Sümeyra Ildız
Giriş
Univerity of Illinois Chicago (UIC)’da ki araştırmacılar tarafından yapılan keşiflere göre, hücreler tarafından salgılanan hücre dışı bir kesecik, hücre dışında engel dolu bir çevrede seyretmek için sarsıntılı hareketler kullanabilir.
Sonuçları, hücre dışı kabarcıkların (EV) akciğer hasarı ve kanser gibi hastalıkları hedef alan bir terapötik olarak etkili bir şekilde kullanımın önemli birinci aşamasıdır. Sonuçlar Nature Nanotechnology’de yayınlanmıştır.
UIC’nin tıp fakültesinde biyomühendislik ve farmakolojinin yardımcı profesörü olan kıdemli makale yazarı Jae-Won Shin: “EV’lerin 30 yıl önce keşfedilmiş olmasına rağmen, hücre dışı matrikste sıkıştırılmış olan hücresel döküntü olduklarına inanılırdı.” demiştir. “Son 10 yıl içinde EV’lerin döküntü olmadığı öğrenilmiştir. EV’ler hücreler arası uzun mesafe iletişimi için sinyal göndermede kritik rol oynarlar.” diye eklemiştir.
Hücre dışı matriks, yoğun protein dizileri ve şekerin oluşturduğu hücreyi çevreleyen jel benzeri bir ağdır. Milyarlarca EV’nin matriks boyunca nasıl seyrettiğini anlamak için, Shin’in laboratuvarı on yıl önce varolmayan gelişmiş görüntüleme, kesecik etiketleme ve hareket yakalama teknolojilerini kullandı.
Shin “Matrikste EV’lerin boyutundan daha küçük olan boşluklar gördük ve geçişlerinin zor olabileceğini düşünüdük. Belli koşullarda EV’lerin düşündüğümüzden çok daha kolay bir şekilde geçebildiğini gözlemlemiş olmamız şaşırtıcıydı.” demiştir.
Araştırmacılar, EV’lerin seyrinde matriksin yapısının rol oynayıp oynamadığını çalışmak için “hidrojel” adı verilen yapay matriksten faydalandılar. Vücuttaki matriks daha az ya da daha fazla olması için hidrojelin bir obje tarafından stres yaptırılmasından sonra nasıl iyi gevşeyebildiğini ve hidrojelin kalınlığını duruma göre ayarladılar.
Birinci makale yazarı ve UIC mühendislik fakültesi mezunu Stephen Lenzini “Zamanla hidrojel gevşeyemediğinde EV’ler saplanmış hale geldiler. EV’lerin etrafta hareket etmesi için izin veren bazı yapı çeşitlerini sağlayabilmek için hidrojel sert bir omurgaya ihtiyaç duydu ama stresten sonra zamanla kendini yeniden düzenleyebilmek için yeteri kadar gevşemek zorundaydı. İlginç sonuç şudur ki, bazı materyallerde EV’ler için açığa çıkan hareket etmek için olan bu yetenek benzer boyuttaki sentetik parçacıklar için açığa çıkmadı.”
EV’lerin kargolarını korumak için kullandığı aynı zar, sıkı alan içinde kendi esneklikleri için de gereklidir. Akuaporin-1 işleyişi durdurduğunda, EV’ler sıkışmış hale geldi. Akuaporin-1 suyun EV’lerin içine-dışına geçişine izin veren bir zar proteindir. Akuaporin-1 yoluyla suyun zara geçişi, EV’lerin hidrojel boşluklar üzerinden kayması için gereklidir.
Lenzini “Bu çalışma EV’lerin ve içeriklerinin dokular üzerinden dağılım çalışması içinde yeni bir yol açtı.” demiştir. Shin’e göre ise bulgular UIC araştırma grubunu mühendislik etkin dağıtım sistemlerine yakınlaştırıyor.
“Çevrelerinde önemli değişiklikler geçiren hastalıklar serisi vardır. Fibrözde ve bazı kanserlerde, zaman ilerledikçe dokular ve matriks daha sert hale gelir. Bazı kanserlerde, EV’lerin dağılımı hastalığın dağılmasına neden olur. Böylece EV’lerin nasıl dağıldığını anlamak bu hücresiz terapötiklerin gelişimi ve hastalığının ilerlemesini durdurmak için önemlidir” şeklinde belirtmiştir.
Kaynak: https://phys.org/news/2020-06-unveils-mechanism-long-distance-cell.html
Görsel Kaynak: https://pedsresearch.org/uploads/lab/img/website_headshot_prahal.jpg
Editör: Meryem GÖKOĞLU