Yaşlanan Kıkırdak Yeniden Büyütüldü

Hızlı Erişim / İçindekiler

• Kireçlenmenin Temel Sorunu Nedir?
• Araştırmacılar Hangi Proteini Hedef Aldı?
• Kıkırdak Nasıl Yeniden Oluştu?
• Spor Yaralanmalarından Sonra Ne Oldu?
• İnsan Dokularında Elde Edilen Sonuçlar

Diz, kalça ve diğer eklemlerdeki kıkırdak dokusu zamanla aşınır. Yaş ilerledikçe veya eklemler uzun yıllar boyunca yük altında kaldıkça bu koruyucu tabaka incelir, sertleşir ve görevini yerine getirmekte zorlanır. Sonuç ise ağrı, hareket kısıtlılığı ve osteoartrit olarak bilinen yaygın eklem hastalığıdır. Bugüne kadar uygulanan tedavilerin büyük kısmı ağrıyı azaltmaya odaklandı. Hasar gören dokunun yeniden oluşturulması ise tıbbın en zor hedeflerinden biri olarak kabul edildi. Şimdi ise Stanford Üniversitesi araştırmacıları, yaşlanmayla ilişkili bir proteini engelleyerek kaybolan kıkırdağın yeniden oluşmasını sağlayan dikkat çekici sonuçlar açıkladı. Çalışma yalnızca yaşlı farelerde kıkırdak büyümesini göstermekle kalmadı, insanlardan alınan eklem dokularında da benzer bir yenilenme sürecinin başlayabildiğini ortaya koydu.

Kireçlenmenin Temel Sorunu Nedir?

Osteoartrit, dünyadaki en yaygın eklem hastalıklarından biri. Hastalık sırasında eklem yüzeylerini kaplayan hyalin kıkırdak giderek yıpranır. Sağlıklı bir eklemde bu doku kemiklerin birbirine sürtünmesini önleyen kaygan bir yüzey görevi üstlenir. Ancak yaşlanma, fazla kilo, aşırı kullanım veya geçmiş yaralanmalar nedeniyle kıkırdak hücrelerinin davranışı değişir. Hücreler iltihaplanmayı artıran moleküller üretmeye başlar ve kıkırdağın temel yapı taşı olan kolajeni parçalar.

Kıkırdak inceldikçe eklem hareketleri zorlaşır. Ağrı ve şişlik ortaya çıkar. Hastalığın ileri evrelerinde ise birçok kişi protez ameliyatına ihtiyaç duyar. Günümüzde kullanılan ilaçların hiçbiri doğrudan kıkırdak kaybını durduramaz ya da tersine çeviremez. Bu nedenle osteoartrit, hem hastalar hem de sağlık sistemleri açısından çözümü bekleyen önemli sorunlardan biri olarak görülüyor.

Araştırmacılar Hangi Proteini Hedef Aldı?

Çalışmanın merkezinde 15-PGDH adı verilen bir protein yer alıyor. Araştırma ekibi bu proteini "gerozim" olarak tanımlıyor. Gerozimler yaş ilerledikçe dokularda daha fazla bulunan ve hücresel işlevlerin zayıflamasına katkı sağlayan proteinler arasında yer alıyor.

Daha önce yapılan çalışmalar, 15-PGDH seviyelerinin yükselmesinin kas kaybı, doku yaşlanması ve yenilenme kapasitesinin azalmasıyla ilişkili olduğunu göstermişti. Bu proteinin baskılanması durumunda ise farelerde kas, kemik, sinir ve kan dokularının daha etkili şekilde yenilenebildiği görülmüştü.

Araştırmacılar aynı mekanizmanın kıkırdak için de geçerli olup olmadığını merak etti. Genç ve yaşlı farelerden alınan örnekler karşılaştırıldığında yaşlı hayvanların kıkırdaklarında 15-PGDH miktarının yaklaşık iki kat arttığı tespit edildi. Bu bulgu, yaşlanan eklemlerdeki bozulmanın önemli nedenlerinden birinin söz konusu protein olabileceğine işaret etti.

Kıkırdak Nasıl Yeniden Oluştu?

Bilim insanları yaşlı farelere 15-PGDH aktivitesini engelleyen küçük moleküllü bir ilaç verdi. Bazı hayvanlarda ilaç tüm vücuda etki edecek şekilde uygulanırken bazılarına doğrudan diz eklemine enjeksiyon yapıldı.

Her iki yöntemde de dikkat çekici sonuçlar elde edildi. Yaşlanma nedeniyle incelmiş olan kıkırdak tabakası yeniden kalınlaştı ve eklem yüzeyinde daha geniş alanları kaplamaya başladı. Laboratuvar incelemeleri, oluşan dokunun sıradan bir yara dokusu değil, sağlıklı eklem fonksiyonu için gerekli olan gerçek hyalin kıkırdak olduğunu ortaya koydu.

Çalışmanın belki de en ilginç tarafı, bu yenilenmenin kök hücreler aracılığıyla gerçekleşmemesi oldu. Uzun yıllardır araştırmacılar hasarlı dokuların onarımında kök hücrelerin temel rol oynadığını düşünüyordu. Ancak bu araştırmada kıkırdak hücrelerinin genetik faaliyetlerini değiştirerek daha genç bir hücresel profile döndüğü görüldü.

Başka bir ifadeyle, mevcut hücreler yeniden programlandı. Yaşlı kıkırdakta sık görülen iltihapla ilişkili genlerin aktivitesi azalırken sağlıklı kıkırdak üretimiyle bağlantılı genlerin etkinliği arttı. Kıkırdağı parçalayan hücre gruplarının oranı düşerken yeni kıkırdak oluşturan hücrelerin sayısı belirgin biçimde yükseldi.

Spor Yaralanmalarından Sonra Ne Oldu?

Araştırma yalnızca yaşlanma kaynaklı hasara odaklanmadı. Ekip ayrıca ön çapraz bağ yaralanmasını taklit eden bir fare modeli kullandı. Futbol, basketbol ve kayak gibi sporlarda sık görülen bu tür yaralanmaların ardından insanların önemli bir kısmında yıllar içinde osteoartrit gelişebiliyor.

Yaralanma sonrasında dört hafta boyunca haftada iki kez tedavi alan farelerde osteoartrit gelişme riski belirgin şekilde azaldı. Tedavi edilmeyen hayvanlarda ise 15-PGDH seviyeleri yükseldi ve kısa süre içinde eklem bozulması ortaya çıktı.

Tedavi gören farelerin yürüyüş şekilleri de daha normaldi. Yaralanan bacaklarına daha fazla ağırlık verebildikleri gözlendi. Bu durum, tedavinin yalnızca mikroskobik düzeyde değil, günlük hareket kabiliyeti açısından da fayda sağlayabileceğini düşündürüyor.

İnsan Dokularında Elde Edilen Sonuçlar

Araştırmanın en dikkat çekici bölümlerinden biri insan örneklerinde gerçekleştirildi. Diz protezi ameliyatı sırasında alınan osteoartritli kıkırdak dokuları laboratuvar ortamında 15-PGDH inhibitörüyle tedavi edildi.

Bir haftalık uygulamanın ardından kıkırdağı yıkan hücrelerin sayısında azalma görüldü. Aynı zamanda kıkırdak parçalanmasıyla ilişkili genlerin aktivitesi düştü. Daha da önemlisi, dokular yeni eklem kıkırdağı üretmeye başladı.

Bu sonuçlar henüz klinik kullanım anlamına gelmiyor. İnsanlarda güvenlik ve etkinlik açısından daha kapsamlı çalışmalar yapılması gerekiyor. Buna rağmen araştırmacılar umutlu. Kas güçsüzlüğü için geliştirilen ağızdan alınabilen bir 15-PGDH inhibitörü halihazırda klinik değerlendirme aşamasında bulunuyor. Benzer yaklaşımın eklem hastalıkları için de test edilmesi planlanıyor.

Başarılı olunması halinde osteoartrit tedavisinde yeni bir dönem başlayabilir. Bugün geri döndürülemez kabul edilen kıkırdak kaybı, gelecekte ilaçla onarılabilir hale gelebilir. Böyle bir gelişme milyonlarca kişinin yaşam kalitesini etkileyebilecek ölçekte bir değişim anlamına gelir.

Ayrıca bu çalışma, sağlık haberleri içerisinde son yılların en dikkat çekici doku yenilenmesi araştırmalarından biri olarak değerlendiriliyor. Çünkü mesele yalnızca bir eklem hastalığının tedavisi değil. Yaşlanan hücrelerin yeniden gençleştirilebilmesi fikri, tıbbın farklı alanlarında da yeni kapılar açabilecek nitelikte.

Kaynak: sciencedaily.com Stanford scientists regrow lost cartilage and reverse arthritis in major breakthrough

BilimBox Yorumu: Osteoartrit araştırmalarında yıllardır aynı duvara çarpılıyordu. Ağrı azaltılabiliyor, iltihap baskılanabiliyor, hareket kabiliyeti bir ölçüde korunabiliyordu; ancak kaybolan kıkırdağın geri getirilmesi çoğu zaman mümkün olmuyordu. Bu çalışmayı farklı kılan nokta tam da burada ortaya çıkıyor. Araştırmacılar yeni hücre eklemek yerine hâlihazırda eklem içinde bulunan hücrelerin davranışını değiştirmeyi başarmış görünüyor. Eğer aynı etki insanlarda da doğrulanırsa, eklem hastalıklarına bakış açısı değişebilir. Bugün protez ameliyatına giden süreç, gelecekte belirli bir enjeksiyon veya ilaç tedavisiyle durdurulabilir. Bunun ekonomik boyutu da oldukça önemli. Nüfusun yaşlandığı dünyada osteoartrit vakaları her yıl artıyor. Hastaneler üzerindeki yük, rehabilitasyon süreçleri ve ameliyat maliyetleri düşünüldüğünde kıkırdağı koruyan veya yeniden oluşturan bir tedavi yalnızca bireyleri değil sağlık sistemlerini de etkiler. Elbette farelerde elde edilen sonuçların doğrudan insanlara taşınacağı varsayımı doğru olmaz. Tıp tarihinde laboratuvarda umut veren fakat klinik aşamada başarısız olan çok sayıda örnek bulunuyor. Yine de bu araştırma, yaşlanan dokuların kaderinin tamamen değiştirilemez olmadığına dair güçlü bir işaret sunuyor. Önümüzdeki yıllarda yapılacak insan deneyleri, bu heyecanın kalıcı bir tıbbi dönüşüme mi yoksa laboratuvar düzeyinde kalan bir başarıya mı dönüşeceğini gösterecek.