Kryoprotektanlar ve gamet hücrelerinin dondurulmasında kryoprotektif etki

Abstract

Özet: Gamet hücrelerinin dondurulmasında kullanılan koruyucu maddeler (kryoprotektanlar) soğuk şoku ve donma esnasında gelişen diğer hasarlara karşı koruma sağlarlar. Kryoprotektanların hücrede toksik etkiye sahip olmaları, bu maddeler üzerindeki çalışmaları yoğunlaştırmış, ortama katılan eksternal kryoprotektanlarla, toksik etkimeler azaltılmaya çalışılmıştır. Kryoprotektanların optimum katım oranları türe özgü olmakta ve bazı hücre membran parametrelerinin bilinmesini gerektirmektedir. Dondurulançözdürülen hücrelerin fizyolojik ve fonksiyonel özelliklerinin anlaşılması ile kryobiyolojik çalışmalarda gelişme sağlanmıştır.Anahtar sözcükler: Gamet hücresi, kryoprezervation, kryoprotektan, kryoprotektif etki. Cryoprotectants and cryoprotective effect in cryopreservation of gamete cellsSummary: Cryoprotectants used in freezing of gamete cells provide protection from cold shock and the other damages during freezing. Due to toxic effects of cryoprotectants, studies about them have been concentrated on it, and toxic effects have been tried to reduce by external cryoprotectants added. Optimum adding rates of cryoprotectants become peculiar to species and require determination of some parameters of cell membrane. Determinating of physiological and functional traits in cryopreserved-thawed cells have provided progress in cryobiological studies.Key words: Cryopreservation, cryoprotectant, cryoprotective effect, gamet cell. GirişBilimsel ve modern anlamda canlı hücre dondurma çalışmaları, 1949 yılında Polge ve arkadaşlarının gliserolün kryoprotektan (soğuk şokuna karşı koruma sağlayıcı) özelliğini bulmasından sonra başlamış, ilk dondurulan hücre spermatozoon olmuştur. Bu anlamda, kryobiyoloji hücre, doku, organ ve organizmaların dondurulmasını inceleyen bilim dalı olarak önemini artırmış ve dondurulan-çözdürülen hücrenin fizyolojik-fonksiyonel özelliklerinin daha iyi anlaşılması, kryobiyolojiyi yönlendirmiştir (23, 36).Spermatozoondaki membransel yapılar (plazma membranı, dış akrozomal membran ve mitokondri membranı) ile oosit-embriyo membranı, donma/çözünme işlemine karşı son derece duyarlıdır. Membran yapıları akıcı mozaik tarzında düzenlenmiş protein, glikoprotein ve glikolipitlerle bezeli iki sıralı fosfolipit katmanından oluşmuştur. Bu yapıların termodinamik özellikte ve yüz-de 65-70 oranında doymamış fosfolipitlerden (yağ asidi) oluşması, membranların soğutulmalarının sonucu olarak irreversibl faz değişimine, sıvı fazdan jel fazına geçmesi-ne neden olmaktadır (46,47). Gelişen faz değişimi membran içi enzimlerinin kinetiğinde değişime yol aça-rak, çözüm sonu canlılığını azaltmaktadır. Bu değişimler sonrası oluşan stabilizasyonun bozulmasıyla da hücrede soğuk şoku gelişmekte, bu durum terminolojide soğutma zararı (cryoinjury) olarak adlandırılmaktadır. Ayrıca membranların doymamış fosfolipitlerce zengin olması, lipit peroksidasyonuna karşı duyarlılığı doğurmakta, hücrelerin kısa ya da uzun süreli saklanması sırasında hücresel zararı şekillendirmektedir (17,18,46). Oosit ve embriyodaki zarar ise, sitoplazmanın ve sitopl...