39.2: Kök Hücrelerin Kaynağı ve Gücü

Kök hücreler, yaşamın fetal ve yetişkin evreleri boyunca popülasyonlarını korumalarına yardımcı olan, kapsamlı kendini yenileme özelliklerine sahip, farklılaşmamış hücrelerdir. İnsan vücudundaki tüm hücre tiplerinde uzmanlaşabilirler. Bununla birlikte, diferansiyel potansiyelleri değişebilir ve beş tipte sınıflandırılabilir. Kök hücreler (1) Totipotent, (2) Pluripotent, (3) Multipotent, (4) Oligopotent ve (5) Unipotent olabilir. Her kök hücrenin belirli bir kökeni vardır; döllenmiş yumurta veya zigot totipotent bir hücredir ve embriyonik ve ekstraembriyonik dokulara dönüşebilir. Gelişim ilerledikçe, zigot tekrarlanan hücre bölünmelerine uğrar ve sonunda totipotensini kaybederek blastosist adı verilen 64 hücreli bir kütleye dönüşür. Blastosist hızla çoğalan iç hücre kütlesinden (ICM) ve trofoektodermden (TE) dış katmandan oluşur. Hem ICM hem de TE pluripotent kök hücre kaynaklarıdır. ICM, kan hücreleri, kas hücreleri, nöronlar, deri ve bağırsak hücreleri de dahil olmak üzere herhangi bir embriyonik dokuya farklılaşabilir ancak ekstraembriyonik dokulara farklılaşamaz. Buna karşılık TE hücreleri yalnızca plasenta, amniyon ve koryonu oluşturabilir. ICM'ye embriyonik kök hücreler veya ES hücreleri de denir. ES hücreleri, rejeneratif tıpta felç ve Parkinson veya Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıkları tedavi etmek için rutin olarak kullanılır.

Multipotent kök hücreler yetişkin kök hücreleri veya ASC'leri içerir. Belirli bir doku tipinde bulunurlar ve yalnızca o belirli doku soyuna ait hücreleri üretirler. Örneğin, kemik iliğindeki ASC'lere hematopoietik kök hücreler veya HSC'ler denir; bunlar tüm kan hücrelerine farklılaşabilir ancak bağırsak hücrelerine veya kas hücrelerine farklılaşamaz. Oligopotent kök hücreler daha da kısıtlı doku soyuna sahiptir ve dokudaki yalnızca daha az sayıda hücre tipine farklılaşabilmektedir. Akciğerlerin bronkoalveolar kök hücreleri (BASC'ler) oligopotenttir ve bronşiyol epiteline veya alveolar epitelyuma farklılaşabilir. Unipotent hücreler, kas kök hücreleri gibi yalnızca bir tür hücre üretebilir. Vücutta sadece kas hücrelerine dönüşürler.

Potansiyel, kök hücrelerin kendi kendini yenileme ve çeşitli hücre tiplerine farklılaşma yeteneklerini belirleyen özelliğidir.

Totipotent kök hücreler, tam bir organizma oluşturmak için her tür hücreye dönüşebilen sporları, zigotları veya bitki meristem hücrelerini içerir.

Embriyonik kök hücreler gibi pluripotent kök hücreler veya PSC'ler, tüm vücut hücre tiplerinin çoğunu değil, çoğunu oluşturabilir. Bu nedenle, bağımsız olarak bütün bir organizma oluşturamazlar.

Fibroblastlar gibi genetik olarak tasarlanmış somatik hücreler, istenen herhangi bir hücre tipine farklılaşabilen indüklenmiş PSC'ler verir.

Yetişkin kök hücreler multipotenttir, ancak yalnızca belirli bir doku tipindeki tüm hücreleri üretebilir. Örneğin, mezenkimal kök hücreler osteoblastlar, miyositler, adipositler ve kondrositler üretebilir, ancak nöronlar veya kan hücreleri üretemez.

Multipotent kök hücreler, daha az kendini yenileyen oligopotent ve unipotent hücrelere bölünebilir ve yakından ilişkili hücre tiplerine farklılaşabilir.

Miyeloid progenitörler oligopotenttir ve eritrositlere, fagositlere veya granülositlere yol açarken, tek etkili koloni oluşturan birim eritroid sadece eritrositler oluşturabilir.