Beyinlerimiz, vücudumuzun geri kalanı gibi yaşlanır ve bu süreçte daha az yeni beyin hücresi üretir. Şimdi araştırmacılar, yaşa bağlı nöron üretimindeki tipik düşüşün nasıl yavaşlatılabileceğine dair kilit bir mekanizma keşfetti.

İlerleyen yaşlarda, olgun nöronlara dönüşen nöral kök hücreler (NSC’ler) daha “uyku” halinde bir duruma geçer – sanki uzun bir hizmet ömrünün ardından emekliye ayrılıyormuş gibi. Bu süreçte bilişsel gerileme de yavaş yavaş ortaya çıkar.

NSC aktivitesinin yaşla birlikte azalmasının başlıca nedenlerinden biri, DNA’nın uçlarındaki koruyucu kapaklar olan telomerlerde meydana gelen yıpranmadır. Hücre her bölündüğünde telomerler biraz daha kısalır; zamanla bu durum hücrelerin büyüme ve bölünme kapasitesini bozar ve artan hücre ölümüne yol açar.

Singapur Ulusal Üniversitesi’nden (NUS) bir ekip tarafından yürütülen bu son çalışma, yorgun düşen NSC’leri yeniden canlandırmanın bir yolunu bulmak amacıyla sürece dair mekanizmaları daha yakından inceledi.

NUS’tan kimyasal biyolog Derrick Sek Tong Ong, “Bozulmuş nöral kök hücre yenilenmesi uzun zamandır nörolojik yaşlanmayla ilişkilendiriliyor. Yetersiz nöral kök hücre yenilenmesi, öğrenme ve hafıza işlevlerini desteklemek için gerekli yeni hücrelerin oluşumunu engelliyor. Çalışmalar, kusurlu nöral kök hücre yenilenmesinin kısmen geri kazandırılabileceğini gösterse de, altta yatan mekanizmalar hâlâ yeterince anlaşılmış değil.” diyor.

DMTF1 Proteini Beyin Hücrelerini Yeniden Harekete Geçirebilir

Araştırmacılar, laboratuvarda insan NSC’leri üzerinde yapılan analizler ve fare modelleriyle yürütülen deneyler sayesinde, siklin D-bağlayıcı Myb-benzeri transkripsiyon faktörü 1 (DMTF1) adlı bir proteini öne çıkardı. DMTF1 gibi transkripsiyon faktörleri, DNA’ya bağlanarak genleri açıp kapatır.

DMTF1 yeni keşfedilmiş bir protein değil; ancak NSC’ler üzerindeki etkisi yeni ortaya kondu. Ekip, bu proteinin genç ve sağlıklı beyinlerde daha bol bulunduğunu ve hücrelerde DMTF1 seviyesinin artırılmasının NSC’lerin büyümesini ve bölünmesini teşvik ettiğini tespit etti. Bu da genç bir beyinle ilişkilendirilen doğal nöron üretiminin yeniden canlanmasına yardımcı olabilir.

Kısalmış telomerlerin DMTF1 seviyelerindeki azalmaya katkıda bulunduğu görülse de, hücrelerde DMTF1 miktarı yapay olarak artırıldığında telomer uzunluğu değişmedi. Yani bu transkripsiyon faktörü, telomer sorununu dolaylı bir yoldan aşabiliyor gibi görünüyor.

Özellikle DMTF1, Arid2 ve Ss18 adlı iki “yardımcı” geni aktive ediyor. Bu genler, nöronların oluştuğu biyolojik döngüyü yeniden başlatan diğer genleri devreye sokarak hücre büyümesini destekliyor.

Bu sürecin bu kadar temel bir düzeyde anlaşılması, ileride onu kontrol edebilmemizi mümkün kılabilir – belki de yaşa rağmen nöron büyümesini teşvik eden tedaviler yoluyla.

NUS’tan nörobilimci Liang Yajing, “Nöral kök hücre çoğalmasında DMTF1’in nörolojik yaşlanmada katkı sağlayabileceğini bulgularımız gösteriyor.” diyor.

Bu, kritik bir sürecin önemli bir keşfi olsa da aşırı iyimser olmamak gerekiyor: Çalışma laboratuvar deneylerine ve fare modellerine dayanıyor. Nöron üretiminin gerçekten artırılabileceğine dair öneriler, henüz insanlar üzerinde kanıtlanmış değil.

Bununla birlikte, mekanizma artık tanımlandığı için gelecekteki çalışmalar bu bulguların üzerine inşa edilebilir. DMTF1’in manipüle edilmesinin beyin yaşlanmasının bazı yönlerini tersine çevirip çeviremeyeceği henüz bilinmiyor.

Sonraki adımlar, DMTF1’in NSC aktivitesini yeniden kazandırmak için nasıl kullanılabileceğinin daha kapsamlı şekilde incelenmesini ve bunun öğrenme ile hafızada iyileşmelere yol açıp açmayacağının araştırılmasını içerebilir. Bu çalışmaların öncelikle hayvan modellerinde dikkatle yapılması gerekecek; çünkü DMTF1 hücre büyümesiyle bağlantılıdır ve aşırı çoğalma kanser tümörlerine yol açabilir.

Bu çalışma, beynin nasıl yaşlandığını ve bu yaşlanmanın bazı yönlerinin nasıl yavaşlatılabileceğini, durdurulabileceğini ya da tersine çevrilebileceğini araştıran giderek büyüyen literatüre ekleniyor.

Beslenme ve egzersizin yardımcı olduğu görülse de, yaşlanan beyin hücrelerini gençleştirecek tedaviler fikri hâlâ güçlü bir cazibeye sahip – ancak bu ihtimal şimdilik uzak görünüyor.

Yaşlanan bir beyin, bilişsel sorunlara, hastalıklara ve demansa daha yatkındır. Bu araştırma doğrudan bu hastalıklara odaklanmasa da, normal beyin yaşlanmasını anlamamıza katkı sağlayabilir.

“Olası mekanizmaları anlamak, yaşa bağlı bilişsel gerilemeyi incelemek için daha sağlam bir temel sunuyor,” diyor Ong.

Bu keşif, beyin yaşlanmasının kaçınılmaz olmadığına dair umut verse de, gerçek bir tedaviye dönüşmesi için daha uzun yıllar sürecek dikkatli ve kapsamlı araştırmalara ihtiyaç var.

Derleyen: Damla Şayan