Bir Yıldız Doğuyor: Astrositler Sahnede
Beynimizdeki tiyatronun en önemli hücresel aktörü ünvanına sahip olan nedir? Şüphesiz vereceğiniz yanıtlardan ilki ”nöronlar” olacaktır.
Nöronlar, sinirbilimde uzun zamandan beri dikkatleri üzerine çekmiştir ancak giderek yıldız şekilli hücreler olarak da bilinen astrositler bu tiyatroda önemli bir aktör olma yolunda ilerliyor.
Astrositleri Tanıyalım
Astrositler, akut lezyonlardan (travma veya felç) kronik nörodejeneratif süreçlere (Alexander hastalığı, Alzheimer hastalığı, Parkinson hastalığı, multipl skleroz vb.) ve psikiyatrik hastalıklara kadar her türlü beyin patolojisinde rol oynamaktadır. Hasar alanlarını sınırlamak, nöro-immün yanıt üretmek ve sinirsel işlevin iyileştirilmesi için hasar sonrası tadilat ile kurtarma işlevlerinde esas teşkil eden çeşitli aktivasyon programları içerirler. Yakın tarihli çalışmalar, çeşitli nörodejeneratif bozuklukların erken evrelerinde astroglial dejenerasyon ve atrofi rolünü vurguluyor; bu da bilişsel bozukluklar için önemli olabilir. Neticede astrositler, nörolojik hastalıkların ilerleyişini ve sonuçlarını büyük ölçüde belirlemektedirler.
Kök Hücrelerden Astrosit Türetimi
Araştırmacılar, kök hücrelerden astrositlerin türetilmesine yönelik yeni bir yöntem sunduklarını bildirerek, inflamatuar özellikli hastalıklarla ilgili araştırmalar için yeni yollar açıyor. Haziran 2017 tarihli Stem Cell Reports sayısında yayımlanan protokol inme, Alzheimer veya psikiyatrik bozukluklar gibi çeşitli durumların tedavisinde devrim yaratacak bir buluş duyuruyor. Bilim insanları beyin araştırmaları için astrositlerin elde edilmesinde daha hızlı ve etkili bir yöntem sunduklarını açıklıyorlar.
Bu çalışma, bir petri kabında nörolojik bozuklukları modelleme kabiliyetimizde büyük bir adımı temsil ediyor. İnflamasyon pek çok beyin bozukluğunun nedenlerinden biridir. Hücrelerin yaşadığı huzursuzluk sonucu etraflarını rahatsız etmeleri olarak düşünübilirsiniz. Hastalıklı bölgede inflamasyon olduğu için astrositlerin ve beyindeki diğer hücre tipleriyle olan etkileşimlerinin daha iyi anlaşılması, hastalıklarda neyin yanlış gittiğine dair önemli ipuçları verebilir.
Astrositler ayrıca kan akışını ve inflamasyonu düzenleme ile ilgili daha genel beyin işlevlerine de sahiptir. Ancak gelişimlerine rehberlik edecek ve insan kök hücrelerinden ayırt edecek yöntemler hem zaman alıcı hem de fonksiyonel olarak sınırlıdır. Yapılan bu çalışmada araştırmacılar, inflamasyona hassas ve beyinde bir çok işlev gören astrositleri ayırmak için daha etkili bir yöntem oluşturduklarını bildiriyorlar. Astrositler, araştırmacıların bu yöntemleriyle bu iki önemli hücre tipi arasındaki etkileşimleri modellemesine imkan vererek nöronlarla birlikte kültürlenebilecek. Bu durum dokunun hastalıklı ve sağlıklı olmasından etkilenmeyecek.
Büyüme faktörü olarak adlandırılan ve doğru kimyasal kokteyllerle aşamalı olarak uygulanan insan pluripotent kök hücreler vücuttaki herhangi bir hücre türüne dönüştürülebilir. Çalışmadaki yöntemle, altı haftalık süreçte pluripotent kök hücreler önce genel sinir hücreleri haline gelmiş ve daha sonra astrosit öncü hücrelerine yönlendirilmiştir. Daha ileri kimyasal işlemler ile öncü hücrelerin birkaç hafta sonra astrositlere farklılaşmaları sağlanmıştır.
Bu Yöntemle İnflamasyona Duyarlı Hücrelere Daha Önce Ulaşılıyor
Araştırmanın baş yazarı: “Astrositleri farklılaştırmak için başka yöntemler var ancak protokolümüz inflamasyona duyarlı hücrelere daha önce ulaşıyor, modelleme daha verimli ve basit oluyor.” açıklamasında bulunuyor. Bu yeni yöntemin bir diğer avantajı ise şudur. Astrosit öncü hücreleri dondurulabilir, daha sonra ihtiyaç duyuldukça büyütülebilir, farklılaştırılabilir. Dondurup daha sonra kullanılabilen hücreler araştırmacıların her yeni deneyde yaklaşık 6 hafta tasarruf etmesini sağlıyor. Bu gerçekten harika bir haber.
Testler, uyarılan (indüklenmiş) astrositlerin gerçek beyin dokusundan izole edilmiş astrositler gibi bir çok işlev gördüğünü ortaya koydu. Laboratuvarda oluşturulan astrositler, doğal astrositler gibi glutamat nörotransmitterine ve kalsiyuma da cevap verdi. Tipik astrositler gibi, laboratuvarda üretilen hücreler de kendi sitokinlerini üretmek suretiyle sitokinler adı verilen inflamasyon moleküllerinin varlığına kuvvetli bir yanıt verdi.
Ekip ayrıca farklı bir şey daha denedi. Astrositlere uyguladıkları yöntemi bu sefer indüklenmiş pluripotent kök hücreler (iPSC’ler) üstünde uyguladılar. iPS hücreleri genellikle deri kaynaklı yeniden programlanabilen kök hücrelerdir. iPS hücreleri oluşturulurken önce programlama faktörleri seçilir, üretilir ve hücreye verilir. Ardından hedef hücre türü belirlenir. Organizmadan çıkarılan hedef hücre türü kültür koşullarına alınır ve sonrasında gen ifadesi sağlanır. Gen aktarımından sonra aktif genleri içeren hücre kolonileri ayrıştırılır ve böylece uyarılmış (indüklenmiş) pluripotent kök hücreler elde edilmiş olur.
Kök Hücreler Başarılı Bir Şekilde Astrositlere Dönüştürüldü
iPS hücreleri, doğal astrositlerle aynı inflamasyon duyarlılığını sergileyen astrositlere dönüştürerek, beyin inflamasyonunun rol oynayabileceği hastalıkların araştırılması için önemli bir kaynak sağladı. Pluripotent kök hücrelerden türetilen astrositler, beynin farklı hücre tiplerinin normal fonksiyon ve hastalıkla olan ilişkisini keşfetmenin önemli bir adımı olan nöronlarla birlikte kültürel olarak uyguladı.
iPSC kullanımıyla ilgili heyecan verici olan; multipl skleroz, Alzheimer veya depresyon gibi hastalıkları olan insanlardan doku örnekleri alınarak, astrositlerin nasıl davrandıklarını ve nöronlarla nasıl etkileşime girdiğini incelemek olmalı.
Bu teknik daha önce cevaplayamadığımız beyin gelişimi ve beyin hastalıkları ile ilgili soruları yanıtlanmaya başlamamızı sağlayacak. Nöronların sahneyi diğer aktörlerle de paylaşması ile elde edilenler, bu tiyatroyu çok daha heyecan verici bir hale getiriyor.
Hazırlayan: Damla Uludağ
Kaynak: http://neurosciencenews.com/astrocytes-neuroinflammation-6841/
http://sinirbilim.org/bir-yildiz-doguyor-astrositler-sahnede/
Genetik Haberleri
-
Araştırmacılar kediler, yunuslar, kuşlar ve düzinelerce başka hayvanın genom haritasını çıkarıyor
-
Kolombiya'da nadir görülen bir kuş türünde "gynandromorphy" gözlemlendi
-
Kurumaya dayanıklı bitkiler için genom veritabanı yayınlandı
-
En son DNA barkodlama teknolojisiyle İsrail'in tatlı su balık türleri listesinin yeniden gözden geçirilmesi
-
İnsanların Daha Önce Bilinmeyen Bir Dokunma Duyusu Keşfedildi
-
Bilim İnsanları Tüm İnsan Genomunun Dizilimini Çıkardı. Ancak Henüz Bitmedi
-
İlk Defa Tazmanya Kaplanından RNA Elde Edildi
-
Neandertal DNA’nız, Sizi Acıya Karşı Daha Hassas Yapıyor Olabilir
-
Epigenetik ve Epigenetik Mekanizmalar
-
İlk taslaktan 20 yıl sonra insan Y kromozomu tamamen dizilendi.
-
Kim Bu Kimerizm? Tek Bedende İki Kişi
-
Gen terapi, genetik materyalin yeniden düzenlenmesi
-
mRNA Aşıları: Genetik İnovasyonunun Yeni Yüzü ve Sağlıkta Devrimi
-
Genetik Dizilimi Yapılan En Eski Modern İnsanın Yüzünü Görün
-
Neandertal ve Denisovalı Genleri Farelere Aktarıldı