Kök Hücre

Memelilerde kök hücrelerin iki yaygın tipi bulunur; blastokist evresinin iç tabakasından elde edilebilen embriyonik kök hücre ve çeşitli dokularda bulunan yetişkin kök hücresi.

Yetişkinlerdeki kök ve öncül hücreler vücudun onarımında görev alıp, erişkin dokuları yenileyebilme yetisine sahiplerdir. Gelişen bir embriyoda, kök hücreler özelleşmiş hücrelerin tümüne farklılaşabilirler (bu hücrelere pluripotent hücreler denir) ve kan, deri ya da sindirim organları gibi organlarında yenilenmesini sürekli kılarlar.

İnsanlarda erişilebilir olan otolog erişkin kök hücre kaynakları şu şekildedir;

Kemik iliği; - femur ya da leğen kemiğinden biyopsi ile alınıp, hücrelerin saflaştırılmasının yapılmasını gerektirir -

Yağ (adipoz) doku (yağ hücreleri) - liposakşın ile saflaştırımşma gerektirir -

Kan, donörden alıcıya, kan bağışına benzer şekilde; kanın içinden geçtiği ve kök hücrelerin saflaştırıldığı bir makinenin kullanıldığı "ferez" aracılığıyla.

Kök hücreler ayrıca doğumdan hemen sonra umbilikal kord kanından da elde edilebilir.

Günümüzde yüksek oranda değişkenlik verilebilen kök hücreler kemik iliği nakilleri gibi tıbbi tedavilerde yaygun olarak kullanılmaktadır. Bunun için hücre kültür ortamlarında yapay olarak yetiştirilmeleri ve kullanılacak hücre tipine göre (kas, sinir vb.) bu ortamlarda farklılaştırılmaları gerekmektedir. Embriyonik hücre hatları ve otolog embriyonik kök hücreler ise; terapötik klonlamayla oluşturulmakta ve gelecekteki tedavi yöntemleri için umut oluşturmaktadır.

Kök hücreler hakkındaki araştırma ve bulgular 1960'larda Toronto Üniversitesindeki Ernest A. McCulloch ve James E. Till tarafından sağlanmıştır.

Özellikleri

Kök hücrenin klasik tanımlamasında 2 özellik vardır;

Kendini-yenileme: farklılaşmamış safhasını sürdürerek, çok sayıda hücre bölünmesi yapabilme

Yetkinlik: özelleşmiş hücre tiplerine farklılaşabilme yetisi.

Bu kuralcı açıdan bakıldığında; bazen multipotent ya da unipotent hücrelerde kök hücre olarak ifade edilse de; kök hücrelerin herhangi bir hücre tipine farklılıaşabilme yeteneği veren totipotent ya da pluripotent yeteneklerinin olması gerekmektedir.

Bundan bağımsız olarak; kök hücre işlevinin bir geri-besleme mekanizmasıyla düzenlendiği de söylenmektedir.

Kendini-yenileme[değiştir]

Bir kök hücre populasyonun var olmasını sağlayan 2 mekanizma vardır:

Asimetrik hücre bölünmesi (zorunlu asimetrik replikasyon) : bir kök hücre, kendiyle özdeş olan bir ana hücreye bölünür, diğer hücre ise farklılaşır.

Stokastik farklılaşma : bir kök hücre iki farklı oğul hücreye bölündüğünde başka bir kök hücre mitoza gider ve ana hücreye özdeş iki kök hücreyi üretir.

Yetkinlik tanımlaması

Ana madde: Hücre yetkinliği

Pluripotent kök hücreler, plesanta haricinde vücudun herhangi bir dokusuna dönüşebilirler. Sadece embriyonun erken evrelerinde morula olarak bilinen hücreler totipotenttir ve embriyo-dışı plesantayı ve vücuttaki tüm dokuları oluşturabilirler.

Yetkinlik kök hücrenin diğer hücrelere (farklı hücre tiplerine) farklılaşma potansiyelini belirtir.

Totipotent (ya da omnipotent); embriyonik ya da ekstraembriyonik hücre tiplerine farklılaşabilen kök hücrelerdir. Bu hücreler, tüm ve yaşayan bir organizmayı oluşturabilirler.Bu hücreler yumurta ve sperm hücrelerinin kaynaşmasıyla oluşur. Döllenmiş yumurtanın ilk birkaç bölünmesiyle meydana gelen bu hücreler ayrıca totipotenttir

Pluripotent kök hücreler; totipotent hücrelerin soyundan gelirler [4] ve üç germ tabakasından meydana gelen neredee tüm hücrelere farklılaşabilirler.

Multipotent kök hücreler; bir miktar hücreye farklılaşabilirler; bu hücrelerin bir miktarıyla yakından akrabadır.

Oligopotent kök hücreler lenfoid ya da miyeloid kök hücreler gibi sadece birkaç hücre tipine farklılaşabilirler.

Unipotent hücreler sadece bir hücre tipini, kendilerini üretebilirler [4]. Fakat onları kök-hücre olmayan hücrelerden (örn. kas kök hücreleri) ayırt eden kendini-yenileme yeteneğine sahiplerdir.

Besleyici fibroblast tabakasının üstünde yetiştirilen fare embriyonik kök hücre kolonileri

Tanımlama

Bir kök hücrenin pratikteki tanımı, işlevselliğidir; bir ömür boyu dokuları yenileme yeteneğine sahip hücreyi tanımlar. Örneğin, kemik iliği ya da hematopoetik kök hücreyi (HKH) tanımlayan bir deney, hücrenin naklini ve HKH'ler olmaksızın canlının korumasını belirleme yetisindedir. Bu durumda, bir kök hücre, yetkinliğini gösterir şekilde, yeni kan hücrelerini ve uzun vadede bağışıklık hücrelerini üretebilme yeteneğindedir. Ayrıca, nakil olan bir canlıdan, kök hücrelerin tekrar saflaştırılması mümkündür. Kök hücrelerin kendilerini-yenileme yeteneğini, HKH'ler olmaksızın yapılan nakiller göstermektedir.

Kök hücrelerin özellikleri, her bir hücrenin kendisini yenileme ve farklılaşma yeteneğine göre değerlendirildiği klonojenik test gibi in vivo yöntemlerle gösterilebilir [7][8]

Kök hücreler ayrıca, bulundurdukları özgül hücre yüzey belirteçlerine göre de saflaştırılabilirler. Ancak, in vivo hücre kültür ortamları, hücrenin aynı tutumu sergileyip sergilemeyeceğini belirsiz hale getiren şekilde hücrenin davranışını değiştirebilmektedir. Bu durumda, önerilen ergin hücre populasyonlarının gerçekten kök hücreler olup olmadığı konusunda önemli tartışmalar bulunmaktadır.