Yağ Dokusunun Yenileyici ve Onarıcı Hücre Kaynağı, Adipos Derived Stromal Vascular Fraction (AD-SVF)

Son yıllarda dokuların onarım ve rejenerasyonunda kullanılabilecek zengin hücre kaynakları kullanılmaya başlandı. Estetik amaçlı yada başta kalp damar cerrahisi, nöroloji ve kas-iskelet sistemi hastalıklarında kullanımı ve başarılı sonuçları ile ilgili çalışmalar hızla artmakta. Bunların içerisinde en eski kullanılanı kemik iliği kökenli mezenkimal kök hücrelerdir (Kİ-MKH). Kök hücre ve stromal hücreler açısından daha zengin olması ve lokal anestezi altında kolay izole edilebilmesi nedeni ile yağ dokusu daha fazla tercih edilmeye başlandı.

Yağ dokusu vücutta yaygın olarak bulunan ve çok iyi kanlanma gösteren bir organımızdır. Vücudumuzu mekanik etkilere karşı korumak, soğuğa karşı vücut ısısını düzenleme, yapısında bulunan ve depolanan yağlar ile enerji kaynağı olma ve hormonsal salgı gibi görevleri bulumaktadır.

Yağ dokusu dokularının onarım ve rejenerasyonunda kullanılabilecek zengin hücre kaynağı içerir. Kök hücreler kendilerini sürekli yenileme kapasitesi, uzun yaşam süresi ve çoklu hücre serilerine dönüşebilme yeteneğine sahip hücreler topluluğudur. Kök hücreler basitçe elde edildikleri biyolojik kaynağa göre ikiye ayrılır; Embriyonik kök hücreler ve Erişkin kök hücreler. Embriyonik kök hücreler pluripotent yani çok yönlü hücre guruplarına dönüşebilme özelliğinde olup kan hücre öncüllerine, yağ hücrelerine, kas hücrelerine, kıkırdak hücrelerine... ve diğer dokulara dönüşebildikleri gösterilmiştir. Embriyonik kök hücreler bu özellikleriyle asıl hedef olsalarda hücre stabilitesi, onkolojik kaygılar, etik ve yasal düzenlemeler nedeniyle uygulama alanları sınırlıdır. Erişkin kök hücreler ise farklılaşmış hücre grupları arasında farklılaşmadan kalan ve bulunduğu doku çevresindeki hücrelere dönüşebilen hücrelerdir, multipotent hücreler.

Yağ dokusu içerisinde olgun yağ hücreleri olan adipositler ve bunları destekleyen damarsal yapılardan çok zengin oluşan "stromal vasküler fraksiyon (SVF)" bulunmakta. Yağ dokusunda hücresel yapı dışında esas olarak kıkırdak dokunun temel elemanlarından olan tip 2 kollajen dışındaki kollajen tiplerinin bulunduğu, bunun dışında değişen oranlarda laminin ve fibronektinin yer aldığı gösterilmiştir. Yine vücutta yer alan diğr dokularda olduğ gibi başta fibroblast büyüme faktörü (FGF), transforming büyüme faktörü beta (TGF-β) ve trombositten türetilmiş büyüme faktörü (PDGF) olmağüzere büyüme faktörlerinin bulunduğu gösterilmiştir.

SVF aslında yağ dokusundan elde edilen heterojen bir hücre topluluğudur. SVF içeriğinde adipositler, periadipositler, mezenkimal kök hücreler (MKH), perisitler, endotel hücreleri, makrofajlar ve yağ dokusu kökenli kök hücreler (ADSC) bulunmaktadır. Mezenşimal kök hücreler ve ADSC erişkin tip kök hücrelere ait olmaları nedeniyle deneysel ve klinik uygulamaları embriyonik kök hücreler hakkında süregelen hararetli etik ve yasal tartışmaların dışında kalmıştır. Bu kök hücreler doku temel yapıları üzerine eklenebilir, sert ve yumuşak dokuda hasarlı dokunun onarımında kullanılabilir.

Yağ dokusunda adipositler mezenkimal kök hücrelerde-MKH köken alırlar. MKH den progenitör periadipositler gelişmekte. Bunlara adipositlere dönüşmekte. Bunun için PPARγ, BMP-2, BMP-4 IGF-1(PPARγ: peroxisome proliferator activated receptor gamma; BMP-2: bone morphogenic protein-2; BMP-4: bone morphogenic protein-4; IGF-1: insulin growth factor-1) gibi faktörlere ihtiyaç duyulurken bu farklılaşma Wnt ailesi üyeleri tarafından engellerek denge kurulmakta.

Kemik iliğinden elde edilen mezenkimal kök hücre (KiMKH) ile yağ doksuundan elde edilen kök hücreler karşılaştırıldıklarında; doku kültüründeki davranışları, morfoloji, büyüme hız ve paternleri ve hücre yüzey profilleri açısından büyük oranda benzerlikler göstermektedir. Ancak yağ dokusu kök hücre elde edilmesinin belkide en önemli avantajı kök hücre oranının çok yükek olmasıdır.

Ortalama olarak bir kemik iliği örneğinde toplam 6x106 hücre mevcut ve bunun sadece %0,01 ile %0.001`i kadarı kök hücre içermekteyken, 1 gr yağ dokusunda 0,5-2,0 x 106 hücre mevcut ve bunun %1 ile %10 kök hücrelerden oluşmakta. Sonuç olarak 1 gram yağ dokusundan 0,5 x 104 ile 2 x 105 arasında değişen miktarlarda kök hücre elde edilebilmektedir.

Yağ dokusunda kök hücreler hücre nişi (lokal mikroçevre) adı verilen ortamda bulunmaktadır. Bu niş ortamı oksijen ve büyüme faktörlerinin ortama ulaşmasını sağlayan 3 boyutlu hücreler arası matriks bileşenleri ve destek hücrelerden oluşmaktadır. Kök hücrenin bulunduğu niş,hücrenin fonksiyon, devamlılık ve hücresel fenotipini belirler. Yağ dokusu niş alanları yağ dokusu içinde damarlar çevresinde yer almaktadır.

Mezenkimal kök hücreler dokulara uygulandığında etkileri

Trofik etki

Kök hücreler uygulandıkları bölgede veya mikroçevrede gösterdikleri trofik etkiyi salgıladıkları büyüme faktörleri, sitokinler, ekstrasellüler matriks elemanları, ekstrasellüler matriks proteazları, hormonlar ve lipid mediatörleri yoluyla gerçekleştirmektedirler. Özellikle vasküler endotelial büyüme faktörü (VEGF), hepatosit büyüme faktörü ve dönüştürücü büyüme faktörü (TGFbeta) anjiyogenezi ve yara iyileşmesini arttırmakla beraber,yeni doku oluşumunu ve büyümeyi de uyarıcı etki göstermektedir. Yine yaralanma ile beraber kök hücrelerden salınan granülosit ve makrofaj uyarıcı faktör, interlökin-6,-7,-8, ve -11 ile beraber tümör nekrozu faktör alfa da ortama fagositik hücreleri davet ederek, ortamdaki nekrotik dokuların ve ölü hücrelerin uzaklaştırılmasına katkı sağlamaktadır.

İmmün sistemin modlülasyonu

Mezenkimal kök hücreleri lenforistlerin çoğalmasını hem hücreler arası hem de parakrin sinyal yolakları üzerinden inhibe ettikleri gösterilmiştir. MKH’lerin immünsüpresif etkileri olduğu ve psoriasis, kolit ve artrit gibi inflammatuvar süreçlerin baskılanması yönünde etki yarattığı görülmüştür. Bu etkilerini salgıladıkları dönüştürücü büyüme faktörü-beta(TGFbeta) üzerinden yapmaktadır.

Yaralanma bölgesine yönelme ve yerleşme( homing fenomeni)

Bu mekanizma tam olarak anlaşılamamakla birliktebu kök hücrelerin sahip oldukları epidermal büyüme faktörü ve diğer sitokinlerin yüzey reseptörlerinin yarattığı etknin rol alabileceği düşünülmektedir. Bu özellikleri kök hücrelerin sistemik olarak vücuda uygulansa bile travma veya problemli dokuya yönelmeleri bazı nörodejeneratif hastalıklar ve psoriais gibi klinik durumlarda tedavi edici olma potansiyeline sahiptir.

Kök Hücrelerinin Farklı Dokulara Dönüşebilme Özellikleri

Kök hücreler preadipositleri oluşturarak yağ dokusuna farklılaşmakta , 3 haftalık bir farklılaşma zamanı sonucunda, ilk haftanın sonunda hücre içinde yağ depolanması başlamakta. Bu estetik amaçlı doku transferi uygulamalarında da dikkate alınmalıdır. Kısaca yağ greftlerinden amaçlanan sadece yağ hücrelerin trabsferi değil aynı zamanda kök hücrelerin adipositlere farklılaşması ve uygulama alanında yeni damar oluşumunu tetikleme potansiyelleri bulunan kök hücrelerinin transferi olmaktadır.

MKH lar 3 hafta sonunda uygun farklılaşma ortamında hücre yoğunluğunun fazla olduğu kültür ortamında kıkırdak matriks elemanları sentezleyerek kıkırdak hücreleri-kondrositlere farklılaşabilmekte.

MKH`lerin kas hücrelerine-myositlere farkılılaşması daha güç ve uzun sürelerde, 6 hafta, olmaktadır.

Mezodermik orijinde olması nedeniyle ektodermal orijinde olan sinir dokusuna faklılaşması beklenmemesine rağmen MKH`lerin sinir benzeri dokuya faklılaşma gösterdikleri bildirilmiştir. MKH`lerin sadece mesodermal dokulara değil diğer embriyolojik hücre tabakalarından köken almış hücre serilerinede farklılaşabilmeleri nedeniyle, multipotent değil pluripotent olduğu yönünde kavramsal tartışmalar mevcuttur.

MKH`lerin kemik serisine farklılaşması için 3 hafta zaman gerekmektedir.

Liposakşın yöntemi ile elde edilen adipoz dokunun hücre dışındaki destek yapısı kollajenaz enzimi ile sindirilir. Alınan örnek yıkanır ve santrifüj işlemiyle elde edilen SVF enjeksiyon şeklinde kullanılır.

SVF içeriğindeki hücreleri 3 gurupta toplayabiliriz.

Matür-olgun hücreler
- Yağ hücreleri-adipositler
- Fibroblastlar
- Düz kas hücreleri
- Endotel hücreler
- Kan Hücreleri

Progenitör-öncü hücreler; kök hücrelerin farklışamadan önce ara bir safha geçirirler. Bu safhadaki hücrelere öncü veye progenitor hücre adı verilir.
- Endotelial progenitör hücreler-EPC
- Yağ progenitör hücreler-Preadiposit hücreler
- Damasal progenitör hücreler
- Kan progenitör hücreler

Kök Hücreler
- Mezenşimal kök Hücreler-MKH
- Kan Kök Hücreler-HSC
- Perisitler
- Damar Kök Hücreleri-Supra-Adventitial Cell