Diyelim ki ateşiniz çıktı, ağrılar vücudunuzda kol geziyor; bir an önce kendinizi eve atmak istiyorsunuz. Çünkü o an yapmak istediğiniz tek bir şey var: uyumak. Nedenini hiç merak ettiniz mi? Belki de cevabı bildiğinizi, bu isteğin vücudunuzdaki enfeksiyondan kaynaklandığını düşünüyorsunuz. Yanlış. Cevap tam tersi doğrultuda, yani enfeksiyonda değil bağışıklık sisteminde yatıyor. Pennysylvania Üniversitesi Perelman Tıp Fakültesi araştırmacılarının 12.000 meyve sineği soyu üzerinde yürüttüğü geniş çaplı bir araştırma uyku ve bağışıklık sistemi arasındaki ilişkiyi somut zemine oturtmayı sonunda başardı. Bu zeminin adı nemuri, ya da araştırmacıların kısalttığı biçimiyle, nur geni.
nemuri bu çalışma kapsamında meyve sineklerinde analiz altına alınan 8.000’i aşkın gen arasında çok özel bir yer işgal ediyor. Çünkü bir yandan derin uykuyu tetiklerken diğer yandan mikropları öldürüyor. Nasıl mı? Bunun için önce uyku araştırmalarında nerede olduğumuzu birkaç cümleyle özetlemek gerekiyor. Zaten daha fazlasını yapmak zor, zira insan hayatının üçte birini kaplayacak kadar merkezi bir yerde durduğu halde uyku hakkında öğrenebildiklerimiz pek az. Sirkadiyen ritm de denen 24 saatlik biyolojik saat ile vücudun iç denge sistemi olarak nitelendirebileceğimiz homeostatik sistemin güdümü ve işbirliğiyle yürüyen bir mekanizma uyku. Her bir evresinde neler olup bittiği, beynin hangi bölgelerinin bu süreçte daha fazla rol oynadığı, bilişsel işlevlerin korunmasındaki önemi gibi çeşitli konularda epeyce bilgi sahibiyiz. Fakat kimi temel sorular hâlâ cevapsız.
Mesela neden uyuma ihtiyacı hissediyoruz? Yani bizi her gece yatağa götüren şey tam olarak ne? Science dergisinin 31 Ocak sayısında yer bulan araştırma işte bu soruya aranan cevapla başlamış. Aslında bu arayış da yeni değil; mekanizmanın çözümlenmesi aynı zamanda hangi moleküllerin, yani hangi gen ve proteinlerin uyku sürecinde etkili olduğunu bulmak anlamına geleceğinden, yıllar önce meyve sineklerinde uygulanacak çeşitli deney modelleri tasarlanmış ve kimi aday genlere ulaşılmış. Meyve sinekleri memelilere göre genetik manipülasyona uğratılması daha kolay canlılar olduklarından sinir sistemi araştırmalarında tercih ediliyor; diğer bir deyişle belli bir genin etkisini anlamak için bu canlının ilgili geni bir tür değişikliğe uğratılıp takibe alınıyor. Çalışmanın yürütücülerinden Amita Sehgal’in belirttiğine göre yıllar içinde söz konusu yöntemle ulaşılan aday genler daha çok bu hayvanların uyuması için “gerekli” olanlara işaret etmiş. Oysa mevcut çalışma ilk defa başka bir nicelikle, uykunun miktarıyla ilgili bir gene ışık tutuyor. Yani nemuri’ye… Kendisine Japonca’da “uyku” anlamına gelen bu ismin verilmesi de genin özel konumundan, uykuyu “tetikleyen” gen olmasından kaynaklanıyor.
Araştırmacılar nemuri’ye ulaşabilmek için tek tek her bir genin yetişkin meyve sineklerinde daha fazla sentezlenmesini sağlayıp etkilerini incelemişler. Neticede bu genin kodladığı proteinin normalden fazla salgılanması halinde hayvanların uyku miktarında bariz bir artış olduğunu görmüşler. Dahası genin yokluğunda (ya da susturulması halinde) uykularından daha kolay uyanır ya da uykuya aşırı ihtiyaç duydukları uykusuz bırakılma gibi hallerde buna yeterli cevabı veremez hale gelmişler. Diğer bir deyişle nemuri sadece uykunun miktarını değil derinliğini de artırmış. Her bir uyku evresini daha uzun süreyle deneyimleyen hayvanların uyandırılması güçleşmiş. Peki gerçekten kim ya da ne, bu nemuri? Cevap, genin protein kodlama sürecini tetikleyen iki etkenden birinde: İlkini artık tahmin edebiliriz, uykusuz kalmak, ikincisi ise onu asıl özel kılan tetikleyici, yani enfeksiyon! Çalışma kapsamında bakteriyle enfekte edilen hayvanlarda nemuri’nin daha fazla protein üretimi sağladığı, bu proteinin uyku sistemini etkileyen nöronlarla etkileşime geçerek uykunun miktarını ve derinliğini artırmanın yanı sıra enfeksiyona neden olan bakterileri öldürdüğü, bunun da hayvanlarda sağkalımı güçlendirdiği tespit edilmiş. Aslında bakteri öldürmek nemuri geninin asıl bilinen işlevi; yani kendisi, sinir sistemi dışındaki dokularda istilacılarla savaşan bir bağışıklık molekülünü üretmekten sorumlu. İstisnai olan beyindeki varlığı ve burada girdiği etkileşim. Tam da bu sebeple olsa gerek beyinde ilgili proteinin salgılandığı hücreler çok kısıtlı sayıda. Nöronlarla hangi mekanizma üzerinden haberleştiği ise henüz anlaşılabilmiş değil.
Meyve sineklerinin uyku ve uyanıklık halleri. Çalışmada hayvanların uyumamaları için sallayarak uyarma ya da kafein gibi uyarıcılara başvurulmuş.
Aynı genden insanlarda da bulunduğunu nereden biliyoruz diye soracak olursanız, elbette henüz işaret edilmiş belli bir hedef yok. Uykunun kaynağında beyinden salgılanan kimi moleküllerin olduğu hayvandan hayvana, hatta insandan hayvana aktarılan beyin omurilik sıvısının uykuyu tetikleyici etkisini gösteren deneylerle kanıtlanalı çok oluyor. Fakat şimdi elimizde çok daha somut bir aday var; üstelik aynı gen sınıfının memelilerde de bulunuyor olması hazırlıklarına çoktan başlanan fare modelleri için asıl kolaylaştırıcı olacak. Sonuçta kendimizi nemuri’nin kollarına şimdiden bırakmakta fayda var gibi duruyor…
Kaynak:
“To Sleep, Perchance to Heal: A Newly Discovered Gene Governs the Need for Slumber When Sick”, Penn Medicine News, 31 Ocak 2019.
