Şekillendirilmiş Elemanların Üretimi
Oluşan elementlerin ömrü çok kısadır. Hafıza hücreleri adı verilen bir tür lökosit yıllarca yaşayabilse de, eritrositlerin, lökositlerin ve trombositlerin çoğu normalde yalnızca birkaç saat ila birkaç hafta yaşar. Bu nedenle vücudun hızlı ve sürekli bir şekilde yeni kan hücreleri ve trombositler oluşturması gerekir. Kan bağışı sırasında bir ünite kan bağışladığınızda (yaklaşık 475 mL veya yaklaşık 1 pint), vücudunuz bağışlanan plazmayı genellikle 24 saat içinde yerine koyar, ancak kan hücrelerinin yerine konması yaklaşık 4 ila 6 hafta sürer. Bu da bağışçıların kan verme sıklığını kısıtlamaktadır. Bu değişimin gerçekleştiği sürece hemopoez veya hematopoez denir (Yunanca haima- = "kan"; -poiesis = "üretim" kökünden).
Hemopoez Bölgeleri
Doğumdan önce hemopoez, gelişmekte olan embriyonun yolk kesesi ile başlayan ve fetal karaciğer, dalak, lenfatik doku ve nihayetinde kırmızı kemik iliğinde devam eden bir dizi dokuda meydana gelir. Doğumdan sonra, hemopoezin çoğu süngerimsi (süngerimsi) kemik dokusunun boşlukları içindeki bir bağ dokusu olan kırmızı ilikte meydana gelir. Çocuklarda hemopoez uzun kemiklerin medüller boşluğunda meydana gelebilir; yetişkinlerde bu süreç büyük ölçüde kafatası ve pelvis kemikleri, omurlar, sternum ve femur ve humerusun proksimal epifizleri ile sınırlıdır.
Erişkinlik boyunca karaciğer ve dalak, oluşan elementleri üretme yeteneklerini korur. Bu süreç ekstramedüller hemopoez (yetişkin kemiklerinin medüller boşluğu dışında hemopoez anlamına gelir) olarak adlandırılır. Kemik kanseri gibi bir hastalık kemik iliğini tahrip ederek hemopoezin başarısız olmasına neden olduğunda, ekstramedüller hemopoez başlatılabilir.
Kök Hücrelerden Oluşan Elemanların Farklılaşması
Şekillenen tüm elementler kırmızı kemik iliğindeki kök hücrelerden ortaya çıkar. Kök hücrelerin mitoz ve sitokinez (hücresel bölünme) geçirerek yeni yavru hücreler oluşturduğunu hatırlayın: Bunlardan biri kök hücre olarak kalır ve diğeri herhangi bir sayıda çeşitli hücre tipinden birine farklılaşır. Kök hücreler, her basamakta çeşitlenme yeteneğinin bir miktar kaybedildiği hiyerarşik bir sistemde yer alıyor olarak görülebilir. Totipotent kök hücre zigot ya da döllenmiş yumurtadır. Totipotent (toti- = "tüm") kök hücre insan vücudundaki tüm hücrelerin oluşmasını sağlar. Bir sonraki seviye olan pluripotent kök hücre ise vücuttaki birden fazla hücre türüne ve bazı destekleyici fetal zarlara kaynaklık eder. Bu seviyenin altında mezenkimal hücre, sadece fibröz bağ dokusu, kemik, kıkırdak ve kan dahil olmak üzere bağ dokusu türlerine dönüşen ancak epitel, kas ve sinir dokusuna dönüşmeyen bir kök hücredir. Kök hücre hiyerarşisinde bir basamak aşağıda hematopoetik kök hücre ya da hemositoblast yer alır. Kanı oluşturan tüm unsurlar bu özel hücre türünden kaynaklanır.
Hemopoez, hematopoietik kök hücrenin hemopoietik büyüme faktörleri adı verilen ve bölünüp farklılaşmasını sağlayan uygun kimyasal uyaranlara maruz kalmasıyla başlar. Bir yavru hücre hematopoetik kök hücre olarak kalır ve hemopoezin devam etmesini sağlar. Diğer yavru hücre ise iki tip daha özelleşmiş kök hücreden birine dönüşür (aşağıdaki şekil):
- Lenfoid kök hücreler, lenfositler olarak bilinen ve hepsi bağışıklıkta işlev gören çeşitli T hücreleri, B hücreleri ve doğal öldürücü (NK) hücreleri içeren bir lökosit sınıfına hayat verir. Bununla birlikte, lenfositlerin hemopoezi, diğer oluşan unsurlar için olan süreçten biraz farklı ilerler. Kısacası, lenfoid kök hücreler kemik iliğinden lenf düğümleri, dalak ve timus gibi lenfatik dokulara hızla göç eder ve burada üretim ve farklılaşmaları devam eder. B hücreleri kemik iliğinde olgunlaştıkları için bu şekilde adlandırılırken, T hücreleri timusta olgunlaşır.
- Miyeloid kök hücreler eritrositler, trombositleri üreten megakaryositler ve monositler ile nötrofiller, eozinofiller ve bazofiller olmak üzere üç granüler lökosit formunu ortaya çıkaran miyeloblast soyu da dahil olmak üzere diğer tüm oluşan elementlere kaynaklık eder.
Lenfoid ve miyeloid kök hücreler hemen bölünmez ve olgunlaşmış elementlere farklılaşmaz. Yukarıdaki şekilde görebileceğiniz gibi, öncü hücrelerin birkaç ara aşaması vardır ve bunların çoğu -blast son ekine sahip isimlerinden tanınabilir. Örneğin, megakaryoblastlar megakaryositlerin öncüleridir ve proeritroblastlar eritrositlere olgunlaşmadan önce çekirdeklerini ve diğer organellerin çoğunu dışarı atan retikülositlere dönüşür.
Hemopoietik Büyüme Faktörleri
Kök hücrelerden öncü hücrelere ve olgun hücrelere gelişim yine hemopoetik büyüme faktörleri tarafından başlatılır. Bunlar aşağıdakileri içerir:
- Eritropoietin (EPO), düşük oksijen seviyelerine yanıt olarak böbreklerin interstisyel fibroblast hücreleri tarafından salgılanan bir glikoprotein hormonudur. Eritrosit üretimini teşvik eder. Bazı sporcular, RBC sayılarını artırmak ve ardından vücuttaki dokulara oksijen iletimini artırmak için performans artırıcı bir ilaç (kan dopingi olarak adlandırılır) olarak sentetik EPO kullanırlar. EPO çoğu organize sporda yasaklı bir maddedir, ancak aynı zamanda özellikle belirli kanser türleri tarafından tetiklenen belirli anemi ve eritrosit sayısının ve oksijen seviyelerinin artmasının istendiği diğer bozuklukların tedavisinde tıbbi olarak kullanılmaktadır.
- Bir başka glikoprotein hormonu olan trombopoietin, karaciğer ve böbrekler tarafından üretilir. Megakaryositlerin trombositlere dönüşmesini tetikler.
- Sitokinler, kırmızı kemik iliği, lökositler, makrofajlar, fibroblastlar ve endotelyal hücreler dahil olmak üzere çok çeşitli hücreler tarafından salgılanan glikoproteinlerdir. Lokal olarak otokrin veya parakrin faktörler olarak hareket ederler, progenitör hücrelerin çoğalmasını uyarırlar ve hastalığa karşı hem spesifik olmayan hem de spesifik direncin uyarılmasına yardımcı olurlar. Sitokinlerin koloni uyarıcı faktörler ve interlökinler olarak bilinen iki ana alt türü vardır.
- Koloni uyarıcı faktörler (CSF'ler), otokrin veya parakrin faktörler olarak lokal etki gösteren glikoproteinlerdir. Bazıları miyeloblastların granüler lökositlere, yani nötrofillere, eozinofillere ve bazofillere farklılaşmasını tetikler. Bunlar granülosit CSF'leri olarak adlandırılır. Farklı bir CSF, monosit CSF'leri olarak adlandırılan monositlerin üretimini indükler. Hem granülositler hem de monositler GM-CSF tarafından uyarılır; granülositler, monositler, trombositler ve eritrositler multi-CSF tarafından uyarılır. Bu hormonların sentetik formları, WBC sayılarını canlandırmak için kemoterapi alan çeşitli kanser türlerine sahip hastalara sıklıkla uygulanır.
- İnterlökinler, hemopoezde önemli olan bir başka sitokin sinyal molekülü sınıfıdır. Başlangıçta sadece lökositler tarafından salgılandıkları ve sadece diğer lökositlerle iletişim kurdukları düşünülmüş ve buna göre adlandırılmışlardır, ancak şimdi kemik iliği ve endotel dahil olmak üzere çeşitli hücreler tarafından üretildikleri bilinmektedir. Araştırmacılar artık interlökinlerin vücut işleyişinde hücrelerin farklılaşması ve olgunlaşması, bağışıklık ve iltihap üretilmesi gibi başka roller de oynayabileceğinden şüpheleniyor. Bugüne kadar bir düzineden fazla interlökin tanımlanmış olup, bunları muhtemelen başkaları da takip edecektir. Bunlar genellikle IL-1, IL-2, IL-3, vb. olarak numaralandırılır.
| GÜNDELİK BAĞLANTI Kan Dopingi Kan dopingi terimi, orijinal amacında, tipik olarak bir sporda performansı artırmak için bir bireye transfüzyon yoluyla ek RBC enjekte etme uygulamasını tanımlamak için kullanılmıştır. Ek RBC’ler dokulara daha fazla oksijen ileterek, klinik olarak VO2 max olarak adlandırılan ekstra aerobik kapasite sağlar. Hücrelerin kaynağı ya alıcıdan (otolog) ya da uyumlu kana sahip bir donörden (homolog) alınmaktaydı. Bu uygulamaya, daha sonra çözülüp enjekte edilebilecek ve yine de işlevselliğini koruyacak olan RBC’lerin toplanması, konsantre edilmesi ve dondurulması için iyi geliştirilmiş teknikler yardımcı olmuştur. Bu uygulamalar neredeyse tüm spor dallarında yasa dışı kabul edilmekte ve enfeksiyon riski taşımakta, kanın viskozitesini önemli ölçüde artırmakta ve kan başka bir kişiden alınmışsa kan yoluyla bulaşan patojenlerin bulaşma potansiyelini artırmaktadır. 1980’lerde sentetik EPO’nun geliştirilmesiyle, kemik iliğinde RBC üretimini yapay olarak uyararak ek RBC’ler sağlamak mümkün hale gelmiştir. Başlangıçta anemi, böbrek yetmezliği veya kanser tedavisinden muzdarip hastaları tedavi etmek için geliştirilen EPO, rekombinant DNA teknolojisi ile büyük miktarlarda üretilebilir. Sentetik EPO deri altına enjekte edilir ve haftalarca hematokriti artırabilir. Ayrıca polisitemiyi indükleyebilir ve hematokriti 70 veya üzerine çıkarabilir. Bu artan viskozite kanın direncini yükseltir ve kalbi daha güçlü pompalamaya zorlar; aşırı durumlarda ölümle sonuçlanmıştır. Kobalt II klorür gibi diğer ilaçların doğal EPO gen ifadesini artırdığı gösterilmiştir. Kan dopingi, başta bisiklet olmak üzere birçok spor dalında sorunlu hale gelmiştir. Yedi Fransa Bisiklet Turu ve daha birçok bisiklet şampiyonluğu bulunan Lance Armstrong’un zaferleri elinden alınmış ve 2013 yılında kan dopingi yaptığını itiraf etmiştir. |
| İNTERAKTİF BAĞLANTI Doktorların sporda kan dopinginin tehlikelerini tartışmasını görmek için bu videoyu izleyin. Kan dopinginin bazı potansiyel yan etkileri nelerdir? |
Kemik İliği Örneklemesi ve Nakli
Bazen bir sağlık hizmeti sağlayıcısı, kemik iliği biyopsisi, kırmızı kemik iliği örneğinin tanısal bir testi veya bir donörün sağlıklı kemik iliğinin -ve kök hücrelerinin- hastanın hatalı kemik iliğinin yerini aldığı bir tedavi olan kemik iliği nakli isteyecektir. Bu testler ve prosedürler genellikle talasemi majör ve orak hücre anemisi gibi çeşitli ciddi anemi türlerinin yanı sıra başta lösemi olmak üzere bazı kanser türlerinin teşhis ve tedavisine yardımcı olmak için kullanılır.
Geçmişte, kemik iliği örneği veya nakli gerektiğinde, prosedür pelvik kemiklerin iliak tepesine (os coxae) yakın bölgeye büyük delikli bir iğne yerleştirilmesini gerektirirdi. Vücut yüzeyine yakın konumu sayesinde daha erişilebilir olması ve hayati organların çoğundan nispeten izole olması nedeniyle bu konum tercih edilmiştir. Ne yazık ki bu işlem oldukça acı vericidir.
Artık kemik iliğinden doğrudan örnek alınmasından genellikle kaçınılabiliyor. Birçok durumda, kök hücreler hastanın kan örneğinden sadece birkaç saat içinde izole edilebilmektedir. İzole edilen kök hücreler daha sonra uygun hemopoetik büyüme faktörleri kullanılarak kültürde büyütülür ve analiz edilir veya bazen daha sonra kullanılmak üzere dondurulur.
Nakil gerektiren bir birey için, doku reddi olarak bilinen bir olgu olan bağışıklık sisteminin donör hücrelerini yok etmesini önlemek için, eşleşen bir donör gereklidir. Hastaları kemik iliği nakli ile tedavi etmek için öncelikle hastanın kendi hastalıklı iliğini radyasyon ve/veya kemoterapi yoluyla yok etmek gerekir. Donörün kemik iliği kök hücreleri daha sonra intravenöz olarak infüze edilir. Kan dolaşımından alıcının kemik iliğine yerleşirler.
Önceki Ders: Kana Genel Bir Bakış
Yorumlar
Yorum Gönder