2018
yılı Temmuz ayında Nature Communications’ta yayımlanan bir araştırmada bazı
epitel hücrelerin kıvrımlı yapılar oluşturmalarını sağlayan özel bir geometrik
şekilde oldukları keşfedildi. Keşfin doku mühendisliği ve yapay organ
çalışmalarında faydalı olması umuluyor.
Tüm hayvanların vücudu dokulardan ve dokuların birleşmesiyle meydana gelen organlardan oluşur. Dokular vücudun çeşitli kısımlarını ve organları oluştururken kıvrımlı ve karmaşık yapılara dönüşür.
Epitel hücrelerin bu yapıların oluşmasında temel bir işlevi vardır. Epitel hücreler sıkı bir şekilde istiflenerek derimizin, kan damarlarının ve organların dış tabakalarını oluşturur. Bu kıvrımlı ve karmaşık yapıları oluşturabilmek için epitel hücrelerin şekillerinin prizmamsı ya da piramidimsi olması gerektiği düşünülüyordu.
Ancak sadece ince kesitler üzerinde inceleme yapıldığı için gerçekte ne olduğu bilinmiyordu. ABD’den ve Avrupa Birliği’nden araştırmacıların ortak olarak yürüttüğü yeni bir araştırmada ise epitel hücrelerin biçimleri daha derinlemesine ele alındı. Araştırmacılar, hücrelerin alt ve üst kısımlarının çok farklı alanlar kapladığı kıvrımlı dokuları bilgisayar ortamında modelledi. Daha önceki araştırmalarda ortaya konan bir bulgu, epitel hücrelerin üst ve alt yüzeylerinin farklı tipte hücrelerle komşu olabildiğini gösteriyordu. Araştırmacılar özellikle bunun nasıl mümkün olduğunu anlamaya çalıştı.
Sonunda hücrelerin bu tür bir yerleşimi ancak şekilleri prizmaya benzer olursa sağlayabileceği anlaşıldı. Bu prizma benzeri şeklin üstte beş, altta altı kenarı var. Yan kenarların biri ise bir noktadan sonra “Y” biçiminde çatallanıyor.
Araştırmacılar bunun matematikçiler tarafından çoktan tanımlanmış bir şekil olduğunu düşünüyordu, ancak araştırmaları sonucunda tamamen yeni bir şekil olduğunu anladılar. Bunun üzerine şekle, böceklerin arka tarafındaki, kanatlarını da içeren gövde kısmı olan “skutum”a benzerliğinden esinlenerek skutoid adını verdiler ve daha sonra bu şeklin gerçek dokularda olup olmadığını araştırmaya başladılar.
Sonuçta sirke sineklerinin tükürük bezindeki epitel hücrelerin %75’inin, sirke sineklerinin gelişmekte olan embriyolarında bulunan kıvrımlı yapılardaki epitel hücrelerin ise %50’sinin skutoid biçimli olduğu görüldü. Daha kıvrımlı olan dokularda skutoid oranı daha yüksekti. Skutoidler aynı zamanda zebra balıklarının dokularında, ayrıca kısa bir ön incelemeden sonra memeli hücrelerinde de gözlemlendi. Bu da araştırmacılara skutoidlerin, doğada kıvrımlı doku yapıları oluşturmanın yaygın bir yolu olduğunu düşündürdü.
Skutoid biçimli hücrelerin keşfi doku mühendisliği ve yapay organ üretme çalışmaları açısından hayli önemli. Çünkü hücrelerin üç boyutlu düzenlenişini anlamak ve kontrol etmek bu çalışmaların çok önemli bir parçası. Araştırmanın liderlerinden Luis Escudero’ya göre yapay organları oluşturan hücrelerin gerçek dokulardaki gibi istiflenmesini sağlamak gerekiyor.
