HaCaT Hücreleri - Cilt Biyolojisi ve Hastalıklarını Keşfetmek

2.haCaT Hücrelerinin Genetik Özellikleri ve Kökeni

HaCaT hücreleri, yetişkin derisinden köken alan ve benzersiz bir evrimsel yolu temsil eden, kendiliğinden ölümsüzleşmiş bir insan keratinosit hücre hattıdır. Bu hücreler, UV radyasyonunun neden olduğu mutasyonlar için tipik olan p53 geninin her iki alelinde de mutasyonlara sahiptir [3,4]. Ek olarak, HaCaT hücrelerinin p53 tümör baskılayıcı gen mutasyonları ve ardından yaşlanma genlerinin kaybı ile oluştuğu varsayılmaktadır [5].

DNA onarımındaki rolü ve genomun koruyucusu olarak bilinen tümör baskılayıcı gen p53, insan derisinin DNA hasarına karşı tepkisini indükler [4]. HaCaT hücrelerinin, p53 geninin in vivo mutasyonu nedeniyle DNA hasarına karşı koruma mekanizmalarını kısmen kaybettikleri ve yüksek kültür sıcaklıklarına yanıt olarak sitogenetik değişiklikler biriktirmeye duyarlı hale geldikleri gözlemlenmiştir. HaCaT hücrelerini ölümsüzleştirmenin bir başka mekanizması da telomeraz enzim aktivitesinin artmasını içerir [7]. Normal hücrelerde telomerler, hücresel yaşlanmaya ulaşılana kadar her hücre bölünmesinde sürekli olarak kısalır. Telomeraz, sabit telomer uzunluğunu koruyan ters transkriptaz aktivitesine sahip özel bir hücresel enzim kompleksidir. Buna karşılık, HaCaT hücreleri telomeraz aktivitesinde önemli ölçüde artış göstererek telomer uzunluğunun iyi korunmasını sağlar. Bu gözlemler HaCaT hücrelerinin ölümsüzleşme sürecinde telomerazın rolünü doğrulamaktadır.

Kromozom kolları 3p, 4p ve 9p'nin bir kopyasının kaybedilmesine, 9q'nun kazanılmasına ve izokromozom oluşumuna neden olan üç spesifik kromozomal translokasyon tanımlanmıştır. Kromozom 3p'nin kısa kolunun kaybı, yaşlanma genlerinin kaybına ve HaCaT hücrelerinin immortalizasyonuna yol açabilir [8]. HaCaT hücreleri hipodiploiddir ve monoklonal kökenlerini temsil eden farklı ve stabil marker kromozomlara sahiptir. HaCaT hücre hattının özellikleri ve başı, hipervariable minisatellit belirteçleri ile DNA parmak izi kullanılarak doğrulanmıştır [3-6].

3.haCaT Hücreleri 5 Basit Adımda Nasıl Hasat Edilir

4. Kültür ortamını çıkarın ve T25 şişeleri için 3-5 mL kalsiyum ve magnezyum içermeyen PBS veya T75 şişeleri için 5-10 mL kullanarak yapışık hücreleri durulayın.
5. T25 şişesi başına 1-2 mL veya T75 şişesi başına 2,5 mL taze hazırlanmış %0,05 EDTA çözeltisi ekleyerek tüm hücre tabakasının kaplandığından emin olun ve 37°C'de 10 dakika inkübe edin.
6. T25 şişesi başına 1 mL veya T75 şişesi başına 2,5 mL taze hazırlanmış tripsin/EDTA (%0,05/%0,025) çözeltisi ekleyin ve hücre tabakasının tamamının kaplandığından emin olun. Hücreler 1-2 dakika içinde ayrılmalıdır.
7. FBS içeren bir hücre kültürü ortamı ekleyerek tripsin aktivitesini durdurun.
8. Hücreleri taze hücre kültürü ortamı içeren yeni şişelere dağıtın.

4. HaCaT Hücrelerinin Uygulamaları

HaCaT hücreleri keratinositleri incelemek için değerli bir araçtır [9]. Bu ölümsüz hücreler preneoplastik hücreler olarak işlev görür ve malign ve neoplastik dönüşümde yer alan değişiklikler hakkında fikir verebilir [10]. Tek tabakalı HaCaT hücre kültürleri, hücresel toksisite ve in vitro yara iyileşme analizi uygulamaları için gereklidir. HaCaT hücreleri, çeşitli ajanların ve neoplastik veya enflamatuar süreçlerin neden olduğu cilt toksisitesini değerlendirmek için de kullanılabilir. Kutanöz alerjik reaksiyonların farklı mekanizmalarını, reaktif oksijen türlerinin etkilerini ve UV ile ışınlamayı analiz etmek için kullanılabilirler. HaCaT hücreleri stimülasyon üzerine farklılaşabilir ve involucrin, K14 ve K10 gibi spesifik farklılaşma belirteçlerini ifade edebilir. HaCaT hücreleri ayrıca epidermal homeostazın patofizyolojisini incelemek için yaygın olarak kullanılan bir modeldir [6].

HaCaT hücreleri, transplantasyondan sonra in vivo olarak yapılandırılmış bir epidermisi yeniden oluşturma kapasitelerini korur ve ortamdaki kalsiyum konsantrasyonundaki değişikliklerle bazal ve farklılaşmış bir durum arasında geri döndürülebilen tabakalı bir epidermal yapı ile sonuçlanır. Bu hücreler aynı zamanda D vitamini model sistemi olarak kullanımları ve derideki metabolizma gibi çeşitli biyolojik süreçlerin karakterize edilmesine de olanak sağlamaktadır. HaCaT hücreleri genetik olarak tasarlanmadığından, insan derisindeki ilk genetik olayların geniş spektrumunun tarafsız bir görünümünü sunarlar.

5. Öne Çıkan Videolar: HaCaT Hücrelerinin Dünyasını Keşfetmek

"HaCaT Hücre Göçü": Bu video HaCaT hücrelerindeki hücre göçü sürecini göstermektedir. Hücrelerin göçü, yara iyileşmesi ve kanser metastazı gibi çeşitli biyolojik süreçler için önemli bir süreçtir. Video, HaCaT hücrelerinin mikroskop altındaki hareketini göstermekte ve bu hücrelerin nasıl göç ettiğinin görsel bir temsilini sağlamaktadır. Bir konumdan diğerine hareket ederken hücrelerin aktivitesi gözlemleniyor ve video, bu süreç sırasında hücrelerde meydana gelen değişikliklerin net bir gösterimini sağlıyor.

"HaCaT hücreleri üzerinde gerçekleştirilen Scratch Deneyi": Bu videoda HaCaT hücreleri üzerinde gerçekleştirilen bir Scratch Deneyi gösterilmektedir. Scratch Assay, hücre göçünü incelemek için yaygın olarak kullanılan bir tekniktir ve bu durumda HaCaT hücrelerinin göçünü analiz etmek için kullanılır. Videoda, bir hücre kültürü kabının yüzeyinde çizik oluşturma süreci gösterilmekte ve ardından HaCaT hücreleri göç ederken ve zamanla boşluğu kapatırken mikroskop altında gözlemlenmektedir.

"Yara iyileştirme deneyleri için HaCaT keratinositlerinin hücre büyümesi": Bu video, yara iyileşmesi deneyleri için HaCaT keratinositlerinin hücre büyümesi sürecini göstermektedir. HaCaT keratinositleri, yara iyileşmesi çalışmalarında yaygın olarak kullanılan bir hücre hattıdır.

"HaCaT Hücre Farklılaşması": Bu video HaCaT hücrelerini farklılaştırmak için gerekli adımları göstermektedir. HaCaT hücreleri farklı cilt hücresi türlerine farklılaşabilir. Videoda HaCaT hücreleri farklılaşırken meydana gelen değişiklikler gösterilmekte ve farklılaşmanın çeşitli belirteçleri ve özellikleri görsel olarak temsil edilmektedir. Farklılaşma süreci cildin normal işleyişi için kritik öneme sahiptir ve video HaCaT hücrelerinin geçirdiği farklı farklılaşma aşamalarını vurgulamaktadır.

Referanslar

1. Angel P ve Karin M: Jun, Fos ve AP-1 kompleksinin hücre proliferasyonu ve transformasyonundaki rolü. Biochim Biophys Acta 1072:129-157, 1991 Argyris TS: Epidermal hiperplastik büyümenin düzenlenmesi. Crit Rev Toxicol 9:151-200, 1981
2. Baden HP, Kubilus J, Kvedar JC, Steinberg ML, Wolman SR: Kendiliğinden ortaya çıkan uzun ömürlü bir insan keratinosit hattının (NM-1) izolasyonu ve karakterizasyonu. In Vitro Cell Dev Biol 23(3):205-13, 1987
3. Lehmann TA, Modali R, Boukamp P, Stanek J, Bennett WP, Welsh JA, Metcalf RA, Stampfer MR, Fusenig NE, Rogan EM, Harriss CC: İnsan immortalize epitel hücre hatlarında p53 mutasyonları. Carcinogenesis 14:833-839, 1993
4. Ziegler A-M, Leffell DJ, Kunala S, Sharma HW, Gailani M, Simon JA, Halperin AJ, Baden HP, Shapiro PE, Bale AE, Brash DE: Melanom dışı cilt kanserinin p53 geninde güneş ışığına bağlı mutasyon noktaları. Proc Natl Acad Sci USA 90:4216-4220, 1993
5. Fusenig NE, Boukamp P. İnsan deri keratinositlerinin immortalizasyonunda, malign transformasyonunda ve tümör progresyonunda çoklu aşamalar ve genetik değişiklikler. Mol Carcinog. 1998;23(3):144-158.
6. Harle-Bachor C, Boukamp P: İnsan derisinde epidermisin rejeneratif bazal tabakasında ve immortal ve karsinom türevi deri keratinositlerinde telomeraz aktivitesi. Proc Natl Acad Sci USA 93:6476-81, 1996
7. Colombo I, Sangiovanni E, Maggio R, et al. İnsan keratinositlerinin enflamatuar/onarım yanıtını incelemek için güvenilir bir in vitro farklılaşma modeli olarak HaCaT hücreleri. Mediators Inflamm. 2017;2017:7435621.
8. Boukamp, P. ve ark. Spontan olarak immortalize edilmiş anöploid insan keratinosit hücre hattında normal keratinizasyon. Cell Biol. 106, 1996, 761-771.
9. Gibbs, Graham: Nitel verilerin analizi. The Sage qualitative research kit. Londra: Sage 978-0-7619-4980-0.
10. Hedrick TE, Bickman L, Rog DJ. 1993. Uygulamalı araştırma tasarımı: pratik bir rehber. Sage: Londra
11. Boukamp P. Petrussevska R. T. Breitkreutz D. Hornung J. Markham A. Fusenig N. E. Kendiliğinden ölümsüzleşmiş anöploid insan keratinosit hücre hattında normal keratinizasyon. Cell Biol.(1988);106:761-771.