Kalp Kendi Kendini Onarabilir mi?

Mart 1, 2011
» etiketler: biyokimya, kalp, kök hücre

Yenidoğan fareler, hasarlı kalplerini, dışarıdan hiç bir müdahale olmadan onarabiliyor. Cardiomyocytes adındaki kalp kası hücrelerinin kendi kendine bölünmesi sayesinde, kalp hasarlarını büyümeden önleyebiliyor.

Zebrabalıklarının (Danio rerio), hasarlı kalp dokularını, hayatları boyunca tamir edebilme özellikleri olduğu uzunca bir süredir biliniyor. Nitekim, bu balıkların kalp karıncıklarının %20′si alındığında bile, kalp kendini kolaylıkla tamamlayabiliyor.

Science dergisinde yer bulan yeni bir çalışma ise, zebrabalıklarındaki bu yüksek tamir yeteneğinin, yeni doğmuş memelilerde de görülebileceğini gösteriyor.

Çalışmaya göre, kalplerinde hasara neden olacak genetik deformasyonlarına sahip fare embriyoları da, kaybettikleri kalp hücrelerini kısa süre içinde tekrar kazanıp, fonksiyonel bir kalbe sahip olabiliyorlar. Bu memeliler, yetişkinliğe ulaştığında, bu onarım mekanizması devam etse de oldukça yavaşlıyor.

Yetişkin insanlardaki yenileme hızının yılda %1 ile sınırlı olduğu tahmin ediliyor. Bu düşük tamir hızı da, olası travmatik hasarlara veya kalp krizlerinin tamirinde yeterli olmuyor.

Çalışma Nasıl Gerçekleştirildi?

University of Texas ‘dan kardiyolog Hesham Sadek‘in yönetimindeki çalışma grubu, kalp kası hücrelerinin, tamir yeteneklerini ne zaman kaybettiğini incelemek üzerine bir çalışma gerçekleştirdi. Bu amaçla, takım, 1 günlük bir farenin sol karıncık kas dokusunun %15′ini ameliyatla aldı.

Hesham Sadek

Ameliyattan sadece 1 hafta sonra, hasarlı bölgede, kalp kası hücrelerinin (Cardiomyocytes) hızlıca bölündüğüne dair moleküler kanıtlar bulmuşlar. Operasyondan 3 hafta sonra ise kas dokusu tamamen kapandığı ve 2 ay içerisinde de sol karıncığın fonksiyonlarını eksiksiz yerine getirerek kan pompalamaya başladığı kaydedilmiş. Aynı işlemler 7 günlük fare üzerinde gerçekleştirildiğinde ise herhangi bir cardiomyocyte bölünmesine ve yara tamirine rastlamamışlar.

Kalpte oluşturulan yeni hücrelerin kaynağını bulmak için, araştırmacılar cardiomyocyte hücrelerinin genetik özelliklerini değiştirerek, bu hücrelerin mavi renk almalarını sağlamışlar. Buna göre, yeni oluşturulan cardiomyocyte kaynağının, yara bölgesinin yakınındaki diğer cardiomyocyte’ler olduğu görülmüş. Bu sonuca rağmen, araştırmacılar, kalp dokusunun tamirinde kök hücrelerinin de fonksiyonunun olabilieceğini göz ardı etmiyor.

Peki Bundan Sonrası?

Duke University‘den hücre biyologu Kenneth Poss‘a göre bu çalışma “kalbin, kendi-kendine-tamir yapma özelliğini ne zaman kaybettiğine dair” elimize önemli ipuçları veriyor. Bu kısıtlı tamir zamanının bilinmesi, araştırmacılara, kalbin tamirinde rol alan faktörleri daha iyi tanımasına olanak verebilir.

Çalışmada görev alan diğer araştırmacılara göre, doğumun ilk haftasında, hücrelerin genetik programı, kalp hücrelerine bölünmeyi durdurmaları yönünde yönergeler veriyor olabilir. İleriki zamanlarda, tamir yeteneğinde gerçekleşen bu kayıp, bazı hormonların artık üretilemiyor olmasından ya da, bölünmeyi tetikleyen çevresel faktörlerin yok olmasından kaynaklanıyor olabilir. Sadek‘in grubu, şimdi, yenilenme özelliğini yetişkinlerde tekrar tetikleyecek ilaç ve genler üzerinde çalışmaya başlıyor.

Novartis Institutes for BioMedical Research‘dan Mark Keating‘e göre, yapılan bu çalışma, kalp doku tamirlerinde günümüzde uygulanan kök hücre denemelerine karşılık önemli bir alternatif sunabilir. Science dergisinde yayınlanan bu çalışmaya bu adresten ulaşabilir, özetini okuyabilirsiniz.