Parakrin Sinyal: Eksozomların İletişim Dili

Parakrin sinyalleşmede bir hücre, eksozom gibi veziküller aracılığıyla yakın hücrelere protein ve RNA içeren mesajlar iletir; hücre kültürü çalışmalarında alıcı hücrede değişiklikler gözlendiği bildirilmiştir. Eksozomun ne olduğu ve nasıl oluştuğu gibi temel kavramlar için giriş düzeyindeki yazımıza bakabilirsiniz.

Eksozomlar aktif parakrin haberciler olarak davranır. Vezikülün içerdiği biyoaktif mikroRNA ve büyüme faktörleri fibroblast sitoplazmasına aktarıldığında Smad proteinlerinin fosforilasyonunu tetikler.

Fosforillenen kompleks hücre çekirdeğine göç ederek COL1A1 promotör bölgesini uyarır ve transkripsiyonu başlatır; bu literatürü esas alan Exo-Complex Canlandırıcı Bakım Serumu bakım protokolü kozmetik bir bakım ürünüdür; burada anlatılan hücresel kaskadlar ürünün cilt üzerindeki etkisi anlamına gelmez. Biyolojik yaşa göre periyotlama takvimi için Kronolojik Cilt Yaşlanması Protokolü tablosunu inceleyin.

Eksozomlar mRNA, mikroRNA, protein ve lipid taşıyabilir. Valadi ve arkadaşları, mast hücre hatlarından elde edilen eksozomların yaklaşık 1300 genin mRNA'sını ve mikroRNA gibi küçük RNA'ları içerdiğini bildirmiştir (Valadi et al., Nat Cell Biol 2007).

Aynı çalışmada, fare eksozomal RNA'sı insan mast hücrelerine aktarıldıktan sonra alıcı hücrelerde yeni fare proteinlerinin bulunduğu gözlenmiştir. Yazarlar bu bulguyu, aktarılan eksozomal mRNA'nın alıcı hücrede proteine çevrilebildiğini gösteren bir işaret olarak yorumlamış ve "eksozomal shuttle RNA" terimini önermiştir.

Bu sonuçlar mast hücreleri ile yapılmış temel hücre biyolojisi verisidir. Cilt hücrelerine, kolostrum kaynaklı veziküllere veya kozmetik bir ürüne doğrudan uyarlanamaz. Kolostrum eksozomunun içeriği için kolostrum eksozomu yazımıza bakabilirsiniz.

Hücreler veziküllerin içeriğini ya hücre zarıyla doğrudan kaynaşma yoluyla ya da endositoz sonrası endozom zarıyla kaynaşma yoluyla alabilir. Mulcahy ve arkadaşlarının derlemesine göre alım, klatrin bağımlı endositoz, kaveolin aracılı alım, makropinositoz, fagositoz ve lipit sal aracılı içe alım gibi çeşitli yolları kapsar (Mulcahy et al., J Extracell Vesicles 2014).

Aynı derleme, heterojen bir vezikül popülasyonunun birden fazla yoldan hücreye girebileceğini ve izlenen yolun veziküle ve hedef hücreye ait yüzey proteinlerine bağlı olabileceğini belirtir. Yani tek bir "giriş kapısı" yoktur ve kesin kurallar hâlâ araştırılmaktadır.

Mathieu ve arkadaşları da eksozomların donör hücreden alıcı hücreye yük aktararak alıcıda fenotipik değişiklikleri tetikleyebildiğini, ancak eksozomların diğer veziküllerden ne ölçüde ayrıldığının tam netleşmediğini aktarır (Mathieu et al., Nat Cell Biol 2019). Bu nedenle "eksozomlar hücreye şu yolla girer" gibi kesin ifadelerden kaçınmak gerekir.

Deride dermis (fibroblastlar) ile epidermis (keratinositler) arasındaki iletişim, hücre dışı veziküller üzerinden araştırılmaktadır. Aşağıdaki çalışmalar hücre kültürü modelleridir ve ürün etkisine kanıt değildir.

Choi ve arkadaşları, yaşlanmış (senesan) insan dermal fibroblastlarının daha fazla EV ürettiğini ve bu veziküllerin, genç fibroblast kaynaklı veziküllere kıyasla keratinosit farklılaşmasını ve bariyer fonksiyonunu daha az desteklediğini bildirmiştir. Aynı çalışmada IL-6 düzeyinin arttığı gözlenmiştir. Yazarlar, dermis kaynaklı EV'lerin epidermal dengeyi hücre durumunu yansıtarak etkileyebileceğini öne sürmüştür (Choi et al., Int J Mol Sci 2020).

Tan ve arkadaşlarının ko-kültür modelinde ise ışınlanmış HaCaT keratinositlerinden salgılanan, miR-27a içeren eksozomların, ışınlanmamış WS1 fibroblastlarına alındığı ve fibroblast göçünü yavaşlattığı bildirilmiştir (Tan et al., Int J Biol Sci 2019). Bu radyasyon modeli, bir bakım ürünü bağlamı değil, deneysel bir hücre biyolojisi modelidir.

Kök hücre kaynaklı eksozomların yara bağlamında fibroblast ve keratinosit davranışını etkilediği derlemelerde anlatılır; ancak bu tıbbi/deneysel bağlamdır ve ürün etkisine kanıt değildir (Zhou et al., Stem Cell Res Ther 2023). Bu çalışmalarda ortak nokta, vezikül yükünün kaynağı olan hücrenin durumunun (yaşlanma, ışınlama, kök hücre kökeni) alıcı hücre davranışıyla ilişkilendirilmesidir. Dolayısıyla veziküllerin etkisi, yalnızca vezikülün kendisine değil, kaynak hücreye ve deney koşullarına da bağlıdır. Dermal matriks için cilt dokusu ve dermal matriks yazısına bakabilirsiniz.