Akciğerlerin Kan Hücresi Ürettiği Keşfedildi

İnsan vücudu halen pek çok gizem barındırırsa da bilim insanları bunlardan birini daha çözmeyi başardı; akciğerlerin kan üretiminde anahtar rol oynadığını. Bugüne kadar kan üretme görevi kemik iliğine yüklenmiş bir görevdi. Fakat California San Francisco Üniversitesi’nde(UCSF) yapılan çalışmalar gösterdi ki; vücudun trombosit (pıhtıyuvar) hücrelerinin büyük kısmı akciğerlerde üretiliyor. Yani kemik iliklerindeki stoklar kuruduğunda, akciğerler kan kök hücresi rezervi için kullanılabilir.

Bilim insanları uzun süredir kanı oluşturan hücrelerin büyük kısmının kemik iliğinde üretildiğine inanıyorlardı. Bu prosese hematopoez deniyor, oksijen taşıyan kırmızı kan hücreleri, enfeksiyonlara karşı savaşan akyuvarlar ve trombositler(kanama durduran) gibi diğer bileşenler bu şekilde üretiliyordu. Daha öncesinde akciğer dokusunda megakaryositler gibi trombosit üreten hücreler görülse de , genelde bu hücrelerin kemik iliğinde yaşadığı düşünülüyordu.

İşte California San Francisco Üniversitesi araştırmasında yaşayan fare akciğeri görüntülenmesi esnasında, akciğerlerde trombositlerin dolaşımı ve bağışıklık sistemiyle etkileşimi incelendi. İncelenen farede trombositlerin yeşil olarak parlaması bekleniyordu, fakat akciğerler birden inanılmaz sayıda megakaryositle aydınlandı.

“Akciğerlerde bu devasa popülasyondaki megakaryositleri keşfettiğimizde, bunu takip etmemiz gerektiğini anladık”,diyor araştırmanın yardımcı yazarlarından Emma Lefrançais.

Yapılan yakın incelemede, akciğerlerdeki megakaryositlerin saatte  milyon trombosit ürettiğini ve bunun faredeki toplam miktarın yarısına geldiğini buldu. Hemen akciğerin vaskülatüründe(damarlar) bulunan popülasyon, megakaryosit progenitör hücreleri ve kan kök hücreleri tarafından besleniyor. Ekip video mikroskopla akciğer başına 1 milyon civarında hücre tespit etti.

“Bu bulgular akciğerlere dair sofistike bir bakış açısı veriyor- onlar sadece solunum için değil aynı zamanda kan üretimi için de önemli bir rol oynuyorlar. Fareler üzerinde yaptığımı bu gözlem , insanlarda da akciğerin kan üretiminde önemli bir rol oynadığını destekliyor, ”diyor araştırmanın kıdemli yazarı Tıp Doktoru Mark R. Looney.

Akciğer ve Kemik İliği Kan Üretiminde Birlikte Çalışıyor

Akciğerler ve kemik iliği öyle görünüyor ki; birlikte çalışarak kan üretiyor. Araştırmada kan kök hücrelerinin kemik iliği ve akciğerler arasında bir aşağı bir yukarıya gittiğini göstermek için normal farelerden akciğer alarak, floresan megakaryositli hayvanlara yerleştirdi. Çok geçmeden normal akciğer vaskülatüründe hücreler parlamaya başladı. Akciğerlerde daha çok megarkaryosit olmasına rağmen, göçmeden önce halen kemik içinde doğuyorlar .

“Bu gerçekten çok büyüleyici, megakaryositler kemik iliğinden akciğerlere kadar yolculuk yaparak trombosit üretiyorlar. Muhtemelen kanın mekanik kuvvetinden dolayı akciğerler trombosit üretimi için ideal biyoreaktör özelliği taşıyorlar ya da belki de bizim halen bilmediğimiz bazı moleküler sinyaller olabilir,” diyor araştırmanın baş yardımcı yazarı Guadalupe Ortiz-Muñoz .

Diğer yönden işaretli floresan megakaryosit akciğerlerini alarak düşük trombosit sayımına sahip fareye yerleştirdiler. Farenin trombositleri hızla artarak sağlıklı seviyeye döndü.

Son çalışmada ise ekip , kemik iliğindeki megakaryositler görevini yapmadığında, akciğer megakaryositlerinin bu yükü nasıl kaldırabileceğini araştırdı. Yine floresanla işaretli akciğerleri, kan kök hücresi olmayan kemik iliğine sahip fareye nakil ettiler. Bir süre sonra akciğerler , kemik iliğinde sadece trombosit üretimine değil, aynı zamanda nötrofil , B hücreleri ve T hücreleri gibi hücrelerin üretimine yardım etti.

“Bu akciğerlerde kan progenitörlerinin yaşadığına dair ilk tanımlama olmakla beraber, milyonlarca trombositopeni hastasına dair soruları gündeme getirecektir,” diyor Looney. Gittikçe daha da fazla kök hücrenin kan ürettiğini ve bir yere bağlı kalmadan kan akışında ilerlediğini görüyoruz. Belki de farklı organlar kök hücre eğitiminin normal bir parçasıdır.

Elde edilen bulgular trombosit üretimini etkileyen hastalıkların anlaşılmasında yeni araştırmalara yol gösterecektir. Gelecekte insan vücudunda akciğerler ve kemik iliğinin nasıl birlikte kan ürettiği bu keşif sayesinde araştırılabilir.

Araştırma Nature’da yayınlandı.

Videoda mikroskop görüntülerini görebilirsiniz.

Kaynak:  University of California San Francisco

Referans:

1. Emma Lefrançais, Guadalupe Ortiz-Muñoz, Axelle Caudrillier, Beñat Mallavia, Fengchun Liu, David M. Sayah, Emily E. Thornton, Mark B. Headley, Tovo David, Shaun R. Coughlin, Matthew F. Krummel, Andrew D. Leavitt, Emmanuelle Passegué, Mark R. Looney. The lung is a site of platelet biogenesis and a reservoir for haematopoietic progenitors. Nature, 2017; DOI: 10.1038/nature21706