Bazı beyin hücreleri demansa nasıl direniyor? Bilim insanları yanıtı buldu

ABD'de gerçekleştirilen kapsamlı bir bilimsel araştırma, Alzheimer ve diğer demans türleriyle mücadelede beyin hücrelerinin gösterdiği doğal direncin nedenlerini gün yüzüne çıkardı. Araştırmacılar, insan kök hücrelerinden elde edilen nöronlar üzerinde yürüttükleri deneylerde, bazı beyin hücrelerinin toksik protein birikimlerine karşı beklenenden daha güçlü bir savunma mekanizmasına sahip olduğunu tespit etti. Bu bulgular, demans ve Alzheimer hastalığı gibi nörodejeneratif rahatsızlıkların tedavisinde yeni umutlar doğuruyor.

Beyin hücrelerinin demansa karşı direncinde anahtar rol: CRISPR tabanlı tarama

Çalışmada, UCLA Health ve UC San Francisco'dan bilim insanları, insan kök hücrelerinden türetilmiş nöronlarda tau proteini birikimini incelemek için CRISPR teknolojisini kullandı. CRISPR tabanlı gen taraması sayesinde, insan genomundaki neredeyse tüm genler sistematik olarak devre dışı bırakıldı ve her birinin toksik tau protein birikimine etkisi analiz edildi. Araştırmanın öne çıkan noktalarından biri, deneylerde "Alzheimer katlaması" olarak bilinen zararlı tau protein birikimine neden olan MAPT V337M mutasyonunu taşıyan gerçek insan nöronlarının kullanılması oldu. Bu sayede, elde edilen sonuçların insan hastalığıyla doğrudan ilişkili olduğu vurgulandı.

Bilim insanları, in vitro ortamda 20.000'den fazla geni tek tek devre dışı bırakarak, tau proteininin birikiminde rol oynayan 1.000'den fazla gen tespit etti. Özellikle CRL5SOCS4 adlı protein kompleksinin, tau proteinlerine moleküler bir işaret ekleyerek onları hücrelerin "çöp kutusu" olarak bilinen proteazomlara yönlendirdiği ve böylece zararlı birikimlerin önüne geçtiği belirlendi. Araştırmacılar, bu mekanizmanın beyin hücrelerinin demansa karşı direncinde kilit rol oynadığını ifade etti.

CRL5SOCS4 kompleksi ve mitokondriyal fonksiyonun önemi

Çalışmada öne çıkan bir diğer bulgu ise CRL5SOCS4 protein kompleksinin beyin hücrelerinin sağlığını korumadaki etkisi oldu. CRL5SOCS4'ün yüksek düzeyde ifade edildiği beyin hücrelerinin, Alzheimer hastalığına sahip bireylerin beyin dokularında daha fazla hayatta kaldığı gözlemlendi. Araştırmacılar, Seattle Alzheimer Hastalığı Beyin Atlası'ndan elde edilen verilerle bu bulguyu destekledi. Bu sonuç, CRL5SOCS4'ün beyin hücrelerinin demansa karşı doğal savunma mekanizmasında merkezi bir unsur olduğunu gösteriyor.

Ayrıca, mitokondriyal fonksiyonun bozulmasının tau proteinlerinin "yapışkan" ve birikmeye daha yatkın hale gelmesine yol açtığı tespit edildi. Mitokondriler, hücrenin enerji üretiminden sorumlu organeller olarak biliniyor. Araştırmada, mitokondriyal genlerin devre dışı bırakılması sonucu, Alzheimer hastalarının kanında ve omurilik sıvısında tespit edilen biyomarkerlere benzer tau protein parçacıklarının oluştuğu görüldü. Bilim insanları, bu sürecin yaşlanma ve nörodejenerasyonla birlikte artan oksidatif stresle ilişkili olduğunu belirtti.