Görkem Güngör
İçindekiler
Giriş
Kök hücreler sonsuz bölünme yeteneğine sahip olan, teoride doğru iken pratikte fiziksel çevre ve biyolojik etmenler nedeniyle senesens adı verilen bölünme yetisini kaybederek duraklamaya uğrayan, hücreler olarak tanımlanmaktadırlar. Bu hücreler elde edilişlerine göre 3 sınıfta incelenmektedirler. Bunlar sırasıyla; embriyonik kök hücreler, yetişkin kök hücreleri ve fetüs kök hücreleri olarak tanımlanmaktadır.
Embriyonik Kök Hücreler
Çiftleşme gerçekleştikten sonra erkek bireyler dişiye semen boşaltırlar. Semen içerisindeki spremler, dişi üreme sisteminde yumurtaya doğru hareket ederler ve mayoz biri tamamlayan dişi üreme hücresi birinci oositi oluşturur. Sperm, yumurta hücresi ile karşılaştığında hücrenin içine girer fakat çekirdek kaynaşması gerçekleşmez. Bu sırada yumurta, sitoplazmanın içine birden fazla sperm girmesini önlemek için, ki bu polispermi olarak tanımlanır, zona pellusida ile çevrilir. İkinci oosit hücresi mayoz iki geçirdikten sonra, sperm ve yumurtanın çekirdekleri kaynaşır. Bunun sonucunda zigot oluşur. Zigot, ortalama 36 saatte, peş peşe mitoz geçirir. ortalama 4 gün içerisinde zigot “morula” yapısını oluşturur ki bu yapıdan sonra “blastula” evresine geçer. Bu evrelerden izole edilen tüm hücreler, “totipotent kök hücre” olarak tanımlanırlar. Bu evreden sonra 5. günden 7. güne kadar olan, blastuladan gastrulasyon evrede, blastasolün içerisindeki izole edilebilir hücre çöküntüsü ise bu “pluripotent kök hücre” olarak tanımlanır. Totipotent kök hücreler ve pluripotent kök hücreler embriyonik kök hücre olarak tanımlanıp, erişkin fetüs kök hücrelerden daha fazla farklılaşma yeteneğine sahiptirler. Telomer uzunlukları sebebi ile pratikte daha çok bölünebilme kabiliyetine sahip olan bu hücrelerin, daha yüksek kanser oluşturma özelliği bulunur.
Yetişkin Kök Hücreleri
Blastula evresinden hemen sonra hücreler içeriye doğru göç etmeye başlar ve gastrulasyon adı verilen olay sonucunda gastrulla adı verilen yapı meydana gelir. Bu evrede artık 3 tabaka yer alır. Bunlar, içten dışarıya doğru, endoderm, ektoderm ve mezodermdir. Bu 3 germ tabakası artık yalnızca belli başlı hücre tip ve soy hatlarına farklılaşabilir. Yani artık bir önceki aşamada elde edilen pluripotent hücrelerden ziyade, daha dar aralıkta hücreler meydana gelir ki bu tip hücreler multipont olarak tanımlanır. Bu kök hücre tipi, gasrtulasyonu takiben, fetüsün oluşması ile, fetüsü anneye bağlayan kordon, iki toplar ve bir tane de atar damardan oluşan yapı, doğumdan hemen sonra elde edilen kan kök hücreleri içerir. Bu süreç ve bundan sonra bireyin büyüyüp olgunlaşması sırasında geçirdiği tüm aşamalarda izole edilecek kök hücreler yetişkin kök hücreler olarak tanımlanır. Yapılan çalışmalarda, yetişkin organlarında kök hücre bulunduğu anlaşılmış ve bunun üzerine her organın kök hücre ihtiva edip etmediği merak konusu olmuştur. Fakat unutulmamalıdır ki bu hücreler izole edildikleri bireyin yaşı ve maruz kaldığı çevresel koşullara göre telomer uzunluklarında farklılık gösterir. Buna bağlı olarak hücrelerin senesene girme ihtimali artar.
Fetüs Kök Hücreleri
Fetüs kök hücreleri, embriyonik kök hücrelere alternatif olan kök hücre sınıfıdır. Bu hücreler fetüslerden elde edilmekte olup, çoğu zaman etik koşullar nedeniyle çalışmalarda engele takılmaktadır. Bunun sebebi, din veya sosyo-kültürel yapının fetüslerin de birey olduğunu ve bu nedenle rızaları olmadan üzerlerinde çalışma yürütülmemesi gerektiğini savunmasıdır. Fetüs kök hücreleri, pluripotent olduklarından bir birey meydana getiremezler fakat bir bireyin sahip olduğu neredeyse tüm doku ve organlara farklılaşabilirler.Fetüs kök hücrelerinin bölünmesi ve kromozom sayılarının yarıya indirilmesi ile üreme hücresi oluşturulması ile ilgili çalışmalar mevcuttur.
Uyarılmış Pluripotent Kök Hücreler
Bu tip kök hücreler, hehangi bir kategoriye dahil olmayıp, laboratuvar ortamında bir donörden alınan somatik hücrenin oct4,oct3 sox2, c-Myc Nanog ve line-28 aracılığı ile uyarılması ile pluripotent kök hücre kazanması sonucu oluşturulur. Yapay organogenesis ile elde edilen doku ve organlar nakil sırasında etik engellere takılmaz. Organogenesis sırasında, kopyalanmanın art arda gerçekleşmesi sonucunda hücreler donörden farklı genoma sahip olabilir. Bu da IPSC kullanılarak oluşturulan organ veya yapıların nakli sonucunda doku uyumsuzluğuna sebep olabilmektedir.
Özet
Kök hücrelerin farklı tipleri farklı zamanlarda elde edilir. Bu ve bir önceki yazıda kök hücrelerin genel özellikleri aktarılmış ve gelecekteki yazılarda MHC proteinin tanıtımı ile birlikte biyolojik kaynaklı yapay organ oluşturmakta muhtemel olabilen yöntemlerden söz edilecektir.
Kaynaklar:
- Doç. Dr. Engin DEVECİ – Kök Hücreler
- Prof. Dr. Hale ÖREN – Kök Hücreler
- Pankaj SUMAN, Sudha Saryu MALHOTRA, Satish Kumar GUPTA – LIF- STAT signaling and trophoblast biology
Ek Okumalar:
- Ankara Üniversitesi ve Dicle Üniversitesi’nin açık derslerine erişim sağlayarak konu hakkında bilgi sahibi olabilirsiniz.
Görsel Kaynak: https://www.shutterstock.com/tr/image-illustration/stem-cells-on-colorful-background-3d-1141822088
Editör: Sibel Öncel