BEYİNDEKİ SORUNLU HÜCRELER
“Araştırmanın sonuçları, çocukluk başlangıçlı şizofreninin altında glial hücre işlev bozukluğunun olabileceğini gösteriyor” diyor Rochester Üniversitesi Tıp Merkezinden (URMC) nörolog Steve Goldman. Dönüşümsel Nörotıp Mer- kezi’nin müdür yardımcısı ve araştırmanın da başyazarı olan Goldman m makalesi Celi dergisinde yayımlandı. “Bu hücrelerin asıl görevini yerine getirememesi, yani sinir hücrelerinin sağlıklı ve verimli iletişim ağları oluşturmasına yardım etmemesi, hastalığın başlıca nedenlerinden biri olarak görülüyor” diyor araştırma.
Glia hücreleri beyinde bulunan önemli bir destek hücresi ailesi. Aynı zamanda, beynin birbirine bağlı ve karmaşık nöron ağının gelişiminde ve sürdürülmesinde önemli rol oynuyor.
Glianın başlıca iki türü var astrositler ve oligodendro- sitler. Astrositler beynin temel destek hücreleri. Oligo- dendrositler ise farklı sinir hücrelerini birbirine bağlayan aksonların etrafını, elektrik kablolarının etrafındaki izolasyon gibi saran miyelin adındaki yağlı dokuyu üretiyor. Bu iki hücrenin de kaynağı, glial progenitor hücre (GPC) adında bir başka hücre.
Astrositler beyinde birden çok işleve sahip. Gelişim sırasında astrositler beynin bazı bölgelerine yerleşiyor ve sinir hücreleri ağını kurmaya, organize etmeye yardımcı oluyor. Her bir astro- sit, bir nöronun aksonunun bir diğer nöronun dendriti- ne bağlandığı yer olan si- napslarla etkileşim kuran yüzlerce uzun lif üretiyor. Astrositler nöronların bir- birleriyle haberleşirken ‘etkinleşmesini” sağlayan glu- tamat ve potasyum akışım düzenleyerek, sinapslarda- ki nöronlar arası iletişimi de kolaylaştırıyor.
Cilt Hücrelerini Yeniden Programlamak Yeni araştırmada, araştırmacılar çocukluk başlan- gıçlı şizofreni hastalarından aldıkları cilt hücrelerini yeniden programlayarak, tıpkı embriyonik kök hücreler gibi vücuttaki herhangi bir hücre türüne dönüşebilen induced pluripotent kök hücreler (İPSC) elde ettiler. İlk defa Goldman’ın laboratuvarında geliştirilen bir işlem sayesinde ekip iPSCleri manipüle etti ve insan GPCsine dönüştürdü.
Fare Beynindeki İnsan Hücresi
Bir sonraki aşamada insan GPC’leri yeni doğmuş farelerin beynine yerleştirildi. Bu hücreler hayvanın kendi glia hücrelerine baskın gelerek, ortaya beyni hayvan nöronlarıyla insan GPC’sinden, oligodendro- sitlerinden ve astrositlerin- den oluşan fareler çıkardı.
Araştırmacılar şizofreni hastalarından elde edilen insan glia hücrelerinin büyük oranda işlev bozukluğuna sahip olduğunu gördüler. Oligodendrositlerin gelişimi gecikti ve hücreler, miyelin üreten hücreleri yeteri kadar oluşturamadılar. Bu da nöronlar arası sinyal iletiminin aksamasına yol açtı.
Astrositlerin gelişimi de benzer biçimde gecikmeliydi. Öyle ki, ihtiyaç duyulduğunda hücreler ortada yoktu, bu yüzden de nöronlar arası bağlantının oluşumunda kılavuzluk edemediler. Astrositler aynı zamanda doğru düzgün olgunlaşmadılar ve bu da etraflarındaki nöronların sinyal verme işlevlerini tümüyle destekleyemeyen, biçimsiz hücrelerin oluşmasına neden oldu.
URMC’nin Dönüşümsel Nörotıp Merkezinden ve araştırmanın ilk yazan olan Martha Windrem, ‘Astrositler tümüyle olgunlaşmadı ve lifleri normal bölgelerini doldurmadı. O yüzden bazı sinapslara kontrol sağladılar, bazılarına sağlayamadılar” dedi. “Dolayısıyla hayvanlardaki sinirsel ağlar senkronizasyonunu yitirdi ve eşgüdümsüz hale geldi.”
Araştırmacılar, hayvanları bir dizi davranışsal teste de tabi tuttular. Şizofreni teşhisi konmuş insanlardan gelen hücreleri taşıyan fareler, normal insanlardan gelen insan glial hücrelerinin yerleştirildiği farelere kıyasla daha korkak, kaygılı ve anti sosyaldi. Ayrıca bir dizi bilişsel kusur da sergiliyorlardı.
Araştırmanın yazarları, yeni araştırmanın bilim insanlarına hastalığın yeni tedavilerini keşfetmek için yol açtığım belirtiyor. Şizofreni insanlara özgü bir hastalık olduğundan, bugüne kadar bilim insanlarının hastalığı inceleme kapasiteleri sınırlıydı. Araştırmacıların geliştirdiği yeni hayvan modeli, şizofrenide ilaçların ve diğer tedavilerin test edilmesi sürecini hızlandırmakta kullanılabilir. Araştırma aynı zamanda glial gen ifadesinde görülen bir dizi kusurun, nöronlar arası iletişimi kesintiye uğratan kimyasal dengesizlikler yarattığım da ortaya çıkardı. Bu anormallikler yeni tedavilerin hedefi olabilir.