Omurilik Hasarının İyileştirilmesi

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

.ALINTIDIR.