İnsan Akciğerlerinde Gizlenen ‘Balık’ Hücreleri: Kistik Fibrozisin Anahtarı mı?
Bir zamanlar sadece tatlı su balıklarının solungaçlarında ve kurbağaların derisinde bulunduğu düşünülen bir hücre tipinin insan akciğerlerinde yakın zamanda keşfedilmesi, bilim insanlarına kistik fibrozisin (KF) altında yatan nedenler hakkında yeni bilgiler verdi.
KF, akciğerleri ve diğer organları etkileyen, bazen ciddi, yaşamı tehdit eden semptomlara neden olan ilerleyici bir genetik hastalıktır.
Hastalık, akciğerlerdeki kistik fibroz transmembran iletim düzenleyicisi (CFTR) adı verilen bir proteindeki kusurlar veya mutasyonlarla karakterize edilir.
Bu proteinin akciğer yüzeyindeki tuz ve su dengesini düzenlediği bilinmektedir, ancak yapısı ve işlevi bilim insanları tarafından henüz tam olarak anlaşılamamıştır.
Iowa Üniversitesi’ndeki bilim insanları tarafından yürütülen yeni araştırma, CFTR proteininin beklenmedik yeni işlevlerini ortaya çıkardı.
Şimdiye kadar CFTR proteini üzerine yapılan araştırmaların çoğu hava yolu salgı hücreleri etrafında yürütülmüştür.
Bu hücrelerde, hücre yüzeyine gömülü CFTR kanalları klorür iyonlarını hava yolu yüzeyini kaplayan ince sıvı tabakasına bırakır.
Akciğerlerdeki bu önemli sıvı tabakası, tuzun kaybolduğu yere giren su ile yeniden nemlendirilir. Bu kaygan mukus tabakası tahriş edici maddeleri ve patojenleri hapseder ve öksürükle dışarı atılabilir.
Ancak ince, akışkan mukusun aksine KF hastalarının mukusu kalın ve yapışkandır ve akciğer pasajlarını tıkayabilir.
Ancak bir sorun var: CFTR proteinleri sadece salgı hücrelerinde bulunmuyor: 2018’de araştırmacılar, genellikle balık ve kurbağalarda bulunan iyonosit adı verilen tamamen yeni bir hücre tipinin insan akciğerinde gizlendiğini keşfetti.
Akciğer iyonositleri insan akciğerindeki tüm hücrelerin yalnızca %1’ini oluşturuyor, ancak vücuttaki CFTR kanallarının çoğunu içeriyor.
Bu hücreler laboratuvarda kültürlendiğinde, araştırmacılar CFTR proteininin çok garip davrandığını buldular.
İyonositlerin içine gömüldüğünde klorür salgılamak yerine, iyonları emdiği ve akciğerleri kaplayan sıvı tabakasından su aldığı görülüyor.
Deneylerde, iyonosit miktarının artırılması sıvı emilimini artırmış ancak sıvı salgılanmasını artırmamıştır.
Ayrıca, iyonositlerin klorür iyon kanallarının bozulması iyonosit emilimini azaltmıştır.
Iowa Üniversitesi ekibi, “Bu bulgular, iyonositlerin sıvı emilimine, salgı hücrelerinin ise sıvı salgılanmasına aracılık ettiğini göstermektedir” diye yazdı.
Ayrıca, CFTR’nin iyonositler ve salgı hücrelerindeki farklı rolleri, kistik fibrozda hem sıvı salgılanmasının hem de emiliminin bozulduğunu düşündürmektedir,” diyor Iowa Üniversitesi araştırma ekibi.
Bu çalışmanın sonuçları doğruysa, kistik fibrozun patogenezine ilişkin yeni bilgiler sağlayacaktır.
CFTR kanallarını uyaran önceki çalışmalar, artan aktivitenin akciğerde sıvı taşınmasını nasıl etkilediği konusunda çelişkili görüşler ortaya koymuştur.
Pulmoner iyonositler insan akciğerindeki tüm hücrelerin yalnızca %1’ini oluştursa da vücuttaki CFTR kanallarının çoğunu içerir.
Bu hücreleri laboratuvarda kültüre eden araştırmacılar, CFTR proteininin çok garip bir şekilde davrandığını keşfettiler.
İyonositlerin içine gömüldüğünde klorür salgılamak yerine, iyonları emiyor ve akciğerleri kaplayan sıvı tabakasından su alıyor gibi görünüyor.
Deneylerde, iyonosit miktarının artırılması sıvı emilimini artırdı ancak sıvı salgılanmasını artırmadı.
İyonositlerin klorür iyon kanallarının bozulması da iyonosit emilimini azaltmıştır.
Iowa Üniversitesi ekibi ‘Bu bulgular iyonositlerin sıvı emilimine, salgı hücrelerinin ise sıvı salgılanmasına aracılık ettiğini göstermektedir’ diye yazdı.
Ayrıca, CFTR’nin iyonositler ve salgı hücrelerindeki farklı rolleri, kistik fibrozisin hem sıvı salgılanmasını hem de emilimini bozduğunu düşündürmektedir.
Eğer doğruysa, bu çalışmanın sonuçları kistik fibrozun patogenezine ilişkin yeni bilgiler sağlayacaktır. ‘CFTR kanallarını uyaran önceki çalışmalar, artan aktivitenin akciğerlerde sıvı taşınmasını nasıl etkilediği konusunda çelişkili görüşler ortaya koymuştur.
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: İnsan Akciğerlerinde Gizlenen ‘Balık’ Hücreleri: Kistik Fibrozisin Anahtarı mı?
Beyaz Maddedeki Sinyallerin Sırrı: Alzheimer ve Diğer Sağlık Sorunları ile İlişkisi