KÖK HÜCRELER: TÜRLERI, UYGULAMALARI VE BULUNDUKLARI YERLER - NÖROPSIKOLOJI - 2025

Kök hücreler , tüm çok hücreli canlılarda doğal olarak bulunan bir hücre türüdür. Herhangi bir hücre türüne farklılaşma ve daha fazla kök hücre üretmek için bölünme özelliği ile karakterize edilirler.

Bu hücre türü, doğumdan önce çok önemlidir, çünkü iki gamet birleştirildikten birkaç gün sonra bölünmeye ve çoğalmaya başlayarak, embriyonun vücudunun farklı organ ve dokularını oluşturacak ve uzmanlaşacak kök hücreler oluşturmaya başlar.

Kök hücre çizimi

Kök hücrelerin önemi, neredeyse her tür hücreyi geliştirme ve oluşturma konusundaki inanılmaz potansiyellerinde yatmaktadır. Bu yetenek, hasar görmüş veya tahrip olmuş hücreleri onarmak ve yenilemek için kullanılabilir.

Şu anda, kök hücrelerin klinik uygulaması, Parkinson, Alzheimer veya bazı doğumsal durumlar gibi birçok hastalıkta araştırılmaktadır. Ayrıca ortopedik tıpta uluslararası alanda kullanılmaya başlanan kök hücre bazlı ürünler de mevcuttur.

Yetişkinlerde mi yoksa sadece çocuklarda mı kök hücreler var?

Kök hücreler, daha az miktarda ve embriyonik aşamadakinden daha az potansiyele sahip olmasına rağmen, yetişkin bireylerde hala mevcuttur.

Bu kök hücreler kemik iliği, kaslar ve beyin gibi belirli yapılarda bulunur; Onlar sayesinde hasarlı hücreler değiştirilebilir ve organlar normal şekilde çalışmaya devam edebilir.

Diğer hücre türleriyle ne gibi farklılıkları var?

Genel olarak, kök hücrelerin kendilerini diğer hücrelerden ayıran üç ana özelliğe sahip olduğu söylenebilir:

• Uzun süre üreyebilirler.
• Uzman değiller.
• Her tür hücrede uzmanlaşabilirler.

Bu özellikler onları, nörodejeneratif hastalıklar gibi bazı hücrelerin yıpranması veya dejenerasyonunun neden olduğu bazı hastalıkları tedavi etmek için potansiyel olarak faydalı kılar.

Kök hücrelerin bu inanılmaz özellikleri ilk olarak sadece 35 yıl önce, 1981'de bir grup araştırmacının bir fare embriyosundan kök hücre elde etmenin mümkün olduğunu keşfetmesiyle araştırıldı.

Farelerle yürütülen çalışmaların, insan embriyolarından ilk kök hücrelerin çıkarıldığı ve işlevlerini ve özelliklerini incelemek için in vitro kültürlendiği zaman, insanlara ekstrapole edilebildiği 1998 yılına kadar değildi. Bu kök hücrelere embriyonik kök hücreler denir.

2006 yılında, kök hücre çalışmalarının tarihinde başka bir dönüm noktası meydana geldi, bir grup araştırmacı, bazı hücre türlerinde uzmanlaşabilen kök hücrelere yol açacak şekilde bazı yetişkin hücrelerin genetik olarak yeniden programlanabileceğini keşfetti. Bu tür bir kök hücre, uyarılmış bir pluripotent kök hücre (iPS) olarak adlandırılır.

Bu 35 yılda kök hücre araştırmalarında çok ilerleme kaydedilmiş olsa da, onları daha iyi anlamak ve bunları yeni tedavilerin yaratılmasında ve insan normatif gelişimi çalışmasında kullanabilmek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.

Kök hücre türleri

Kök hücreler, olgunlaşma seviyelerine göre indüklenmiş embriyonik, fetal, yetişkin kök hücreler ve indüklenmiş pluripotent kök hücreler şeklinde geniş bir şekilde kategorize edilebilir.

Ayrıca, tüm kök hücrelerin herhangi bir hücre türüne farklılaşma potansiyeli aynı değildir. Kök hücrelerin farklılaşabildiği hücre tipine bağlı olarak şunlar olabilir:

Totipotent (veya her şeye gücü yeten)

Morula, totipotent hücre. Kaynak: Pidalka44 Her tür hücreye farklılaşabilirler. Bu hücreler yalnızca morulada (iki gametin birleşmesinden sonra oluşan hücre kümesinde) ve teorik olarak embriyolarda bulunabilir, ancak henüz embriyonik kök hücrelerin gelişip tüm türleri oluşturması sağlanamamıştır. hücre sayısı.

Pluripotent

İnsan embriyonik kök hücrelerinin kolonisi. Kaynak: Kamu malı

Totipotent kök hücreler için bir sonraki adımdırlar ve neredeyse her tür hücreye farklılaşabilirler. Embriyonik hücre kültürleri ve indüklenmiş kök hücreler pluripotenttir.

Multipotent

Sıçan koku alma ampulündeki GFP pozitif nöral öncü hücrelerin (yeşil) konfokal mikrografı. Kaynak: Oleg Tsupykov Çok çeşitli hücrelere farklılaşabilirler, ancak yalnızca ilgili hücre grubuna ait olanlar. Örneğin, kalpteki multipotent hücreler yalnızca kalbi oluşturan dokulara farklılaşabilir. Bu hücreler fetüslerden toplanabilir.

Oligopotent

Olgunlaşmamış miyeloid (oligopotent) dendritik hücreler Kaynak: Josef Neumüller, Sylvia Emanuela Neumüller-Guber, Johannes Huber, Adolf Ellinger ve Thomas Wagner Aynı dokuyu oluşturmak için çeşitli hücre tiplerine farklılaşabilirler. Yetişkin kök hücreler oligopotenttir.

Unipotent

Hematosit tipi fetal hepatolastlar (unipotent kök hücreler). Kaynak: Histoloji Bölümü, Jagiellonian Üniversitesi Tıp Fakültesi Sadece tek bir hücre türüne farklılaşabilirler. Bu kök hücreler, üreme özelliklerini uzun süre (farklılaşmadan önce) sürdürmeleri bakımından normal yetişkin hücrelerden farklıdır. Bu tür kök hücreler, örneğin bazı kaslarda bulunabilir.

Embriyonik kök hücre

Bir farenin embriyonik kök hücreleri. Kaynak: Ulusal Bilim Vakfı

Embriyonik kök hücreler embriyolardan çıkarılır. Çoğu, doğal olarak hamile kadınlardan değil, in vitro olarak döllenmiş gametlerden gelir. Teorik olarak, totipotenttirler, yani herhangi bir hücre tipine yol açabilirler, ancak şu anda laboratuvarda sadece bazı hücre türleri kültürlenebilmektedir.

Kök hücreler çıkarıldıktan sonra, hücrelerin ve besin materyalinin (kültür ortamı) bir laboratuar tabağına yerleştirildiği bir kültür gerçekleştirilir. Kültürde hücreler büyür ve plakanın tüm yüzeyi boyunca uzanan ince bir tabaka oluşturarak bölünmeye başlar.

Fetal kök hücreler

Fetal kök hücre. Kaynak: Teixeira, J., Rueda, BR ve Pru, JK, Uterine Kök hücreler (30 Eylül 2008), StemBook, ed. Kök Hücre Araştırma Topluluğu, StemBook, doi / 10.3824 / stembook.1.16.1, http://www.stembook.org.

Fetal kök hücreler fetüslerden elde edilir (gebeliğin 10. haftasından itibaren). Bu hücreler fetüsün çoğu dokusunda bulunabilir.

Bu kök hücreler multipotenttir, yani, aynı organı oluşturmak için birkaç benzer dokuda örneğin birbiriyle ilişkili bazı hücre türlerine farklılaşabilirler.

Yetişkin kök hücreler

Tipik ultrastrüktürel özellikler gösteren yetişkin bir kök hücrenin mikrografı. Kaynak: Robert M.Hunt, Creative Commons Attribution

Deri, kaslar, bağırsak ve kemik iliği gibi bazı yetişkin dokularda, ölü veya hasarlı hücreleri değiştirmek için çoğalabilen ve aynı dokudaki hücrelere farklılaşabilen yetişkin kök hücreler vardır, bu nedenle bunlar oligopoentlerdir. Yetişkin kök hücreler ayrıca göbek kordonu kanında da bulunabilir.

Örneğin, kemik iliğinde olgun kan hücrelerine (kırmızı kan hücreleri, beyaz kan hücreleri veya trombositler) olgunlaşan kan kök hücreleri vardır.

Bu tür hücrelerle ilgili araştırmalar oldukça ilerlemiştir ve miyelodisplastik ve miyeloproliferatif sendromlar gibi kan hastalıklarını tedavi etmek için kemik iliğinden veya göbek kordonu kanından yetişkin kök hücrelerin nakilleri şu anda yapılmaktadır.

Kemik, kıkırdak ve yağdan hücreler üreten mezenkimal hücreler gibi diğer yetişkin kök hücrelerin terapötik potansiyeli şu anda artrit gibi hastalıkları tedavi etmek için araştırılmaktadır.

İndüklenmiş pluripotent kök hücreler

İndüklenmiş pluripotent kök hücreler. Kaynak: Gepstein Laboratuvarı

İndüklenmiş pluripotent kök hücreler (iPS), embriyonik kök hücrelerin özelliklerine sahip olmak için genetik olarak in vitro olarak yeniden programlanmış, zaten uzmanlaşmış yetişkin hücrelerdir (örneğin deriden).

Yetişkin hücreleri yeniden programlamak için yetişkinlerden alınır ve laboratuvarda belirli genlerle oluşturulan virüslerin hücrelerle bütünleşmek ve genetik bilgilerini değiştirmek için yerleştirildiği bir tabakta büyütülür.

İPS hücreleri ve embriyonik hücreler birçok özelliği paylaşsalar da, tamamen aynı değildirler, bu farklılıklar şu anda araştırılmaktadır ve ayrıca iPS oluşturmak için yeni prosedürler araştırılmaktadır.

Daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulmasına rağmen, iPS hücreleri halihazırda klinik denemelerde bulunan ve yakın gelecekte nakil için yararlı olması beklenen bazı ilaçların etkisini test etmek için kullanılmaktadır.

IPS hücre nakilleri şu anda yapılmamaktadır çünkü bazı hayvan çalışmaları, muhtemelen hücreleri yeniden programlamak için kullanılan teknik nedeniyle kanserli oluşumlarla sonuçlanmıştır.

Kök hücre kültürleri

Blastosist, dahili kök hücrelere sahiptir. Kaynak: Gnzlndrs

Kök hücre kültürleri% 100 etkili değildir, hücrelerin büyümediği veya bölünmediği zamanlar vardır. Ancak kültür etkili olduğunda, kök hücre grupları alınır ve bölünmeye devam edecek ve farklılaşmaya başlayacak yeni popülasyonlar oluşturulur. Kök hücreler işlemin herhangi bir noktasında dondurulabilir ve saklanabilir.

Yetiştirme sırasında, kök hücreler kendiliğinden gruplanabilir ve her tür dokuda (kaslı, sinirsel …) uzmanlaşabilir. Uzmanlaşabildikleri, hücrelerin iyi durumda tutulduğunun bir işaretidir, ancak ideal olarak uzmanlaşma süreci, belirli hücre popülasyonları oluşturmak için araştırmacılar tarafından kontrol edilir.

Embriyonik kök hücrelerin farklılaşmasını kontrol etmek için araştırmacılar, kültür ortamının, karenin veya hücrelerin kimyasal bileşimini, içine belirli genleri ekleyerek modüle ederler.

Çok sayıda çalışma aracılığıyla, belirli hücre kültürlerini oluşturmak için hangi parametrelerin değiştirilmesi gerektiğini ve bunun nasıl yapılacağını gösteren protokoller oluşturulmuştur.

Şu anda insanlarda embriyonik kök hücre nakli yapılmamaktadır çünkü hayvanlarla yapılan bazı çalışmalarda kanser gelişimine yol açabilecekleri gözlemlenmiştir. Hala araştırmalar devam ediyor ve gelecekteki tedaviler için büyük umut vaat ediyorlar.

Kök hücre tedavileri

Şu anda, pratikte en çok çalışılan ve kullanılan kök hücrelerin klinik kullanımı, kemik iliğinden veya göbek kordonundan kan kök hücrelerinin (hematopoietik) nakledilmesidir. Kan ve bağışıklık sistemi problemlerini tedavi etmek ve ayrıca kemoterapi veya radyoterapi tedavisi sonrası hasarlı hücreleri yenilemek için kullanılırlar.

Avrupa'da her yıl 26.000'den fazla insan hemetapoietik kök hücre nakli ile tedavi edilmektedir. Şu anda bir nakil ile tedavi edilebilen hastalıklar şunlardır:

Lösemiler ve lenfomalar

• Akut miyelojenöz lösemi.
• Akut lenfoblastik lösemi.
• Kronik miyelojen lösemi.
• Kronik lenfoblastik lösemi.
• Juvenil miyelomonositik lösemi.
• Hodgkin lenfoma.
• Non-Hodgkin lenfoma.

Kemik iliği ile ilgili hastalıklar

• Şiddetli aplastik anemi.
• Fanconi anemisi.
• Paroksismal noktürnal hemoglobinüri.
• Saf kırmızı kan hücresi aplazisi.
• Konjenital trombositopeni / amegakaryositoz.
• Miyeloproliferatif ve miyelodisplastik sendrom.
• Multipil myeloma.

Kalıtsal bağışıklık sistemi hastalıkları

• Ciddi kombine immün yetmezlik.
• Wiskott-Aldrich sendromu.

Hemoglobinopatiler (kırmızı kan hücrelerinin hastalıkları)

• Beta talasemi majör.
• Orak hücre hastalığı

Kalıtsal metabolik hastalıklar

• Krabbe hastalığı.
• Hurler sendromu.
• Adrenolökodıstrofi.
• Metakromatik lökodistrofi.

Diğer uygulamalar

Kök hücre naklinin bir diğer uygulaması da deri greftleridir. Bu uygulama, kök hücrelerin nasıl çalıştığını gerçekten anlamadan önce kullanıldığı için belki de en eskisidir.

Deri greftleri genellikle yalnızca kişinin cildinin geniş alanlarının, örneğin ciddi bir yanık nedeniyle hasar gördüğü aşırı durumlarda yapılır.

İlk cilt grefti 1970 yılında gerçekleştirildi ve o zamandan beri teknik geliştirildi, ancak şu anda aşılanmış ciltte kıl yumakları veya ter bezleri geliştirilemediğinden, daha önümüzde uzun bir yol var.

Holoclar

Avrupa'da onaylanan en son kök hücre uygulaması, korneanın maruz kaldığı yara veya yanık hasarını onarmak için bir tedavi olan Holoclar olmuştur.

Prosedür, korneanın onarımından sorumlu, iyi durumda olan limbal hücrelerin küçük bir kısmının çıkarılması ve bunların hastanın gözüne nakledilebilecek ince bir kornea tabakası oluşturana kadar laboratuvarda kültürlenmesinden oluşur.

Doku rejenerasyonu

Kök hücrelerin diğer olası uygulamaları klinik çalışmalarda araştırılmaktadır. Araştırmada bulunan başlıca uygulamalar doku ve organların yenilenmesi, yaralanmaların tedavisi, kardiyovasküler hastalıkların tedavisi ve beyin hastalıklarının tedavisidir.

Doku ve organların yenilenmesi için kök hücrelerin kullanılması belki de en çok araştırılan uygulamasıdır. Kök hücrelerden organ veya dokular oluşturulmuşsa, ihtiyacı olan kişilere nakledilebilir, aslında kök hücreli ilk böbrek zaten yaratılmış ve sonuçlar umut vericidir.

Kardiyovasküler hastalıklar

Kardiyovasküler hastalıkların tedavisinde kök hücrelerin kullanımına ilişkin araştırma sonuçları da oldukça cesaret vericidir.

2013 yılında, Massachusetts General Hospital'dan (Amerika Birleşik Devletleri) bir grup araştırmacı, farelere implante edilen ve düzgün çalışan insan kök hücrelerinin parçalarından kan damarları oluşturdu. Şu anda araştırma devam ediyor ve bunu insanlara güvenle uygulamaya çalışıyorlar.

Beyin hastalıkları

Parkinson veya Alzheimer gibi beyin hastalıklarının tedavisinde kök hücrelerin kullanımı, farklılaşma potansiyelleri için embriyonik kök hücreler kullanılarak incelenmektedir. Çalışmalar hala çok erken bir aşamada olmasına rağmen sonuçlar umut verici görünüyor.

Kök hücrelerin incelenmesi sadece hastalıkları tedavi etmek için yapılmaz, aynı zamanda sağlıklı hücrelerin normal gelişimini anlamak ve hücre bölünmesi ve farklılaşması gibi bazı süreçleri daha iyi anlamak için de incelenir.

Referanslar

1. De Luca, M. (1 Eylül 2015). Kök hücrelerle hangi hastalıklar ve durumlar tedavi edilebilir? EuroStemCell'den alındı.
2. Uluslararası Kök Hücre Araştırmaları Derneği, ISSCR. (Sf). Kök Hücre Türleri. Kök Hücrelere Daha Yakından Bir Bakış'tan 20 Haziran 2016'da alındı.
3. Arjantin Cumhuriyeti Bilim, Teknoloji ve Üretken Yenilik Bakanlığı. (Sf). Incucai'den 20 Haziran 2016'da alındı.
4. Ulusal Sağlık Enstitüleri. (5 Mart 2015). Kök Hücre Bilgileri. Ulusal Sağlık Enstitülerinden alınmıştır.
5. Schöler, HR (2007). Kök Hücrelerin Potansiyeli: Bir Envanter. N. Knoepffler, D. Schipanski ve SL Sorgner, Humanbiotechnology as Social Challenge (s. 28). Ashgate Yayınları.
6. Kök Hücreler Hakkında. (Sf). Kök hücre tedavileri. 20 Haziran 2016'da sobrecélulasmadre.com'dan alındı.
7. Kullanım koşulları Gizlilik politikası EEO / Olumlu Eylem İşveren. (Sf). Nakil yoluyla tedavi edilebilen hastalıklar. Be the match'tan 20 Haziran 2016'da alındı.