2. SUNUM BAŞLIKLARI
Giriş (hücreler arası iletişim)
Eksozom nedir?
Eksozomların görevleri
Eksozom oluşumu
Eksozomun içeriği
Eksozom izolasyonu
Hedef hücreye nasıl alınırlar?
Eksozomların biyolojik fonksiyonları
Eksozomların hastalıklarla ilişkisi
Taşıma sistemi olarak eksozom kullanımı
Eksozomların kanserdeki rolü 2
3. SUNUM BAŞLIKLARI
Giriş (hücreler arası iletişim)
Eksozom nedir?
Eksozomların görevleri
Eksozom oluşumu
Eksozomun içeriği
Eksozom izolasyonu
Hedef hücreye nasıl alınırlar?
Eksozomların biyolojik fonksiyonları
Eksozomların hastalıklarla ilişkisi
Taşıma sistemi olarak eksozom kullanımı
Eksozomların kanserdeki rolü 3
4. SUNUM BAŞLIKLARI
Giriş (hücreler arası iletişim)
Eksozom nedir?
Eksozomların görevleri
Eksozom oluşumu
Eksozomun içeriği
Eksozom izolasyonu
Hedef hücreye nasıl alınırlar?
Eksozomların biyolojik fonksiyonları
Eksozomların hastalıklarla ilişkisi
Taşıma sistemi olarak eksozom kullanımı
Eksozomların kanserdeki rolü 4
5. SUNUM BAŞLIKLARI
Giriş (hücreler arası iletişim)
Eksozom nedir?
Eksozomların görevleri
Eksozom oluşumu
Eksozomun içeriği
Eksozom izolasyonu
Hedef hücreye nasıl alınırlar?
Eksozomların biyolojik fonksiyonları
Eksozomların hastalıklarla ilişkisi
Taşıma sistemi olarak eksozom kullanımı
Eksozomların kanserdeki rolü 5
6. SUNUM BAŞLIKLARI
Giriş (hücreler arası iletişim)
Eksozom nedir?
Eksozomların görevleri
Eksozom oluşumu
Eksozomun içeriği
Eksozom izolasyonu
Hedef hücreye nasıl alınırlar?
Eksozomların biyolojik fonksiyonları
Eksozomların hastalıklarla ilişkisi
Taşıma sistemi olarak eksozom kullanımı
Eksozomların kanserdeki rolü 6
7. SUNUM BAŞLIKLARI
Giriş (hücreler arası iletişim)
Eksozom nedir?
Eksozomların görevleri
Eksozom oluşumu
Eksozomun içeriği
Eksozom izolasyonu
Hedef hücreye nasıl alınırlar?
Eksozomların biyolojik fonksiyonları
Eksozomların hastalıklarla ilişkisi
Taşıma sistemi olarak eksozom kullanımı
Eksozomların kanserdeki rolü 7
8. SUNUM BAŞLIKLARI
Giriş (hücreler arası iletişim)
Eksozom nedir?
Eksozomların görevleri
Eksozom oluşumu
Eksozomun içeriği
Eksozom izolasyonu
Hedef hücreye nasıl alınırlar?
Eksozomların biyolojik fonksiyonları
Eksozomların hastalıklarla ilişkisi
Taşıma sistemi olarak eksozom kullanımı
Eksozomların kanserdeki rolü 8
9. SUNUM BAŞLIKLARI
Giriş (hücreler arası iletişim)
Eksozom nedir?
Eksozomların görevleri
Eksozom oluşumu
Eksozomun içeriği
Eksozom izolasyonu
Hedef hücreye nasıl alınırlar?
Eksozomların biyolojik fonksiyonları
Eksozomların hastalıklarla ilişkisi
Taşıma sistemi olarak eksozom kullanımı
Eksozomların kanserdeki rolü 9
10. SUNUM BAŞLIKLARI
Giriş (hücreler arası iletişim)
Eksozom nedir?
Eksozomların görevleri
Eksozom oluşumu
Eksozomun içeriği
Eksozom izolasyonu
Hedef hücreye nasıl alınırlar?
Eksozomların biyolojik fonksiyonları
Eksozomların hastalıklarla ilişkisi
Taşıma sistemi olarak eksozom kullanımı
Eksozomların kanserdeki rolü 10
11. SUNUM BAŞLIKLARI
Giriş (hücreler arası iletişim)
Eksozom nedir?
Eksozomların görevleri
Eksozom oluşumu
Eksozomun içeriği
Eksozom izolasyonu
Hedef hücreye nasıl alınırlar?
Eksozomların biyolojik fonksiyonları
Eksozomların hastalıklarla ilişkisi
Taşıma sistemi olarak eksozom kullanımı
Eksozomların kanserdeki rolü 11
12. SUNUM BAŞLIKLARI
Giriş (hücreler arası iletişim)
Eksozom nedir?
Eksozomların görevleri
Eksozom oluşumu
Eksozomun içeriği
Eksozom izolasyonu
Hedef hücreye nasıl alınırlar?
Eksozomların biyolojik fonksiyonları
Eksozomların hastalıklarla ilişkisi
Taşıma sistemi olarak eksozom kullanımı
Eksozomların kanserdeki rolü 12
13. SUNUM BAŞLIKLARI
Giriş (hücreler arası iletişim)
Eksozom nedir?
Eksozomların görevleri
Eksozom oluşumu
Eksozomun içeriği
Eksozom izolasyonu
Hedef hücreye nasıl alınırlar?
Eksozomların biyolojik fonksiyonları
Eksozomların hastalıklarla ilişkisi
Taşıma sistemi olarak eksozom kullanımı
Eksozomların kanserdeki rolü 13
15. HÜCRELER ARASI İLETİŞİM
Hücre gelişimi ve hemeostas için önemli
-Lokal
Lokal düzenleyiciler denilen kimyasal moleküller
(Örneğin: büyüme faktörleri ve nörotransmitter
maddeler) en yakındaki hücrelere mesaj iletisi sağlar.
Direk iletim sağlanır. (gap junction)
-Uzak iletişim
Hormonlar
Extracellular vesicles (EVs) : protein, lipid, reseptör
gibi maddeler taşınır.
15
Giriş (hücreler arası iletişim)
17. embrane
18
APOPTOTİK HÜCRELER
Giriş (hücreler arası iletişim)
50-5000 nm
Normal hücrelerin
ve kanser hücrelerinin ölümlerinde temel bir
ölüm mekanizması olan apoptozis sonucu oluşan
hücre içeriği membrana yakın bölgelerde
yoğunlaşarak tomurcuklanır
ve veziküller meydana getirerek apoptozomlar
adını alırlar.
18. 19
MİKROVEZİKÜLLER
Giriş (hücreler arası iletişim)
50 İla 1000 nm boyutlarında, protein
ve lipid içeriğe sahip EV’lerdir .
Doğrudan plazma membranından
tomurcuklanarak hücre dışına salgılanırlar.
20. Diğer EV’lerden ayıran en önemli
özellikleri,
-kendilerine özgü biyogenez yolakları,
-lipid kompozisyonları ve
-taşıdıkları kargo içerikleridir.
40-100 nm
22
EKSOZOMLAR
Giriş (hücreler arası iletişim)
Hücre membranından dolaylı olarak
orjinlenen ve EV’lerin bilinen en küçük
alt grubunu
meydana getiren biyoaktif keseciklerdir
21. HANGİ HÜCRELERDEN SALGILANIR?
B ve T hücreleri,
eritrositler ,
trombositler,
lenfositler,
dendritik hücreler,
fibroblastlar,
endotelyal hücreler,
epitelyal hücreler,
mezenkimal kök hücreler,
mast hücreleri,
astrositler,
retinositler,
kanser hücreleri gibi vücutta bulunan bütün hücrelerden
salgılanabilir.
23
Eksozom Nedir?
22. EKSOZOMLAR
Kanda,
idrarda,
tükrükte
amniyotik sıvıda,
BOS,
eklem sıvısında,
nasal salgılarda,
anne sütünde,
serum ve plazma dahil, bütün vücut sıvılarında
bulunurlar.
24
Eksozom Nedir?
23. GÖREVLERI NELERDIR?
1970 Rose Johnstone ve ark. 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.
hücreler arası iletişim,
sinyal iletimi,
genetik materyal transferi
ve immünolojik yanıtın
düzenlenmesi gibi birçok
biyolojik aktivitede önemli rol
almaktadır.
Tamer Kahraman, Gözde Güçlüler, İhsan Gürsel Eksozomlar: Tanı ve Tedavide Kullanılabilen Doğal Nanokesecik Adayları Turk J Immunol
2014;2(2):34-40
25
Eksozomların görevleri
27. Ezgi Ersöz E, Can O, Uzunoğlu S., Eksozomların Kanserdeki Rolü, 2016; 2(5): 144-152.
29
Eksozom oluşumu
EKSOZOM OLUŞUMU
ILV, tetraspanin proteinlerinden oluşur.
ILV yüzeyinde ESCRT proteinleri var.
ESCRT-0 ubiquitin proteinlerinin birikmesine, kargonun kümelenmesini sağlar.
ESCRT-1 ve ESCRT-2 membran tomurcuklanması
ESCRT-3 tomurcuklanan membranın ayrılmasını sağlar.
Alix: ESCRT-1,2 ve 3 komplekslerini bağlamada görev alır.
TSG 101, ESCRT-1 komponentidir. Kargo proteinlerle komplex oluşturarak,
ESCRT-2’nin aktifleşmesini sağlar.
35. Diferansiyel santrifüj
Monoklonal antikor ilişkili metod
Ultrafiltrasyon
High Performance Liquid Chromatography (HPLC)
Diğer teknikler
39
Eksozom izolasyonu
EKSOZOM İZOLASYON TEKNİKLERİ
36. DIFERANSIYEL SANTRIFÜJ TEKNIĞI
Kültür ortamındaki büyük hücreler ve hücre
kalıntıları santrifüj ile ayrılır.
Saf eksozom eldesi için uygun değil.
Hücre kültür ortamındaki hücresel protein kalıntıları
da içerir.
Zaman açısından (-)
Özel ekipman gerekli
40
Eksozom izolasyonu
37. MONOKLONAL ANTIKOR ILIŞKILI METOD
Bu metodda, eksozom ilişkili antijenlere (Rab5, CD
molekülleri, epitelial hücre adhezyon molekülü-
EpCAM) karşı antikorlar kullanılır.
Farklı ortam koşullarında bu antikorlar
immobilizedir.
Manyetik boncuk,kramatografik matrix ve
mikrofluidik araçlarla kombine edilerek
ayrıştırılabilir.
Antijen taşıyan eksozom olmayan veziküller de
antikorlara bağlanır. Bu da eksozom extractlarının
saflığını azaltır.
41
Eksozom izolasyonu
38. ULTRAFİLTRASYON
Boyut farklılıklarına göre izolasyon
Ultrasantrifüje göre daha az süre
Özel ekipman gereksinimi yok
42
Eksozom izolasyonu
o Boyuta göre izolasyon
o Yüksek saflıkta eksozom oluşumu sağlar
o Pahalı ekipman ihtiyacı
HPLC
39. DIĞER YÖNTEMLER
Flow sitometri,
Nanoparçacık izleme analizi
(Nanoparticle tracking analyses-NTA)
Dinamik ışık saçılımı metodu
(Dynamic light scattering-DLS)
Western blot
Mass spectrometry
43
41. EKSOZOMLARIN HEDEF HÜCREYE ALINMASI
a) Reseptör-ligand etkileşimi.
b) eksozomun hedef hücre membranı ile füzyonu sonucu
kargonun doğrudan içeri alınması.
c) fagositoz (aktin-sitoiskelet ve fosfatidilinositol-3-kinaz etkileşimiyle).
45
Hedef hücreye alınımı
Ezgi Ersöz E, Can O, Uzunoğlu S., Eksozomların Kanserdeki Rolü, 2016; 2(5): 144-152.
43. EKSOZOMLARIN GÖREVLERİ
Orjin aldıkları hücreye göre farklı fonksiyonları
vardır.
Hücreler arası iletişim
Fizyolojik cevabı tetiklemek
Eritrosit olgunlaşması
İmmün cevapta antijen sunumu
Pıhtılaşma
İnflamasyon
Anjiogenez
İstenmeyen proteinlerin ve RNA’nın eliminasyonu
47
Görevleri
44. ANTİJEN SUNAN HÜCRELERDEN
SALINAN EKSOZOMLAR
Hücre yüzeyinde MHC (major histocompatibility cells)
class I ve class II moleküllerinin salınımı eksprese
eder.
CD8+ ve CD4+ T hücrelerini aktive ederek immün
cevabı aktive ederler.
48
Görevleri
47. Glioblastoma hücreleri mRNA, miRNA ve
angionenic proteinlerini eksozomlar ile
mikrovasküler endotel hücrelere iletir.
Bu da anjiogenezi stimüle eder.
51
GLİOBLASTOMA HÜCRELERİNDEN
SALINAN EKSOZOMLAR:
Görevleri
49. Eksozomlar mRNA ve proteinleri (kRAS viral
onkogene protein ve c-Met oncoprotein) hedef
hücreye transferi yaparak pro-tümoral çevreyi
indüklerler. Angiogenezi, trombosis ve tümör hücre
proliferasyonunu artırır.
53
Eksozomların Hastalıklarla İlişkisi
Kanserde;
50. Sağlıksız hücrelerdeki missing proteinleri yakındaki
hücrelere taşıyarak hastalığın hücreden hücreye
taşınmasına neden olurlar.
MI, HIV, gibi diğer hastalıklarda da ilişkileri vardır.
54
Eksozomların Hastalıklarla İlişkisi
Parkinson Hastalığında;
51. HEM TERAPÖTIK HEM DIAGNOSTIK
Tümör saptamada kullanılır
Prostat
Meme
Over kanserlerinde
İnfeksiyöz hastalıklarda, enfeksiyon saptanmasında kullanılır.
Enfekte RNA ve proteinleri taşıdıkları için
Büyüme faktörü, protein, miRNA, mRNA, non-coding RNA, lipid salınımı
yaparak doku rejenerasyonunu indükledikleri
gözlenmiş.
Örn: MI’da ve böbrek zedelenmesinde kök hücre ve endotelyal progenitör
hücreden türeyen eksozomların kardiyak dokuyu yenileme ve
neovaskülarizasyon yeteneklerinin olduğu gözlenmiştir.
55
53. İLAÇ TAŞIMA SİSTEMİ OLARAK
EKSOZOMLAR
En çok tercih edilen sistemler
Lipozomlar
Fosfolipid membrana sahip sentetik veziküllerdir.
Polimerik nanopartiküller
İlaç moleküllerinin sıkıştırılması, kapsüllenmesi ile
oluşan sistemlerdir.
Bu sistemler anti-kanser ilaçları, anti-fungal ilaçlar, ve
analjezikler gibi ilaç moleküllerinin taşınması için
kullanılırlar. Fakat ideal bir lipozomun konakçı immün
sistemde uzun süreli stabil ve toksisite olmadan
kalabilme yeteneği belirsizdir.???
Polimerik nanopartiküllerin stabilitesi lipozomlardan daha
iyi fakat onların da biyouyumluluğu ve uzun süreli
güvenilirliği şüphelidir. 57
İlaç taşıma sistemi olarak eksozomlar
54. Eksozom ve eksozom mimetikler
Uzun süreli dolaşım yetenekleri
Hedef hücrede intrinsik yetenekleri
Biyouyumlu
Minimal veya non-toksik
58
İlaç taşıma sistemi olarak eksozomlar
İLAÇ TAŞIMA SİSTEMİ OLARAK
EKSOZOMLAR
56. EKSOZOMAL ZERDEÇALIN ETKİNLİĞİ
(İN VİTRO)
Makrofaj + zerdeçal enflamatuar sitokin üretimi
(IL-6, IL-8, TNFα)
Makrofaj + eksozomal zerdeçal DAHA AZ
enflamatuar sitokin üretimi
(IL-6, IL-8, TNFα)
DAHA FAZLA
ANTİ İNFLAMATUAR
AKTİVİTE
60
İlaç taşıma sistemi olarak eksozomlar
57. İn vivo (LPS-lipopolisakkarit induced septic shock animal
model)
Fare + zerdeçal sağ kalım
Fare + eksozomal zerdeçal sağ kalım
daha fazla
CD11b+Gr-1+ hücrelerinin*
sayısında azalma
*Akut akciğer inflamasyonuna neden olan LPS induces septic şoka
cevap olarak sayısı artar.
61
İlaç taşıma sistemi olarak eksozomlar
EKSOZOMAL ZERDEÇALIN ETKİNLİĞİ
(İN VİVO)
58. BBB GEÇİŞİ
SSS ilaçlarının %98’i BBB geçemez.
Nanoformulasyonlar la desteklenir.
Nano-toksisite ve MPS (mononuclear phagocyte
system) nedeniyle hızlı ilaç atılımı
Komplikasyonları önlemek için PEG
(polyethleneglycol), MPS’nin ilaç alımını azaltmak
için kullanılmış fakat bu da hedef hücre ile iletişimi
ve sonuçta beyinde ilaç dağılımı azalmış.
62
İlaç taşıma sistemi olarak eksozomlar
59. EKSOZOMLAR VS. BBB
Eksozomlar BBB’yi geçmeye uygun vücudun kendi
hücreleri
MPS’nin ilaç atılımını azaltarak BBB’den ilaç
taşınmasını sağlayan moleküllerdir.
63
İlaç taşıma sistemi olarak eksozomlar
MPS: mononuclear phagocyte system
60. PROTEİNLER İÇİN TAŞIMA SİSTEMİ
OLARAK EKSOZOM KULLANIMI
Parkinson Hastalığında;
Antioksidan enzimlerin düzeyi azdır. (ex: Catalase,
superoxide dismutase)
Bu enzimler nörodejenerasyonu inhibe eder,
oksidatif stesi önler.
Catalase 1 milyon serbest radikali deaktive edebilir.
Catalase enziminin BBB geçisi zordur.
Eksozom + antioksidan protein (catalase) BBB Parkinson
Hastalığı
64
İlaç taşıma sistemi olarak eksozomlar
61. NÜKLEİK ASİTLER İÇİN TAŞIMA SİSTEMİ
OLARAK EKSOZOM KULLANIMI
Eksozomlar hedef hücrelere DNA, RNA
taşınmasına yardımcı olurlar.
Patojenik ve biyolojik proseste genetik değişiklikleri
indüklerler.
Gen terapisi
65
İlaç taşıma sistemi olarak eksozomlar
62. AVANTAJLARI NELERDİR?
Diğer ilaç taşıyıcı nanopartiküllerle
karşılaştırıldığında Eksozomları ilaç taşıma ajanı
olarak kullanmak önemli avantajlar sağlar.
Çünkü
İçerikleri vücudun kendi hücrelerinin kompozisyonuna
benzer yapıdadır. Bu nedenle immunojenik değildir.
Yani bağışıklık oluşturmaz.
68
64. EKSOZOMLARIN KANSERDEKİ ROLÜ
Eksozomlar, fizyolojik koşullarda sağlıklı
hücrelerden salgılandıkları gibi kanser hücreleri
ve tümör ilişkili stromal hücreler tarafından da
salgılanır.
70
65. EKSOZOMLARIN KANSERDEKİ ROLÜ
71
Azmi AS, Exosomes in cancer development, metastasis, and drug resistance: a comprehensive review. 2013
a) Tümör ilişkili fibroblast
aktivasyonu
b) Eksozom aracılı
anjiogenez ve
metastaz oluşumu
c) Epitelyal-mezenkimal
dönüşüm
d) İmmün yanıttan kaçış
e) Eksozom aracılı
miRNA sinyalinin
tümör ilerlemesine
katkısı
.
66. ÖZETLE
Eksozomlar, kanser dahil birçok hastalığın tanı ve
tedavisinde potansiyel belirteçler olma özelliği taşır.
Taşıdıkları kargo içeriklerinin (özellikle mRNA ve
miRNA içeriği) hastalıkların tanısında önemli bir avantaj
olacağı düşünülmektedir.
Eksozomlar salgılandıkları hücrelerin membran ve
sitoplazmik özelliklerini karakteristik olarak taşırlar.
Eksozomların ultra-santrifüj ve izolasyon kitleri
yardımıyla vücuttaki bütün sıvılardan elde edilebilir
olması, birçok hastalık için tanı aşamasını kolaylaştırıcı
nitelikte belirteç eksenli araştırmaların yapılmasına yol
açmıştır.
77
Editor's Notes
Terapötik ilaç taşıyıcıları ve biyolojik membranlardan dağıtım araçları olarak eksozomlar
Şimdiki perspektifleri ve gelecekteki zorluklar
Hücreler arası iletişim hücre gelişimi ve çok hücreli organizmalarda hemeostazın devamlılığı için çok önemlidir.
Bu iletişim ya lokalize yolla olur ya da uzak iletişim ile olur
Lokal iletişime örnek gap junctionlar hücre sitoplazması ile diğer hücre stoplazması arasındaki iletişimdir.
Uzak iletişim de bazı moleküller yardımıyla olur mesela hormonlar
Bir diğer uzak iletişim yolakları
Ekstrasellüler veziküller yardımıyla olur.
Bunlar membran bağımlı yapılardır.
lİpid, protein, reseptör ve efektör moleküller gibi farklı molekülleri taşırlar.
3tip ekstrasellüler vezikül vardır.
Apoptotik hücler 50 ila 5000 nm boyutundadır ve DNA, RNA ve histon proteinleri gibi hücresel içeriklere sahiptir. Apoptoz sırasında apopototik hücreler makrofajlara içeriklerini sunarlar bu da hücreyi tamamen sarar.
Diğer bir ekstracellüler vezikül mikroköpükçüklerdir.
Plazma membranından tomurcuklanma ile oluşur. 50-1000 nm boyutundadır. Özel proteinler ve lipidleri alıcı hücreye taşır.
histon proteinleri, dna;nın negatif yüklü kısımlarına bağlanarak faaliyet gösteren ve yüksek oranda temel aminoasitleri (arginin ve lizin) içeren bazik, artı yüklü, küçük proteinlerdir. dna bu proteinlere sarılıp dönüm yapar. bunlar ise oktomer bir yapı oluştururlar.
dna'mızın paketlenip korunmasında oldukça önemli işler çeviriyorlar. h1,h2a,h2b,h3 ve h4 olmak üzere 5 çeşitler.
apoptozisde apoptotik hücre veya cisimcikler komşu hücreler veya makrofajlar tarafından fagosite edilir.
BUDDİNG: TOMURCUKLANMA
BLEBBNG
Apoptotik hücre ayrıntılı anlat
Mikrovesikül ayrıntılı yaz
Eksozomlar, plazma membranından içe doğru
tomurcuklanma ile oluşan erken endozomun
farklılaşmasıyla meydana gelir. Erken endozomlar kendi
içlerine doğru tomurcuklanarak çok sayıda intralüminal
vezikülleri (İLV) meydana getirir. Bu İLV
içeren erken endozomlar, multivesiküler endozom
(MVE)/ multiveziküler cisimcik (MVC)/ geç endozom
olarak adlandırılır. MVC’ler içeriklerine, hedeflerine göre
farklı son ürünlere dönüşür. Erken endozomun MVC (geç
endozom) haline geçtikten sonra, trans-golgi ağı
üzerinden MVC’ ler, lizozoma gidip ortadan
kaldırılabilir. Veya plazma membranına giderek
ekzositoz ile eksozom adını alıp hücre dışına
salgılanabilir.
Eksozomlar, plazma membranından içe doğru
tomurcuklanma ile oluşan erken endozomun
farklılaşmasıyla meydana gelir. Erken endozomlar kendi
içlerine doğru tomurcuklanarak çok sayıda intralüminal
vezikülleri (İLV) meydana getirir. CD9 ve CD63 gibi
tetraspaninler, İLV’in oluşmasında rol oynarlar. Bu İLV
içeren erken endozomlar, multivesiküler endozom
(MVE)/ multiveziküler cisimcik (MVC)/ geç endozom
olarak adlandırılır. MVC’ler içeriklerine, hedeflerine göre
farklı son ürünlere dönüşür. Erken endozomun MVC (geç
endozom) haline geçtikten sonra, trans-golgi ağı
üzerinden MVC’ ler, lizozoma gidip ortadan
kaldırılabilir. Veya plazma membranına giderek
ekzositoz ile eksozom adını alıp hücre dışına
salgılanabilir.
Eksozomların oluşumu ve hücreden salınımı. a) eksozomlar
hücre membranından orjinlenen endozomun farklılaşmasıyla oluşur.
Erken endozomlar, geri dönüşüm, bozulma ve ekzositoz için gerekli
kargoları taşıyan endositik veziküller ile birleşir. Erken endozomlar içe
doğru tomurcuklanarak intralüminal vezkülleri meydana getirir ve geç
endozomlar/ multiveziküler cisimcikler (MVC) adını alır. Geç
endozomlar plazma membranı ile füzyon yaparak içerisindeki
intralüminal vezikülleri hücre dışına salar ve bunlar eksozom olarak
adlandırılır. b) intralüminal veziküller, erken endozom membranlarında
bulunan tetrasipanin proteinleri CD9 ve CD63 ile meydana gelir.
Taşınım için gerekli endosomal ayırma kompleks (ESCRT) proteinleri
olan, membrana tomurcuklanmasında ESCRT I ve II, tomurcuklanma
işleminin tamamlanmasında ESCRT III rol oynar. Alix ise ESCRT I-II
ve ESCRT III kompleksini bağlamada iş görür.
Plazma membranından dolaylı olarak oluşan eksozomlar, hedef aldığı hücreler tarafından tanınabilmek için kendi membranlarında serin membran lipidleri, kolesterol, sfingolipid, gliserofosfolipid, sifingomyelin, seramid gibi membran lipidleri de taşırlar. Ayrıca köken aldığı hücrenin plazma membranında bulunan özgün proteinler, intralüminal proteinler, transmembran proteinler, tetraspaninler ve reseptör moleküllerini de üzerlerinde taşırlar. Bu sayede diğer hücreler tarafından tanınmaları ve hücre içine alınmaları kolaylaşır
Taşıdıkları kargoları salgılanma amacına ve orjinlendikleri hücrelerin içeriklerine göre farklılık göstermektedir. Protein kargo olarak; integrinler, immünoglobulinler, birçok adezyon proteinleri (adezyon molekülü-1, CD146, CD9, milk-fat-globule EGF-factor VIII (MFG-E8), CD18, CD11a, CD11b, CD11c, CD166 ve LFA-3/CD58), sitoiskelet proteinleri (tubulin, aktin), ESCRT (taşınım için gerekli endosomal ayırma kompleks proteinleri), eksozom biyogenezine katılan ve aynı zamanda belirteç olarak iş gören Alix, Tgs101, seramid ve tetraspannin ailesi, ısı-şok proteinleri (hsp70, hsp90), endozomal vesikül trafiğinde görevli CD9, CD81 ve CD63, GTPaz alt grubundan Rab ailesi, füzyon olaylarını ve sitoiskeleti düzenleyen Anneksin ailesi (Annexin I, II, V ve VI) ve flattilin proteinlerini içerirler
Protein kargo olarak; integrinler,
immünoglobulinler, birçok adezyon proteinleri (adezyon
molekülü-1, CD146, CD9, milk-fat-globule EGF-factor
VIII (MFG-E8), CD18, CD11a, CD11b, CD11c, CD166
ve LFA-3/CD58), sitoiskelet proteinleri (tubulin, aktin),
ESCRT (taşınım için gerekli endosomal ayırma kompleks
proteinleri), eksozom biyogenezine katılan ve aynı
zamanda belirteç olarak iş gören Alix, Tgs101, seramid ve
tetraspannin ailesi, ısı-şok proteinleri (hsp70, hsp90),
endozomal vesikül trafiğinde görevli CD9, CD81 ve
CD63, GTPaz alt grubundan Rab ailesi, füzyon olaylarını
ve sitoiskeleti düzenleyen Anneksin ailesi (Annexin I, II,
V ve VI) ve flattilin proteinlerini içerirler
Antibodies against
exosome-associated antigens—such as cluster of differentiation
(CD) molecules CD63, CD81, CD82, CD9, epithelial cell adhesion molecule (EpCAM), and Ras-related protein (Rab5)—are
used for separation. non-exosomes vesicles that carry the antigens also bind to the
antibody, reducing the purity of the extracted exosomes
eksozom içeriğinin hücreye alınması üç şekilde
gerçekleşir
Reseptör etkileşimi ile hedef hücrenin plazma
membranındaki proteazlar, eksozom membran
proteinleriyle birleşir. Hücre yüzeyindeki hedef
reseptörlerin bağlandığı bölgelerdeki çözünebilir
ligandlar, serbest bırakılır. Eksozom içerisindeki kargo,
seçici geçirgen intrasellüler sinyaller ile lümen içerisine
alınır.
b) Doğrudan füzyonda, hedef hücrenin zarı ile eksozom
membranının doğrudan füzyonu sonucu eksozom
içerisindeki kargo sitoplazmaya alınır. Dendritik kökenli
eksozomlar, yüzeylerinde taşıdıkları CD9 tetraspaninler 5
aracılığıyla hedef hücre membranıyla doğrudan füzyon
yaparak taşıdıkları kargoyu hedef hücrenin
sitoplazmasına aktarırlar.
Eksozomlar orjinlendikleri hücre membranında bulunan
sitoiskelet proteinleri (aktin, tubulin, profilin, kofilin),
taşıdıkları metabolik enzimleri (GAPDH and pirüvat
kinaz) ve membran lipidleri (kolesterol, seramid,
sfingolipid) vasıtasıyla hedef hücre membranıyla
etkileşerek kargo iletimini gerçekleştirir
c) Fagositozda (internalizyon), aktin-sitoiskelet ve
fosfotidilinositol -3-kinaz bağımlı fagositoz ile eksozom
bütün olarak hücre içerisine alınır. Hücre içerisindeki
mekanizmalar yardımıyla eksozomun taşıdığı kargo,
sitoplazma içerisine dağılır
Kanser hücreleri eksozomlar sayesinde, immün sistemden
kaçabilmekte, immün hücreleri inhibe edebilmekte, tümör
mikro çevresinde anjiogenezi artırmakta, ilaç direnci
kazanmakta, invazyon ve metastaz yapma yetenekleri
elde etmektedirler.
Epitel-mezenkimal değişim (EMD), bir çok morfolojik ve biyokimyasal değişiklikler sonucu epitel hücrelerinin epitel özelliklerini kaybederek mezenkimal özellikler kazanmalarına sebep olan önemli bir gelişim sürecidir. EMD'nin sonucunda kompakt ve düzenli olan epitel hücreleri normal gelişim sürecinde organizmanın farklı kısımlarına göç ederek bu kısımlarda farklı dokuları oluşturabilmelerini olanaklı kılan daha az kompakt ve hareketli bir yapı kazanırlar. Birincil tümörlerin EMD geçiren epitel hücreleri istilaci ve göç edici özellikler kazandığından, EMD karsinogenez sırasındaki metastaz oluşumuna da katkı sağlamış olur. Patolojik ve normal EMD arasındaki moleküler ve hücresel benzerlikler nedeniyle, normal gelişim sırasında gerçekleşen EMD sürecini ve regülasyonu anlamak karsinogenezi daha iyi anlamamızı sağlayabilir.
Glioblastom: beyin tümörü Eksozomların tümör hipoksisi ve anjiogenez ile olan
ilişkisi, in-vitro çalışmalar ile gösterilmiştir.