Doğumsal kalp hastalıklarının gizemi çözülüyor! Bilim insanları yeni bir hücresel sinyal keşfetti

Kopenhag Üniversitesi'nde görev yapan bir grup bilim insanı, doğumsal kalp hastalığının kökenine dair önemli bir ipucu buldu. Araştırma ekibi, hücrelerin yüzeyinde yer alan ve 'anten' olarak bilinen mikroskobik yapıların, kalp ve diğer organlarda hastalıkların gelişiminde temel rol oynayan yeni bir sinyal mekanizmasına sahip olduğunu tespit etti. Bu mekanizmanın, dünyada her 100 bebekten yaklaşık 2'sinde görülen doğumsal kalp hastalığının oluşum sürecine açıklık getirdiği belirtiliyor. Çalışmada, bu sinyal sisteminin embriyonun gelişim evresinde kalbin doğru şekilde oluşmasını sağladığı, bu süreçte yaşanan bir aksaklığın ise kalp dışında başka organlarda da anormalliklere yol açabildiği vurgulandı.

Lars Allan Larsen: 'Birincil silyumda yeni bir iletişim sistemi bulduk'

Hücresel ve Moleküler Tıp Bölümü'nden Prof. Lars Allan Larsen, embriyo gelişimi sırasında kalbin sağlıklı biçimde şekillenmesi için kritik bir iletişim sistemini keşfettiklerini açıkladı. Larsen, hücrelerin dış yüzeyinde bulunan ve birincil silyum adı verilen anten benzeri yapının, kalp kası hücrelerinin oluşumunda merkezi bir rol oynadığını belirtti. Bu yeni mekanizmanın, doğumsal kalp hastalığının nasıl ortaya çıktığına dair anlayışı tamamen değiştirdiğini söyleyen Larsen, "Son derece karmaşık bir makinede eksik olan önemli bir dişliyi tanımladık" ifadelerini kullandı. Birincil silyumun, hücrelerin bölünme, hareket ve ölüm kararlarını etkileyen sinyal moleküllerini yorumladığı, bu nedenle işlevindeki bir bozulmanın doğrudan kalp ve diğer organların gelişimine zarar verebileceği kaydedildi.

Üç protein kalp gelişiminde belirleyici rol oynuyor

Araştırma ekibi, TAK1, TAB2 ve PKA-Cα isimli üç proteinin birincil silyum içinde bir araya gelerek, kalp gelişimini yönlendiren bir sinyal merkezi oluşturduğunu tespit etti. Bu proteinler, kök hücrelere hangi zamanda ve nasıl kalp kası hücresine dönüşeceklerine dair talimatlar iletiyor. Ancak genetik düzeyde yaşanan değişiklikler, bu iletişimi bozarak 'anten defekti' adı verilen bir duruma yol açabiliyor. Bu bozulmanın sonucunda ise doğumsal kalp hastalığı meydana gelebiliyor. Biyoloji Bölümü'nden Prof. Søren Tvorup Christensen, bu proteinlerin rolünü vurgulayarak, "Genetik değişiklikler antenin işlevini bozarsa, doğumsal kalp defektleri ortaya çıkabiliyor" dedi. Araştırmacılar, hastalığın yalnızca kalp değil, aynı zamanda diğer organlarda da anormalliklere neden olabileceğini gözlemledi.

Genetik analiz ve zebrafish deneyleri mekanizmayı doğruladı

Bilim insanları, doğumsal kalp hastalığı tanısı konmuş binlerce kişinin genetik verilerini inceleyerek nadir mutasyonları belirledi. Bu mutasyonların hastalarda, sağlıklı bireylere kıyasla daha sık görüldüğü tespit edildi. Araştırmacılar, genetik mühendislik uygulayarak zebrafish balıklarında aynı genetik değişiklikleri oluşturdu ve bu balıkların kalp gelişimini yakından izledi. Sonuçlar, ilgili genlerdeki değişikliğin balıklarda kalp fonksiyonunu bozduğunu ve gelişimsel anormalliklere yol açtığını gösterdi. Ayrıca, laboratuvarda yetiştirilen insan ve fare kök hücrelerinde de aynı sinyal yolları incelendi. Elde edilen veriler, doğumsal kalp hastalığının temelinde birincil silyumda yaşanan aksaklıkların yattığını güçlü şekilde destekledi. Prof. Larsen, "Mekanizmayı farklı açılardan test ettik ve sonuçlar birbirini doğruladı" diye konuştu.