Araştırmacılar Schistosoma mansoni isimli parazitin, konağındaki dokuları yenileyerek içerisinde onlarca yıl yaşayabilmesini sağlayan, cinsiyeti olmayan (aseksüel) kök hücreleri barındırdığını keşfetti!
Son konağının (insan) bakış açısıyla bir “parazit” olan yassı solucan Schistosoma mansoni dehşet verici bir yaşam sürer. Dışkıyla kirlenmiş sularda yumurtadan çıkar, bir salyangozun vücudunda larvaya dönüşür ve insan derisini kazarak kendine damarlarda bir ev oluşturur. Bir kez buraya varınca, yetişkine dönüşür ve çiftleşir ve eğer dişiyse yumurtlamaya başlar. Vücutta onlarca yıl kalabilir.
Yeni bir çalışma bu yassı solucana bu olağandışı hayatta kalma gücünü veren hücresel operasyonlara dair yeni bir bakış açısı sunuyor. Illinois Üniversitesi’nden araştırmacılar, ilk kez S. mansoni’nin çeşitli vücut parçalarına hareket edip dokuları yenileyebilen yetişkin, cinsel olmayan kök hücreleri barındırdığını gösterdi. Raporları Nature dergisinde yayınlandı.
Dünya Sağlık Örgütü’ne göre, her yıl 230 milyondan fazla kişi Schistosoma enfeksiyonu tedavisine ihtiyaç duymaktadır. Çoğu fakirleşmiş ve çok az ya da hiç temiz su kaynağı olmayan bölgelerde yaşamaktadır. Solucandan kaynaklanan iltihap(kan kurdu olarak da bilinir) solucanın yumurtalarının insan organ ve dokularında bulunmasının yarattığı problemle birleşince ciddi zarar verebilen iltihaplara yol açıyor. Çalışmayı doktora sonrası araştırmacı James J. Collins III’la yürüten Howard Hughes Tıp Enstitüsü araştırmacısı ve hücre ve gelişim biyologu Phillip Newmark şöyle söylüyor:
“Dişiler neredeyse sürekli yumurtlar, sayıları günde yüzlerce yumurtaya ulaşabilir. Dışkıyla atılmayıp yaşam döngülerini tamamlayan yumurtalar genellikle karaciğer gibi konak dokularına gömülü hale gelir ve bu yumurtalar doku zararına yol açan büyük iltihaplı tepkilere yol açar.”
Çocuklar enfeksiyonun etkilerine karşı özellikle hassastır, bir takım vakada parazitlerden yola çıkan sürekli iltihaplar sebebiyle büyüme ve beyin gelişiminde gecikmeler olmuştur.
Yeni çalışma Newmark’ın laboratuarında planarya (yassısolucanlar ailesine ait bir sınıf) üzerinde yıllar süren kök hücre araştırmasının ışığıyla başladı. Collins, schistosome’ların (şiztozom) planaryalarda çok küçük canlı dokulardan bile yeni vücut parçaları ve organlar oluşturmaya yardımcı benzer kök hücrelerden (planaryalarda neoblast adı verilir) yararlanabileceğini düşündü. Şöyle diyor:
“Schistosome’ların, planaryalar gibi, uzun yaşıyorsa, karşılaştırılabilir bir sisteme sahip olabileceği mantıklı geldi. Bu yassı solucanlar akraba olduğundan, benzer hücre tiplerine sahiplerdir. Ama bu daha önce gösterilmemişti.”
Bir dizi deney yürüten Collins, şistozomların planaryalara olağandışı yenilenme güçlerini veren neoblastlar gibi görünen ve davranan yaşam uzatıcı hücrelerle dolu olduğunu buldu. Neoblastlar gibi, değişime uğramamış hücreler organları saran gevşek bir bağ doku olan mesenşimde yaşıyordu. Ve neoblastlar gibi,bu hücreler de DNA’larını kopyalayıp bölünerek iki “yavru” hücre oluşturuyordu. Bu hücrelerden biri normal hücre bölünmesinden önce DNA’sını yeniden kopyalıyordu. Newmark şöyle açıklıyor:
“Kök hücreler iki şey yapar. Bölünüp daha çok kök hücre oluştururlar ve dönüşüme uğrayabilen hücrelere öncülük eder.”
Collins, hücreleri radyoaktif etiketlerle işaretlemişti. Bu, onların hareketini izlemesine izin verdi. Birkaç gün içerisinde, bazı işaretli hücrelerin karına veya kaslara göç ettiğini ve bu dokuların parçası haline geldiğini not etti. Şöyle söylüyor:
“Hücreleri doğdukları zaman etiketliyoruz ve büyüyüp neye dönüşeceklerini izliyoruz, bu hücrelerin planarya neoblastlarına eşdeğer olduğuna dair kesin bir kanıt değil, ama öyle olduklarına dair hipotezle uyumlu.”
Araştırmacılar daha da ilerleyerek, yaşam uzatıcı hücrelerle bölünmeyen hücreleri karşılaştırarak hangi genlerin açılıp kapandığını veya yukarı ya da aşağı hareket ettiğini tespit etti. Yaşam uzatıcı hücrelerde planaryadakine çok benzer bir büyüme faktörü üreten bir geni tanımladılar. Araştırmacılar parazitin bu geni kullanma yeteneğini kapattı (RNA müdahalesi denilen bir teknik kullanarak) ve yaşam uzatıcı hücreler zamanla öldü. Collins şöyle diyor:
“Bu hücrelerin parazitin uzun yaşamı için önemli olduğu sonucuna vardık. Şimdi hangi genlerin bu hücreleri düzenlediğini sormaya başlayabiliriz.”
Newmark sözlerini şöyle bitiriyor:
“Büyük soruyla başladık: Basit bir parazit bir konakta nasıl onlarca yıl yaşayabilir? Bu, dokularını onarma ve koruma yolları olduğunu gösterir. Bu çalışma bize bu parazitlerin ilginç biyolojisi hakkında bir bakış veriyor, ve bu yaşam döngüsünü daha da kısaltmayı sağlayacak kapılar açabilir.”
Çeviren: Cem Batuhan Berkol (Evrim Ağacı)
Kaynak:
- University of Illinois
- Harini Iyer, James J. Collins III, Phillip A. Newmark NF-YB Regulates Spermatogonial Stem Cell Self-Renewal and Proliferation in the Planarian Schmidtea mediterranea PLOS Genetics Published: June 15, 2016http://dx.doi.org/10.1371/journal.pgen.1006109
yıl yeni bir kalbe kavuşabilecek. Nakil gerçekleştikten sonra da maalesef riskler sona ermiyor. Yeni kalbe ait dokunun vücut tarafından reddedilme olasılığı da mevcut. Hastanın dokuyu reddetme olasılığını en aza indirmek isteyen uzmanlar hastanın kendi dokusundan alınan hücrelerle sentetik organlar üretmeye çalışıyor. Massachusetts General Hospital ve Harvard Medical School’dan ekipler yetişkin bir insandan alınan deri hücrelerini çalışabilen kalp dokusuna dönüştürme hedefine bir adım daha yaklaşmış durumdalar. Ekibin çalışması Circulation Research dergisinde yayınlandı.
Yaşlanma sırasında dokubilimsel olarak, birçok organda doku atropisi ve fibroz gözlemlenir. Konu ile ilgili henüz incelenmemiş araştırılmamış başlıkların içinde dokuların bileşenleri olan hücrelerin dinamiklari, hücresel kaderleri, yaşlanma sürecinde hücrelerin aldığı hasarlar ve hangi hücre tiplerinin yaşlandıkça veya hasar gördükçe biriktiği gibi alanlar bulunuyor. Organizmal yaşlanma çeşitli teoriler ile açıklanmaktadır; örneğin reaktif oksijen türleri, hücresel yaşlanma, telomer kısalması ve metabolizma değişmesi gibi; ancak bunların içinde hücresel veya dokusal dinamikler yönünden bir bakış açısı yoktur.
