Kök hücreden türetilen kalp kası hücreleri kardiyak dokuda etkili bir biçimde görev yapmayabilir. İşte The Journal of Cell Biology’deki bir çalışmada bu hücrelerin yeterince kasılmadığı gösterildi. Yvonne Aratyn-Schaus, Francesco Pasqualini ve meslektaşları tarafından yapılan “In Vitro Kardiyak Hücre Tedavisi Modelinde Temel Eşleşme ve Kök Hücre Türevi Kardiyomiyositler” isimli çalışma klinik çalışmalarda, kalp krizi hastalarında kök hücreye dayalı tedavilerin neden sınırlı bir fayda sağladığını açıklamaya yardımcı olabilir.
Kalp krizinin ardından, zarar görmüş kalp dokusunun yerine kök hücrelerin kullanılma olasılığı yıllardır araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Kök hücre transplantasyonu(ekimi) gerçekleştirilmiş hastalarda kalp kası hücreleri (kardiyomiyosit) gelişimi ve bunların zarar görmemiş bölgelerle entegrasyonu sağlanabilse de ; birçok ön klinik çalışmada ve klinik deneylerde kalbin kontraktil fonksiyonunun gelişiminde kayda değer bir ilerleme tespit edilememiştir.
Bunun için yapılan açıklamalardan biri; yeni kök hücreden türemiş kardiyomiyositler ile eski hayatta kalmış kalp hücrelerinin arasında mekanik kuvvetlerin düzgün bir şekilde aktarılmadığı olabilir. Hastalarda kardiyomiyositler tarafından değiştirilen mekanik kuvvetlerin ölçülmesi imkânsızdır. Bu yüzden Harvard Üniversitesi’nden Profesör Kit Parker önderliğindeki ekip, farelerden tek bir kalp hücresi izole ettiler ve bunu, tek bir kök hücre türevli kardiyomiyosit ile iki hücre ‘mikrodokusu’ oluşturmak için “muscle-on-a-chip” (“çipte kas”)denilen basit bir in vitro sistem geliştirdiler .
Parker lab üyeleri ve çalışmanın ortak başyazarları Pasqualini ve Aratyn-Schaus , bu uygulamayı kullanarak, farede kök hücreden türemiş kardiyomiyositlerin yapısal olarak eşleştiğini ve farenin kendi kardiyomiyositleriyle senkronize bir şekilde kasıldığını buldular. Kök hücre türevli miyositler partnerlerinden daha az güçlü kasıldılar ancak bu dengesizlik hücrelerin mekanik gücü kendi aralarında değil de çevrelerine iletmeleriyle sonuçlandı.
Bilgisayar simülasyonları, kök hücre türevleri ve varolan kardiyomiyositler tarafından üretilen dengesiz gücün, hücre çevresine dağılmasını sağlayabilen hücresel adezyon oluşumunu sağlamada yeterli olduğunu açıklığa kavuşturdu. Bilgisayar modeli, insan kardiyomiyositlerinin de bu davranışı göstereceğini ileri sürüyor.
Buna bağlı olarak, verimsiz sinyal iletimi kök hücre transplantasyonunun normal kalp fonksiyonu iyileştirmesinde neden bu kadar etkisiz olduğunu açıklayabilir. Parker ve meslektaşlarının çipte kas tekniği, araştırmacıların kök hücreden türevlenmiş kardiyomiyositlerin hayatta kalmış kalp dokusuyla mekanik eşleşme sağlamalarını geliştirmede yardımcı olacaktır.
Kaynak: http://www.sciencedaily.com/releases/2016/02/160208095857.htm
Yvonne Aratyn-Schaus, Francesco S. Pasqualini, Hongyan Yuan, Megan L. McCain, George J.C. Ye, Sean P. Sheehy, Patrick H. Campbell, and Kevin Kit Parker. Coupling primary and stem cell–derived cardiomyocytes in an in vitro model of cardiac cell therapy. J Cell Biol, February 8, 2016 DOI: 10.1083/jcb.201508026
