Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

ERİŞKİN KÖK HÜCRELERİNİN REJENERATİF TIPTA KULLANIMI

---

Kök hücreler, pluripotent yani birçok klona farklılaşabilmeleri ve kendi kendine rejenere olabilme özellikleri yanı sıra uzun ömürlü olmaları nedeniyle doku mühendisliğinde giderek daha fazla ilgi çekmektedir. Buna rağmen kök hücrelerin biyolojik davranışları halen net olarak anlaşılamamıştır. Kök hücre kullanımı basit olarak iki aşamada incelenebilir: İlk aşamada organ ya da dokunun oluştuğu klona farklılaşır. Daha sonra dokunun fonksiyonel gereksinimine göre üç boyutlu mimari yapıya “monte edilir”.Bu karmaşık aşamalara ek olarak her basamakta dokuya ve işlem sırasına özel düzenleyici faktörlerin etkisi vardır.
Kök hücreler, temel olarak embriyonik veya erişkin kökenlidir. Embriyonik kök hücreler (EKH) preimplantasyon aşamasındaki blastokistin iç hücre tabakasından elde edilirler, erişkindekiler ise esas olarak kemik iliğinden elde edilebilir. Multipotent olduklarından çok çeşitli alanlarda kullanılabilmektedirler. Örneğin, kültür ortamının manipulasyonu sırasında yapılan gözlemlerde kök hücrelerin hematopoetik hücrelere, adipositlere, kas hücrelerine, kondrositlere ve diğer birçok hücreye dönüştükleri gözlenmiştir. Bu olumlu özelliklerin yanı sıra hücre stabilitesi, onkojenik potansiyel ve etik nedenlerle bu EKH çalışmalarına olan ilgi sınırlanmıştır. EKH’lerin aksine kemik iliği kökenli kök hücreler uzun yıllardan beri çalışılmakta ve kemoterapi ve radyason sonrasında kemik iliği rekonstrüksiyonu için kullanılmaktadırlar. Kemik iliğinde iki ayrı kök hücre populasyonu vardır: hematopoetik kök hücreler, kan hücrelerinin gelişimi ile ilgiliyken mezenşimal kök hücreler (MKH) çeşitli bağ doku elemanlarını kemik, kartilaj, adipo ve kas dokularına in vivo ve in vitro dönüşebilmektedir.
EKH’lere benzer olarak MKH’ler kültür şartlarını ve biyokimyasal çevreyi değiştirerek farklı hücrelere dönüşebilirler. Ne var ki klinikte pratik uygulamalarda bazı engeller söz konusudur. Örneğin alınması sırasında ağrı, morbidite, az sayıda hücre elde edilmesi sayılabilir. Kemik iliğinin yanı sıra erişkin kök hücreleri için ek kaynaklar için progenitor hücre populasyonu da dokunun devamlılığının korunması ve onarımı için kullanılabilir.
Ohgushi ve Caplan (3) mezenşimal progenitor hücrelerin kemik iliğinden veya periosttan implante edilen materyallere göç edebildiklerini ve osteojenik farklılaşmaya uğradıklarını göstermiştir. Ringe ve ark , (4) 2002 yılında yayınladıkları bir çalışmalarında MKH’nin yenidoğanda 100000 kemik iliği hücresinde 1 iken 50 yaşındaki bireyde 0,25’e, 80 yaşında ise 0,05’e düştüğünü gösterdiler. Bu bulgular nedeniyle araştırmacılar kemik iliğinden izole edilen progenitör hücreleri kültür ortamında çoğaltıp defektli organa yerleştirmeyi denemektedirler. Javiswal (5), MKH kullanarak askorbik asit, deksametazon, beta-gliserofosfat ile zenginleştirilmiş kültür ortamın in vitro osteojenik farklılaşmayı gerçekleştirdi. Bunun yanı sıra diğer bir çalışmasında bu multipotent hücrelerin adiposit klona veya osteojenik klona farklılaşmalarının mitojen ile aktive olan bir proteinkinaz’a bağlı olduğunu gösterdi. Yoshikawa (6) osteojenik olarak zenginleştirilmiş kültür ortamında rat MKH’ni por içeren hidroksiapatit içine yerleştirmiş ve bunu subkutan olarak implante etmiştir. İmplantasyondan 1 hafta sonra kemik oluşumu ve maturasyonu gözlendi. Ohgushi, rat uzun kemiğinde 8 mm lik bir defektin kalsiyum bazlı seramik üzerine yerleştirilen MKH ile onarıldığını gösterdi
Kıkırdak dokusu için yapılan araştırmalarda total kalça protezi uygulanan hastaların femur başından izole edilen yüksek yoğunlukta (1,5x10*6) insan MKH’ni içeren hücre pellt’lerini basınç altında polilaktik asit polimerleri üzerine yerleştirmişler ve proteoglikandan zengin ekstrasellüler matriste kondrosit benzeri hücrelere farklılaştığı. ortaya konmuştur. Bunun yanı sıra Sekiya ve ark. (7) insan erişkin kemik iliği stromal hücrelerinden in vitro kıkırdak gelişimini göstermişlerdir. Wakitani, (8) 2002 yılında yaptıkları bir çalışmada kemik iliği kökenli kök hücrelerini önce kültürde çoğaltmış ve kollagen gel iskelete yerleştirmiş, daha sonra hastalarındaki kıkırdak defektlerine aktarmıştır, sonuçta MKH’nin aktarımı ile daha iyi iyileşme sağlanmıştır; ancak klinik fayda açısından ele alındığında belirgin düzelme saptamadıklarını belirtmektedirler.
Tendon onarımları için 1998’de Young ve ark . nın yaptıkları bir çalışmada tavşan kemik iliği kökenli MKH ni tip 1 kollagen içeren jel içine implante etmiş ve bunun tendon onarımına olan etkisini incelemişlerdir. Sonuçta biyomekanik, yapı ve fonksiyon açısından iyileştirici etkinin bulunduğunu göstermişlerdir. Awad ve ark . da benzer deneysel çalışmayı yapmış; ancak biyomekanik özelliklerde iyileşme saptarken yaranın mikroyapısında belirgin değişiklik olmadığı sonucuna varmışlardır.
Kemik iliği kökenli MKH’lerin iskelet kası, düz kas ve kalp kasına farklılaşabileceği bilinmektedir. Bu, travma, vasküler yetmezlik, tümör rezeksiyonu sonrasındaki kas kayıplarında ve dejeneratif kas hastalıklarında kasların rejenerasyonu için üzerinde yoğun olarak çalışılan konulardandır. Esas ilgi kalp kası rejenerasyonu üzerinde odaklanmıştır, akut MI ve ekstremite iskemisi sonrasında kök hücre kullanımı ile ilgili Faz 1 çalışmalar yapılmaktadır.
Kaynak: estetiks.com

---