Şeker Metabolizmasının Beyni Hasardan Koruduğu Ortaya Çıktı
Araştırmacılar, sinir hücrelerinin hasara karşı direnme yeteneğinin doğrudan şekeri nasıl işlediklerine bağlı olduğunu keşfetti.
Bilim insanları, değişmiş glikoz metabolizmasının, hasar görmüş nöronlarda aksonların bütünlüğünü koruyan özel bir koruyucu programı harekete geçirebileceğini buldu.
SARM1 proteini “kendini imha eden enzim” olarak adlandırılır. Normal koşullar altında inaktiftir, ancak bir akson ciddi şekilde hasar gördüğünde veya enerji seviyeleri (şeker metabolizmasıyla ilişkili olarak) keskin bir şekilde düştüğünde, hücrenin hayatta kalması için gerekli olan NAD+ molekülünü hızla parçalamaya başlar.
Enerji rezervleri tükendiğinde, akson kelimenin tam anlamıyla parçalanır. Çalışma, şeker manipülasyonunun bu mekanizmayı “aldatmayı” ve hasar sensörlerini hızla yeniden kalibre etmeyi sağladığını açıklıyor.
Vücudumuzdaki çoğu hücrenin aksine, nöronların kendi kendini onarma yeteneği neredeyse yok denecek kadar azdır. Felç, yaralanma veya nörodejeneratif hastalıkların gelişmesinden sonra, hücrelerin uzun uzantıları olan aksonlar hızla bozulmaya başlar ve bu da beyin fonksiyonlarının geri dönüşü olmayan kaybına yol açar.
Ancak meyve sineği modelleri üzerinde yapılan deneyler, sinir sisteminin dayanıklılığının hücrelerin şekeri nasıl metabolize ettiğiyle yakından bağlantılı olduğunu göstermiştir.
Şeker metabolizmasının hücreye sadece enerji sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda hasar görmüş liflerin kaderini belirleyen bir iletken görevi gördüğü ortaya çıkmıştır. Çalışma, Molecular Metabolism dergisinde yayınlanmıştır .
Araştırmacılar ilginç bir paradoks gözlemlediler: Sağlıklı bir durumda şeker seviyesindeki azalma sinirlerin bütünlüğünü zayıflatırken, hücre zaten hasar görmüşse aynı süreç hayatta kalma modunu tetikliyor.
Baş araştırmacı Monica Dus şöyle açıklıyor : “Şeker metabolizmasının azalmasının sinir bütünlüğünü bozduğunu, ancak nöronlar zaten hasar görmüşse koruyucu bir programı harekete geçirebileceğini bulduk. Aksonlar yok edilmek yerine daha uzun süre hayatta kalıyor.”
Bu keşif, Alzheimer hastalığı sırasında beyinde meydana gelen süreçler hakkında soruları gündeme getiriyor; burada glikoz alımındaki değişiklikler sadece bir yan etki değil, hücrenin hayatta kalma mücadelesinde çok önemli bir faktör olabilir.
Sensör proteinlerinin ikili rolü
Çürüme sürecini düzenlemede iki protein önemli rol oynar: DLK ve SARM1. İlki, metabolik bozulmalara yanıt veren bir tür hasar sensörü görevi görür. İkincisi ise geleneksel olarak aksonların birincil “infazcısı” olarak kabul edilmiştir.
Ancak, belirli koşullar altında bu moleküllerin hücreyi kurtarmak için çalışabileceği ortaya çıkmıştır. Akson sağlam olduğunda, DLK aktivitesi SARM1’in yıkıcı gücünü dizginleyerek geçici bir koruyucu bariyer oluşturur. Bu, sinir liflerinin yapısını daha önce düşünüldüğünden çok daha uzun süre korumasını sağlar.
Ancak bu koruma sonsuza dek süremez. DLK proteini çok uzun süre aktif kalırsa, rolü tersine döner: dejenerasyonu hızlandırmaya başlar. Bilim insanları, bu mekanizmayı anlamanın beyin yaralanmalarının tedavisine yeni bakış açıları sunduğunu vurguluyor.
Amaç, vücudun zaten harekete geçirmeye çalıştığı doğal savunma sistemlerini güçlendirmektir. Çalışmanın yazarlarına göre, sır bu moleküler anahtarları yönetmekte ve savunma reaksiyonunun yıkıcı hale gelmesini önlemekte yatmaktadır.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Şeker Metabolizmasının Beyni Hasardan Koruduğu Ortaya Çıktı
Ya Kanser Alzheimer Hastalığı İçin Yeni Tedavilerin Anahtarıysa?