LiZOZOMLAR
Prof. Dr. Ali Demirsoy  

 Mitokondriterin büyüklüğünde (0.5 mikron çapında); sayıca onlardan az ve daha düşük yoğunlukta; lipoprotein yapısında tek tabakalı bir zarla çevrilmiş, içle-rinde litik enzimler (hidrolazlar, proteazlar, lipaztar ve fosfatazlar; toplam kırktan fazla enzim saptanmıştır) içeren, çoğunluk küremsi keseciklerdir (Şekil 3.1 ve 5). ilk defa 1955 yılında sıçan karaciğerinde saptanmış, daha sonra alyuvarlar hariç, tüm hayvansal hücrelerde, özellikle vücudun savunmasından sorumlu olan akyuvarlarda ve makrofajlarda, bol miktarda bulunduğu görülmüştür. Bitki hücrelerinde, mantar­larda ve mayalarda lizozom benzeri yapıların olduğuna ilişkin bazı kanıtlar vardır. Bakterilerde ise lizozom yoktur; fakat litik enzimler bulunmuştur.

Hücrelerdeki bileşikleri, özellikle protein, polisakkarit ve çekirdek asitlerin!, hidroliz ederek parçalayabilen bu litik enzimler, bir zarla çevresinden ayrılmakta ve büyük bir olasılıkla da, lizozom İçerisinde etkisiz (inaktif) durmaktadır. Tahrip edilen bir fizozomdan dışanya akan enzimler, kısa bir sürede tüm hücre içeriğim' liziz ederek (parçalayarak), onu ölüme sürükler. Bu olaya "Otoliz" denir, ölümden kısa bir süre sonra kokuşmanın ortaya çıkması, bu lizozomların bozulması nedeniyledir. Lizozom enzimleri ribozomlarda sentezlenerek ya ER aracılığıyla doğrudan doğruya ya da GA aracılığıyla dolaylı olarak paketlenerek, yani bir kesecik içerisine alınarak sitoplaz-maya verilir, içi tanecikli, lamelli ya da homojen yapıda olabilir.

Yumurtanın döllenmesi sırasında, spermanın akrozomundan çıkarılan (yumur­tayı delmek için) enzimler lizozom içeriğidir. Lizozomların iyi işlev görmemesi hücre-•lerin ve dokuların yaşlanmasına neden olur. Metamorfoz (başkalaşım) geçiren canlı­ların hücrelerinin bir çeşit eriyerek yeniden şekillendirilmesinde, erime işlemim gerçekleştiren lizozomlardır. Keza dokulardaki programlanmış (zamanı gelmiş) hücre ölümleri de yine bunlar tarafından yapılır.

Hücre içerisine giren küçük moleküller doğrudan doğruya enerji elde eden sis­temler (glikoliz ve trikarboksilik asit çemberi) aracılığıyla parçalanabilir ya da sentez-lenme tepkimelerine herhangi bir değişikliğe uğramadan katılabilir. Halbuki endo-sitozisle, fagositozla ve besin kofullanyia (birhücrelilerde) hücreye alınan büyük moleküller, maddeler, hatta bakteriler, lizozomlar aracılığıyla küçük moleküllere par­çalanır. Bir miktar hücre zarıyla çevrilmiş olarak, hücre içine giren bu besin kofulu (fagozom), lizozomlaria sanlarak, temas ettikleri yerde, zarları erimek suretiyle bir tek koful halinde birleşirler. Litik enzimler bu koful içinde besin maddelerim, koful zarından diffüzyonla geçebilecek kadar küçük moleküllere parçalarlar ve sindirileme-yen kısım koful içinde kalır. Birhücreli canlılarda, artık maddeleri taşıyan bu koful, hücre zarıyla birleşerek dışanya açılır ve sindirelemeyen maddeler bu yolla atılır. Yüksek organizasyonlu canlılarda bu artıklar ya yavaş yavaş (çoğunluk diffüzyonla) hücre dışına atılır (karaciğer hücrelerinde olduğu gibi) ya da sindirim kofulu tekrar tekrar kuiiamlarak, bir zaman sonra artık maddelerle dolmasına ve hücrenin yaşlan­masına neden olur. Yaşlandıkça insanın vücudunda, özellikle ellerinin üzerinde, omuzlarında ya da yüzünde, kahverengi lekelerin oluşması, lipofuksin denen pigmentlerin (yaşlılık pigmenti) birikmesindendir,

Kandaki akyuvarlar, vücudu, özellikle bakterilere karşı savunmak için sorumlu olduklarından, taşıdıkları taneciklerde bol miktarda lizozom enzimi içerirler. Böylece, bir zaman sonra akyuvar içerisindeki taneciklerin hepsi bakteri lizisinde kullanılır ve tüm hücre bir ya da birkaç kofulla tamamen dolar. Bu artık maddeler dışanya atılamadığından bir zaman sonra akyuvar ölür.

Kemiklerin yıkılıp yeniden yapılması sırasında, lizozomlar, yıkıcı osteoklast hücre-lerinden dışanya litik enzimler salgılarlar ve yıkılan artıkları da hücre içerisinde sindi­rirler. Keza yumurtanın döllenmesi sırasında da spermanın akrozumundan (basının uçundan) litik enzimler (pankreas tripsinine benzer bir enzim) salgılanarak, yumurta zarının delinmesi sağlanır. Döllenmeden hemen sonra, bu sefer, yumurtanın kabu-ğunda bulunan taneciklerdeki litik enzimler serbest hale geçerek kabuğu parçalar ve diğer spermaların girmesin! önleyecek yeni bir kabuğun meydana gelmesini sağlar.

Lizozomlar keza kendi hücresi içerisindeki bazı maddeleri ya da organelleri (çoğunluk işlevlerim bitirmiş ya da bozulmuş) de sindirir. Bunun nasıl işlediği tam olarak bilinmemektedir. Sindirim kofullarının içinde ribozom ve mitokondrilere rast­lanır. Fazla A vitamininin kemiklerdeki ve kıkırdaktaki lizozom enzimlerim serbest bıraktığı ve dolayısıyla kemikleri kırılır bir duruma geçirdiği; fakat yeterli miktarlarda da yaşlı hücreleri yok etmeyi sağladığı için genç kalmada yardımcı olduğu saptan­mıştır.

Lizozom enzimleri daha çok hafif asidik ortamlarda etkendir. Hücrede birçok işlevinin yanısıra, bozukluklannda bazı hastalıkların ortaya çıkmasına neden olurlar. örneğin, soluduğumuz havadan alınan karbon parçacıkları, akciğerimizdeki fagosit­lerde yıllarca kalmasına karşın, silisyum dioksit, fagositlerin lizozomuna girer ve ora­da bulunan enzimlerin etkisiyle, kristallerinin üzerinde silisik asit oluşur. Silisik asidin hidroksil grupları, hücre zarının yapısında bulunan fosfolipit ve proteinlerin bazı gruplarıyla çok sıkı hidrojen bağları kurar. Böylece hücre ve lizozom zarları zedelenir. Ayrıca silisyum dioksit taşıyan fagositler hücre dışına bir madde salgılarlar. Bu mad­de, özellikle akciğerdeki bağ dokunun bir çeşit fibröz dokuya dönüşerek esnekliğin} yitirmesine neden olur. Keza aspest kristalleri de aynı rahatsızlıklar), özellikle mezo-telyum (vücut boşluğunu astarlayan zar) kanserlerini meydana getirir. Kanda ürik asidin fazla olması (proteini fazla alanlarda daha yaygındır), mono-sodyum ürat kris­tallerinin eklem yerlerinde toplanmasına (gut hastalığı) ve buradan da fagositlerin içi-ne girerek, lizozomlarındaki enzimleri serbest bırakmasına neden olduğu bilinmekte­dir. Bu da sonuçta kininlerin (ağrı yapıcı maddeler) meydana gelmesini sağlar. Bun­dan başka lizozom enzimlerinin, histamin, serotonin ve bradikinin oluşumunu sağla­dığı, bunların da yangıya (apse) neden olduğu varsayılmaktadır. Sıtmaya karşı kulla­nılan kinin, bağırsak parazitlerine karşı kullanılan karbon tetraklorit, parazitlerin lizo-zomlanna yoğunlaşarak onların etkinliğini bozar. Keza deriyi ışığa karşı duyarlı kılan porfirin, antrasen ve nötral kırmızısı yine lizozomlarda toplanır.

Mitozda lizozomların sayışı azalır ve olanlar da kenara itilir (normal durumda çekirdek civarında fazladırlar). Keza lizozom zannın geçirgenliğim artıran maddeler (örneğin karsinojen etki gösteren forbol A) verildiğinde, mitoz bölünme hızı artırılır, stabilize edici maddeler (kortizon gibi) verildiğinde bu hız azaltılır. Bu da mitoz bölün­menin belirli ölçüde lizozomlarla hızlandırıldığını kanıtlar. En azından meydana getir­diği proteaz enzimler aracılığıyla, ribozomlardaki protein sentezini inhibe eden bazı proteinleri parçalamak suretiyle, hücre aktivitesini artırdığı saptanmıştır. Nitekim yumurtanın döllenmesi sırasında verilen litik enzimler (keza yumurta hücresine pro-teolitik enzimler verildiğinde de aynı şey olur) bu inhibitörü ortadan kaldırdığından, protein sentezi büyük ölçüde artar.

Lizozomlardan elde edilen lizozom deoksiribonükleazın (DNaz) DNA'yı parça­ladığı bilinmektedir. Lizozom DNaz'ın iki aktif bölgesi vardır. Bunlar DNA sarmalının her iki ipliğin! birden parçalarlar. Yalnız bir ipliğin parçalanması, karşı taraftaki komp-lementeri tarafından onarılabilir (daha geniş bilgi için kalıtımla ilgili bölümdeki DNA rejenarasyonuna bkz!). iki taraflı yıkımın onarımı olanaksızdır. Lizozom DNaz'ı, DNA'yı tam yıkmasına karşın, pankreas DNaz'ı kısmen yıkabilmektedir.

Kanser meydana getiren birçok faktörün (fiziksel mor ötesi ışınlar ve îyonize ışınlar; kimyasal polibenzoitler, hidrokarbonlar, azotlu bazı bileşikler, dişi eşey hormonu, silis, aspest vs. ve virüsler) doğrudan ya da dolaylı olarak kromozom yapışım ya da DNA'nın dizilimim bozduğu bilinmektedir, özellikle silisyum dioksitte anlattığı­mız gibi bazı maddelerin lizozom zarım bozarak, enzimlerin, bu arada DNaz'ın serbest kalmasına; bunun da DNA'yı bozarak hücrenin ka^serleşmesine yol açtığı varsayılmaktadır.

Keza kalıtsal olarak, birçok enzim sentezlenemeyebilir ve buna bağlı olarak lizozomlar işlevlerim yapamazlar. Bu şekilde, çoğunluk autozomlardaki çekinik genlerin neden olduğu (bir tanesi eşey kromozomundadır) on kadar hastalık tanımlanmıştır (örneğin Tay-Sachs, Niemann-pick, vs.), özel yöntemlerle (enzimlerin üzerim antikorla kaplamak suretiyle), dışarıdan, lizozom içine sokulan eksik enzimler, hastaların iyileşmisine neden olur.

Geri       -        Anasayfa