Eksozom

Eksozom Nedir?

• Ekzosom en basit şekliyle hücrelerin salgıladığı kesecikler olarak tanımlanabilir. Eksozomlar, hücreler tarafından hücre dışı ortama salınan ve boyutları 50-200 nanometre arasında değişen doğal keseciklerdir. Çift katlı zarla çevrili olan bu kesecikler içerisinde çeşitli RNA ,DNA parçacıkları  ve türevleri, lipidler ve proteinler bulunur. Vücutta bir tür haberleşme ağı olarak görev yaparlar ve hücreler arasında sinyal iletişimi, materyal taşınması ve doku iyileşmesi süreçlerinde rol oynarlar. Etki ettikleri hücrelerde bir tür start up yaparak onların  fonksiyonlarını güçlendirip , ilgili hücrenin onarımında rol oynarlar.
• Eksozomların, oluşumunun ilk basamağında hücre zarının bir bölümü hücre içine alınmaktadır (endositoz). Bu zar tekrar kendi içine kıvrılarak küçük bir kesecik oluşturmaktadır.
• Bu kesecikler, hücre  içi metabolik süreçlerde yer alan, DNA, miRNA, mRNA, çeşitli proteinler, proteinleri oluşturan alt birimler, EGF, FGF, VEGF gibi birçok büyüme faktörünü içermektedir.
• Ardından “multiveziküler cisimcik” (MVB) olarak adlandırılan ve içerisinde çok sayıda kesecik barındıran bir yapı oluşturmaktadır.
• Multiveziküler cisimcikler plazma zarıyla birleşir ve multiveziküler cisimcik içeriği hücrenin dışına atılmaktadır. Bu mikro veziküller “eksozom” olarak adlandırılmaktadır.

• Hücresel Haberleşmedeki Rolü

• Eksozomlar, hücresel haberleşmede önemli bir rol oynarlar. Bu veziküller, hücreler arasında bilgi ve biyomolekül taşınmasını sağlayarak çok çeşitli fizyolojik ve patolojik süreçleri düzenler. Hücresel haberleşmedeki rollerini birkaç ana başlık altında inceleyebiliriz:

• Eksozomlar, kaynak hücrelerden hedef hücrelere spesifik proteinler, lipitler, RNA (özellikle mikroRNA ve mRNA), DNA ve diğer biyomolekülleri taşır. Bu taşınan moleküller, hedef hücrelerde gen ekspresyonunu ve biyolojik süreçleri düzenleyerek, hücresel fonksiyonların parakrin (yakın hücreler arası) ve endokrin (uzak hücreler arası) yollarla düzenlenmesine katkıda bulunur.

• Eksozomlar, mikroRNA, mRNA ve DNA taşır ve bu moleküller hedef hücrelerde gen ekspresyonunu düzenler. MikroRNA’lar, hedef hücrelerdeki mRNA’ların translasyonunu inhibe edebilirken, taşınan mRNA’lar yeni protein sentezini tetikleyebilir. Bu mekanizmalar, hedef hücrelerdeki epigenetik değişiklikleri ve hücresel fonksiyonları değiştirebilir.

• Eksozomlar, bağışıklık sistemi hücreleri arasında sinyal taşıyarak immün yanıtın düzenlenmesine yardımcı olabilir. Bağışıklık hücrelerinden salınan eksozomlar, antijen sunumu, inflamasyonun düzenlenmesi ve bağışıklık hücrelerinin aktivasyonu gibi süreçlere katılır. Aynı zamanda, bazı patojenik durumlarda, tümör hücreleri tarafından salınan eksozomlar bağışıklık tepkisini baskılayabilir.

• Eksozomlar, büyüme faktörleri ve diğer biyomoleküller taşıyarak hücre proliferasyonu ve farklılaşmasını düzenleyebilir. Örneğin, kök hücrelerden salınan eksozomlar, hedef hücrelerde proliferasyonu teşvik ederek dokuların yenilenmesine katkıda bulunur.

• Özetle, eksozomlar hücreler arası iletişimde taşıdıkları biyomoleküller aracılığıyla gen ekspresyonunu düzenleyebilir, hücresel fonksiyonları değiştirebilir, immün yanıtı modüle edebilir ve hücre proliferasyonunu teşvik edebilir. Bu çok yönlü yapıları nedeniyle eksozomlar, fizyolojik ve patolojik süreçlerde kritik bir role sahiptir.
• Eksozomların Keşfi ve Tarihçesi Eksozomlar bilinen tüm hücreler tarafından ortama salınan nanokeseciklerdir. 1980’li yıllarda ilk keşiflerini takiben sadece istenmeyen molekülleri hücre dışına atmaktan sorumlu hücre artıkları olarak anılsalar da son 20 yılda yapılan çalışmalar bu keseciklerin önemli fizyolojik görevleri olduğunu ortaya çıkarmıştır. Tüm vücut sıvılarından elde edilebilen bu kesecikler hücreler arası iletişim, sinyal iletimi, genetik materyal transferi ve immünolojik yanıtın düzenlenmesi gibi birçok biyolojik aktivitede önemli rol almaktadır.

Eksozomların Biyolojik İşlevleri

• Hücre İçi İletişim
• Gen ve Protein Transferi
• Enflamasyon ve İmmün Yanıtlar Üzerinde Düzenleyici  Etki

Eksozomların Yararları ve Kullanım Alanları

•Taşıdıkları kargo, bağışıklığı düzenleyici rolleri ve hücreler arası iletişimi sağlamaları, bu nanokeseciklerin tedavi amaçlı kullanımlarının mümkün olduğunu ortaya koymaktadır. Eksozomların hali hazırda doğal taşıyıcı olarak var olması, biyodağılımının ve plazmadaki kararlılığının yüksek olması, onları tedavi edici uygulamalar için uygun bir aday yapmaktadır. Eksozomların tedavi edici uygulamalarını ikiye ayırmak mümkündür; eksozomları kendi başlarına kullanmak ya da eksojenik bir moleküle taşıyıcı olacak şekilde tasarlamak.

Eksozom Üretimi ve İzolasyon Yöntemleri

• Eksozom üretimi, doğal biyolojik süreçler veya laboratuvar ortamında hücre kültürü yoluyla gerçekleştirilebilir.

• Doğal Eksozom Salgılanma Mekanizması

• Hücre içinde, endozom adı verilen yapıların içinde küçük veziküller oluşur. Bu yapılar, erken endozomlardan olgunlaşarak multiveziküler cisimcikleri (MVB) oluşturur.MVB’ler, hücre plazma zarıyla birleşir ve içerdikleri küçük vezikülleri eksozom olarak hücre dışına salar. Salınan bu eksozomlar çevre hücrelere sinyal taşıyıcı moleküller ulaştırır.

• Laboratuvarda Eksozom Üretimi:

• Laboratuvar ortamında eksozom üretimi için genellikle spesifik hücre türleri kullanılır. Genellikle kök hücreler (mezenkimal kök hücreler gibi), bağışıklık hücreleri (makrofajlar, dendritik hücreler), kanser hücreleri veya fibroblastlar gibi belirli hücre türleri seçilir. Bu hücreler, uygun bir besi ortamında kültüre alınır.

•  Hücreler büyüdükçe ve çoğaldıkça eksozom üretir ve kültür ortamına salar. Kültür ortamında biriken eksozomları toplamak için
• İzolasyon işlemi, kültür ortamından eksozomların saflaştırılmasını sağlar. Bu izolasyon için kullanılan yaygın teknikler şunlardır:Santrifüj işlemleri,filtrelelme ve polimer çöktürme, boyuta göre ayrıştırma,eksozom yüzeyinde bulunan belirli proteinlere karşı geliştirilmiş antikorlara bağlanarak izole edilir.
•  

İzole edilen eksozomların kalitesini ve saflığını kontrol etmek için çeşitli analiz yöntemleri kullanılır. Bu analizler, eksozomların yüzey proteinlerini, boyutlarını ve içerdikleri biyomolekülleri belirlemek için yapılır. Akış sitometrisi, Western blot, nanoparçacık izleme analizi (NTA) gibi yöntemler yaygın olarak kullanılır.

• Bu adımlar sonucunda, laboratuvar ortamında hücrelerden izole edilen eksozomlar, tedavi amaçlı veya araştırma çalışmalarında kullanılabilecek hale getirilir.

• Farklı Hücre Tiplerinden Eksozom Üretimi

• Hayvansal  kaynaklı eksosomlar, genellikle hayvan hücrelerinden veya hayvanların biyolojik sıvılarından (kan, süt, idrar vb.) izole edilen hücre dışı veziküllerdir. Bu eksosomlar, hücreler arası iletişimi sağlamak için hücreler tarafından salgılanır ve proteinler, lipitler, RNA gibi biyomoleküller içerir
• : Hayvanların plazma, serum, süt, idrar gibi biyolojik sıvılarından eksosom izole edilebilir. Süt eksosomları özellikle ilgi çekicidir çünkü büyük miktarlarda ve kolayca temin edilebilir.
• Eksosomlar hayvan hücre hatlarından da izole edilebilir. İlgili hücre hattı kültüre edilip büyütülerek, eksosomları salgılaması sağlanır. Bu süreçte, hücrelerin büyüme ortamı genellikle eksosomlardan arındırılmış serum içerir.

        

Bitkisel eksosom üretimi, bitkilerden elde edilen hücre dışı veziküllerin izole edilmesi ve saflaştırılması işlemidir. Bu eksosomlar, bitkilerin hücrelerinden salgılanan nano boyutlu veziküllerdir ve biyolojik aktif bileşenler içerir.

Eksosomlar ve hücre dışı veziküller

Her iki yapı da hücreler tarafından salgılanan ve hücreler arası iletişimde rol oynayan küçük yapılar olarak bilinir. Ancak, bazı temel farklılıkları bulunmaktadır.  

Eksosomların  çapları genellikle 30-150 nanometre arasında değişir.Diğer Hücre Dışı Veziküller (Mikroveziküller ve Apoptotik Cisimcikler): Mikroveziküller genellikle 100-1000 nanometre arasında, apoptotik cisimcikler ise 1000 nanometreden büyük olabilir.

         Eksosomlar: Hücre içinde, erken endozomlar olarak adlandırılan iç hücresel yapılardan oluşur. Erken endozomlar, hücre içindeki çok veziküllü cisimciklere (multivesicular bodies – MVB) dönüşür ve bu cisimcikler hücre zarına kaynaşarak eksosomları dışarısalar.Mikroveziküller: Hücre zarının dışa doğru tomurcuklanması (budding) yoluyla oluşur.Apoptotik Cisimcikler: Hücre ölümü (apoptoz) sırasında parçalanan hücrelerden oluşur ve genellikle daha büyük boyutlardadır.•   Eksosomlar: Büyüme faktörleri, sitokinler, proteinler, lipitler, mRNA, mikroRNA gibi çeşitli biyomolekülleri taşıyabilir. Eksosomlar, hücresel sinyal iletiminde ve hücreler arası bilgi alışverişinde önemli rol oynar.•       Mikroveziküller: Daha geniş bir içerik yelpazesine sahip olabilirler. Hücre zarı bileşenlerini, proteinleri, bazı RNA türlerini ve diğer biyomolekülleri taşıyabilirler.•    Apoptotik Cisimcikler: Hücrelerin apoptotik süreçleri sırasında parçalanmasıyla oluşan DNA, RNA, organel kalıntıları gibi hücresel atıkları taşıyabilir.

•       Eksosomlar: Hücreler arasında biyokimyasal sinyallerin iletilmesine aracılık eder. Dokuların rejenerasyonu, bağışıklık tepkisi, tümör gelişimi ve inflamasyon gibi birçok biyolojik süreçte rol oynar         Mikroveziküller: Benzer şekilde hücreler arası iletişim sağlar, fakat genellikle hücresel stres veya aktivasyon sonucu oluşurlar ve daha geniş bir içerik taşıyabilirler.Apoptotik Cisimcikler: Daha çok hücresel atıkların temizlenmesi amacıyla oluşur ve hücre ölümü süreciyle ilgilidir.

Eksozomların Tedavi Potansiyeli

• Eksozom tedavisi çeşitli dejeneratif  hastalıkların tedavisinde  ve ortopedik travma tedavilerinde kullanıldığı gibi estetik amaçlarla da kullanılabilen bir yöntemdir. Eksozom tedavisi kapsamında enjekte edilen karışım büyüme faktörleri de içerdiğinden saç dökülmesi sorunu yaşayan kişilerde, saç köklerinin güçlendirilmesi ve hücrelerin uyarılması yoluyla doğal yenileme sürecini tetikleyebilir. Eksozom tedavisinin en önemli özelliği; cildin temel ihtiyaçlarının doğal yollarla üretilmesini buna bağlı olarak cildin dolgunlaşması ve cilt parlaklığının artması sağlanır. Cilt dokusunun kalitesi arttığı için ciltteki yara izleri azaltılır. Bunun sonucunda gözenekler küçültülür. Kullanıldığı dokuda doku onarımı sağlaması  nedeniyle eksozom ciltteki rejenerasyon tedavilerinde kullanılmaktadır.

Eksosom Tedavisi Nasıl Yapılır?

Uygulamadan yaklaşık 15-30  dakika kadar önce hastanın cildi temizlenerek lokal anestezik krem sürülmektedir. Eksozom tedavisinde kök hücrelerden alınan eksozomlar belirlenmiş alana dermal olarak mikroiğneler yardımı ile enjekte edilmektedir ya da dermapen yardımıyla epidermal olarak uygulanabilmektedir. Altın iğne ,lazer gibi cilt yenileme tedavileri ile birlikte kullanımları oldukça başarılı sonuçlar vermektedir.  Eksozom cilt serumu enjekte edildikten sonra hasarlı olan hücrelerde onarım başlar. Hastalar işlem sonrası günlük yaşantılarına rahatlıkla devam edebilirler.

Eksosom Tedavisi Kaç Seans Uygulanır ?

 Uygulanan bölgeye göre ,kullanılan eksosom materyaline göre seans sayısı değişmektedir. Bazı bölgelerde tek seans yeterli iken bazı dejenerasyonun fazla olduğu bölgelerde 2-3 seans yapılabilir. Seans aralıkları minimum 21- 28 gün olmalıdır. Tedavi protokolü doktorunuzca belirlenmelidir.

Eksosom uygulaması sonrası görülebilecek yan etkiler nelerdir?

Enjeksiyon bölgesinde kızarıklık ve şişlik, alerjik reaksiyonlar kaşıntı ve kızarılık ,geçici ağrı ve rahatsızlık hissi,uygulama bölgesinde morluk oluşabilir.