Primordiyal Germ Hücreleri

Açılış

Yeni doğan bir kız bebeğin kuyruk sokumunun hemen altında, bebeğin başı büyüklüğüne yaklaşan bir kitle vardır. Gebelikte yapılan ultrason bu kitleyi önceden göstermiş, doğum ekibi hazırlıklı beklemiştir. Doğumdan birkaç gün sonra cerrahlar kitleyi kuyruk sokumu kemiğinin ucuyla birlikte çıkarır. Patolog kitlenin içinde kıl, diş tomurcuğu, bağırsak duvarı ve sinir dokusu bulur. Bir bebeğin kuyruk sokumunda bu kadar farklı dokudan oluşan bir kitlenin nasıl geliştiği, uzun süre bir bilmece olmuştur. Bu tür kitlelerin bir bölümünün açıklaması, embriyonun bambaşka bir bölgesinde ortaya çıkıp üreme organına doğru yolculuk eden bir hücre grubunda aranır.

Üreme hücrelerinin ataları nerede ortaya çıkar? Üreme organına nasıl ulaşırlar ve neden bu kadar erken ve ayrı bir yerde ayrılırlar? Ve yolda kalan ya da yolunu şaşıran hücreler ne olur?

Bu derste ne olacak

Önce üreme hücrelerinin atalarının neden bedenin geri kalanından erken ve ayrı bir soy olarak ayrıldığını göreceğiz. Sonra bu hücrelerin nerede belirdiğini ve üreme organının taslağına hangi yoldan ulaştığını ele alacağız. Ardından bir hücrenin göç edebilmesi için gereken koşulları ve varıştan sonra iki cinsiyette ayrılan takvimleri açıklayacağız. Son olarak yolunu şaşıran hücrelerden gelişebilen tümörleri inceleyeceğiz.

Sıfır noktası

Mekanizma

Neden ayrı bir soy

Gelişim ilerledikçe hücreler dalga dalga özelleşir: bir grup sinir, bir grup kas, bir grup deri soyuna bağlanır. Her özelleşme, hücrenin olabileceği öteki şeylerden vazgeçmesi demektir. Üreme hücrelerinden ise tek bir doku değil, bütün bir yeni beden çıkacaktır. Bu yüzden bu hücrelerin seçeneklerini kaybetmemesi gerekir.

Germ hücrelerinin ataları, çevrelerindeki hücreler özelleşmeye başlamadan önce, gelişimin ikinci ve üçüncü haftasında ayrılır. Ayrıldıktan sonra embriyonun gövdesinden uzakta, ona bitişik yapıların duvarında bir süre beklerler. Erken ve ayrı bir yerde ayrılmak, onları gövdede başlayan özelleşme dalgalarından korur.

Nerede belirir, nereye gider

Üçüncü haftanın sonuna doğru germ hücrelerinin ataları, embriyonun kuyruk ucuna yakın bir bölgede, besin kesesinin, saccus vitellinus, duvarında ve oradan çıkan küçük bir kesecik olan allantois'in çevresinde ayırt edilebilir hâle gelir. Üreme organlarının taslakları ise çok daha içeride, karnın arka duvarında, böbrek taslaklarının yanında kurulur. Arada belirgin bir mesafe vardır.

Hücreler bu mesafeyi kendi hareketleriyle kat eder. Arka bağırsağın sırt tarafındaki bağ dokusu askısını, mesenterium dorsale, izleyerek karnın arka duvarına doğru ilerler. Beşinci haftanın başında üreme organı taslaklarına ulaşmaya başlar ve altıncı haftada bu taslakların içine yerleşir.

Ders 04-05'te göç eden bir yapının damarının ve sinirinin onu ilk yerinden izlediğini gördük. Germ hücrelerinde göç eden şey bir organ değil, tek tek hücrelerdir. Üreme organı bu hücrelerin doğum yeri değil, varış yeridir. Germ hücreleri taslağa ulaşamazsa taslak bir yumurtalık ya da testis olarak gelişimini sürdüremez; bir organın gelişimi, ona dışarıdan gelen bir hücre grubuna bağlıdır.

Göç neyi gerektirir

Bir hücrenin göç edebilmesi için birkaç koşulun aynı anda sağlanması gerekir. Hücre biçim değiştirebilmeli ve kendini ileri çekebilmelidir; komşularına sıkıca bağlı bir hücre yerinden ayrılamaz. Üzerinde ilerleyebileceği gevşek bir dokuya ihtiyaç duyar; sık bir doku ona yol vermez. Yolun sonunda da durması gereken yeri tanımalıdır.

Bu koşullardan biri eksik kaldığında sonuç değişir. Hareket edemeyen hücre yerinde kalır, yolu bulamayan hücre başka bir yere sapar, durmayı bilmeyen hücre hedefini geçer. Göç, gelişimde yalnızca germ hücrelerinde değil, başka hücre gruplarında da tekrar tekrar kullanılan bir araçtır.

Varıştan sonra iki takvim

Germ hücreleri üreme organı taslağına ulaştıktan sonra iki cinsiyette farklı takvimlere girer. Kız embriyoda hücreler gelişen yumurtalıkta, ovarium, çoğalır, olgunlaşma sürecine girer ve bir noktada durup bekler. Yumurtalıktaki hücrelerin sayısı doğumdan önce belirlenmiş olur ve sonra artmaz.

Erkek embriyoda ise germ hücreleri gelişen testiste doğumdan önce olgunlaşma sürecine girmez. Bekleyen hücreler ergenlikle birlikte bölünmeye başlar ve üretim ömür boyu sürer. Ders 04-01'de bir kadının yumurta hücrelerinin oluşumunun kendi doğumundan önce başladığını söylediğimizde kastedilen bu takvimdir.

Klinik bağ: yolunu şaşıran hücreler

Germ hücreleri, gelişimin erken döneminde ayrıldıkları için birçok farklı dokuya dönüşebilme yeteneğini korur. Bu hücrelerin bir bölümü yolda kalır ya da yolunu şaşırarak üreme organının dışında bir yere yerleşebilir. Normalde bu hücreler ortadan kalkar; ortadan kalkmazlarsa, bulundukları yerde birçok farklı dokuyu bir arada içeren tümörlere yol açabilecekleri düşünülür.

Bu tür germ hücresi tümörleri üreme organlarının yanında, bedenin orta hattı boyunca, göğsün ortasında ve kafatasının tabanına yakın bölgelerde de görülür. Bu dağılım, germ hücrelerinin göç yolunun bedenin orta hattına yakın uzanmasıyla uyumludur. Açılıştaki bebekte görülen kuyruk sokumu teratomu, yeni doğanlarda en sık görülen tümörlerden biridir. Kökeni için germ hücrelerinin yanında, embriyonun kuyruk ucundaki erken dönem dokusunun kalıntıları da sorumlu tutulur ve tartışma sürmektedir. Bu kitleler kuyruk sokumu kemiğinin, os coccygis, ucuyla birlikte çıkarılır, çünkü kemik ucu bırakılırsa tümörün yinelemesi daha sık görülür.

Kendin dene

Toparlayalım

• Germ hücrelerinin ataları, öteki hücreler özelleşmeden önce, ikinci ve üçüncü haftada ayrı bir soy olarak ayrılır.
• Üçüncü haftanın sonunda saccus vitellinus'un duvarında, allantois'in yakınında ayırt edilir.
• Mesenterium dorsale boyunca göç eder, beşinci haftada crista gonadalis'e ulaşmaya başlar ve altıncı haftada yerleşir.
• Üreme organı bu hücrelerin doğum yeri değil varış yeridir; hücreler ulaşmazsa organ gelişimini sürdüremez.
• Göç, hareket yeteneği, uygun bir yol ve hedefi tanıma koşullarının birlikte sağlanmasını gerektirir.
• Ovarium'da hücre sayısı doğumdan önce belirlenir; testiste üretim ergenlikte başlar ve ömür boyu sürer.
• Yolunu şaşıran germ hücreleri orta hat boyunca teratomlara yol açabilir; kuyruk sokumu teratomu os coccygis ucuyla birlikte çıkarılır.

Bu derste üreme hücrelerinin atalarını ve yolculuklarını gördük. Bir sonraki derste bu hücrelerin erkekte nasıl spermlere dönüştüğüne bakacağız: ömür boyu tükenmeden üretim yapan bir hattın nasıl kurulduğunu ve sperm hücresinin basit değil, bir bilgiyi uzun bir yol boyunca taşıyıp teslim etme işine göre sadeleştirilmiş bir hücre olduğunu göreceğiz. Spermatogenez.