Kemik İliği Yapısı ve Hematopoez
Kemik iliği, kemik boşluklarını dolduran yumuşak doku olup doğumdan sonra kan hücresi oluşumunun başlıca yeridir. Stromal hücreler, sinüzoidal damarlar ve hücre dışı matrisin oluşturduğu bir ağ içinde, hematopoetik kök hücreler, hematopoez süreci aracılığıyla kanın tüm eritroid, miyeloid ve lenfoid soylarını oluşturmaktadır.
Tanım
Kemik iliği, kemik boşlukları içinde yer alan, hematopoetik ve stromal bir doku olup, özelleşmiş bir niş tarafından desteklenen hematopoetik kök hücrelerin çoğaldığı ve kanın hücresel elemanlarına farklılaştığı yerdir.
Kapsam
Bu konu, kemik iliğinin histolojik organizasyonunu, hematopoetik kök hücre ve niş kavramını ve kan hücresi üretiminin genel yolunu kapsamaktadır. Bu, yapısal ve hücre biyolojisi açısından genel bir bakış sunmaktadır; ilik bozukluklarının tanısını veya tedavisini ya da transplantasyon uygulamalarını içermemektedir.
Temel sorular
- Kemik iliği histolojik olarak nasıl organize olmaktadır?
- Hematopoetik kök hücre nedir ve nasıl tanımlanmaktadır?
- İlik mikroçevresi (niş) kök hücreleri nasıl düzenlemektedir?
- Kan soyları ortak bir öncülden nasıl ortaya çıkmaktadır?
Anahtar kavramlar
- Hematopoetik kök hücrenin kendini yenilemesi ve multipotensi
- Stromal/vasküler niş
- Kök hücre pasifliği (quiescence) ve aktivasyonu
- Sinüzoidal vaskülatür ve kana hücre salınımı
- Miyeloid ve lenfoid farklılaşma hiyerarşisi
- Kırmızı (aktif) ve sarı (yağlı) ilik
Mekanizmalar
Kemik iliği, hematopoetik kök hücreleri, stromal hücreler, kan damarları ve matristen oluşan bir niş içinde barındırmaktadır; bu niş, kök hücrelerin pasif kalıp kalmayacağını veya çoğalıp çoğalmayacağını kontrol etmektedir. Bu kök hücreler kendini yenilemekte ve eritroid, miyeloid ve lenfoid soyların giderek daha fazla özelleşmiş öncüllerini oluşturmaktadır; bu, Orkin ve Zon tarafından incelenen gelişen bir hiyerarşidir. Uzun süreli çoklu soy tutulumu (multilineage engraftment) gösteren tek insan hücreleri prospektif olarak izole edilmiş, bu da kök hücrenin ayrı bir varlık olduğunu doğrulamaktadır. Soy takibi çalışmaları, çoğu kök hücrenin derinlemesine pasif olduğunu, ancak stres durumunda aktif bölünmeye geri dönüşümlü olarak geçebildiğini göstermektedir. Olgun hücreler, ince duvarlı ilik sinüzoidleri (marrow sinusoids) aracılığıyla dolaşıma çıkmaktadır.
Klinik önem
Kemik iliği mimarisi ve kök hücre kavramı, ilik aspirasyonu ve biyopsisinin yorumlanmasının ve hematopoetik transplantasyonun temelini oluşturmaktadır. Bir referans konusu olarak bu metin, normal ilik yapısını ve kan hücresi oluşumunun biyolojisini tanımlamaktadır; bireysel tanı veya tedavi için bir temel teşkil etmemektedir.
Tarihçe
Tüm kan soylarını tek bir multipotent hücrenin sürdürdüğü fikri, yirminci yüzyıl ortalarındaki transplantasyon ve koloni oluşturma deneylerinden doğmuş ve modern hematopoetik kök hücre kavramına dönüşmüştür. Uzun süreli çoklu soy çıktısı (multilineage output) olan tek insan kök hücrelerinin prospektif izolasyonu ve geri dönüşümlü kök hücre dormansisinin gösterilmesi bu tabloyu daha da netleştirirken, düzenleyici bir ilik nişinin tanınması, hematopoezi hücrelerin mikroçevrelerindeki bir özelliği olarak yeniden çerçevelemiştir.
Tartışmalar
- Hematopoez ne kadar hiyerarşiktir?
- Tek bir kök hücreden sabit ara öncüllere (progenitors) doğru ilerleyen klasik basamaklı ağaç modeli, daha sürekli ve heterojen farklılaşmayı öne süren tek hücre çalışmaları tarafından sorgulanmaktadır ve hiyerarşinin kesin yapısı tartışma konusu olmaya devam etmektedir.
Öne çıkan isimler
- Stuart Orkin
- Sean Morrison
- David Scadden
- John Dick
- Andreas Trumpp
İlgili konular
Temel eserler
- orkin-zon-2008
- notta-2011
- morrison-scadden-2014
Sıkça sorulan sorular
- Hematopoetik kök hücre nedir?
- Hem kendini yenileyebilen hem de kanın tüm soylarını oluşturabilen nadir bir kemik iliği hücresidir; bu tür tek insan hücreleri izole edilmiş ve uzun süreli, çoklu soy kan oluşumunu yeniden sağlayabildiği gösterilmiştir.
- Kemik iliği nişi nedir?
- Niş, hematopoetik kök hücreleri çevreleyen ve onların pasif kalıp kalmayacağını veya bölünüp bölünmeyeceğini düzenleyen stromal hücreler, kan damarları ve sinyallerden oluşan yerel mikroçevredir.