Ana sayfa 122. Sayı Nöronlar yaşam boyu yenileniyor

Nöronlar yaşam boyu yenileniyor

244
PAYLAŞ

Çeviren: Şule Dede

Cell dergisinde yayımlanan bir araştırmaya göre, insan beyninin kavrama ve hareketle ilgilenen bölgesi striyatumdaki belirli nöronlar yaşam boyunca yenileniyor. Önceden araştırmacılar, insan nöronlarının kemirgenler ve insan dışındaki primatlardan daha az yenilendiğini düşünüyorlardı. Şimdi ise, insanlarla diğer memelilerde nöronların beynin farklı bölgelerinde yenilendiği ortaya çıktı. Bu, öğrenme ve diğer üst seviyeli bilişsel süreçlerin kökenleri konusunda önemli sonuçlar doğurabilecek bir bulgu.

Araştırmacılardan biri, İsveç’te bulunan Karolinska Enstitüsü’nden nörobilimci Jonas Frisén. Frisén’e göre yeni nöronlar insan beyninin diğer bölümü ile bütünleşik halde ve başka hayvanlara kıyasla insanda, benzersiz bir nörogenez (hücre doğumu) dokusu mevcut. Kaliforniya Üniversitesi’nde gelişimsel nörobiyoloji alanında çalışan Arnold Kriegstein ise araştırmanın, striyatumda yetişkin nörogenezin gerçekleştiğinin açık bir göstergesi olduğunu belirtiyor ve ekliyor: “Bu bulgu, gelecekte bir gün, hasar görmüş beyni onarmak üzere bu hücrelerin bir biçimde kullanılabileceği düşüncesini yeniden gündeme getirdi. ”

Daha önce, insan dışındaki memelilerde beynin iki bölgesinde yetişkin nörogenezin gerçekleştiği gösterilmişti: Hafıza ile ilgili kısım olan hipokampusta ve koku duyusunu işleten burun soğanında. Nöronal progenitör hücreler, burun soğanında çalışmak üzere beynin subventriküler zon (SVZ) adı verilen kısmında meydana gelir. Ayrıca insanda nöroblastlar da SVZ’de üretilebilir fakat bu hücreler asla burun soğanı için çalışmaz. Frisén ve meslektaşlarının hipotezi ise, insanda SVZ’de üretilen nöroblastların burun soğanında çalışacaklarına, yakınlarındaki striyatum ile bütünleştikleri yönünde.

Koku alma duyusuna diğer pek çok memeliden daha az bağlı olduğumuzu ve onlara göre bu duyumuzun daha az geliştiğini, fakat bilişsel esneklik ve uyum gösterebilme konusunda da bizlerin çok daha gelişkin olduğunu vurgulayan Frisén, “Striyatumdaki yeni nöronların gelişkin olduğumuz işlevler için katkı yapıyor olma olasılığını dikkate almak cezbedici” diyor.

Frisén’in ekibi, striyatumdaki nöronların doğuştan mı geldiği yoksa yetişkinlikte mi ortaya çıktığını belirlemek için pek çok teknik kullandılar. Öncelikle, insan beynine dair yayımlanmış transkriptom analizleriyle birlikte ölüm sonrası beyinleri de incelediler. Bu incelemelerde işaretçi nöroblastlar, çeşitli yaşlardaki beyinlerin striyatumlarında olduğu kadar SVZ ve hipokampuslarında da arttılar. Ayrıca araştırmacılar nöronlar yaşlandıkça ortaya çıkan bir pigment olan lipofusin birikimini görmek için ölüm sonrası beyindeki nöronları incelediler. İşaretçi nöroblastlarda bu birikim ya çok azdı ya da yoktu, ki bu bulgu onların genç olduğunu kanıtlıyordu.

Araştırmacılar aynı zamanda hayatını kaybetmiş kanser hastalarının beyin dokularını analiz etti. Kanser hastalarına bazen, kötü hücreleri radyasyon terapisine duyarlı hale getirmek için, DNA içinde bütünleşen bir molekül olan iyodo-deoksiuridin (IdU) verilir. Araştırmacılar, striyatum ve hipokampus bölümlerinde IdU seviyesinin arttığını gözlemlediler. Bu bulgu, artışın gözlemlendiği beyin bölgelerindeki bazı hücrelerin kanser terapisi sırasında oluştuğunu gösterir.

Son olarak araştırmacılar, ölüm sonrası beyinleri, Karbon14 radyotarihleme yöntemiyle tarihlendirdiler. Genomik DNA ile bütünleşen 14C yoğunluğunu değerlendiren araştırmacılar, bir hücrenin doğum zamanını belirleyebiliyor. Çeşitli yaş aralıklarındaki beyinlerden alınan 14C bilgileri, striyatumda bulunan internöronların düzenli olarak yer değiştirdiklerini gösterdi. Bu durumun sadece bir istisnası vardı: Nörodejeneratif bir hastalık olan ve stratiyumu etkileyen Huntington hastalığının ileri seviyesindeki insanların beyinlerinde bu durum gözlemlenmedi. Bu beyinlerin striyatumlarında, yetişkinlikte şekillenmiş nöron sayısı çok azdı ya da hiç bulunmuyordu.

Kriegstein’e göre araştırmacılar, bir sonraki adımda diğer hayvanların striyatumundaki nöronal yenilenmeyi incelemeliler: “İnsan dışındaki primatların striyatumuna göz atmak önemli olacaktır, ki sanıyorum onlarda da benzer bir durum gözlenecektir. ” Eğer bulgular nöronal yenilenmenin sadece insan striyatumunda gerçekleştiğini gösterirse, bu araştırma, insan ve diğer türler arasındaki bilişsel farklılıkların açıklanmasında yardımcı olabilir.

Sonuç olarak Frisén ve meslektaşlarının bulguları, onarıcı tıp araştırmaları ve nörodejeneratif hastalıkların tedavisini etkileyebilir. Kriegstein, sadece internöron yerine, çok çeşitli hücrelerin üretilmesi için araştırmacıların SVZ kısmını manipüle edebileceklerini söylüyor. Belki bir gün SVZ’de üretilen progenitör nöronlar, farklı yönlere gitmeleri için uyarılarak beyindeki hasar ve bozulmalar onarılabilir. Frisén’in açıklamalarına göre, araştırmacılar şimdilik stratiyal internöronlara ve yetişkin nörogenezin beyin işlevlerinde oynayabileceği role ilişkin yenilenmiş bir anlayış arıyorlar. Johns Hopkins Üniversitesi’nden nörobilimci Hongjun Song’a göre ise bu, tüm alan için oldukça önemli bir çalışma olacak.