Kök Hücre

Kök hücreleri, kendini yenileme özelliğine sahip, özelleşmiş hücrelere farklılaşabilen, vücut içinde veya laboratuvar ortamında uygun şartlar sağlandığında birçok farklı hücre tipine dönüşebilen farklılaşmamış hücrelerdir. Kök hücreleri diğer hücrelerden ayıran iki temel özellik bulunmaktadır; 

Bölünüp, çoğalabilme (proliferasyon) ve kendini yenileyebilme (rejenerasyon): Tekli hücrelerden elden edilen embriyonik kök hücrelerinin 300-400 döngü boyunca çoğalabildikleri gösterilmiştir. Sonuçta meydana gelen hücrelerin özelleşmediği ve bu nedenle de bu hücrelerin uzun dönemde kendilerini yenileyebilme yeteneğine sahip olduğu bildirilmiştir. Hücrelerin bölünme kapasitelerini kromozomların uç kısmında bulunan ve " telomer " denilen DNA zincirleri belirler. Telomerler ne kadar uzunsa hücreler o kadar çok bölünebilirler. Telomerlerin uzun kalmasını sağlayan da "telomeraz enzimi " dir. Bir hücrede telomeraz enzimi ne kadar aktif ise telomer uzunluğu da o kadar korunabilir. Kök hücreler çok yoğun telomeraz enzim aktivitesinden dolayı çok sayıda bölünebilirler. 

Farklılaşabilme: İnsan ve memeli hayvanlardaki kök hücreleri birden fazla hücre tipine farklılaşabilirler. Bunlar; 

A-Totipotent: Tam bir bireyi oluşturabilecek kapasiteye sahip olan bu hücreler, sınırsız farklılaşma yeteneğine sahiptir. Bu hücreler embriyo, embriyo sonrası tüm doku ve organlar ile embriyo dışı membranların ve organların kaynağını oluşturan kök hücre türleri olarak tanımlanmaktadır. Bu terim embriyonun 5. gününe kadarki tüm blastomerler için geçerlidir (erken embriyonik dönem). Döllenmiş yumurta tek bir hücre olmakla birlikte, vücut sistemlerini meydana getirecek bütün hücreler bu tek hücreden çoğalırlar. Bu döllenmiş yumurta hücresine totipotent hücre denir. Totiptent kelime anlamı olarak her şey olma potansiyeline sahip anlamına gelmektedir. Döllenmeden birkaç saat sonra bu totipotent hücre iki eşit parçaya bölünür. Bu iki totipotent hücreden birisi alınıp uterusa implante edilirse, canlı gelişimi devam eder. Genetik olarak aynı olan tek yumurta ikizleri de bu şekilde oluşmaktadır. İki totipotent hücre bilinmeyen sebeplerle birbirinden ayrılıp, her ikisi tek başına gelişebilmektedir. 

B-Pluripotent: Embriyonik gelişimde üç germ tabakasından köken alan ve yaklaşık 200 çeşit hücreye dönüşebilen hücrelerdir. Pluripotent hücreler, organizmada birçok dokunun oluşmasına kaynaklık etmesine rağmen, yeni bir birey oluşturamazlar. Döllenmenin 5. gününden itibaren ve birkaç hücre bölünmesinden sonra totipotent hücreler farklılaşmaya başlayarak blastosist denilen içi boş bir küreye dönüşürler. Blastosistte iki tip hücre vardır; biri dış tabaka (ektoderm), diğeri ise iç tabaka (endoderm) dır. Blastosistin dış tabakasından (throphoblast), yavrunun beslenmesi ve solunumunu sağlayacak plasenta ve koruyucu chorion kesesi gelişir. Blastosistin iç hücre tabakasından (nodus embriyonalis) göz, kalp, beyin, kaslar, kemikler vs gibi doku ve organlar gelişir. Ancak bunun için endoderm ve ektodermin bir arada çalışması gerekir. Tek başına endodermden hiçbir canlı gelişemez. Blastosistin iç tabakasındaki hücre kümesi pluripotent'dir. Buradaki hücreler çeşitli doku ve hücre tiplerine dönüşebilirler. Pluripotent hücreler totipotent olmadığından plasenta oluşamaz ve dolayısı ile de canlı gelişimi olmaz. Blastosistin iç hücre tabakasından köken alan pluripotent kök hücrelerine embriyonik kök hücreleri (embriyonic stem cell) de denilmektedir.

C-Multipotent: Pluripotent hücrelerden daha sınırlı sayıda hücre tipine dönüşebilen ve tek bir yönde farklılaşmak üzere programlanmış hücrelerdir. Pluripotent kök hücreleri (Erişkin kök hücreler), biraz daha özelleşmiş olan multipotent kök hücrelerine dönüşürler. Kademe kademe farklılaşmalar geçiren pluripotent hücreler, daha özel hücreler haline gelirler. Örneğin; kan hücrelerini oluşturacak kök hücreleri; oksijen taşıyarak solunumda gerekli olan alyuvarlar, hastalık etkenleri ile savaşan akyuvarlar ve pıhtılaşmayı sağlayan trombositler gibi birbirinden farklı özelliklere sahip üç ana grupta farklılaşırlar. Deri kök hücreleri çeşitli tipteki deri hücrelerini, kas kök hücreleri de farklı tipteki kas dokularını meydana getirirler. İşte, bu özelliklere sahip kök hücrelerine multipotent kök hücreler denir. Sonuçta bir tek döllenmiş yumurtadan milyarlarca farklı hücre oluşur. Pluripotent kök hücreleri erken gelişim döneminde bulunur. Buna karşın multipotent kök hücreleri çocuklarda ve yetişkinlerde bulunabilmektedir. Örneğin insanın kemik iliğinde bulunan kan kök hücreleri hayati öneme sahiptir. Ömür boyu bu kök hücreleri çeşitli tipteki kan hücrelerine dönüşerek hayatın devamlılığını sağlarlar. 

-Sağsöz H. Kök hücreler. Fırat Üniv Sağ Bil Vet Derg. 2007;21(2):113-118. 

Öncelikli Sorular