|
Omurilik Hasarının
İyileştirilmesi
Omurilik, omurganın omur kemikleri tarafından
sıkıca kuşatılmış olan, parmak kalınlığında ve uzunlamasına bir sinir dokusudur.
Deriden, kaslardan, eklemlerden ve vücudumuzun diğer bazı bölgelerinden gelen
uyarılar, omurilik tarafından alınır. Daha sonra bu uyarılar elektrik sinyalleri
halinde, gruplar halinde bulunan milyonlarca sinir lifi aracılığıyla beyine
iletilir. Beyinde oluşan motor (harekete ilişkin) emirler de, yerel sinyalleri
çok hızlı ileten sinir lifleri aracılığıyla omuriliğe gönderilir.
Omurgaya gelen herhangi bir keskin darbe, omurlarda ve omurilikte ciddi
hasarlara yol açabilir. Omurilikte meydana gelen tam veya kısmi bir hasar, eğer
göğüs/bel bölgelerini kapsıyorsa parapleji (vücudun alt bölgesinin felç olması),
boyun bölgesini kapsıyorsa kuadripleji (boyundan aşağı kısmın felç olması) ile
sonuçlanır.
Omuriliğin hasar görmesi, bir bilgisayar merkezinde meydana gelen bir bombalı
saldırıya benzetilebilir. Bu durumda omuriliğin tamir edilmesi de, tüm
bilgisayar bağlantılarının yeniden kurulması kadar karmaşık ve zor bir işlem
olacaktır. Omurilik hasar gördüğünde, ilk aşama mekanik doku hasarıdır. Bu
durumu, bölgeye gerekli olan kan temininde meydana gelen eksiklik nedeniyle
oluşan ikinci bir doku kaybı aşaması takip eder. Belirli ajanların
kullanılmasıyla bu ikinci hasar aşamasının önlenmesine çalışılmakla birlikte
klinik uygulama şimdiki hasarın oluşmasını takip eden ilk birkaç saat içerisinde
yüksek dozlarda, metilprednisolon’un (sentetik bir kortikosteroid) verilmesiyle
sınırlı kalmış durumda. Uygulamada hasarı takiben birkaç hafta içerisinde; hasar
bölgesinde bulunan doku artıkları kan dolaşımından göç eden makrofajlar
tarafından temizleniyor ve yara dokusu sıvıyla dolu kistlerle çevriliyor. Ancak
bu enflamatuar reaksiyonun, omurilikte ek bir hasara yol açıp açmadığı halen
tartışılmakta.
Omurilikteki yaraların tamiri dört ana stratejiye dayanır:
(I) Nöronal uzama inhibitörlerini (nöritleri) baskılayan Sinir Gelişim Uyarı
Faktörleri veya benzeri moleküllerin kullanılması yoluyla, hasarlı sinir
liflerinin yeniden gelişimine yardımcı olmak;
(II) Sinir Gelişim Faktörleri içeren maddelerle omurilik lezyonları arasında
köprüler kurulması yoluyla akson gelişimine yardımcı olmak ve yara dokusu
nedeniyle oluşan bariyeri indirgemek;
(III) Hasar görmüş miyelinin (aksonları saran yalıtım kılıfı) tamir edilmesi ve
lezyon bölgesindeki sinir lifleri arasındaki uyarı iletiminin yeniden kurulması;
ve
(IV) Merkezi sinir sisteminin bütünlüğünü, lezyon bölgesinin alt ve üst
kısımlarında bulunan sağlam sinir liflerinin gelişimine yardımcı olmak yoluyla
yeniden sağlanacak.
Yetişkin bireylerin merkezi sinir sisteminde bulunan hasarlı sinir lifleri,
çoğunlukla, Rejeneratif Tomurcuklanma (Regenerative Sprouting) olarak bilinen,
ancak kısa süreli olan ve sonuçsuz kalan bir tamir girişiminde bulunurlar.
Laboratuvar çalışmaları, bu rejenerasyon girişiminin, yetişkin merkezi sinir
sistemi tarafından salgılanan ve nörit gelişimini bloke eden spesifik inhibitör
proteinler nedeniyle kısa ömürlü olduğunu göstermiştir. On yıl kadar önce,
yapılan çalışmalarsa, myelin oluşumunun önlenmesinin veya Nogo-A olarak bilinen
myelin proteininin aktivitesini nötralize eden bir monoklonal antikorun (mAb
IN-1) kullanılmasının, omurilik hasarına sahip yetişkin farelerde beyin korteksi
ve omurilik arasındaki bağlantıyı sağlayan kortikospinal liflerin
rejenerasyonuna yardımcı olduğunu göstermiştir. Bu hayvanlarda gözlenen işlevsel
iyileşmelerde, yetişkin omuriliğinde yeniden gelişmeleri sağlanan sinir
liflerinin, doğru hedeflerini halen tanıyabildiği ve bunlarla bağlantıları
kurduğu görülmüş.
Günümüzdeki klinik çalışmalar, diğer inhibitör moleküllerin yanısıra Nogo-A’nın
da bloke edilmesini hedeflemekte. Bu amaçla, bu moleküllere karşı geliştirilen
monoklonal antikor
uygulaması, moleküllerin bağlandıkları reseptörlerin bloke edilmesi veya sinyal
yollarına farmakolojik olarak müdahale edilmesi yöntemleri izleniyor. Bu tip
ajanlar, kronik ağrılardan şikayetçi hastalar için kullanılan deri altı
pompaları sayesinde, omurilik sıvısına doğrudan verilebiliyor.
Nörotrofik faktörler, embriyonik gelişim döneminde sinir liflerinin gelişimine
yardımcı olan farklı birçok hücre tipinden salgılanan küçük yapılı proteinler.
Nörotrofin-3 (NT-3) gibi nörotrofik faktörlerin hasarlı omurilik bölgelerine
yerel olarak uygulanması, tomurcuklanmaya yardımcı olacağı gibi, bazı durumlarda
hasarlı sinir liflerinin uzun mesafelerde rejenerasyonunu da uyarabilir.
Embriyonik gelişim döneminde nörotrofik faktörlerin belirli sinir hücresi
populasyonları üzerindeki özgüllüğü ayrıntılı şekilde tanımlanmış olmasına
rağmen, yetişkin sinir sistemi üzerinde bu özgüllüğün niteli¤i üzerinde henüz
etkin bir çalışma yapılmış değil. Bilinen 30’dan fazla nörotrofik faktör
arasından, 6’dan daha azının potansiyel etkileri denekler üzerinde
çalışılabilmiş.
Hasarlı bölgeye nörotrofik faktörlerin iletilmesinde enjeksiyonların ve
pompaların kullanımı dışında, farklı stratejiler de denenmiş durumda. Bunların
arasında, hasarlı bölgeye bu faktörleri salgılayacak duruma getirilen hücrelerin
doğrudan implantasyonu ve gerekli bölgelerde bu faktörlerin salgılanmasından
sorumlu genleri içeren viral yapıların kullanıldığı gen terapileri sayılabilir.
Hasarlı bölgede oluşan yara dokusunda bulunan kondroitin sülfat
proteoglikanları, nörit gelişimini inhibe eder. Bu proteoglikanların enzimatik
olarak sindirilmesinin, beyin hasarına sahip olan fare modellerinde merkezi
sinir sistemi liflerinin yenilenmesine yardımcı olduğu gözlenmiş bulunuyor. Yara
dokusunun oluşumu, hasarlı sinir sistemi dokusunun doğal bir reaksiyonu ve
hasarlı bölgede yara dokusu oluşumunun önlenmesi konusundaki çalışmalar, henüz
başarıya ulaşabilmiş değil. Bunun nedeni, yara dokusunun oluşumundan sorumlu
olan sinir sistemi glia hücreleri arasındaki etkileşimin tam olarak
anlaşılamamış olmasıdır.
Hasarlı bölgede yeniden gelişime izin veren köprüler kurulmasının, rejeneratif
akson gelişimine son derece yardımcı olması beklenir. Bu amaçla, hasar görmüş
omuriliğe birçok farklı hücre, doku veya yapay madde implante edilmiş bulunuyor.
Ancak bu denemelerin başarısı son derece sınırlı. Çünkü implante edilen bu
“yabancı” maddenin çevresi astrosit hücreleri tarafından çevrilerek, dokunun
iyileşmesi önleniyor.
Omuriliğinde hasar bulunan farelerle yapılan bir çalışmada, koku siniri gliya
hücrelerinin hasarlı bölge boyunca bir sıra halinde dizildiği ve aksonların bu
sayede rejenere olabildiği görülmüş. Ancak bu gliya hücreleri, omurilik için
aslında yabancı maddeler olduklarından, bağışıklık tepkisine neden olarak,
bozulmamış sinir dokusunda da hasara yol açabilir. Bu da, bu yöntemin insanlar
üzerinde uygulanmasını olanaksız kılıyor.
Şu sıralarda sinir kök hücrelerini de kapsayan birtakım hücrelerin, köprü
malzemesi olarak kullanılma olasılığı araştırılıyor. Beyin veya kemik iliğine
yapılacak küçük bir biyopsi sonrası kültür ortamında elde edilebilen kök
hücreler gelişime izin veren astrositleri oluşturacak şekilde uyarıldıktan sonra
hasarlı bölgeye implante edilebilir. Bu hücreler beklenenin dışında bir gelişim
gösterdiklerinde, örneğin yara veya tümör oluşumuna neden olduklarında,
yapılarında bulunan “intihar genlerinin” etkinleşmeleri sayesinde devre dışı
bırakılırlar. Hasar görmüş omurilik dokusunun tedavi edilmesinde ayrıca,
rejenere edici nöritleri kendine çeken gelişme faktörleriyle yüklenmiş hidrojel
veya fibrin kullanımı da umut vaadediyor. Köprü kurulması yönteminde üstesinden
gelinmesi gereken sorun, yara dokusunun oluşumunu tetiklemeden omurilik
dokusuyla kaynaşmanın sağlanabilmesi.
İletkenliği yüksek olan tüm sinir hücreleri, bir miyelin kılıf ile örtülüdür.
Miyelin kılıfın yerel kaybı, elektrik uyarılarının iletiminde aksaklıklara yol
açar. Yetişkin omurilik dokusu,
kaybedilen miyelinin veya sinir sisteminde miyelin oluşturucu hücreler olarak
bilinen gliya hücrelerinden oligodendrositlerin telafi edilmesinde yetersiz
kalmakta. Yetişkin hayvanlardan veya insan beyni otopsilerinden elde edilen ve
kültür ortamında çoğaltılan sinir dokusu kök hücreleri, doğru gelişme faktörü
karışımlarıyla beslendiklerinde oligodendrositleri oluşturabilirler ve hasarlı
bölgelere implante edildiklerinde myelin oluşumuna yardımcı olabilirler.
Schwab, M. E.,
“Repairing the Injured Spinal Cord”, Science,
8 Şubat 2002
Çeviri : Deniz Canda.
Kaynak:
Bilim ve Teknik Dergisi
www.biltek.tubitak.gov.tr
Bu yazı, Bilim ve Teknik dergisi Genel Yayın
Yönetmeni Raşit Gürdilek'in onayı ile yayınlanmaktadır.
|
