Lizozom (Lysosome)

Lizozom (Lysosome)
Lizozom (Alm. Lysosome, Fr. Lysosome, İng. Lysosome), [1] sitoplazmada bulunan ve genellikle küçük, yuvarlak ve çapları 0,2-0,8 mikron arasında değişen yapılar.[2] Yabancı gelmiş olabilir bu isim size… Aslında çok yakın bir dostunuzun adı. O olmasa, yaşamınız fazla uzun sürmezdi, belki de hiç yaşayamazdınız… Hayatınız bu varlıkla yakından ilgili olmasına rağmen, hiç tanıdık gelmedi değil mi? Tıpkı, bizim hiç tanıdık gelmediğimiz melekler gibi…

Lizozom, hücrenin enzim deposudur… Enzim, besinlerin parçalanması işini yapan kimyasal bir yapıdır… Lizozom enzimleri ince bir zarla paketler… Böylece, hücrenin bu parçalayıcı enzimlerden zarar görmesini engeller...

Hücre boyutlarına göre büyük olan besinleri parçalamak gibi bir işleve sahip olması nedeniyle, bedendeki dişlere benzetmek mümkündür, fakat dişler bu işi mekanik olarak gerçekleştirirken, lizozom kimyasal birtakım işlemlerle besini parçalar…

Lizozomun hücre içindeki görevi bununla bitmez, dönüşüm meleği Azrail'i andıran bir işleve de sahiptir. Hücre içinde yaşlanmış, aktivitesini yitirmiş, işlevini düzenli olarak yerine getiremeyen organelleri parçalar, yenileri için yer açar...

Akyuvar hücrelerinde ise benzer, ama daha kahramanca bir tutum içine girer ve mikropları parçalamayı üstlenir, lizozom...

Eğer sahip olduğu ince zar bir sebepten dağılırsa hücre içine yayılan enzimler, hücreyi yağmalar ve hücreyi öldürür…

İlginç değil mi, gözle göremediğiniz hücre, o hücrenin içinde hücreye göre çok daha küçük boyutlardaki bir organel, lizozom, sürekli bir işlev halinde, hem de bir hücrenizde değil, tüm hücrelerinizde... Bazen yaşlanmış bir hücre organelini parçalarken, bazen de vücuda savaş açmış bir mikrobu parçalıyor ve bu sırada ne bir feryat ulaşıyor kulaklarımıza ne de ince bir sızı, acıma duygusundan kaynaklanan...

Yukarıda anlattığım parçalama işlevlerinde ufak bir isim değişikliği yapsaydık, lizozom yerine aslan, parçalananların yerine de geyik kullansaydık bu kadar doğal karşılayabilir miydiniz? Peki sizi koysaydık parçalananlar listesine?

Aslında, siz isteseniz de istemeseniz de bedeniniz parçalanıyor, sürekli bir dönüşüm içinde... Demiştik ya, eskiyen işlevini yitiren organeller parçalanıyor, aynı şekilde eskiyen, yaşlanan hücreler de sürekli yenileniyor… Doğduğunuz günden itibaren, kaçıncı kuşak hücrelerden oluşuyor bu bedeniniz farkında mısınız? Bedeninizin otuz veya benzeri bir yaşta olduğuna emin misiniz? Otuz yaşa kadar kaç nesil hücre gelip geçti siz fark etmeden?.. Ne büyük savaşlar oldu, katliamlar gerçekleşti, bazılarını siz bile hissettiniz, ateşiniz çıktı içerideki silahların gücüne bağlı olarak, bazılarını hiç fark etmediniz yıllar sonra dendi, içeride büyük bir koloni oluşmuş, sizi için için yemiş bitirmiş...

Hatta aşılar üretilmiş mikroplara karşı?)… Aslında bu aşılar çoğunlukla mikroplara karşı değil, yine vücuda karşı, fakat suni olarak zayıflatılmış mikroplar olduklarından vücut bunlarla savaşma yöntemini öğreniyor ve bu zayıflatılmış düşmanı yenerek bir nevi kendine güvenini kazanıyor… Bir daha bu mikropla savaşması gerektiğinde beden gerekli bilgiye sahip olduğundan, olay büyümeden ortadan kaldırılıyor… Peki beyniniz aşı olmaksızın bu savaş eğitimini veremez mi hücrelerinize? Belki, pek çok hastalığın umut yardımıyla yenilmesi hücrelerin savaş için ihtiyaç duyduğu gizli bir güven salgısını beyinden almasıyla ilgilidir... Belki evrensel veri tabanından gerekli savaş bilgisi beyin aracılığıyla hücrelere aktarılıyordur bu gibi durumlarda...

Unutmayın ilaçlar da frekanslar okyanusunun bir parçasıdır ve sahip oldukları titreşim veya bilgi zaman ve mekan sınırı olmaksızın her yerde mevcuttur...

Çok uzak değiliz bu anlatılanlarla... Ufak bir isim değişikliği yapmanız yeterli... Bir de bakmışsınız ki, mikro için anlatılanlar makro boyutlarda aynen yaşanıyor...

Bizim büyük hayatlarımız ve hücrelerin küçük hayatları, makro, mikro hayatlar, ama frekanslar hep aynı, oluşlar farklı isimlerle anlatılsa da…[3]

Lizozomlar, yuvarlak-oval kesecikler şeklinde olup, elektron mikroskobunda görülebilirler. Dışları tek birim zarla çevrili mikroskobik havuzcuklardır. İçlerinde bir dizi yıkıcı sıvı enzimler (biokatalizör) ihtivâ ederler. Bunlardan belli başlıları; asit fosfataz, beta glukruronidaz, hyaluronidaz, lizozim, asit lipaz, asit dezoksiribonükleaz, kollagenaz, aril sülfataz, fagositin olarak sıralanabilir. Lizozomlar, hayvansal hücrelerin sitoplazmalarında bol miktarda bulunurlar. Alyuvar hücrelerinde lizozom yoktur. İçlerindeki enzimler hücrenin endoplazmik retukulumunda sentezlenir.

Enzimlerinin etkisiyle ölü dokuların otolizine (kendi kendini sindirme) sebep olduklarından “intihar” kesecikleri olarak da bilinirler. Metamorfoz esnâsındaki gelişme devrelerinde vâki olan doku yıkımlarını yönettikleri gibi, hücre içi sindirimini de sağlarlar.

Lizozomlar, hücre tarafından yutulan maddeler veya hücrenin yaşlanan sitoplazma kısımları ve organellerini sindirmekle görevlidirler. Fazla çalışmalarında hücrenin kendi kendisini yok etmesine doku harabiyetine, az çalışmalarında ise belli maddelerin aşırı depolanmasıyla ortaya çıkan depo hastalıklarına sebep olabilirler.[1]

Lizozomlar yaklaşık olarak 0,5 mikron çapında lipoprtein yapıda bir zarla çevrilidir. İçersinde genellikle sindirimde kullanılan bazı enzimler vardır. İlk olarak bir farenin karaciğerinde rastlanmıştır, daha sonra alyuvarlar hariç diğer bütün hayvan hücrelerinde, özellikle vücut savunmasında görev alan akyuvarlarda ve de makrofajların içerisinde daha çok sayıda bulunduğu gözlenmiştir. Böyle olmasının sebebi makrofajların ve de akyuvarların vücut içerisinde karşılaştıkları yabancı maddeleri fagositoz yoluyla içlerine alıp sindirmelerinden kaynaklanır. Bunların dışında bitki hücrelerinde mantarlarda ve de mayalarda da benzeri organellerin olduğu saptanmıştır. Bakterilerdeyse lizozoma rastlanmamaktadır. Ancak içlerinde bazı sindirim enzimlerine rastlanmıştır.

Yukarıda da belirttiğimiz gibi lizozomlar hücre içindeki sindirimden sorumludurlar. İçlerindeki enzimler çok etkili parçalayıcıdırlar. Fakat lizozomun içersinde inaktif durumdadırlar. Eğer lizozomun zarı delinir ya da yırtılırsa lizozom hücreyi sindir meye başlar bu olaya "OTOLİZ" denir. Ölümden sonra kokuşmanın olmasının bu olay sonucunda olduğu söylenmektedir. Lizozom enzimleri ribozomlarda sentezlenerek ya endoplazmik retikulum aracılığıyla doğrudan doğruya ya da golgi aygıtı aracılığıyla dolaylı olarak paketlenerek, yani bir kesecik içerisine alınarak sitoplazmaya verilir, içi tanecikli, lamelli ya da homojen yapıda olabilir.

Lizozomlar hücre içinde yaşlanmış, yıpranmış ya da işlevini yitirmiş organelleri sindirir. Bu olayın nasıl gerçekleştiği henüz çözümlenememiştir. Ancak bazı hücrelerini sindirim kofullarının içerisinde ribozom ve mitokondrilere rastlanmıştır. 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.

Aslında gözle göremediğimiz hücrelerin içerisinde daha küçük bir organel; lizozom sürekli hareket içerisinde. Kimi hücrelerin içerisinde sindirim yapıyor, kimisinin içersinde işlevini yitirmiş organelleri yok ediyor, kimisinin de içerisine girmiş olan yabancı ve de zararlı mikro organizmaları yok ediyor. Olaya biraz daha etik yaklaşacak olursak; Bir organel düşünün hem bir koruyucu, hem intihar komandosu, hem de bir Azrail gibi görevler yapmaktadır. İşte burada Allah-û Teâlâ'nın insanın yaratırken nasıl bir mükemmellik kullandığına bir daha şahit olmaktayız.[4]

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 dışarıya akan enzimler, kısa bir sürede tüm hücre içeriğini' 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 hücrelerin 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 sentezlenme tepkimelerine herhangi bir değişikliğe uğramadan katılabilir. Halbuki endositozisle, 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 sarılarak, 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 dışarıya açılır ve sindirilemeyen 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 kullanılarak, 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 dışarıya atılamadığından bir zaman sonra akyuvar ölür.

Kemiklerin yıkılıp yeniden yapılması sırasında, lizozomlar, yıkıcı osteoklast hücrelerinden dışarıya 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 kabuğunda 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 yanı sıra, bozukluklarında 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 mezotelyum (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 lizozomlanna 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 proteolitik 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.[5]



Lizozom'un Yapısı
Hücrenin elektron mikroskobuyla incelenmesi sonucu bulunmuştur. İlk kez, De Duve lizozomları tek kat zarla çevrelenmiş, içi homojen olmayan yoğun materyalle dolu oluşumlar olarak tanımlandı. Araştırmalarla bunların içinde asit pH'da etkili 10-12 çeşit hidrolitik enzimler bulunmuşur. Bunlar arasında asit fosfataz, asit ribonukleaz, asit lipaz, lizozom, kollagenaz v.b enzimler vardır. Lizozomlar, eritrositler dışındaki tüm memeli hücrelerinde görülürler. Gelişmiş bitki türlerinde bulunmazlar. Hücre içinde golgi aygıtına çok yakın bölgede granüller biçiminde belirir ve birim zarla kuşatılır, çünkü enzimleri golgi tarafından üretilir. Bunların endoplazmik retikulumu ya da golgi aygıtında meydana geldiği saptanmıştır. Herhangi bir nedenden dolayı lizozom zarı yırtılırsa içindeki sindirim enzimleri sitoplazmaya dağılır ve hücre sindirilir. Bu olaya otoliz ve lizozomun dokuyu sindirmesi olayına da histoliz denir.

Lizozom zarı hidrojen iyonlarını sitozolden lizozom lümenine pompalayarak,içerideki pH'nın pH 5'te tutulmasını sağlar.[2]



Lizozom'un Görevleri
Lizozomların görevlerinin en önemlisi, hücre içi ve dışı kökenli maddelerin sindirimidir. Ayrıca intihar kesecikleri olarak bilinir. Enzimleri yaşlanmış molekül ve organelleri parçalanır.

Kurbağa larvasının kuyruğunun yok olması, hareketsiz kalan kasların erimesi, yaşlı dokuların, alyuvarların ve mikropların yok edilmesinde lizozom enzimleri etkilidir.