Beynin onarma ekibi

Bilim adamları uzun zamandır aktif bir yaşam tarzının beyin sağlığını geliştirdiğine inanıyorlardı. Çalışmalar da bunu destekliyor: Fiziksel, zihinsel ve sosyal aktivite veya tabiri caizse "çevresel zenginleşme", öğrenmeyi ve hafızayı geliştiriyor; yaşlanma ve nörolojik rahatsızlıklara karşı koruyor. Yakın zamanda yapılan bir araştırma, çevresel zenginleşmenin hücresel seviyedeki bir yararını ileri sürüyor. Çevresel zenginleşme; yaşlanma, yaralanma veya multipl skleroz gibi rahatsızlıklardan dolayı kaybolabilen, aksonları veya sinir liflerini çevreleyen koruyucu bir yalıtım olan beyin miyelinini  onarıyor. Fakat öncelikle zenginleştirilen bir çevre, miyelin onarımını nasıl tetikliyor?

Cevap, "exosome'lar" adı verilen membrana sarılı paketlerin doğal şekildeki oluşumunu içermekte gözüküyor. Birtakım farklı hücre türleri, bu proteinlerin küçük keseciklerini ve genetik maddeyi vücut sıvılarına salıyorlar. Sağlık Ulusal Enstitüleri'nde nörobiyolog olan R.Douglas Fields, exosome'ların sinyal veren moleküllerle yüklü olarak "şişedeki mesajlar" gibi vücut aracılığıyla yayıldığını söylüyor; belirli hücreleri hedef alıyorlar ve onların davranışını değiştiriyorlar. Hayvanlar üzerindeki çalışmalarda exosome'lar, beyindeki çevresel zenginliğe sebep olan hücrelerin miyelin onarımına başlaması esnasında savunma hücreleri tarafından saklanmışlardır.

Araştırmacılar exosome'ların, hastalıkların teşhisinde biyo-gösterge olarak veya kanser ilaçlarını veya diğer tedavisel faktörleri ulaştırmada bir araç gibi kullanılabileceğini düşünüyorlar.  

Çevresel zenginleşme esnasında üretilen exosome'lar, "oligodendrositler" adlı miyelin yapan hücrelerin içerisini geliştirmede beyindeki gelişmemiş hücreleri bilgilendirip görünen genetik maddenin küçük parçaları olan mikro RNA'ları taşırlar. Chicago Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, exosome'ları sıçanların kanından aldılar ve onları yaşlanan hayvanlara verdiler. Ekibin Glia'ya Şubat ayında bildirdiğine göre, daha yaşlı olan sıçanların miyelin seviyeleri yüzde 62 arttı. Araştırmacılar olası tedaviler için rağbet ederek exosome'ların vücut dışında nasıl üretileceğini de keşfettiler. Chicago'da nöroloji profesörü olan Richard Kraig, ekibin savunma hücrelerini kemik iliğinden uyararak "Doğa ananın sunduğu çevresel zenginliği taklit edebildiğini" söylemiştir. 

Kraig’in ekibi şimdi, exosome'ları multipl skleroz hastalığında tedavi için nasıl ustalıkla kullanabileceklerini keşfediyor. Laboratuvar ürünü exosome'lar, multipl sklerozu uyarması amaçlanan örnek sıçan beyin dokusunda  miyelin üretimini canlandırdılar. Kraig ve çalışma arkadaşlarının yakın bir zamanda Journal of Neuroimmunology'ye  bildirdiğine göre exosome'lar, miyelin seviyelerini yüzde 77 normale döndürdüler.    

Nörobiyoloji doktora adayı olan ekip üyesi Aya Pusic, bir sonraki adımın hasta olan canlı hayvanlardaki savunma hücrelerinden toplanan exosome'ların etkili bir şekilde işleyip işlemediğini görmek olduğunu söylemiştir. Pusic, araştırmanın beş yıl içinde insan üzerinde yapılan denemelerde gelişim gösterebileceğini umduğunu söylemiştir.

Çeviren: Esin Tezer

Bu makale Scientific American Mart 2014 sayısı, sayfa 16'dan çevrilmiştir.