıyla arttığı bildirilmiştir.(1)
Nöro-Onkolojide Lokal Moleküler Tedavi Yöntemleri
Regional Molecular Therapeutic Approaches in Neuro-Oncology
İmmünoterapi ve Sonuçları
Immunotherapy and Results
Dendritik Hücreler ve ‹mmünoterapi
Dr. Emin ÖZYURT
‹stanbul Üniversitesi, Cerrahpafla T›p Fakültesi, Nöroflirürji Anabilim Dal›, ‹stanbul
İNSAN DH’LERİNİN IN VITRO ÜRETİLMESİ
VE DİFERANSİASYONU
Dh’lerin izole edilmesi zordur ve LH ve IDC
evrelerinde mitoz özelliklerini kaybetmişlerdir. Bu
yüzden izole edilseler bile replike olmaları
imkansızdır. Araştırmalar sonunda omnipotent
periferik kan kök hücrelerinden(CD34+ hücreler)
veya periferik kan progenitor ( öncü) hücrelerinden
kültür ortamına GM- CSF, IL-4, TNF-a diğer
sitokinler (4,5,9,12,13,14) ekleyerek çok miktarda DH
elde edilebilmiştir.
DH’LERİN TÜMÖR SPESİFİK PEPTİDLERLE
SENSİTİZASYONU
Antijen DH içine DNA olarak sokulabilir. Böylece
DH içinde antijenin transkripsiyonu ve translasyonu
gerçekleşir ve bu yabancı protein hücre metabolizması
tarafından parçalanarak MHC molekülüne
bağlanır ve hücre membranında eksprese edilir. Bu
yolla CD8+ T hücreleri aktive olur. CD8+ T hücreleri
özellikle tümör hücrelerine karşı oluşturulan immün
cevapta önemlidirler.
Patojenlerin ve tümöre özgül antijenlerin lizatları
da DH’leri sensitize etmek için kullanılabilir. Fakat
bu şekilde sunulan antijenler genelde sitoplazmada
değil; endozomlarda metabolize olurlar. Dolayısıyla
metabolize olan peptidler MHC-II ye bağlanırlar ve
CD4+ T hücrelerini aktive ederler. Bu olay
enfeksiyöz ajanlara karşı geliştirilen immünitede ve
immünizasyona cevap vermeyenlerde etkilidir.
Tümör immunoterapisinde asıl hedef sitotoksik
T hücre aktivasyonu olduğundan DH’leri protein ve
lizatlarla inkübe ederek sensitize etmek optimal
değildir.
Son yıllarda yapılan çalışmalar ekstra selüler
proteinler ve heat shock proteinlerinin de sitotoksik
T hücre yanıtını arttırmada rol oynadığını
göstermiştir.
Çeşitli çalışmalarda hayvan modellerinde tümör
antijenleriyle sensitize edilmiş dendritik
hücrelerin(DH) tümör regresyonuna yol açtığı
gösterilmiştir.
Dr. W. Gorter başkanlığında yürütülen Köln
Modelinde hasta 1. Gün 50 ml kan verir. Kandan
monositler izole edilir ve kültür ortamına ekilir. 6
gün sonunda monositlerden dendritik hücreler elde
edilir. Hastanın tümör hücrelerinden elde edilen
özgül antijenler DH lere sunulur. 7. Gün sensitize
edilen bu DH ler hastaya infüze edilir ( aşılama ).
29
Türk Nöroşirürji Dergisi, 2006, Cilt: 16, Sayı: 1, 28-30 Özyurt: Dendritik Hücreler ve İmmunoterapi
Hastaların dendritik hücrelerle en az 6 kez
aşılanması ve iki aşılama arasında 4 hafta olması
önerilmektedir.
Tümörisidal aşı fikri 1909 da Coley’in inop
sarkomları bakteryel toksinlerle tedavi etmeye
çalışmasına kadar uzanır. Fakat asıl Zinkernagel,
Van Pel, ve Boon tarafından CD8+ T hücrelerinin
MHC-I aracılığıyla tümör hücrelerini öldürdüğünü
göstermesi bu alanda öncü çalışmadır.(32) DH’ler
1973’te Steinman ve Chon tarafından ilk kez fare
dalağında gösterilmiştir(12,11). 1980’lerin ortalarında
DH’lerin LH’ler aynı hücre ailesine ait oldukları
farkedildi.
DH’ler çok miktarda MHC-I ve II içerir. 1990’da
Freudenthal ve Steinman DH’lerin aynı zamanda
çok miktarda immün sistemi modüle eden protein
(CD80, CD86, CD40) ve iki adhezin (ICAM-I(CD54)
ve LFA3(CD58)) içerdiğini gösterdi. DH aynı
zamanda interferon üreten hücreleri aktive eden IL-
12 de üretmektedir.(3)
İlk DH immünoterapi deneyleri periferik kandaki
DH’ler izole edilerek yapılıyordu. Fakat DH’ler
periferik kanda <%5 olduğundan büyük zorluklar
çıkıyordu. 1990da Markowics ve ark. GM-CSF nin
dendritik hücrelerin ömrünü 6 haftaya kadar
uzatmakla kalmayıp DH diferansiasyonunu da
sağladığını ortaya koydu. (8)
1994’te Mehta-Damani ve ark.(10) in vitro
antijene özgül CD8+ sitotoksik T lenfosit (STL)
üretmeyi başardı. 1995’te de aynı grup in vitro
antijene özgül CD4+ T lenfosit üretmeyi başardı.
1996’da, Hsu ve ark.(6) antijenle sensitize edilmiş
dendritik hücrelerle ilk klinik çalışmayı
gerçekleştirdi. Çalışmada, tümör specific idiotype
proteine sensitize edilmiş DH lerin B hücreli
lenfomada etkinliği araştırıldı.
Hsu ve ark.(6)in çalışmasının başarılı olması
üzerine Timmerman ve ark. (15) aynı teknikle daha
büyük bir hasta populasyonu üzerinde non Hodgkin
B hücreli lenfomayı çalıştı. 3 adet aylık iv DH
infüzyonundan sonra hastalara 2-6 ay içinde 4.
aşılama yapıldı. Sonuç idiotype proteinine sensitize
edilmiş DH aşılamasının T hücreli ve hümoral
immüniteyi arttırdığı ve tam tümör regresyonunu
sağladığı yönündeydi.
DH aşılamasının geliştirilmesi ve optimizasyonunda
halen bazı güçlükler bulunmaktadır. Şu
anda kullanılan izolasyon ve sensitizasyon
yöntemleri çok pahalı ve zor. Ayrıca DH aktivasyonu
şuanda yapılan gibi in vitro değil in vivo olmalıdır.
Ayrıca hala etkili immün yanıt oluşturmak için kaç
tane aktive olmuş ve diferansiye olmuş DH gerektiği
bilinmemektedir. Hayvan modellerinde ve klinik
çalışmalarda aşı başına 100,00-100,000,000 DH
kullanılmıştır. Gereken DH sayısı 100ml periferik
kandan izole edilen ve ekilen monositlerin kalitesine
göre değişebilir. Köln Modelinde dendritik hücreler
hastanın kendi monositlerinden üretiliyor ve
tümörün yeri, cinsi ve diğer özelliklerine göre
aşılama intrakutan, intranodüler (lenf nodu içine),
intratümöral, intratekal veya intravenöz olabiliyor.
Lökoferez ile çok daha fazla monosit izole
edilerek çok daha fazla DH elde edilebilir.
Tanaka ve ark. (15)hayvan modelinde düşük doz
cisplatin+ 5-FU (florourasil) kemoterapisi sonrası
intratümöral DH aşılamasının in vivo antitümör
etkisini araştırdı. Bu tedavi kombinasyonu MC38
(murine adenokarsinomunun) tamamen regrese
oldu.
Stift ve ark., pankreatik kanserli tek hastayla
yaptığı çalışmasında, allogeneik lizatlarla otolog
dendritik hücreleri sensitize etti. Pankreatik
kanserde tümör peptitlerinin olmaması antijen
olarak allogeneik tümör kullanma fikrini
güçlendirmektedir. Evre 4 pankreas ca hastalarına 3
hafta arayla 1-2*10 otolog monositten elde edilmiş
DH aşısı inguinal lenf nodlarına uygulandı. İlk 10
aşıdaki DH ler cerrahi eksplorasyon sırasında elde
edilen tümör hücrelerinin lizatlarıydı. Otolog
lizatlar bittiği zaman dendritik hücreler tümör hücre
kökeninden lizatlarla sensitize edildi. Hem otolog,
hem de allogeneik tümör lizatına gelişen gecikmiş
tip immün reaksiyon değerlendirildi. Her ikisine de
yeterli ölçüde immün yanıt vardı. Ve toksisite veya
otoimmünite gelişmedi. Dolayısıyla allogeneik
lizatlar da toksik olmaması ve anti tümör cevap
uyandırması nedeniyle immünoterapide yer alabilir.
(16)
KAYNAKLAR
1. Fan Z, Huan XL, Borowski L, Mellors JW, Rinaldo CR:
Restoration of anti-human immunodeficiency virus type 1
(HIV-1) responses in CD8+ T cells from late-stage patients on
prolonged antiretroviral therapy by stimulation in vitro with
HIV-1 protein-loaded dendritic cells. J Virol, 75(9): 4413-4419,
2001
Caux C ve diğerleri: GM-CSF and TNF-alpha cooperate in the
generation of dendritic Langerhans cells. Nature 360: 258-261,
1992
30
Türk Nöroşirürji Dergisi, 2006, Cilt: 16, Sayı: 1, 28-30 Özyurt: Dendritik Hücreler ve İmmunoterapi
2. Fecci PE, Mitchell DA, Archer GE, Morse MA, Lyerly HK, ve
diğerleri: The history, evolution, and clinical use of dendritic
cell-based immunization strategies in the therapy of brain
tumors. Journal of Neuro-Oncology 64: 161-176, 2003
3. Freudenthal PS Engleman EG: The distinct surface of human
blood dendritic cells, as observed after an improved isolation
method. Proc Natl Acad Sci U S A 87: 7698-7702, 1990
4. Herbst B ve diğerleri: In vitro differentiation of CD34+
hematopoietic progenitor cells toward distinct dendritic cell
subsets of the birbeck granule and MIIC- positive Langerhans
cell and the interdigitating dendritic cell type.Blood 88: 2541-
2548, 1996
5. Hsu FJ ve diğerleri: Vaccination of patients with B-cell
lymphoma using autologous antigen-pulsed dendritic cells.
Nat Med 2: 52-58, 1996
6. Mayordomo J ve diğerleri: Bone Marrow-derived dendritic
cells serve as potent adjuvants for peptide-based antitumor
vaccines, Stem cells 15: 94-103, 1997
7. Liu B, Ye S, He P, Zheng N, Zhao, Sun R, Tang Z: Study of the
cytotoxicity against human hepatocellular carcinoma cells
induced by the MAGE-1 gene modified dendritic cells.
Zhonghua Gan Zang Bing Za Zhi 9: 151-153, 2001
8. Markowicz S, Englenman EG: Granulocyte-macrophage
colony-stimulating factor promotes differentiation and
survival of human peripheral blood dendritic cells in vitro. J
Clin Invest 85: 9555-961, 1990
9. Hsu FJ, Benike C, Fagnone F, ve diğerleri: Vaccination of
patients with B cell lymphoma using autolugus antigenpulsed
dendritic cells. Nature Med 2:52-58, 1996
10. Mehta-Damani A, Markowicz S, Englenman EG: Generation
of antigen-specific CD8+ CTLs from naïve precursors. J
immunol 153:996-1003, 1994
11. Pedersen IM, Kitada S, Leoni LM, Zapata JM, Karras JG,
Tsukada N, Kipps TJ, Choi YS, Bennetti F, Reed JC: Protection
of CLL B cells by a follicular dendritic cell line is dependent
on induction of Mcl-1. Blood Sep 1;100(5):1795-1801, 2002
12. Peters J ve diğerleri: Dendritic cells: From ontogenetic
orphans to myelo-monocytic descendants. Immunol Today
17:273-278, 1996
13. Sallusto F, Lanzavecchia A: Efficient presentation of soluble
antigen by cultured human dendritic cells is maintained by
granulocyte/macrophage colony-stimulating factor plus
interleukin 4 and downregulated by tumor necrosis factor
alpha.J Exp Med. 179: 1109-1118, 1994
14. Santiago-Schwarz F ve diğerleri: TNF in combination with
GM-CSF enhances the differentiation of neonatal cord blood
stem cells into dendritic cells and macrophages.J Leukoc Biol
52: 274-281, 1992
15. Timmerman JM, Czerwinski DK, Davis TA, ve diğerleri:
Idiotype-pulsed dendritic cell vaccination for B-cell
lymphoma: Clinical and immune responses in 35 patients.
Blood 99:1517-1526, 2002
16. Qiu S, Ye S, Tang Z, Qian S, Li L: Feasibility of using hepatitis
B virus surface antigen as target antigen in immunogeng
therapy against cancer. Zhonghua Yi Xue Za Zhi 82: 253-256,
2002
Dendritik Hücre İmmünobiyolojisi
Moleküler Hematoloji ve Sitogenetik Alt Komitesi 87
TEMEL MOLEKÜLER HEMATOLOJİ KURSU
Dendritik hücre’ler (DH) immün cevabın
düzenlemesinde önemli rol oynayan beyin,
testis ve göz haricinde tüm dokularda bulunan
antijen sunan hücrelerdir. DH’lerin öncelikli
fonksiyonu antijen sunmak olduğundan bu hücrelere
profesyonel antijen sunan hücrelerde denilmekte
ve özellikle henüz farklılaşmamış T lenfositleri
uyararak primer immün yanıtın oluşmasına
yol açmaktadırlar. Bu fonksiyonlarını gerçekleştirebilmek
için antijeni yakalama, işleme tabi tutma
ve uygun kostimülan moleküllerle hücre yüzeyinde
sunma yeteneğine sahiptirler. Aynı zamanda
DH’ler B hücre fonksiyonlarının oluşumunada
etkili olduklarından humoral immünitenin gelişiminde
de önemli rol oynamaktadırlar.
Tarihçe
DH’ler ilk olarak 1868 yılında Langerhans
tarafından cilt epitelinde gözlemlenmiştir. Takiben
1973 yılında Ralph Steinman tarafından dalakta
dendritik şekilli hücre grubu olarak tanımlanmıştır.
Bu tespitten kısa bir süre sonrada bu hücrelerin
sadece dalakta değil birçok lenfoid ve lenfoid
olmayan dokuda bulunduğu saptanmıştır.
Tanım
DH’leri sadece morfolojik görünümleriyle
tanımlamak yeterli olmayıp, morfolojik görünümlerinin
yanında yüzeylerindeki çeşitli moleküllerin
varlığının veya yokluğunun ve fonksiyonel yeteneklerinin
tanımlanması gerekmektedir.
DH’lerin ana morfolojik görünümleri hücre
yüzeyinden dışarı doğru çok miktarda membran
uzantılarının varlığıdır. Ancak bunun yanında
antijeni işleme tabi tutma fonksiyonlarını yapabilmek
için endosom, lisosom ve epidermisdeki
langerhans hücrelerinin Birbeck granülleri gibi bol
miktarda intrasellüler yapılarda mevcuttur.
DH’lerin saptanmasındaki başlıca zorluk henüz
DH’yi spesifik olarak tanımlayan hücre yüzey
belirleyicisinin tespit edilememiş olmasıdır. Bundan
dolayıda DH’yi tanımlamak için çeşitli yüzey
belirleyicilerinin varlığı veya yokluğunun birlikte
değerlendirilmesi gerekmektedir. Bunların neler
olduğuna baktığımızda;
a. CD3 (T cell), CD14 (monosit), CD19 (B cell),
CD56 (NK cell), CD66b (granulosit) gibi
çeşitli spesifik yüzey belirleyicilerinin yokluğunda,
bol miktarda MHC klas I-II, CD1a
gibi antijen sunan moleküllerin varlığı,
b. CD11a (LFA-1), CD11c, CD50 (ICAM-3),
CD54 (ICAM-1), CD102 (ICAM-2) ve CD58
(LFA-3)’yi içeren adezyon moleküllerinin
varlığı,
c. Kostimülan moleküllerden aktivasyon belirleyici
olarak CD40, CD80, CD83 ve CD86
ekspresyonu.
d. Reseptör aracılı antijen alımı için Fc reseptörleri
CD32, CD64 ve immün kompleks
endositosisi için C3bi kompleman reseptörleri
CD11b gibi reseptörleri içerirler.
Aynı zamanda bakteri karbonhidratlarına
bağlanan DEC-205 ve makrofaj mannoz
reseptörleri gibi C-tip lektin reseptörleride
mevcuttur.
DH’lerin linage negatif ancak HLA-DR pozitif
hücreler olduğu ve gelişim evrelerine göre önce
erken evrede CD86 ekspresse ederken, takiben
matürasyonla birlikte CD54, CD58, CD80, CD83
ekspresyonunun oluştuğu ve yine tarafımızdan
henüz tamamlanan bir araştırma ile antijenik
Dendritik Hücre İmmünobiyolojisi
Dr. Mehmet SÖNMEZ
Karadeniz Teknik Üniversitesi, Hematoloji Bilim Dalı, Trabzon
88 Moleküler Hematoloji ve Sitogenetik Alt Komitesi
TEMEL MOLEKÜLER HEMATOLOJİ KURSU
SÖNMEZ M. Dendritik Hücre İmmünobiyolojisi
uyarıyı takiben erken evrede başlayan CD1a ekspresyonunun
matürasyonla birlikte belirginleştiği
görülmektedir.
Bu konuya basit bir özet yapıldığında, spesifik
yüzey belirleyicileri (CD3, CD14, CD19, CD56,
CD66b) negatifliğiyle birlikte, HLA-DR, CD 80 veya
CD83 pozitifliği matür DH için, HLA-DR, CD86 pozitifliğinin
ise immatür DH tanımlamakta kullanılan
temel yüzey molekülleri olduğu görülmektedir.
Oluşumu ve farklılaşması
DH’ler ilk olarak hematopoetik kök hücrelerden
kaynaklanıp, takiben kemik iliğinde miyeloid ve
lenfoid seriden köken alan farklı iki tipte DH oluşmaktadır.
Bu farklılaşmayı sağlayan ana sitokinin
ise Flt-3L olduğu saptanmıştır. İki DH hücre arasındaki
en belirgin fark ise lenfoid DH’lerde CD8α
yüzey belirleyicisi mevcutken miyeloid DH’lerde bu
belirleyici yoktur. Periferik dokuda DH immatür
karakterde iken matür formları timus ve sekonder
lenfoid organlarda bulunur. Miyeloid DH’ ler başlıca
iki tipdir;
1. Epitelyal yüzeylerde langerhans hücreleri
2. Cildin dermisinde veya solid organların
interstisyumunda dermal veya interstisyal
DH
Langerhans hücreleri antijenik uyarı aldığında
lenfoid yapılarda T hücrelerinden zengin parafolliküler
alanlara gider ve burada interdigital DH
olarak adlandırılır. İnterstisyel veya dermal DH ise
germinal merkeze göç ederler ve orada germinal
merkez DH olarak adlandırılırlar.
İnsanda miyeloid DH’lerin klasik DH olduğu
düşünülmektedir. Bu hücreler CD34+ myeloid
kök hücreden ve monositlerden başlıca GM-CSF,
IL-4 ve TNF-α varlığında oluşmaktadır. Oluşan
DH matür hale geldiğinde interstisyel DH olarak
bilinir. Bu hücrelerde başlangıcta CD14+, DR+,
CD1a+ iken matür hale gelince CD14 negatifleşirken
DR ekspresyonu artar ve CD11c ile CD83
pozitifleşir. Bu hücrelerin henüz farklılaşmamış
CD4 ve CD8 T lenfositleri aktive etme yetenekleri
olduğu gibi, aynı zamanda B lenfositleride antikor
sekrete eden plazma hücrelerine doğru differansiye
edebilmektedirler. Monositlerden köken alan
CD11c+ DH hücrelerin özellikle IL-12 varlığında
Th1 yanıta neden olduğu gözlenir. İnterstisyel
DH’ler lenfoid folliküllere göç edip orada folliküler
DH’leri oluşturmaktadırlar. CD14 negatif olan
CD34+ myeloid kök hücreler GM-CSF, TNF α ve
transforming growth factor (TGF)-β’nın varlığında
Langerhans DH olarak adlandırılan DH’ye dönebilmektedir.
Bu hücrelerde CD14- iken DR+, CD1a+
ve langerin+ olup maturasyonla birlikte CD83+
gözlenir. Langenhans DH ise farklılaşmamış T
lenfositleri aktive ederken, B lenfositlere karşı
etkisizdir. Langerhans DH’ler antijeni yakalayıp
lenfoid dokuya gider ve orada antijeni T lenfosite
sunarlar. Ayrıca bilim dalımızın yaptığı bir araştırmada
langerhans tipi DH gelişiminde hepatosit
growth faktörün rol oynadığı rapor edilmiştir.
Lenfoid DH’ler ise CD34+ hücrelerden köken
alıp lenfoid hücre yapısına yönelen ve IL-3, CD40L
ile oluşumu gerçekleşen CD11c-, CD1a-, CD8/
CD4 ve CD83+ hücrelerdir. Bunlar plasmasitoid
DH olarakta adlandırılırlar ve lenfoid dokulardaki
T lenfosit bölgesinde bulunup IFN-α sekrete
ederler. CD 123+ olan bu hücreler ise Th2 immün
yanıta yol açarlar.
Matür ve immatür DH’lerin özellikleri
Periferde bulunan DH’ler immatür karakterde
olup antijenle karşılaşıp antijeni yakalayınca
immuniteyi başlatmak için lenfoid organlara göç
ederler. Bu işlem yaklaşık 48 saat içinde gerçekleşmekte
ve bu zaman sürecinde DH’lerde bir
takım morfolojik ve fonksiyonel değişiklikler gözlenmektedir.
Bunun sonucunda matür DH denilen
immun yanıtın oluşmasını sağlayan aktif hücreler
oluşmaktadır. İmmatür DH antijeni yakalar,
mutürasyon sürecinde dokudan drene olduğu lenf
noduna gelir, burada matür DH’ye döner ve henüz
farklılaşmamış T lenfositleri uyarır. Kemokinler bu
olayda önemli rol oynarlar. İmmatür DH’ler CC ve
CXC kemokinlerce (MIP-1α, MIP-1β, MIP-3α, MIP-5,
MCP-3,4, RANTES, TECK ve SDF-1) uyarılırlar. DH
matür hale geldiğinde birçok inflamatuar kemokine
cevabını kaybeder. CCR7 reseptörlerindeki upregülasyona
bağlı olarak MIP-3β (ECL) ve 6Ckine (SCL)
cevabı oluşur. Bu reseptörleri etkileyen kemokinler
(6Ckine ve MIP-3β) öncelikle lenf nodunun T hücre
zengin parafolliküler alanlarında üretilir.
Matür ve immatür DH’lerin morfolojik ve fonksiyonel
olarak farklı özelliklere sahip olduğu saptanmıştır.
Bu DH’lerin özelliklerinin neler olduğuna
baktığımızda;
a. Öncül DH’lerin kemik iliğinde yerleştiği,
CD4-, CD11c-, MHC klas I/II+/-, CD40-,
CD80-, CD86- olduğu ve sitokin salınımı
(IFN, TNF-α, IL-1) yaptığı gözlenir. Örnek:
CD34+ kök hücre
Moleküler Hematoloji ve Sitogenetik Alt Komitesi 89
TEMEL MOLEKÜLER HEMATOLOJİ KURSU
Dendritik Hücre İmmünobiyolojisi SÖNMEZ M.
b. İmmatur DH’ler kan ve dokularda bulunup,
CD4+, CD11c+, MHC klas I/II+/+, CD40+
(düşük), CD80+ (düşük), CD86+ (düşük)
olan, sitoplazmik çıkıntıları oluşmaya başlamış,
antijen alımı için reseptörlere sahip,
yüksek intrasellüler MHC klas II, yüksek
CCR1-CCR5-CCR6 ve düşük CCR7’ye sahip
antijeni tanıma ve yakalama özelliği olan
hücrelerdir.
c. Matür DH’ler ise lenfoid organlarda yerleşmiş,
CD4+, CD11c+, MHC klas I/II +/+,
CD40+ (yüksek), CD80+ (yüksek), CD86+
(yüksek), CD83+, p55+ olan, belirgin sitoplazmik
uzantıları, hızlı hareket yeteneği ve
antijen alımı için reseptörleri azalmış, düşük
CCR1-CCR5-CCR6 ve yüksek CCR7’ye
sahip, T lenfosit sitokinlerini üretebilme
özellikleriyle, T lenfositleri uyaran hücrelerdir.
Aynı zamanda immatür DH’lerin üretebildiği
angiogenik faktörlerin (VEGF, bFGF) matür
DH’lerde azaldığını görmekteyiz.
Görüldüğü gibi immatür karakterdeyken antijeni
yakalama ve işleme tabi tutma özelliği olan
DH’nin cevresel uyaranlarla matürasyon süreci
geliştikce, T hücre uyarımı yapan hücre karakteri
taşımaya başlamaktadır.
Fonksiyonları
DH’nin fonksiyonları başlıca 3 grupta toplanır:
1. Antijen sunumu ve T lenfosit aktivasyonu,
2. İmmün toleransın oluşumu ve devamı,
3. Özellikle folliküler DH’de olmak üzere B lenfositler
üzerinden humoral (bellek) immünitenin
oluşturulması.
1. Antijen sunumu ve T lenfosit aktivasyonu
DH’ler CD4+ ve CD8+ T lenfositleri aktive
etmek için antijeni yakalar, onları işleme tabi
tutup T lenfositlere sunarlar. İmmatür DH’ler
kemik iliğinde yapılıp tüm vücuda dağılırlar. Bu
esnada DH’ler henüz herhangi bir patojen veya
yabancı bir yapıyla karşılaşmadığından immatür
halde vücutda hazır olarak beklemektedirler.
İmmatür halde dolaşımda bulunan DH’ler monosit’lerden
farklı fenotip, morfolojik ve fonksiyonel
özelliklere sahiptirler. Antijenik uyarı geldiğinde
lenfoid yapıda olmayan dokulara yönlenirler. Bu
işlevi gerçekleştirebilmek için adezyon molekülleri
ve kemoatraktanlar yoluyla vasküler endotelyum
ve hücre dışı ortamla etkileşimleri gerekmektedir.
Aynı zamanda immatür DH’ler yabancı antijenleri
daha kolay yakalamak için organların yüzeyine
yerleşmiş olarak bulunurlar . Aktivasyon sinyali
olarak;
1. Patojenler: E.Coli, C. Albicans, mycobakteriler
gibi bakterilerin hücre duvarında
bulunan lipopolisakkaritler Toll like reseptörler
(TLR) 2 ve 4’ü etkileyerek DH’yi aktive
ederler.
2. İnfeksiyon veya doku hasarı sonucu ölü
veya hasarlı hücrelerden salınan faktörler
DH’yi aktive ederler. Ayrıca apopitotik tümör
hücreleriyle karşılaşan DH’ler maturasyona
giderler. Bu maturasyonda otokrin veya
parakrin tarzda IL-1β ve TNF-α etkilidir ve
CD36, αvβ5 integrin ile oluştuğu belirtilmektedir.
Sonuç olarak invivo LPS, dsRNA, apopitotik
hücre, immün kompleksler, CpG DNA, TNF-α ve
prostaglandin E2 gibi eksojen uyarılarla DH matürasyonunun
geliştiği gözlenmektedir.
Periferde bulunan DH’ler fagositoz, makropinositoziz
ve reseptör aracılı endositosiz ile antijenleri
alırlar. Makropinositoz yoluyla alınan ekstrasellüler
sıvı su kanallarının bir üyesi olan quaporinler
aracılığıyla konsantre hale getirilir. DH’deki en bol
antijen reseptörü glikosile antijenleri tanıyan c-tipe
lektin ailesinden olanlardır. Ayrıca immün kompleksleri
almak için Fc reseptörleri ve gp96, hsp70
gibi heat shock proteinlerini için spesifik reseptörlerde
içerirler. Gerek makropinositoz gerekse
reseptör aracılı endositoz ile oldukca düşük konsantrasyonda
antijen alımı gerçekleşebilmektedir.
Bunun yanında DH matürasyonundan sonra
birçok reseptör azalırken, reseptör aracılı endositosizde
azalma olmadığı gözlenmiştir.
Matürasyon safhasında DH periferik dokudan
sekonder lenfoid yapılara doğru harekete başlar ve
orada T hücreleri uyaran matür DH’lere dönüşür.
Matürasyon sürecinde MHC molekülleri endositik
kompartmandan hücre yüzeyine doğru çıkmaya
başlar, antijenlerin ve patojenlerin hücre içine alımında
selektif bir azalma ve T hücreleri için hücre
yüzeyindeki kostimülatuar moleküllerde bir artış
izlenir.
Antijen veya yabancı cisim yakalandığında ya
eksojen ve endosomal yolla yada endojen ve proteosomal
yolla işleme tabi tutulurlar. Bu işlemlerin
nasıl gerçekleştiğine baktığımızda;
90 Moleküler Hematoloji ve Sitogenetik Alt Komitesi
TEMEL MOLEKÜLER HEMATOLOJİ KURSU
SÖNMEZ M. Dendritik Hücre İmmünobiyolojisi
a. DH’ler diğer antijen sunan hücreler gibi
eksojen ve ekstrasellüler antijenleri fagositoz
veya reseptör aracılı endositoz yolu ile içine
aldıktan sonra bu antijenleri endozomlar
içinde parçalarlar. Takiben yeni sentezlenen
MHC klas II molekülleri ile membranda eksprese
ederek CD4+ T lenfositlere sunarlar.
b. Antijen sunan hücreler endojen ve intrasellüler
antijenleri kendi sitozollerinde parçaladıktan
sonra yeni sentezledikleri MHC klas I
molekülleri ile hücre membranından CD8+
T lenfositlere sunarken, DH’ler bu hücrelerden
farklı olarak eksojen ve ekstrasellüler
antijenleride bu yolla CD8+ T lenfositlere
sunabilmektedirler. Buda eksojen ve ekstrasellüler
antijenlere karşı direkt CD8 sitotoksik
yanıta neden olmaktadır. Dolayısıyla
DH’lerin bu fonksiyonu, eksojen antijenlere
karşı klasik antijen sunumundan farklı
olarak CD4+ T lenfosit yardımı olmaksızın
direkt CD8+ T lenfosit uyarımı yapabildiği
anlamına gelmektedir.
Bir tane DH fazla miktarda kostimülan moleküller
taşıdığından 100-3000 kadar T lenfositi
uyarabilir, bundan dolayı diğer antijen sunan
hücrelere göre 100 kat daha fazla antijen sunumu
sağlayabilmektedir. DH’lerin yüzeylerinde bulunan
CD58 (LFA-3), CD54 (ICAM-1), CD50 (ICAM-3),
CD102 (ICAM-2), CD80 (B7-1), CD86 (B7-2) gibi
adezyon ve kostimülan moleküller ile T lenfositlerde
bulunan CD2 ve CD28 gibi moleküller ilişkiye
girerek primer immun yanıtın başlaması için
gerekli sekonder sinyalleri oluştururlar (Şekil 1).
DH’ler aynı zamanda interferon-alfa, IL-1, IL-6,
IL-7, IL-12 ve IL-15 sekrete ederek primer immun
cevapta etkili olmaktadır. Monositlerden gelişen
DH’lerin IL-12 ile T helper (Th)1 ve IL-10 ile Th2
sitokin yanıtı oluşturduğu gözlenmiştir. IL-12 INF-
γ sekresyonunu artırıp T lenfositleri Th1 fenotipine
yönlendirerek T ve NK lenfositlerin sitotoksik etkilerini
artırır. IL-12 üretiminin tümörlerden salınan
çeşitli maddeler, PGE2, IL-10, INF-α, nitrik oksit,
TGF-β gibi sitokinlerle inhibe olduğu görülmektedir.
IL-10 ise kostimülan moleküllerin ekspresyonunu
azaltıp IL-1, IL-6, IL-8, TNF-α ve GM-CSF
gibi inflamatuar sitokinleri baskılayarak Th yanıtı
Th2’ye yönlendirmekte böylece DH maturasyonunu
inhibe etmektedir.
2. İmmün toleransın oluşumu ve devamı
Spesifik bir antijene karşı immün sistemin
yanıt oluşturamamasına tolerans denilmektedir.
Bu olay iki şekilde oluşmaktadır.
a. Santral tolerans:
Santral tolerans T lenfositlerde timusta, B
lenfositlerde ise kemik iliğinde oluşmaktadır. T
lenfositlerinde santral toleransı oluşturan primer
mekanizma T hücre ölümünün gerçekleşmesidir.
Matür DH’ler timusta bol miktarda bulunup,
burada yeni üretilmiş T lenfositleri fonksiyonel
CD8+ ve CD4+ hücreler olarak eğitirken aynı
zamanda kendi vucuduna karşı geliştirebilecekleri
immüniteyi engellemek için onları seleksiyona tabi
tutarlar. Dolayısıylada kendi antijenlerine karşı
düşük affiniteye sahip T lenfositleri seçip, perifere
çıkmasına ve yaşamasına olanak sağlarlar. DH’nin
taşıdığı proteinlerle (self antijen) etkileşime giren
Şekil 1. DH T lenfosit etkileşimi
Moleküler Hematoloji ve Sitogenetik Alt Komitesi 91
TEMEL MOLEKÜLER HEMATOLOJİ KURSU
Dendritik Hücre İmmünobiyolojisi SÖNMEZ M.
T lenfositler timusta negatif seleksiyonla ortadan
kaldırılır. Bu işlemlerin sonunda MHC peptitlerini
çok iyi tanıyan ancak self antijenlere duyarsız
T lenfositler oluşmaktadır. Bu negatif seleksiyon
işleminde timusta mevcut olan epitelyal hücreler
rol oynamaktadır.
b. Periferik tolerans:
T lenfositlerindeki periferik tolerans T lenfosit
ölümü, anerji ve regülator T lenfositlerin supresyonuyla
gerçekleşir. Th2 tipi DH IL-10 üreterek T
lenfositlerde apoptosis’e yol açarken aynı zamanda
bu sitokin regulator Th2-Th3 T lenfositlerin oluşumunada
neden olmaktadır. Ayrıca DH’ler T lenfositlerde
anerjiye yol açarakta toleransı etkilerler.
Periferik toleransta kostimülan molekülleri eksik
olan immatür karakterdeki DH’ler etkili olmaktadır.
3. B lenfosit uyarımı:
DH’ler lenf nodunun T lenfosit alanlarında ve
germinal merkezde B lenfositlerin uyarımını sağlayabilirler.
DH’ler B lenfositlerin aktivasyon ve
differansiasyonunda önemli rol oynayan çeşitli
sitokin ve faktörler salgılayabilmektedirler. Lenf
nodunun germinal merkezinde bulunan folliküler
DH’ler B lenfositlerin belleğinin gelişiminde önemli
rol oynarlar. Folliküler DH’ler yabancı cisme karşı
başlangıç antikor cevapta etkili olmayıp, antikor
cevabı geliştikten sonra çok sayıda antijen antikor
kompleksleri oluşturmaktadırlar. Folliküler
DH’lerin antikorlar için depo ve B lenfosit uyarımının
devamını sağlayan kaynak olarak görev yaptığına
inanılır. Bu B lenfositler antijeni folliküler
DH’den alıp T lenfositlere sunabilirler. Folliküler
DH’lerdeki antijen antikor kompleks deposunun
aylar hatta yıllarca sürebilen uzun bir süreçte
tüketilebileceği sanılmaktadır.
Kaynaklar
1. Avigan D. Dendritic cells: development, function
and potential use for cancer immunotherapy. Blood
Rev. 1999 Mar;13(1):51-64.
2. Satthaporn S,Eremin O. Dendriticcells(I): Biological
functions .JR Coll Surg Edinb. 2001 Feb;46(1):9-
19.
3. Rescigno M, Granucci F, Ricciardi-Castagnoli P.
Dendritic cells at the end of the millennium. Immunol
Cell Biol. 1999 Oct;77(5):404-10.
4. Thery C, Amigorena S. The cell biology of antigen
presentation in dendritic cells. Curr Opin Immunol.
2001 Feb;13(1):45-51.
5. Makala LH, Nagasawa H. Dendritic cells: a specialized
complex system of antigen presenting cells .J
Vet Med Sci. 2002 Mar;64(3):181-93.
6. Di Nicola M, Lemoli RM. Dendritic cells: specialized
antigen presenting cells.Haematologica. 2000
Feb;85(2):202-7.
7. Yao V, Platell C, Hall JC. Dendritic cells. ANZ J
Surg. 2002 Jul;72(7):501-6.
8. McColl SR. Chemokines and dendritic cells: a crucial
alliance. Immunol Cell Biol. 2002 Oct;80(5):
489-96.
9. Clark GJ, Angel N, Kato M, Lopez JA, MacDonald K,
Vuckovic S, Hart DN. The role of dendritic cells in
the innate immune system. Microbes Infect. 2000
Mar;2(3):257-72.
10. Knight SC, Burke F, Bedford PA. Dendritic cells,
antigen distribution and the initiation of primary
immune responses to self and non-self antigens.
Semin Cancer Biol. 2002 Aug;12(4):301-8.
11. Ardavin C, Martinez del Hoyo G, Martin P, Anjuere
F, Arias CF, Marin AR, Ruiz S, Parrillas V, Hernandez
H. Origin and differentiation of dendritic cells.
Trends Immunol. 2001 Dec;22(12):691-700.
12. Schuler G, Schuler-Thurner B, Steinman RM. The
use of dendritic cells in cancer immunotherapy.
Curr Opin Immunol. 2003 Apr;15(2):138-47.
13. Whiteside TL, Odoux C. Dendritic cell biology and
cancer therapy. Cancer Immunol Immunother.
2004 Mar;53(3):240-8. Epub 2003 Dec 18. Review.
14. Paczesny S, Ueno H, Fay J, Banchereau J, Palucka
AK. Dendritic cells as vectors for immunotherapy of
cancer. Semin Cancer Biol. 2003 Dec;13(6):439-47.
Review.
15. Chain BM. Current issues in antigen presentation--
focus on the dendritic cell. Immunol Lett. 2003 Oct
31;89(2-3):237-41. Review.
16. Brenner M, Rossig C, Sili U, Young JW, Goulmy E.
Transfusion Medicine: New Clinical Applications
of Cellular Immunotherapy. Hematology (Am Soc
Hematol Educ Program). 2000:356-375.
17. Ovali E, Ratip S, Kibaroglu A, Tekelioglu Y, Cetiner
M, Karti S, Aydin F, Bayik M, Akoglu T. Role
of hepatocyte growth factor in the development of
dendritic cells from CD34+ bone marrow cells. Haematologica.
2000 May;85(5):464-9.
18. Monosit kökenli dendritik hücre gelişiminde hepatosit
growth faktör’ün rolü. Hematoloji uzmanlık
tezi Dr. Mehmet Sönmez . KTÜ Tıp Fakültesi.
Dendritik Hücreler
Dicle Tıp Dergisi, 2005 Cilt:32, Sayı:3, (158-160)
Dicle Üniversitesi Tıp Fakültesi Histoloji-Embriyoloji AD
158
Dendritik Hücreler
Sevda Söker
ÖZET
Dendritik hücreler, primer immün yanıtta antijen sunucu hücreler
arasında en etkili olanlardır. Dendritik hücreler uzun sitoplazmik
uzantılarından dolayı yunan dilinde ağaç anlamına gelen dendron
kelimesinden türetilmiştir. Mononükleer hücrelerin %0.1-1’ni oluştururlar.
Oldukça heterojen bir grup olup, antijenlerin sunumu ve T hücrelerinin
uyarılmasında rol alırlar. Bu derlemede dendritik hücrelerin yapıları ve
fonksiyonları gözden geçirilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Dendritik Hücre, Histoloji.
Dendritic Cell
SUMMARY
Dendritic cells, a member of family of antigen presenting cells, are most
effective cells in the primary immune response. Dendritic cells originated
from dendron, in mean of tree in the Greek, because of their long and
elaborate cytoplasmic branching processes. Dendritic cells constitute
approximately 0.1 to 1 percent of the blood’s mononuclear cell. Dendritic
cells are widely distributed, and specialized for antigen capture and T cell
stimulation. In this article, structures and functions of dendritic cells are
reviewed.
Key Words: Dendritic Cell, Histology
Dendrit, Yunan dilinde dendron kelimesinden
türetilmiş olup ağaç anlamına gelir. Uzun
stoplazmik uzantılarından dolayı nöronların
dendritik uçlarını andırır. Oldukça heterojen
bir gruptur. Birçok organın bağ dokusunda
bulunurlar. Lenfoid organların T bağımlı
bölgelerinde daha boldur. Mononukleer hücrelerin
%0.1-1’ni oluşturur. Deri, burun mukozası,
respiratuar sistem ve intestinal sistem
(Mide, barsak) gibi vücudun dışa açılan bölgelerinde
genelde yerleşim gösterirler (1-3).
Dendritik hücreler, immun sistemin önemli
bir parçasıdır. Antijen sunan hücre görevini
üstlenirler. Yardımcı hücreler olup ve antijenlerin
işlenip T hücrelerine sunumunda rol alırlar.
Primer T hücresine bağımlı bağışık yanıtın
oluşumunda en etkili hücrelerdir.
Dendritik hücreler, lokalizasyonlarına göre
farklı isimlerle adlandırılırlar. Örneğin; derideki
dendritik hücrelere Langerhans hücreleri adı
verilir.
Dendritik hücrelerin fagositik aktiviteleri
yok veya çok düşüktür. MHC Class I ve Clas II
molekülü eksprese ederler. ATPaz aktiviteleri
mevcut olup, çok az pinositik aktiviteleri
vardır. Buna karşın peroksidaz aktiviteleri
yoktur. Hareketli olabilirler. Örneğin; deriye
temas eden antijeni alan Langerhans hücreleri
dermal lenfatikler yoluyla bölgesel lenf nodlarının
T hücre zonlarına geçerek antijeni T
hücrelerine sunarlar (4).
Köken: Diğer hemopoetik hücreler gibi
kemik iliği progenitör hücrelerinden kaynaklanırlar.
Hücreler daha sonra dalak ve deride
özelleşirler. Dendritik hücre progenitörleri,
kemik iliği dışında periferik kan, kord kanı ve
timustan da kaynaklanabilir. Genel olarak
antijen sunan hücrelere benzer ve yüzey
antijeni (CD) taşırlar (5).
Dendritik hücrelerin gelişimi oldukça
karışıktır. Basitçe, kemik iliğinde makrofajlarla
S. Söker Dicle Tıp Dergisi 2005
159
ortak prekürsörlerden (CD14, CD1a pozitif),
GM-CSF ve IL-4 aracılığı ile veya CD34
hücrelerden, GM-CSF ve TNF- α aracılığı ile
gelişirler. Kemik iliğinde myeloid dendritik
hücre, Lenfoid dendritik hücre olarak bulunurlar.
Lenfoid tipte periferde monositik fenotip
(CD14, CD11c, CD13) gösterirler. Lenfositik
patern olarak (CD2, CD3, CD5, CD7, CD10,
CD19, CD20,CD21,CD22 vb) pek içermezler
(2,4).
Dentritik hücrelerin fonksiyonu:
Dendritik hücreler normalde immatürdür.
Yüksek endositik aktivite ve düşük T-hücre
aktivasyonu vardır. Virus, bakteri, fungus ile
temas ettiğinde matur dendritik hücre haline
dönüşürler. İnflamasyon, dendritik hücrelerin
kemik iliğinden kan veya lenf yoluyla periferal
lenfoid organların T bağımlı bölgelerine göçünü
uyarır. Patojenleri fagosite eder. Hücre
yüzeylerindeki MHC moleküllerini kullanarak
proteinleri degrade eder. Eşzamanlı olarak Thücre
aktivasyonu yapar. Kan yoluyla, dalak
ve lenfoid dokulara antijen sunan hücre görevi
görerek yardımcı ve killer T-hücre ile, B
hücreleri aktive eder (Şekil 1).
Şekil 1. Dendritik hücre aktivasyonu
Antijen taşıyan hücreler afferent lenfatikler
yoluyla komşu lenf nodlarına ulaşırlar. T hücre
parakortikal zonunda interdigitating hücrelere,
B hücre germinal matrikste ise folliküler
dentritik hücrelere antijen sunarlar (2).
Dendritik hücrelerin 2 major tipi vardır
(Şekil 2).
1-Folliküler dentritik hücre
-interdigitating hücre
2-Langerhans hücresi
Şekil 2. Dendritik Hücreler ve lenf nodunda
dağılımı.
Foliküler Dendritik Hücre: Lenf nodlarının
germinal merkezinde bulunur. Multipl, ince,
saç teli gibi sitoplazmik dallar ile B lenfositlerin
arasına uzanırlar (Şekil 3).
Şekil 3. Foliküler Dendritik Hücre
Bu hücreler sadece primer ve sekonder lenfoid
folliküllerde bulunurlar. Kemik iliğinden türemez,
antijen sunamaz, endositoz yapamaz.
Fagositik aktiviteleri yoktur. Bununla birlikte
antijeni yakalamada ve antikor ile birleşmesinde
oldukça etkindirler. Bu hücreler IgG için Fc
reseptörleri taşır. Bu mekanizma makrofajların
antijen-antikor mekanizmasına benzemekle
beraber, antijen endositozla alınmaz. Sitoplazmik
uzantılar arasında yüzeyde kalır. Folliküler
dentritik hücreler antijen sunan hücreler
değildir. Zira yüzeyinde MHC class II antijeni
yoktur. CD45 taşımazlar; CD21 ve CD35 ise
pozitiftir. Bu hücreler antijenleri yüzey membranlarında
uzun bir süre (haftalar ve aylar)
tutarlar ve B hücreleri tarafından bu antijenler
Epitel Yüzey
Antijen İmmatur dendritik hücre
Migrasyon
Maturasyon
Antijen sunumu
Lenfoid organ
Matur Dendritik hücre
Lenfosit
Aktivasyonu
Dendritik hücre
prekürsor
B hücre
T
Hücre
Makrofaj
NK hücresi
Eozinofil
Sitokin
Dendritik Hücre Aktivasyonu
Dendritik hücre
apoptozisi
Langerhans
Hücresi
Lenf Nodu Makrofaj Foliküler Dentritik
Hücre
Cilt:32, Sayı:3, (158-160)
160
tanınır ve böylece immünolojik hafızanın
devamına katkıda bulunurlar. Asit fosfataz ve
nonspesifik esteraz ile boyanmazlar. İmmun
işaretlemede Follikuler dendritik hücre CD1a
(-) izlenir (2-4).
İnterdigitating Hücre: Özellikle timusda
bulunur. Lenf nodunun T- hücre zonunda
(parakorteks) bulunur. T-hücrelere antijen
sunar. Deriye temas eden antijeni alan Langerhans
hücreleri dermal lenfatikler yoluyla bölgesel
lenf nodlarının T hücre zonlarına geçerek
antijeni interdigitating hücre vasıtasıyla T
hücrelerine sunarlar. İnterdigitating hücreler
immün işaretlemede CD1a ile boyanırlar (2).
Langerhans Hücresi: En iyi tanınmış
dendritik hücre tipidir. Mezenşimal orjinlidir.
Epidermisin tüm tabakaları olmakla beraber,
özellikle spinosum’un üst bölümünde
1868’den beri tanımlanmıştır. Kemik iliğindeki
CD4 kök hücresinden kaynaklanır. Vücuttaki
birçok epitelde, deri (epidermis), konjunktiva,
rektal ve vaginal mukoza, nazofarengiyal
mukozada %3-8 oranında bulunurlar. Lenfositlere
antijen sunan hücrelerin fonksiyonuna
sahiptir. Antijeni yakalar ve lenf noduna taşır.
Işık mikroskobu ile soluk açık-pembe sitoplazmalı
ve koyu granüler kromatinli nukleus
seçilebilir. Dendritik hücreler rutin Hematoksilen
eosin boyamada parafin blokda görülmezler.
Asit fosfataz ve nonspesifik esteraz ile
Langerhans hücresi boyanabilir. Langerhans
hücresi, altın impregnasyon ve immun işaretleme
ile (CD1a) gösterirler. Hücreler arasında
hücreyi komşu hücreye bağlayan desmozomlar
yoktur. Tonoflament ve melanozom da yoktur.
Bununla beraber, düzgün küçük veziküller,
multiveziküler cisimcik ve lizozomları vardır.
Elektron mikroskobisinde ise irregüler plazma
membranı, lizozim, endoplazmik retikulum,
lipid ve glikojen görülebilir. Nukleus girintili
çıkıntılıdır. Langerhans hücrelerinin en önemli
özelliği Birbeck granülleridir (Langerhans
Granülleri-Vermiform granül) (Şekil 4).
Membrana bağlı çubuk şeklinde 15-50 nm
uzunluğunda, 4 nm genişliğinde santral lineer
yoğunluğa sahip ve lineer yoğunluktan dış
sınırlayıcı membrana doğru ışınsal tarzda
görünüme sahiptir. Langerhans Hücreleri;
makrofajlarla aynı yüzey reseptörüne sahiptirler.
Şekil 4. Langerhans hücresi ve birbeck
granüllerinin elektron mikroskobik görüntüsü
(büyütme X 125.000).
Yine makrofaj gibi yüzeyinde MHC class I ve
II’yi de bulundururlar. Makrofajların
mikrovillileri ise bu hücrelerde yoktur (2,3).
KAYNAKLAR
1. Hoffbrand AV, Petit JE. Normal
haemopoesis and blood cells.. In: Hoffbrand
AV, Petitt JE, eds. Clinical Haematology, 2nd
edn. London: Hardcover, 1994:26.
2. Paraskevas F. Effector Mechanisms in
Immunity. In: Greer JP, Foerster J, Lukens JN,
Rodgers GM, Paraskevas F, eds. Wintrobe‘s
Clinical Hematology, 11th edn. Philadelphia:
Lippincott-Williams&Wilkins, A Wolter
Kluwer Co, 2004: 544-548.
3. Ross MH, Gordon IK, Powlina W.
Histology Text and Atlas, 4th edn.
Philadelphia, Lippincott-Williams&Wilkins, A
Wolter Kluwer Co, 2003: 375-377.
4. Lehrer RI, Ganz T. Biochemistry and Fu
nction of Monocytes and Macrophages. In:
Beutler E, Lıchtman MA, Coller BS, Kıpps TJ,
Seligsohn U, eds. Williams Hematology, 6th
edn. New York: Mc Graw Hill, 2001:865-869.
5. Sullivan JL, Woda BE.
Lymphohistiocytic Disorders. In: Nathan DG,
Orkin SH, eds. Nathan and Oski’s Hematology
of Infancy and Childhood 5th edn. Philadelphia:
W.B. Saunders Co, 1998: 1360.
Yazışma Adresi
Sevda SÖKER
Dicle Üniv. Tıp Fak. Histoloji-Embriyoloji A.D.
E-mail: ipeksoker@hotmail.com
27 Mayıs 2011 Cuma
Basillus Thuringiensis ve Sivrisineklere Etkisi
Bacillus thuringiensis ve Sivrisineklere Etkisi
ADÜ Parazitoloji ABD Yüksek Lisans Öğrencisi
Canberk KOÇ
İçindekiler
B. thuringiensis Kristal Toksinlerinin Yapıları
Toksinlerin Sivrisineklere Etkisi
B. thuringiensis Kullanımının Artıları ve Eksiler
Sivrisineklerin Taşıyabileceği Hastalıklar
Basillus thuringiensis
Bacillus thuringiensis (BT) gram pozitif, aerobik bir toprak bakterisi olup sporlanırken ürettiği delta-endotoksin olarak da bilinen kristal proteinler (Cry) sayesinde kristal proteinin türüne bağlı olarak farklı Diptera alttürleri ile mücadelede kullanılır. B.cereus ve anthrax hastalığına neden olan B.anthracis ile yakın akraba olup temel olarak plazmid farkları ile ayırt edilirler. Sporulasyon sırasında özellikle Lepidoptera (kelebekler), Coleptera (kınkanatlılar) ve Diptera (iki kanatlılar,sinekler) takımı böcekler üzerinde toksik etki gösteren bir ya da daha fazla inklüzyon cisimcikler üretmeleri ile B. cereus’dan ayrılır. Bu kristal inklüzyonlar monomerik yapıdaki 130–140 kDa ağırlığındaki proteinlerden oluşurlar. Proteolitik enzimler tarafından inklüzyonların parçalanması sonucunda daha küçük toksik proteinler (delta endotoksinler) açığa çıkar. Bunlar suşlar arasında çeşitlilik gösterirler fakat çoğu durumlarda B. thuringiensis suşları delta endotoksinlerin karışımını içeren inklüzyonlar üretirler. Diğer alttürleri gibi endospor üretme yeteneğine sahiplerdir. ( bu da aynı kaynaktan yani 1) B. thuringiensis suşları yaklaşık 2,4 ile 5,4 milyon baz çifti uzunluğunda bir genoma sahiptirler. Büyüklükleri 2–272 kb arasında olan 2 ile 11 tane plazmit taşımaktadırlar ve insektisidal proteini kodlayan genler bu plazmitler üzerinde yer almaktadır. Büyük ve küçük plazmitler üzerinde bulunan Cry genlerinin etrafında çok sayıda hareketli bölgeler bulunmaktadır. Bu plazmitler konjugasyon benzeri mekanizmalar ile bir B. thuringiensis’den diğerine kendiliğinden transfer olma yeteneğine sahiptir.
Bacillus thuringiensis suşları toprak, depolanmış ürünler, böcek ölüleri, tahıllar, tarımsal topraklar, farklı bitki ve sucul çevreler gibi çok farklı ortamlardan izole edilebilirler.
Cry4 ve Cyt Genleri
Kristal protein genlerinin cry4 sınıfı, Diptera takımına özgü kristal protein genlerinin oldukça heterojen bir grubundan oluşur. B.thuringiensis subsp. israelensis suşunda bulunan 72 MDa büyüklüğündeki plazmitten izole edilen cry4A, cry4B, cry4C ve cry4D genlerinin kodladığı proteinler sırasıyla 135, 128, 78 ve 72 kDa ağırlığındadır. Bu proteinler 27 kDa ağırlığındaki Cyt geninin ürünü ile birlikte yuvarlak yapılı kristallerde toplanırlar.
Kristal genler tarafından sentezlenen toksinlerinin moleküler büyüklüğü ve konak özgünlüğü aşağıda görülmektedir.
Cry toksinleri Diptera’nın yanı sıra Lepidoptera, Coleoptera, Hymenoptera ve Nematodlara karşıda etkilidir. İki önemli alttürlerinden kurstaki daha çok tarımda kulanılırken, israelensis sineklerde etkilidir. Bu yüzden BT biyolojik yöntemle mücadelede oldukça yaygındır. İnsekt Cry toksinleri sindirdiğinde sindirim bölgelerinde alkali Ph seviyesi ve bazı özel enzimler toksinleri aktive eder ve bu toksinler bağırsak membranına bir gözenek formunda sızar. Bu gözenek hücre yıkımına ve doğal olarak insektin ölümüne yol açar.
B. thuringiensis Kristal Toksinlerinin Yapıları
Cry toksinlerinin üç boyutlu yapıları, toksinlerin fonksiyonlarını anlamamızda önemli ölçüde katkı sağlamakla beraber aralarındaki yapısal farklılıkları anlamamıza da yardımcı oldu Bugüne kadar X-ray kristalografi yöntemi ile yedi toksin detaylı olarak incelendi: Cry1Aa (64), Cry1Ac (32, 108), Cry2Aa (127), Cry3Aa (109), Cry3Ba (45), Cry4Aa (12) ve Cry4Ba (11). Bu toksinler amino asit sekansları ve etki ettikleri insektler göz önüne alındığında önemli ölçüde farklıdır. Fakat hepsi oldukça benzer üç domain’li yapıdadır.
Domain I
Domain I ilk olarak Cry3Aa’da anlaşılmıştır. İçinde bir heliks yığınının etrafında toplanmış altı heliks yığını olmak üzere toplam yedi heliks yığını vardır. Bu dışarıda kalan heliksler amfifil yapıda olup polar yada yüklü tarafları genelde çözülmeye karşı korunmasızken hidrofil kısımları tipik olarak aromatiktir ve merkezde kalan heliksin etrafını sarar. Bu domain orta bağırsak zarına tutunmadan ve por oluşumundan sorumludur.
Domain II
Domain II antiparalel 3 beta pilili yapıdan oluşur. Bu yapıların Cry toksinleri arasında çok fazla değişkenlik göstermesi, toksin etkilerinin farklılıklarında önemli olduğunu gösterir. Cry2Aa ve Cry4Ba birbirinden oldukça farklı yapılardır. Bu domaindeki benzerlikler ise bağlanma bölgelerindedir.
Domain III
Domain III beta sandviç yapısında olup iki antiparelel beta-pilili yapıyı da içine alır. Bu domain toksinler arasında yapısal olarak benzerlik gösterse de bazı temel özellikleri ile farklılıklar gösterir. Mesela Cry1Ac N-acetylgalactosamine (GalNAc) adında kendisine özgü bir bağlanma reseptörü içerir.
Cyt Proteinleri
Cyt proteinlerin üç boyutlu yapısının incelenmesi sonucunda bir β-pilili tabakanın etrafına sarılmış, sarmal yapıda iki α-sarmal yapıyı taşıyan tek bir α- β bölgeden oluştuğu belirlenmiştir. Cyt proteinler yapısal olarak Volvariella volvacae mantarı tarafından üretilen volvatoksin A2 ile benzerdir.
Membran Bağlanma Yapıları
APN
APN (Aminopeptidaz N) sınıfı enzimler polipeptidin nötr amino asitlerini N’ ucundan keser. Oldukça fazla ve farklı işlevleri vardır fakat larva orta bağırsağında endopeptidazlar ve karboksipepdidazlarla birlikte proteinleri sindirmek için kullanılırlar.
ALP
ALP (Alkalin Fosfataz) bir Cry toksin reseptörü olarak tanımlanmıştır. ALP M.sexta ve H. Virenscens de Cry1Ac reseptörü olarak ve bizim için önemli olan Aedes aegypti’de Cry11Aa reseptörü olabileceği ilk çalışmalarda bulunmuştur. ALP proteini 65 kDa olup membrana GPI (Glycosylphosphatidylinisotol) çapası ile bağlanır. Bu çapa BBMV’de (fırçalı kenar zar vezikülleri) baskın protein olup tahminen membran proteinlerinin %15-20’sini oluşturur. İmmunoflorasan çalışmaları ALP’nin kör bağırsak ve arka bağırsakta yerleştiğini göstermiştir
GPI Çapası
GPI çapası (Glycosylphosphatidylinositol) Protein membrandan geçerken C’ ucundan bağlanarak geçişi gerçekleştiren bir glikolipittir.
Toksinlerin Sivrisineklere Etkisi
Bt. Alttürü olan israelensis (BTi), Aedes, Culex ve Anopheles cinsi sivrisineklerde oldukça zehirlidir. (Margalith and Ben-Dov, 2000). Bu bakteri Cry4Aa, Cry4Ba, Cry10Aa, Cry11Aa, Cyt1Aa ve Cyt2Ba toksinlerini içerir. (Berry et al., 2002). Yukarıda anlatıldığı gibi, sivrisineklerde etkili olan Cry11Aa, Cry4A ve Cry4B, lepidopteralarda etkili olan Cry1A ile benzer yapıda bulunur ve etkileride vektör üzerinde benzerdir.
Genel olarak endotoksinler ile muamele edilmiş yiyeceklerin tüketimi, Lepidoptera larvalarının beslenmesinin durmasına ve bağırsağın felç (paraliz) olmasına neden olur. Toksinlerin yüksek dozuyla beslenen larvalar genel bir felç olayı geçirir ve ölür. Toksinin yüksek dozlarda uygulanması sonucunda orta bağırsak epiteli parçalanır ve hızlı bir ölüm gerçekleşir. Daha düşük dozlarda ya da daha az duyarlı böceklerde, bağırsak hücrelerinin zarar görmesi normal bağırsak salgısının durmasında etkilidir ve bu olay da sporların açılmasına izin verir. Vejetatif hücreler daha sonra içeri girerek septisemiye neden olur ve ölüm gerçekleşir.
Sivrisineklerde kristal toksinler duyarlı larvalar tarafından sindirilirler ve alkaline bağırsak ortamında dağılırlar. 70 kDa Cry11Aa protoksin, bağırsağın uygun ortamında N-ucunda bulunan 28 artık amino asitten kurtularak 34 ve 32 kDa’luk iki parçaya ayrılır. Fakat bu parçalar birbirleriyle bağlantılıdır ve toksin etkilerini kaybetmezler. (Dai and Gill, 1993) (Yamagiwa et al., 2004). 130 kDa olan Cry4Ba protoksini de hem N ucundan hemde C-ucundan ayrılmalar ile 18 ve 46 kDa’luk iki proteine ayrılır. (Angsuthanasombat et al., 1993; Komano et al., 1998). Cyt toksinleri de protoksin olarak sentezlenir ve aktif olmak için her iki ucundan amino asit bırakırlar. (Armstrong et al., 1985, Gill et al., 1987; Li et al., 1996). Cyt2Aa, 32 amino asit N-ucundan 15 amino asit C-ucundan proteinaz K yardımı ile kopar ve hemolytic aktiviteli bir monomerik protein oluşur (Koni and Ellar, 1994).
Sivrisineğin orta bağırsak membranlarına reseptörlerin bağlanması
Cry toksinleri sivrisinek orta bağırsağında ki mikrovililerde bulunan spesifik protein reseptörlerine bağlanırken, Cyt toksinleri protein reseptörlerine ihtiyaç duymaksızın membran yağlarında delikler oluşturacak biçimde sızarlar ya da membranı direk yok ederler. (Butko, 2003).
Sivrisinek toksinleri olan Cry4A, Cry4B ve Cry11Aa domain II bölgesinde toksin etkilerini ve reseptör bağlanma bölgelerini bulundururlar. Cry4Ba Culex türünde toksin etki göstermezken Cry4Aa 3 bölgesinde oluşan mutagenensis ile Culex türlerine karşı da etkilidir. (Abdullah et al., 2003). Fakat bu 3 bölgenin birinci ve ikincisinde yaşadığı mutagenesis yüzünden de Aedes ve Anopheles türlerine karşı olan toksin etkisini yitirmiştir. (Abdullah et al., 2003). Yani domain II de bulunan bölgeler Cry toksinlerinin sivrisinek orta bağırsağına bağlanabilmesinde çok önemlidir.
Cry11Aa ve Cry4Ba toksinleri ve bağlanma proteinleri, Ae.aegypti larvalarının BBMV(fırçalı kenar zar vezikülleri)’sinde yapılan çalışmalarda 65 ve 62 kDa olarak tespit edilmişlerdir. (Buzdin et al., 2002). Çalışmalar Ae. Aegypti de 200, 100 ve 65 kDa olan üç reseptör proteininin Cry toksinleri sivrisinekler membranında tuttuğunu göstermiştir. Bu proteinlerden 100 ve 65 kDa olanları GPI tarafından membrana bağlanır. (Fernández et al., 2006). Ae. aegypti GPI-ALP proteini Cry11Aa’nın toksin etkisinide açığa çıkarır. Tüm bu bilgiler GPI-ALP reseptörünün Cry11Aa toksini için çok önemli olduğunu gösteriyor.
Anopheles quadrimaculatus’da, GPI’a bağlanan APN adında bir proteinin Cry11Ba için reseptör olduğu belirlenmiştir. Fakat aynı protein Cry4BA ve Cry11Aa da işe yaramaz (Abdullah et al., 2006).
Gördüğümüz gibi bir çok türde membrana bağlanma ALP yada APN yapısında olan GPI bağlayıcıları ile gerçekleşiyor. (Fernández et al., 2006; Abdullah et al., 2006).
B. thuringiensis Kullanımının Artıları ve Eksileri
BT’nin mekanik ( bataklık ve sulak alanları kurutma veya sazlık gibi bölgeleri yakma) ve kimyasal ( bazı gazlar ve diğer kimyasallar) gibi diğer mücadele yöntemleri ile kıyaslandığında bir çok artısı olmasının yanı sıra bazı dezavantajları da beraberinde getirir.
En büyük artısı spesifik olması ve insanlara veya diğer vahşi hayata zarar vermemesi olabilir. Ayrıca maliyet düşüklüğü de bir diğer büyük avantajı. İlk tesisten sonra kendi kendine üremesi ve devamlılığı, maliyeti düşürdüğü gibi uzun süreli etki etmesini de sağlar.
Sivrisineklerle mücadelede BT kullanımının eksilerine gelince, ilk akla gelen etki süresinin ilk tesiste oldukça uzun sürmesidir. Işığa fazla duyarlı olan Bt.’nin ortalama ışığa dayanabilme süresi bir haftadır. Hatta bazı alttürleri bir günden daha fazla dayanamayabilir. Etkili bir mücadele için öngörülen zaman üç yıldır. Akıcı ve kirli sularda etkisi çok zayıftır. Ayrıca iyi araştırma yapılmadan kullanımında çevre ekinlere, diğer yararlı insektlere etki ederek dolaylı yoldan zararlar verebilir. Bazı arı üreticileri, mevsim değişikliğinden dolayı yer değiştirirken bu bakteriler, arıların büyük çoğunluğunun ölümüne neden olabiliyor. Fakat eksileri çoğunlukla insan hatalarından kaynaklandığı için günümüzde iyi bir başlangıç çalışması ile minumuma düşürülebiliyor.
Sivrisineklerin Taşıyabileceği Hastalıklar
Son olarak sivrisineklerce taşınan virüs ve parazitlerin oluşturabileceği başlıca hastalıklar olan sarı humma, sıtma ve fil hastalığı konularını ele alalım.
Öncelikle sıtmadan bahsedelim. Sıtma (Maleria – İtalyanca “kötü hava”) dişi anofel sivrisineklerin sokması ile bulaşan bir hastalıktır. Etkeni plasmodium parazitleridir. Dört tipi vardır. P.vivax, P.ovale, P.maleria ve P. Falciparum. Sivrisinek midesinde oluşan kistler sokulan canlıya aktarılır. Bu parazitler öncelikle canlının karaciğerine gider ve burada yapısal bir değişikliğe de maruz kalarak çoğalır (şizogeni ile) ve binlerce yeni parazit (merezoid) karaciğer hücresinin (hepatositler) lize olmasıyla kan dolaşımına katılır. Burada ise olgun parazitin çoğalabileceği alyuvar hücrelerinin içine süzülerek orada çoğalır ve hücreyi lize ederek tekrar dolaşıma katılır. Hastalık dünya genelinde oldukça yaygındır. Yılda yaklaşık bir milyon kişinin ölümüne yol açar.
Sarı humma ise, flaviviridae ye bağlı sarı humma virüsü tarafından bulaşır. Bu hastalığı taşıyan sivrisinek cinsi Aedes aegypti’dir. Hastalık Güney Amerika ve Afrika’da görülür. Virüs taşıdığı 40-50 nm’lik RNA materyalini canlıda çoğaltarak çeşitli rahatsızlıklara neden olur. Siyahi insanlar bu hastalığa karşı doğuştan bağışıktırlar.
Fil hastalığı, Wuchereria bancrofti ve Brugia malayi adındaki ipliksi solucanların sivrisineklerce taşınması yoluyla bulaşan bir hastalıktır. Güney Amerika’da özellikle kuzey sahillerinde ve Brezilyanın bazı iç bölgelerinde, Afrika’da kuzey sahillerinde ve orta Afrikanın tamamında, Asya’da ise Çin, Vietnam ve özellikle Hindistan’da görülür. Bu hastalıkta lenf damarlarının tıkanması ile iltihap oluşur ve lenf deri altında birikmeye başlar ve deri aşırı derecede şişer.
KAYNAKÇA
- Babu M, Geetha M. "DNA shuffling of Cry proteins". Retrieved 2008-11-23.
- Dean D.H. ( October 1984)."Biochemical Genetics of the Bacterial Isect-Control Agent Bacillus thuringiensis:Basic Principles and Prospects for Genetic Engineering". Biotechnology and Genetic Engineering Reviews-vol.2,341-363.
- a b Madigan M, Martinko J (editors) (2005). Brock Biology of Microorganisms (11th ed.). Prentice Hall. ISBN 0-1....
Carlson, C. R., Caugant, D. A., Kolsto, A. B., “Genotypic diversity among
Bacillus cereus and Bacillus thuringiensis strains”, Appl. Environ. Microbiol.,
60: 1719-1725 (1994).
- Gonzales, J. M. Jr., Dulmage, H. T., Carlton, B. C., “Correlation between
spesific plasmids and δ-endotoksin production in Bacillus thuringiensis”,
Plasmid, 5: 351-365 (1981).
- Lereclus, D., Delecluse, A., Lecadet, M. M., “Diversity of Bacillus
thuringiensis toxins and genes”, Bacillus thuringiensis, an Environmental
Biopesticide: Theory and Practise, Cory, P.F., Bailey, J.S., Higgs, M.J., (eds.),
John Wiley and Sons Ltd., Chichester, 37-70 (1993).
- Carlton, B., “Development of genetically improved strains of Bacillus
ıhuringiensis”, Biotechnology for Crop Protection, Hadin, P., Mann, J.,
Hollingworth, R., (eds.), American Chemical Society, Washington, D.C., 260-
279 (1988).
- Mahillon, J., Resohazy, R., Hallet, B., “IS231 and other Bacillus thuringiensis
transposable elements: a Review”, Genetica, 93: 13-26 (1994).
- Apaydin, O., Yenidunya, A. F., Harsa, S. and Gunes, H., “Isolation and
characterization of Bacillus thuringiensis strains from different grain habitats
in Turkey”, World Journal of Microbiology & Biotechnology, 21: 285–292
(2005).
- Höfte, H., Whiteley, H. R., “Insecticidal Crystal Proteins of Bacillus
thuringiensis”, Microbiol. Rev., 53: 242-255 (1989).
- Glare, T. R. and O’Callaghan, M., “Bacillus thuringiensis: Biology, Ecology
and Safety”, John Wiley and Sons, Ltd., Chichester, New York, 1-40 (2000)
- Thomas and Ellar, 1983; Gill et al., 1987; Li et al., 1996; Promdonkoy and Ellar 2003
Kaydol:
Kayıtlar (Atom)