Damar Hastalıkları

KÖK HÜCRE NEDİR?

kok_hucre_tedavisi.jpg damar_tikanikliginde_kok_hucre_tedavisi.jpg

Ünlü patolog Virchow'a göre her bir hücre kendisine benzeyen başka bir hücreden meydana gelir. Yani yeni hücreleri ortaya çıkaran onlara benzer hücrelerdir. Kök hücre kavramını da Virchow'un halen geçerli olan düşüncesi üzerinden açıklamak mümkündür.

Kök hücre terimi ilk kez botanik ile ilgili eski yazılarda bitkinin gelişmekte olan kök meristeminin ucunda, bölünme hızı çok yüksek olan hücreler için kullanılmıştır. Bölünmeden kasıt hücrenin yeni hücreler olarak çoğalmasıdır. Bu durumda kök hücreler aslında yaşamın temelidir ve organizmayı meydana getirir.

Yaşam aslında kök hücrelerin bir döngüsüdür. Bu döngüyü en basit şekilde açıklamak gerekirse bilindiği üzere erkek ve dişi cinsiyet hücreleri bir araya gelir ve zigot oluşur daha sonra mitoz bölünme ile bu zigot farklılaşmış yeni hücreler olarak ortaya çıkar (blastomer ve totipent), bu hücreler kısa sürede embriyo ve doku oluşmasını sağlar, 3 hafta içinde de embroyoda  erkek ve dişi cinsiyet hücreleri yeniden oluşmaya başlar. Burada erkek ve dişi cinsiyet hücreleri bir bakıma kök hücrelerdir.

Yetişkinlerde de aslında benzer bir süreç işler, hücre ve dokuları yenileyen kök hücreler mevcuttur. Tabi ki bu kök hücrelerin çoğalması ve farklılaşarak yeni hücreler oluşturmaları birbirinden farklıdır, bunun nedeni farklı yerden köken almalarıdır. Bu nedenle de hücreler organizmada 3'e ayrılır; Kök Hücre, Farklılaşma Aşamasındaki Hücreler ve Germ Hücreler.

Kök hücrelerin iki fonksiyonu vardır. İlk olarak kendi yedek kök hücresini, ikinci olarak da farklılaşma yönünde ilerleyecek hücreyi meydana getirirler. Günümüzde kanser hücrelerinin de kök hücrenin bu iki fonksiyonunda meydana gelen düzensizlikler nedeniyle ortaya çıktığı kabul edilir. Bu nedenle kanserli hücrelerle savaşmada da bu nedenle bu iki fonksiyonun mekanizmasını anlamak önemlidir.

Kök hücre en temel olarak bir başka hücreye farklılaşabilen hücre anlamında kullanılır. Organizmadaki her kök hücre çoğalma ve farklılaşma yeteneği nedeniyle birbirinden ayrılır. Her ne kadar birbirlerinden ayrılsalar da kök hücreler ile ilgili birkaç temel özellik genel olarak kabul edilir. Bunlar;

  • Kendini yenileme
  • Farklı hücrelere farklılaşma yeteneği
  • Klon oluşturma yeteneğidir.

 

Not: Ancak bazı yetişkin kök hücrelerinde, fetüs da ve embriyo kök hücrelerinde bu yetenekler farklılaşır. Embriyo çok kısa süreli olup hemen farklılaşıp ve embriyo gövdesini oluşturur. Yetişkin kök hücrelerinde ise organizmada yaşam boyu yenileme vardır.

Hangi tür kök hücre olursa olsun (embriyo, yetişkin vs.) kök hücreleri tanımlarken bazı soruların yanıtları gerekir. Bunlar;

  • Kök hücreleri moleküler düzeyde tanımlayacak ölçütler nelerdir?
  • Hangi faktörler hücrenin bölünme/dinlenme kararında etkilidir?
  • Hangi koşullar kök hücrelerin birden fazla hücre türüne farklılaşmasında etkilidir?
  • Farklılaşma yönünü neler etkiler?

Yukarıdaki sorular büyük uğraşlar sonucunda incelenmiştir. Bu hücreleri tanımlarken de en geçerli ortak özellikler şu şekilde sıralanmıştır.

  • Dokularda az bulunurlar
  • Yaşam boyu sınırsız bölünürler ve bölündükçe sayılarını korurlar
  • Bölününce ortaya çıkan yavrulardan en az birisi kök hücredir.
  • Bölünerek ara (transit) hücreler oluştururlar ve bunlar farklılaşmış hücreleri oluşturur
  • Bölünme hızları yavaştır ancak doku yaralanması ve kaybında hızları iki katına çıkar.
  • Yaşla birlikte sayıları azalır ancak organizmada en uzun yaşayan hücrelerdir.

 Kendini yenileme, hücrenin eskiyen organellerini onarma değil, kök hücre havuzunu yenilemedir. Genellikle kök hücreler ölümsüz olarak bilinir. Ancak aslında birçoğu ölümsüz değil yaşlanan ve ölüme giden hücrelerdir. Havuzun yenilenmesi için her bir bölünen hücrenin bir yedeğinin (en az) kendi yerini alması gerekir. Eğer bir hücre bölünenin yedeği diğeri ise bir sonraki aşama için farklılaşırsa bu asimetrik hücre bölünmesidir.

Kök hücreler bölündükten sonra hemen farklılaşma yoluna gitmezler, bir kısmı kök hücre kalmayı seçer, diğerleri farklılaşmadan bölünme yoluna girer ve yeni hücreler ortaya çıkar bu durum çoğalan geçici hücrelerdir.  Çoğalan geçici hücreler ise belli bir sayıya ulaşınca farklılaşmaya giderler ve böylece sonuna kadar farklılaşan hücrelere dönüşürler. Bir kısmı ise ilk bölünmeden sonra kök hücre havuzuna gider. Belli bir sayı ise çevresel faktörler hariç çoğalan geçici hücre ve sonuna kadar farklılaşan hücre sayısı dengesine bağlıdır. Eğer bu denge sonuna kadar farklılaşan hücre sayısı aleyhine bozulursa tümörler ortaya çıkar.

Yani istenen durum her bölünmeden sonra yavru hücrelerden birisi kök hücre olarak kalmalı, diğerleri çoğalan geçici hücreleri oluşturmalı ve belli bir seviyeye gelince farklılaşmalıdır.

Farklılaşma Yetkinliği, Kök hücrenin gelişim hiyerarşisinde ne basamakta yer aldığının ifadesidir. Bir hücrenin farklılaşması üstünde en fazla etkili olan faktör epigenetik mekanizmalardır.

Farklılaşma ileri ve geri farklılaşma olarak gerçekleşebilir. Ancak günümüzde kök hücre konusunda en yoğun tartışmalardan birisi farklı dokularda yer alan kök hücrelerin hangi aşamaya kadar ve ne oranda başka bir hücre türüne farklılaşacaklarıdır? Örneğin kemik iliğindeki bir kök hücre doğal çevresinden aldığı sinyaller ile karaciğer ya da bağırsak gibi farklı bir hücre tipine dönüşebilir mi?

Klon Oluşturma Yeteneği, Kök hücrelerin en temel özelliklerindendir. Tek bir kök hücreden çok sayıda yeni kök hücre üremesi demektir.

Klon büyüklüğü ve hızına göre kök hücreleri kıyaslamada kullanılır. 

 

Uzmanlıklar