Hipokampus bölgesi: Hipokampus, filojenetik olarak beynin kabuğunun
en eski parçasıdır. Bellekte önemli rol oynar.

Hipokampus Bölgesi Nedir?

Bu bölgenin bir parçası olan dentat kıvrımın subgranüler kısmında fare ve insanlarda kök hücreleri bulunur. Farelerde BrdU ile işaretlenmiş hücrelerin yaklaşık %50’sinde granüler sinir hücrelerine ve %15 glial hücrelere farklılaşma görülür. Kalan işaretli hücrelerde bir değişiklik gözlenmez.

İnsan dentat kıvrımında, bazı BrdU ile işaretlenmiş hücreler nörona özgü enolaz (NSE) veya calbidin oluştururlar. Bu ikisi sinir hücresi olduğunu gösteren işaretçiler olarak kullanılabilir. Bir kısım BrdU işaretli hücrelerde, glial hücre göstergesi olan GFAP üretirler. Otopsi altındaki insanlarda yapılan
çalışmalarla BrdU damardan verilmiş ve yaşlı hastalarda daha fazla BrdU’i içine  alan hücre hipokampusta tespit edilmiştir. Bu ileri yaşlarda da hipokampusta yeni hücre oluşumunu desteklemektedir.

Yan beyin karıncığı altı bölge (Subventriküler alan):

Bu alan ön beyin kısmında yan karıncık bölgesinin hemen altında bulunur. Karıncıklar beynin içinde bulunan ve beyin-omurilik sıvısı içeren boşluklardır. Bu bölgede ependimal hücre tabakasına yakın olarak ependimal hücre altı tabakası bulunur. Bu hücre tabakası nöroblastlardan oluşan karışık bir hücre grubu içerir. Hücrelerin bir kısmı hızlı bir kısmı yavaş olarak bölünürler. Astrositlere benzer hücreler glial fibriler asidik protein (GFAP) içermelerinden dolayı kolaylıkla ayrılırlar.

Ancak, bu bölgedeki ependimal hücreler nöral kök hücrelerin bir işaretçisi olan nestin içerirler. Bu durum nöral kök hücrelerin ayrımını zorlaştırır. Kemirgenlerin bu bölgedeki astrositlerinin nöral kök hücre olarak davrandıkları gösterilmiştir.

Astrosit işaretçileri (GFAP) gösteren hücreler, in vivo olarak nöronlar oluşturmuşlardır. Bu hücrelerin nöron oldukları, olgun nöronların ortaya çıkardığı özel işaretçi ürünlerin aranmasıyla ortaya konmuştur. İn vitro gözlemler ise astrositlerin nörosferler (henüz farklılaşmamış ve nöron veya glia hücrelerine
farklılaşan hücre gruplarının) olarak adlandırılan yapılara dönüştüğü gösterilmiştir. Oysa geleneksel olarak bu astrositler farklılaşmış, kök hücre özellikleri olmayan hücre olarak kabul edilmişlerdi.

İn vitro olarak bu bölgedeki hücrelerin erişkin kök hücre olabileceğini kanıtlamak için bir dizi çalışma yapılmıştır. Bu deneylerde, tek aday bir kök hücre bu bölgeden alınarak, tetikleyici çoğalma faktörleri olan epidermal büyüme faktörü (EGF) veya fibroblast büyüme faktörü (FGF) ortama eklenerek nörosferlerin oluşması sağlandı. Nörosferler ayrılarak kültür ortamları değiştirildi.

Kültür ortamında bulundukları sürece, faktörlere maruz kaldıklarında özel hücre tipine farklılaşmadan nörosferler oluşturmaya devam ettiler. Daha sonra nörosferler ayrılarak, serumsuz ama özel büyüme faktörleri içeren bir ortama alındıklarında nöronlar ve glia hücrelerine farklılaştıkları görüldü. Yani, bu bölge hücreleri erişkin beyninde her üç merkezi sinir sistemi hücresi için kök hücre olarak kullanılabilirdi.

Beyinde, karıncık duvarında bulunan kök hücre kaynakları beyin omur ilik sıvısı altında yer alır. Bu bölgedeki hücreleri ayrıştırmak zordur ve 300 hücreden 1’i (%0.3) kök hücredir. Son yıllara kadar, beyin kök hücreleri %5 saflıktan daha fazla oranda elde edilemezlerken, farklı antikorların kullanımıyla insan beyin sapı kök hücrelerinin %80 saflıkta elde edilmesi başarılmıştır.

Karıncık bölgesi (ventriküler zon):

Farelerin beyninde, diğer olası bir kök hücre kaynağı beyin boşluğu olan karıncıkların iç yüzeyini kaplayan ependimal hücrelerdir. Beyin dokusu ile karıncıkta bulunan beyin omurilik sıvısı arasında yer alırlar. Bu hücreler kan-beyin engelini oluşturan ve bölünemez hücreler olarak tanımlanmışlardır. Ancak, kemirgenlerin beyninden elde edilen kanıtlar bu hücrelerin de beynin her üç hücresi (nöron, astrosit, oligodendrosit) için kök hücre kaynağı olabileceğini göstermektedir.

Farelerin içtikleri suya, 2-6 hafta süre ile 5-bromo-3'-deoxyuridine (BrdU) adlı madde katılarak, in vivo
olarak ependimal hücrelerde bölünme olduğu gösterilmiştir. Bu yöntemle, hücrelerin in vivo olarak yavaş büyüdüğü ve karıncık altı bölgedeki öncül hücrelere dönüştükleri gösterilmiştir. Omurilik içinde de ependimal hücrelerle kaplı bir kanal bulunur ve bu kanalda da BrdU ile yapılan çalışmalarda buradaki hücrelerinde bölünme olduğu, ancak yerinde kalıp göç etmedikleri gösterilmiştir.

Bu veriler, erişkin kemirgenlerde merkezi sinir sisteminde ependimal hücrelerin kök hücre yeterliliği olabileceğini göstermektedir. Ependimal hücrelerin çoğu yinede kendiliğinden çoğalmazlar. Uyarıldıklarında (uyarıcı faktörlerle) in vitro veya sinir sisteminin o bölgesi hasar gördüğünde yanıt olarak in vivo çoğalırlar. Hasar sonrası ependimal hücreler nöronlara değil, yalnızca astrositlere dönüşürler.

Prof. Dr. Sultan Tarlacı