Araştırmacılar, genç yetişkin farelerde mekanik olarak kraniyal sütürlerin genişlemesini sağlayarak kemik yaralanmalarını iyileştirmenin anahtarı olan kök hücre çoğalmasını uyarmayı başardı.

Travma, ameliyat veya doğumsal anomaliler sonucu kafatasında meydana gelen hasarı onarmak için mevcut tedaviler sınırlı ve bazen yüksek riskler içerir. Yakın zamanda PNAS dergisinde yayımlanan bir çalışma, bebeklerin kemik dokusunu nasıl yenilediğinden ilham alan alternatif bir yaklaşım sundu.

Araştırmacılar, yeni doğmuş farelerin ve insanların kafataslarındaki açık sütürlerin (kemikleri bir arada tutan lifli bağ dokusu) iskelet kök hücre rezervuarları olduğunu gösteren önceki çalışmaları genişletti. Genç yetişkin farelerde kapalı sütürlerin geçici olarak mekanik olarak genişlemesinin sağlanması, iskelet kök hücrelerinin çoğalmasına neden oldu ve bir yaralanmanın ardından kemik yenilenmesini kolaylaştırdı.

Pittsburgh Üniversitesinden bir kemik biyoloğu olan Giuseppe Intini liderliğindeki ekip, ilk önce farklı yaşlardaki farelerde kafatasının çatısındaki iki taraflı kemikleri birleştiren kalvarial sütürün hücre bileşimini karşılaştırdı ve hücre miktarını buldu. İskelet kök hücreleri, genç farelere kıyasla yaşlı farelerde önemli ölçüde azdı. Artan kök hücre sayısı yeni doğanlarda açık sütürlerle ilişkili olduğundan yetişkinlerde sütürleri genişletmenin, Intini ve meslektaşlarının kök hücre sayısını rejeneratif potansiyellerinden yararlanmaya yetecek kadar artırıp artırmayacağını merak etmelerine yol açtı.

Ekip, bu hedefe Intini’nin insanlardaki genç yetişkinlerin eş değeri olarak gördüğü 2 aylık farelerde ulaştı. Araştırmacılar mekanik olarak kalvarial sütür genişlemesini sağladığında  iskelet kök hücrelerinin sayısı önemli ölçüde arttı. Ayrıca, mekanik genişlemeyle eş zamanlı olarak sütür yakınında kafatasından yaralanan fareler, 60 gün sonra tama yakın kemik rejenerasyonu sergilediler.

Mekanik olarak tetiklenen rejenerasyon, 10 aylık farelerde muhtemelen başarılı bir proliferasyon elde etmek için yetersiz olan sütürlerde önceden var olan iskelet kök hücrelerinin sınırlı kaynağı nedeniyle gerçekleşmedi.

Intini, araştırmacıların insanlarda kemik rejenerasyonunu incelemek üzere kraniyofasiyal kemikleri yavaşça ayırmak için mevcut cihazları kullanabilseler bile, bu mekanik alternatifleri araştırmanın pratik olabileceğini sözlerine ekledi.

“Bu özel durum, mekanik genişleme kullanarak sütürdeki bir kök hücre alanını aktive etmenin rejeneratif bir etkiyle sonuçlandığı bir ilkeyle ilgili. Ancak kök hücreleri aktive etmek için daha pratik bir yol bulmamız gerekiyor. İskelet kök hücre proliferasyonunu düzenleyen moleküler mekanizmaları anlamak ve bunu farklı yollarla indüklemenin yollarını araştırmak, bu hedefe ulaşmak için kilit önem taşıyor.”

Derleyen: Nazlıcan Vatansever