Kök Hücreler biyolojideki en heyecan verici keşiflerden biridir. Tüm insanlar tek bir hücre olan zigot veya döllenmiş yumurtadan başlar. Zigot iki hücreye, ardından dört hücreye sonra sekiz hücreye şeklinde bölünür. Zigot hücreleri vücudun her dokusu için belirli bir fonksiyonu üstlenecek şekilde farklılaşmaya başlar. Kök hücreler zigot hücrelerindeki henüz farklılaşmamış, yani vücudun herhangi bir organ ya da dokusunda özel bir görev yapabilmek için tam olarak olgunlaşmamış hücrelerdir.Kısa bir tanımla kök hücreleri vücudun başlangıç yani öncü hücreleridir.

Karmaşık bir yapısı olan, sınırsız bölünebilme ve kendini yenileme yeteneğine sahip oln bu hücrelerin diğer hücrelerimizden üç önemli özellikleri ile ayrılırlar. 

• kendilerini sonsuz yenileyebilme ve çoğaltma yetenekleri 
• farklılaşmamış olmaları
• spesifik hücrelere farklılaşabilme yetenekleri

Bu hücreler uyarı geldiğinde kendilerini yada diğer doku hücre tiplerini üretebilirler. Örneğin, kök hücreler daha fazla deri kök hücresi yapabilir ya da deriye rengini veren melanin yapmak gibi kendi özgün işlevleri olan melanositlere, sebum üreten sebase bez hücrelerine, kıl füllikül hücrelerine...diğer deri hücrelerine farklılaşabilirler. Kök hücreler bir canlıda uyarı gelmediği sürece uzun yıllar sesizce kalarak tüm bu özelliklerini korurlar. 

Dokularda bulunan kök hücreler bir çeşit iç onarım sistemi olarak hizmet ederler. Bağırsak iç yüzeyini kaplayan mukozanın birkaç günde bir, cildimizi 3 haftada bir, karaciğerimizin 300 günde bir yenilenmesi bu hücreler ile olmakta. Kök hücreleri aynı zamanda çok genç, hızlı bölünen ve çok hareketlidirler. Örneğin deriye yerleştirildiklerinde adeta deriye enerji salgılamakta, daha hızlı bölünerek deriyi gençleştirip harekete geçirmektedir.

Kök Hücrelerin Özellikleri

1. Kendiliklerinden yada bir uyaranla uygun bir büyüme ortamına yerleşebilirler.
2. Çok hızlı çoğalma yetenekleri vardır.
3. Başka vücut doku hücrelere farklılaşıp bu hücrelerin devamını sağlayabilirler.
4. Kendilerini yeniledikleri için hücre topluluklarının devamlılığını sağlayabilirler.
5. Vücudun bir yerindeki zedelenmeyi takiben bu dokuyu onarabilme ve onu işlevsel hale getirebilme potansiyeline sahiptirler.

Kök Hücrelerin Sınıflandırılması

Kök hücreleri farklılaşma yeteneklerine göre ya da elde edildikleri kaynağa göre şöyle sınıflandırılabilir.

 

Farklılaşma yeteneklerine göre;

1. Totipotent Kök Hücre: Sınırsız sayıda farklılaşma yeteneği ile her türlü vücut hücresine dönüşebilme yetenekleri vardır. Bu tür hücreler ancak embriyolarda bulunurlar ve embriyonik ve plasantal hücrelere dönüşmektedir.
2. Pluripotent Kök Hücre: Sınırlı sayıda farklılaşabilen, bununla birlikte organizmada birçok dokunun oluşması veya onarımı yeteneğine sahip kök hücreleridir.
3. Multipotent Kök Hücre : Özellişmiş hücre gurupları oluşturabilen kök hücrelerdir.
4. Unipotent yada projenitör Kök Hücre : Tek tip kök hücre tipi oluşturabilen kök hücrelerdir Tek bir yönde farklılaşabilen hücreler örnek olarak beyinden elde edilen kök hücrenin yalnızca sinir hücresine dönüşmesi verilebilir
5. iPKH ya da dışarıdan uyarılmış pluripotent kök hücre: iPKH embriyonik kök hücrelerin neredeyse tüm özelliklerine sahiptirler ancak, embriyodan oluşturulmamışlardır. Bu nedenle iPKH ile ilgili etik problemler yoktur. Dahası, iPKH hastanın kendi kök hücre olmayan hücresinden elde edilir, bu da, iPKH hastaya bağışıklık sistemi reddi olmaksızın verilebileceği anlamına gelmektedir ki, bu durum kök hücre nakillerinde çok önemlidir.

Elde edildikleri kaynağa göre;

• Embriyonik Kök Hücre, ESC: Sperm ve ovumun döllenmesini takiben oluşan “zigot” ta embriyonik kök hücreler gelişmektedir. 5. gün içerisinde yaklaşık 150 hücreli “blastosit” denen içi boş bir küre meydana gelmektedir. Blastosit küçük kum zerrecikleri gibi hücrelerden ibarettir ve iki tip hücre kapsamaktadır; trofoblast ve merkezde bulunan hücre kümesi. Merkezdeki hücre kümesi bir araya gelerek embriyonik kök hücreyi meydana getirirler. Embriyonik kök hücreler pluripotenttir yani tüm yetişkin hücre tiplerine dönüşebilirler(göbek kordonu ve plasenta dışında). Gebeliğin ilk 8 haftasına kadar dönemdeki kök hücreler bu isimle tanımlanmaktadır.Bu hücreler inanılmaz derecede değerlidir, çünkü normal gelişim ve hastalıkları incelemek ve ilaçları ve diğer tedavileri test etmek için yenilenebilir bir kaynak sağlarlar. İnsan embriyonik kök hücreleri laboratuvar ortamında in vitro fertilizasyon (IVF) ile oluşturulan blastosistlerden üretilmekte. Ancak etik ve kültürel farklılıklar nedeni ile embriyonik kök hücre toplama, kültürleme ve deneyler birçok ülkede yasal olarak kısıtlanmıştır.

• Fatal Kök Hücre: Potansiyel kök hücre kaynaklarından biri de erken fetal dokudur. Embriyo döllenmeyi takiben yaklaşık 7-8 haftalık iken “fetüs”adını alır.
• Erişkin Kök Hücre, Somatik Kök Hücre, ASC: vücudumuzda farklı dokularda 30-40 trilyon hücre bulunmakta, kaaciğer, kas, kalp, deri, bağırsak, göz hücreleri vb. Bunların bir araya gelerek oluşturdukları dokularda erişkin kök hücreler bulunmakta. Bu hücreler dokulardaki hasraları onarmakta. Bunu bulundukları dokularki hücrelere dönüşerek göstermektedir. Bu nedenle bunlara somatik kök hücrelerde denilmekte. Yetişkin kök hücreler dokularda farklılaşmamıştır yani doku hücreleri gibi özel bir foksiyonları yoktur. Bazı dokulardaki yetişkin doku hücreleri başka birçok doku türüne farklılaşabilirler. Vücuttaki herhangi bir hücre haline gelebilen embriyonik kök hücrelere (pluripotent olarak adlandırılır) göre yetişkin kök hücreler, yalnızca sınırlı sayıda doku türüne (multipotent denir) dönüşebilir. Embriyonik kök hücrelerin aksine, yetişkin kök hücrelerin araştırma ve tedavide kullanımı etik ve yasal olarak tartışmalı değildir. Çünkü yetişkin kök hücrelerinin elde edilmesi sırasında bir embriyo yok edilmez. Vücuttaki herhangi bir hücre haline gelebilen embriyonik Kök Hücreler (pluripotent olarak adlandırılır), Yetişkin Kök Hücreler, yalnızca sınırlı sayıda doku türüne (multipotent denir) dönüşebilir."Yetişkin Kök Hücre" terimi biraz yanıltıcıdır çünkü bu hücreler aslında bebeklerde de bulunur. Bununla birlikte bu hücrelerin elde edildiği en uygun yer bazı kemiklerin merkezinde yerleşmiş olan kemik iliğidir. Kemik iliğinde; hematopoetik kök hücreler, endotelyal kök hücreler ve mezenkimal kök hücreleri de içeren farklı tipte kök hücreler yer almaktadır. Hematopoetik kök hücrelerin kanı; endotelyal kök hücrelerin damarsal sistemi(arterler ve venler) ve mezenkimal kök hücrelerin kemik, kıkırdak, kas, yağ ve fibroblastları oluşturduğu bilinmektedir. Son çalışmalar yetişkin kök hücrelerin hiçbir zaman bulunmasının beklenmediği iki organda; beyin ve kalpte erişkin kök hücrelerin var olduğunu desteklemekte. Yetişkin kök hücrelerin farklılaşması laboratuvarda kontrol edilebiliyorsa, bu hücreler nakil temelli tedavilerin temeli olabilir. ASC hücreler uzun yıllar aktif hale gelmeden dokularda kalabilir.

Hastanın kendi yetişkin kök hücrelerinden elde edilen dokuların tekrar hastada kullanılması, hücrelerin bağışıklık sistemi tarafından reddedilme olasılığının daha düşük olduğu anlamına gelmekte. Bu organ ve doku nakillerinde önemli bir avantajdır. Çünkü doku reddi ve bağışıklık baskılayıcı ilaçların sürekli kullanılması gibi dezavantajlar ortadan kalmakmakta.

Beyin, kemik iliği, kan damarları, iskelet kasları, deri, dişler, kalp, bağırsak, karaciğer, yumurtalık epitelyumu ve testis dahil olmak üzere birçok organ ve dokuda yetişkin kök hücreler tanımlanmıştır. Her dokunun belirli bir bölgesinde (“Kök Hücre Nişi” olarak adlandırılır) bu hücrelerin bulunduğu düşünülmektedir. Birçok dokuda kök hücre türlerinin dokuda küçük kan damarlarının en dış katmanını oluşturan hücreler olan perisitler olduğunu göstermektedir. 

Erişkin kök hücreler aşağıda tanımlanan özelikleri ile kök hüce çalışmaları için daha vantajlı görünmekte.

• Hücreler tamamen olgun dokulardan elde edilmekte bu nedenle embriyonal kaynaklarda olduğu gibi tartışmalı değildir ve hiçbir etik problem yaratmamaktadır.
• Farklılaşma potansiyelleri ana kök hücer kadar olmasada yine de bir dizi yeni doku oluşturabilirler.
• Yetişkin kök hücreler daha az teratojeniktir (diğer bir deyişle tümör oluşumuna daha az eğilimlidir)
• Bu hücreler doğaları gereği immünosupresandır, yani tedaviden sonra güçlü bir bağışıklık tepkisi ortaya çıkmaz bu nedenle reddedilme olasılığı düşüktür ve immün sistemi baskılayacak ilaçların kullanımı gerekmemektedir.
• Saf bir mezenkimal kök hücre elde edildiğinde aynı kişiye yada başka bir kişiye bile nakiller mümkündür. 

Homopoetik Kök Hücreler

Bu kök hücreler göbek ordonunda yada kemik iliğinde bulunmakta. 

Mezenşimal Kök Hücreler

Belli dokularda bulunmakta; plasenta-göbek kordonu, yağ dokusu, akciğer, kemik iliği, diş pulpası. Mezenşimal kök hücreler mezenşimal kökenli (kan hücreleri hariç) kemik ve kıkırdak hücreleri(osteocytes-chondrocytes), yağ dokusu ile ektodermal kökenli sinir hücreleri(neurocytes) ve endodermal kökneli karaciğer hücrelerine(hepatocytes) dönüşebilmektedir. 

İlk olarak kemik liğinde izole edilen mezenşimal kök hücreler daha sonra hemen hemen her dokuda damar çevresi destek dokularda izole edilemiştir. 

İnsandan elde edilen mezenşimal kök hücreler kendi kendilerini yenileme yetenekleri, biz çok doku hücrelerine dönüşebilme potansiyelleri, isan dokularından kolay elde edilebilme özellikleri, laboratuvar ortamında olağanüstü genomik stabilitleri ve kültüre edilebilir olmaları ve etik sorunlardan uzak olmaları nedeni ile hücre tedavileri, rejeneratif tıp ve doku replasmanında favori seçimlerdir.

Günümüzde elde edilme yöntemleri daha kolay olduğu için Yağ dokusu mezenşimal kök hücreler(Adipose-Derived MSCs-ADMSC), kmeik iliği kaynaklı mezenşimal kök hücreler(Bone marrow MSCs-BmMSCs) sık kullanılmakta. Bu ikisi arasında en zengin mezenşimal hücreler ve en kolay yağ dokusundan elde edilmektedir.

Meme Doku Kök Hücre-MSCs

Ergenlikte ve gebelikte meme dokunun büyümesini sağlayan kök hücreler

Bağırsak Doku Kök Hücre

Endotel Kök Hücre

Kemik iliğinde gözlenmiştir.

Sinir-Nöral Kök Hücre

Koku-Olfactory Kök Hücre

Testis Doku Kök Hücre