İçindekiler
Gözlerimizi nemli tutmak ve korumak için gözyaşı bezleri sulu bir salgı, gözyaşı sıvısı üretir. Çeşitli hastalıklar, gözyaşı üretiminin bozulmasıyla ilişkilendirilse de, gözyaşı bezlerinin tam işlevi hakkında çok az şey bilinmektedir. Araştırmacılar artık kök hücrelerden mini gözyaşı bezleri geliştirdiler. Bir model sistem olarak, bu sözde organoidler, gelecekte kuru gözleri olan hastalar için yeni tedavi seçenekleri bulmaya yardımcı olabilir. Araştırmacılar farelerde, lakrimal bezlerin laboratuvardan nakledilmesinin temelde mümkün olduğunu da gösterdiler. Gözyaşı Bezleri Nerede Bulunur?
Gözyaşı bezleri gözlerimize koruyucu bir sıvı tabakası sağlar. Gözyaşı sıvısı her göz kırpma ile kornea ve konjonktiva üzerine dağılır ve gözün kurumasını engeller. Ayrıca gözyaşları yabancı cisimleri uzaklaştırır ve antibakteriyel etkiye sahiptir. İyi anlaşılmamış bir otoimmün hastalık olan Sjogren sendromu dahil olmak üzere çeşitli hastalıklar, bir gözyaşı üretimi veya sekresyon bozukluğu ile ilişkilidir. Hollanda’daki Utrecht Üniversitesi Tıp Merkezi’nden Rachel Kalmann, “Bunun göz kuruluğu ve hatta korneada ülserler gibi ciddi sonuçları olabilir” diyor.
Model sistem olarak mini gözyaşı bezleri
Bu tür hastalıkların gelecekte daha iyi araştırılabilmesi için Utrecht’teki Hubrecht Enstitüsü’nden Marie Bannier-Hélaouët liderliğindeki bir araştırma ekibiyle birlikte bir model sistem geliştirdi: Araştırmacılar, laboratuvarda yetişkinlerden minyatür insan gözyaşı bezleri geliştirdiler. kök hücreler. Bannier-Hélaouët’in meslektaşı Yorick Post, “Yetişkin nüfusun en az yüzde beşi, çoğunlukla gözyaşı bezinin gözyaşı üretimindeki bir kusurla ilgili olan kuru gözlerden muzdariptir” diyor. “Ancak tedavi seçenekleri sınırlıdır çünkü biyolojinin tam olarak anlaşılması ve lakrimal bezi incelemek için güvenilir, uzun vadeli bir in vitro model yoktur.”
Araştırmacıların geliştirdiği model, yapı ve işlev açısından insan gözyaşı bezlerindeki dokuya karşılık geliyor. Bunu yapmak için araştırmacılar, insan kök hücrelerini, hücrelerin doğru farklılaşmasını sağlayan büyüme faktörlerine sahip özel bir besleyici ortamda yetiştirdiler. Bannier-Hélaouët, “Zorluk, organoidleri ağlatmaktı, çünkü bu, lakrimal bezin ayırt edici özelliğidir” diyor. “Organoidlerin büyüdüğü faktörlerin kokteyli değiştirmemiz gerekiyordu, böylece bunlar lakrimal bezlerimizde sahip olduğumuz ve ağlayabilen olgun hücreler haline geldiler.”
Laboratuvar kasesinde ağlamak
Ağrı veya güçlü duygular nedeniyle gözyaşlarına boğulduğumuzda, gözyaşı bezleri stres hormonu norepinefrin gibi belirli haberci maddelere tepki verir. Laboratuvarda da araştırmacılar gözyaşı bezi organoidlerini norepinefrin ile ağlatabildiler. Organoidlerin gözyaşı kanalı olmadığı için gözyaşlarını içeriye dökerek balon gibi şişer. Organoidin boyutundan, araştırmacılar ağlamanın işe yarayıp yaramadığını anlayabilirler. “Daha sonraki deneyler, gözyaşı bezindeki farklı hücrelerin farklı gözyaşı bileşenleri ürettiğini gösterdi. Ve bu hücreler yırtılmaya neden olan uyaranlara farklı tepki veriyor ”diyor Post.
Daha fazla araştırma için ekip ayrıca fare kök hücrelerinden lakrimal organoidler üretti. Bunu, göz gelişiminde yer alan Pax6 geninin oynadığı rolü araştırmak için kullandılar. Crispr / Cas9 teknolojisini kullanarak, bazı fare organoidlerinde geni kapattılar. Gen olmadan gözyaşı bezleri düzgün bir şekilde olgunlaşamazdı ve gözyaşı tetikleyen uyaranlar için önemli reseptörler eksikti. Ek olarak, gözyaşı sıvısının belirli bileşenlerinden sorumlu olan genler aşağı regüle edildi. Sjörgren sendromlu hastalarda da bir Pax6 bozukluğu gözlemlendiğinden, model sistem nedenler ve tedavi seçenekleri hakkında bilgi sağlayabilir.
Gelecekte akla gelebilecek nakiller
Araştırmacılar ayrıca rejeneratif tıp potansiyeli görüyorlar: Temel fizibiliteyi test etmek için insan organoid hücrelerini farelerin lakrimal bezlerine naklediyorlar. Aslında nakledilen hücreler yeni ortamda kendilerini organize etmeye ve kanala benzer yapılar oluşturmaya başladılar. Laboratuvarda olduğu gibi, organoidler de nakilden sonra gözyaşı üretebiliyordu.
Bannier-Hélaouët’in meslektaşı Hans Clevers, “Bu mini organoidlerin rejeneratif tedavilerde kullanılabilmesi için daha gidilecek uzun bir yol var” diyor. Örneğin şimdiye kadarki bir kısıtlama, kültürlenmiş organoidlerin ağırlıklı olarak gözyaşı bezlerinin iki önemli hücre tipinden yalnızca birinden oluşmasıdır. Gelecekte, araştırmacılar diğer hücre tipini de üretmeye çalışmak istiyorlar, böylece bir gün tam lakrimal bezler üretebilecekler. Bununla birlikte, mevcut model araştırma için şimdiden değerli bir yardımcı olabilir. Gözyaşı bezlerinin işleyişini daha fazla araştırmaya, hastalık mekanizmalarını takip etmeye ve yeni ilaçları test etmeye yardımcı olabilir. Araştırmacılar, “Organoidler, lakrimal bezin biyolojisini daha iyi anlamak ve lakrimal akışın patolojilerini incelemek için değerli bir modeli temsil ediyor” diyor.
Kaynak: Marie Bannier-Hélaouët (Hubrecht Enstitüsü, Utrecht, Hollanda)