Ana sayfa Bilim Gündemi Yaralanma sonrası uyku süresi artışının moleküler mekanizması aydınlatıldı

Yaralanma sonrası uyku süresi artışının moleküler mekanizması aydınlatıldı

321

Eski bir deyişte uykunun en iyi ilaç olduğu söylenir. Araştırmacılar, gerçeğin de deyişle örtüştüğünü gösteriyor. Araştırmalara göre daha uzun uyku daha etkili bir iyileşme süreciyle ilişkili olabilir. Örneğin beyin herhangi bir yaralanma durumuna uykuyu uzatarak tepki verebiliyor olabilir. Peki, bu nasıl gerçekleşir? Beyin yaralanmayı nasıl fark eder, nasıl bilebilir? Yaralı, hasarlı dokulardan beyne gönderilen, menzili bu kadar uzun bir mesaj mı var?

Vücudumuzdaki mekanizmalar kimyasal süreçler üzerinden çalışır. Belirli moleküllerin varlığı veya yokluğu mekanizmaların çalışması, sinyal yolaklarının etkinliği için temeldir. Dolayısıyla yaralı bölgedeki kimyasal değişimler ve yaralı bölgeden gönderilen sinyaller bu mesajın iletilmesinde iş görüyor olabilirler.

Caenorhabditis elegans

Biliminsanlarından oluşan bir ekip, yaralanma ve uyku arasındaki ilişkiyi incelemek için bir araştırma başlattı. Araştırmacılar, uykunun incelenmesi için odaklanabilecekleri en basit yapılı hayvanın bir nematod (yuvarlak solucan) olan C. elegans olduğunu ifade ediyor. Araştırma grubunun yürütücüsü olan Prof. Bringmann, “C. elegans, temel biyolojik süreçleri ayrıntılı olarak keşfetmek için çok çeşitli moleküler biyoloji tekniklerinin kullanımına izin veren bir modeldir” diyor. Hakikaten Caenorhabditis elegans solucanı/kurdu, öğrenme ve hafıza, hücre ölümü ve genom kararlığı/kararsızlığı çalışmalarında sıkılıkla kullanılmaktadır. Son iki çalışma alanı yaşlanma süreçlerinin anlaşılması için oldukça önemli olduğundan, Caenorhabditis elegans’ın yaşlanma çalışmalarında da kullanılan bir model organizma olduğunu belirtmek gerekir.

Biliminsanları, ilk olarak solucanlarda uykuyu uzatma konusunda işlevli genleri araştırdı. Genler, hemen her mekanizmada etkili olduğu gibi uyku uzunluğunun ayarlanmasında da işlevli olabilirdi. Büyük ölçekli genetik taramanın ardından 4500’den fazla farklı genetik mutasyonu analiz etmeye koyuldular. Analiz sırasında fark ettikleri bir gen aktivitesi dikkatlerini çekti. Bu genin aktivitesinin artırılması, antimikrobiyal peptitlerin üretiminde önemli ölçüde bir artışa yol açıyordu. Antimikrobial peptitler, vücudun patojenlerle, yani hastalıklara neden olan organizmalarla ve maddelerle mücadele edebilmek için yaralı bölge içinde ürettiği doğal antibiyotiklerdir.

Antimikrobiyal peptitler yolları aşa aşa sinir sistemine ulaşıyor

Antimikrobiyal peptitlerin yaralardan sinir sistemine taşınabildiği keşfedildi.

Current Biology dergisinde yayınlanan çalışmada, antimikrobiyal peptitler ile uyku sinyali arasındaki ilişkinin araştırılması için immünologlar da ekibe katıldı. Ekip, solucanlarda ilgili genlerin anlatımını manipüle ederek, doğal antibiyotik üretimini durdurdular ve solucanların yaralı bölgelerindeki değişimi incelediler. Bu deneyin sonucunda antimikrobiyal peptit üretiminin durmadığını, peptitlerin yara içinde fazlaca bulunduğunu gözlemlediler. Söz konusu durum, antimikrobiyal peptit üretim sürecinin başka yolaklar aracılığıyla da teşvik edildiğinin göstergesiydi. Biliminsanları, antimikrobiyal peptit üretiminde işlevli olan 9 farklı genin aynı anda susturulması, gen anlatımlarının engellenmesi gerektiğini keşfetti. Prof. Bringmann, “Antimikrobiyal peptit üretmeyen solucanların yaralanma ardından çok daha az uyuduklarını gördük. Normalde solucanlar yaralanmaların ardından çok çabuk iyileşir. Ancak uyku kaybı, yaşamı tehdit edici olmayan yaralanmalardan sonra iyileşemeyen solucan sayısının artmasına neden oluyordu” açıklamalarında bulundu.

Araştırmacılar, yaralanmanın ardından yaralı bölgeden salınan antimikrobiyal peptitlerin bir haberci molekül gibi hareket ederek beyindeki ilgili reseptörleri aktifleştirdiğini gösterdi. Aktivasyon anahtar görevi görerek nöronları, yani sinir hücrelerini uykuyu artırmaya teşvik eden bir sürece yönlendiriyordu.

Prof. Bringmann, “Antimikrobiyal peptitlerin yerel bir hareketlilik içinde olduğu uzun zamandır biliniyordu. Ancak çalışmamız, peptitlerin yaralardan sinir sistemine taşınabildiğini gösterdi” diyor. Antimikrobiyal peptitler, onarım için uykuya olan ihtiyacı bildirmek amacıyla uzun yollar aşa aşa sinir sistemini uykuyu teşvik edecek şekilde uyarıyordu. Sonuçlar, yaralanmaların ardından iyileşme için uykunun önemli bir rolü olduğu fikrini güçlendirmektedir. Prof. Bringmann bir akıl yürütmeyle, çalışmaları kapsamında olmayan diğer canlılar için de çıkarım yapıyor: “Uyku hemen hemen tüm hayvanlarda meydana geldiği için, çalışmamızın sonuçları uykunun sadece C. elegans için değil, aynı zamanda diğer hayvanlarda, hatta insanda yaraların iyileştirmesinde ne kadar önemli olabileceğine işaret etmektedir.”

Kaynak: https://medicalxpress.com/news/2020-12-natural-antibiotics-wounds-survival-injury.html