Ana Sayfa Ana Sayfa Hücre dönüşümü aterosklerozda kalp krizine karşı koruma sağlıyor

Hücre dönüşümü aterosklerozda kalp krizine karşı koruma sağlıyor

Ateroskleroz, ya da halk arasında bilinen adıyla “Damar Sertliği” atardamarların(arterler) iç katmanlarına yerleşen plakların (yağ, kolesterol ve moleküler partiküller) birikmesi ile gelişen ve zamanla damarın daralarak tıkanmasına sebep olan bir hastalıktır.

Dipl. Biologe Mehmet Saltürk

Hastalığın etkisi hangi damarları etkilediğine bağlı olarak değişir. Hastalığın en sık rastlanan ve korkulan sonucu kalp krizi ve felçdir.

Plakların damarın iç katmanları arasında aşırı birikmesi bazen dokunun yırtılmasına ve plakların kana karışarak daha ince damarların tıkanmasına sebep olur. Bazen plakların bulunduğu doku hiç yırtılmaz. Böyle durumlarda arterin iç duvarı damar tamamen kapanana kadar şişmeye(Anevrizma) devam eder. Her iki durumda da damar tarafından beslenen organa yetersiz kan gitmiş olur. Eğer zamanında fark edilip önlem alınmazsa her iki durumda da kalp krizi ve inme gibi ciddi sağlık sorunları ortaya çıkar.

Hastalığın ilerleme hızında farklılık var

Hastalığın seyri kişiden kişiye farklılık göstermektedir. Örneğin dokunun yırtılarak plakların kan damarlarının içine dökülmesi bazı hastalarda çok erken safhada olurken, bazılarında oldukça geç safhada gerçekleşmektedir. Hatta bazı hastalarda damar tamamen tıkanana kadar bu yırtılma hiç gerçekleşmemektedir. Hastadan hastaya değişen bu durum bilim çevrelerinin ilgisini çekmesine rağmen şu ana kadar sebebin ne olduğu bilinmiyordu.

Yeni tedavi imkanlarının yolunu açacak bir araştırma

Her ne kadar sağlıksız beslenme, hareketsiz yaşam tarzı ve sigara alışkanlığı Aterosklerozun ortaya çıkmasında önemli rol oynasa da, hastalığın hızlı yada yavaş ilerlemesinde genetik faktörlerin rolü göz ardı edilemeyecek kadar önemli yer tutmaktadır. Ama şu ana kadar yapılan genetik çalışmalarda bu konuda hangi genlerin aktif rol aldığı, hangi biyokimyasal süreçlerin etkili olduğu tam olarak bilinmiyordu. Stanford Üniversitesi Tıp Fakültesi, Kardiyovasküler Anabilim Dalı tarafından yapılan bir araştırma ile bu konudaki bilinmezlik büyük ölçüde aydınlığa kavuştu. Nature Medicine dergisinde yayınlanan bu araştırmada Ateroskleroz sürecinde hangi genin etkili olduğu da tespit edildi.

Aşağıda ayrıntılarını okuyacağınız bu araştıra hiç kuşkusuz ateroskleroz ve emboliye bağlı olarak gelişen kalp krizi riskini azaltmaya yönelik tedavilerde yeni bir başlangıç noktası olacak.

Hastalığın seyrini değiştiren hücre dönüşümü

Sağlıklı koşullar altında, arter duvarını oluşturan Düz kas hücreleri, damarın genişlemesini ve daralmasını kontrol eder. Düz kas hücreleri bu işlemi kan akışını ve kan basıncını düzenlemek için uzayarak ve büzülerek yapar.

Düz kas hücreleri Fibromiyozit lere dönüşüyor: Ateroskleroz başlayan kişilerde, plaklar damar duvarın alt katmanlarında birikerek damarın iç kısmının daralmasına sebep olur. Damarlarda plak oluşmaya başladığı zaman düz kas hücreleri plakların bulunduğu hasarlı bölgeye doğru ilerler. Bu aşamada vücut oluşan plakların artere girmesini önlemek için o bölgedeki kas hücrelerini Fibromiyozit lere dönüştürerek Lifli Kapsül(fibrous cap) denilen kese benzeri yapı oluşturur. Başka bir ifade ile Lifli Kapsül damarın iç katmanlarında kolesterol, yağ ve moleküler artıkları çepeçevre sararak onların etrafa dağılmasını önler, yani plakları stabilize eder. Lifli Kapsül ne kadar sağlam olursa yırtılma riski de o kadar az olur.

(Not: Aslında düz kas hücrelerinin ateroskleroz sırasında kendilerini başka bir hücreye dönüştürdüğü biliniyordu ama dönüşen yeni hücrelerin neye benzediği bilinmiyordu. Bu konudaki tahminler dönüşen hücrelerin hem faydalı, hem de iltihaplanmayı teşvik eden zararlı immün hücrelere dönüştüğü yönündeydi.)

Dönüşümün arkasında TCF21 geni var

Araştırmayı yapan Quertermous ve ekibi ateroskleroz sırasında düz kas hücresinden fibromiyozit e geçişi tetikleyen TCF21  adındaki geni de tanımlayarak bir adım daha ileri gittiler. Dahası, popülasyon çapında yapılan genomik çalışmalarda düz kas hücrelerinin gen aktivitesinin azaldığı, buna karşılık fibromositlere dönüşen hücrelerin gen aktivitesinin arttığı tespit edildi. Ayrıca gen aktivitesi fazla olan kişilerde kalp krizi riskinin daha az olduğu da belirlendi.

Aslında Quertermous daha önce yapmış olduğu bir çalışmada TCF21 genin koroner arter hastalık riski ile ilişkili olduğunu zaten tespit etmişti. Bu yüzden TCF21 geninin ateroskleroz sırasında düz kas hücresinden fibromiyozit e geçişinde de kilit bir oynayabileceğini düşündü ve bu teorinin doğru olup olmadığını test etmek için aterosklerozlu farelerde TCF21 genini devre dışı bıraktı. TCF21 geninin devre dışı bırakılması ile birlikte farelerde daha az sayıda Fibromiyosit Hücre ve aynı zamanda daha dayanıksız Lifli Kapsül oluştuğu görüldü.

Bu durum yukarıda belirtildiği gibi Lifli Kapsülün yırtılarak plakların damarın içine dökülmesine ve buna bağlı olarak kalp krizi ve inme riskinin yükselmesine neden oluyor.

Araştırmada „Lineage tracing“ adında bir teknik kullanıldı

Düz kas hücrelerinin nasıl dönüştüğü ve nereye göç ettiğini bulabilmek için lineage tracing(iz takibi) adı verilen bir teknik kullanılarak hücrelerin hareketi takip edildi. Bunun için ateroskleroz olan farelerin damarlarında bulunan düz kas hücreleri mikroskop altında kırmızı görünecek şekilde özel bir kimyasal madde ile etiketlendi. Daha sonra düz kas hücrelerinin nereye göç ettiği ve neye dönüştüğü kontrol edildi. İşlem sonunda kırmızı etiketli düz kas hücrelerin bazılarının, damardaki esas bulundukları bölgeden plakların bulunduğu bölgeye doğru göç ettiği tespit edildi.

Aynı deney insanlarda da tekrarlandı

Farelerden elde edilen bu sonuçların insanda bir karşılığının olup olmadığını anlamak için kalp nakli yapılan aterosklerozlu hastalardan doku örnekleri alındı. İnsan arterlerinden alınan bu hücrelere de tıpkı farelerde kullanılan metotlar uygulandı. Gerek düz kas hücrelerinin fibromositlere dönüşmesi, gerekse gen analizler sonuçları farelerden elde edilen sonuçlar gibiydi. Yani düz kas hücrelerinin gen aktivitesinin azalırken, fibromositlere dönüşen hücrelerin gen aktivitesinin arttığı bulundu.

Sonuç 

Kalp krizi ve inme gibi Ateroskleroza bağlı hastalıkların süresinin hastadan hastaya değişmesinin sebebi bu araştırma ile aydınlatılmış oldu. Buna göre düz kas hücrelerinin Fibromiyozit lere dönüşmesi ve bu dönüşümde TCF21 geninin aktivitesinin önemli olduğu bulundu.

TCF21 geninin koroner arter hastalığı oluşumunda oynadığı kilit rolün keşfi, muhtemelen tedavide yeni ve etkili yöntemler geliştirilmesine yardımcı olacak. Ancak, bu konuda adımlar atılmadan önce, TCF21 geninin bu dönüşüme moleküler düzeyde nasıl aracılık ettiği hakkında bilinmesi gereken daha çok şey var.


Benzer konuda hazırlanmış diğer makaleler 


Mehmet Saltuerk

++++++++++++++++++++++++
Dipl. Biologe Mehmet Saltürk
The Institute for Genetics
of the University of Cologne
++++++++++++++++++++++++

Kaynak

Atheroprotective roles of smooth muscle cell phenotypic modulation and the TCF21 disease gene as revealed by single-cell analysis