Günümüzde dünya çapında 30 milyon kişinin muzdarip olduğu ve şu anda tedavisi olmayan Alzheimer hastalığının nasıl geliştiği halen tam olarak anlaşılmış değil. Alzheimer hastalarının beyinlerinde, sinir hücrelerinin içlerinde ve çevrelerinde pıhtıyı andıran protein kümelerine rastlandığı geçen yüzyılda fark edilmişti. Araştırmacılar, yaşla biriken bu kümelerin sinir hücrelerinin normal işlevlerini engellediğini ve hücrelerin ölümüne yol açtığını tahmin etmekteydiler. Ancak bu birikimin nasıl gerçekleştiği ve protein kümelerinin beyinde nasıl yayıldığı bilimciler için bir soru işaretiydi.
Bozuk protein beyinde nasıl yayılıyor?
Bu protein kümelerinin kaynaklarından biri beta-amiloid, diğeri de 'tau' isimli bir proteindir. Normalde hücre iskeletinde görev alan tau, yapısı hasara uğrayıp bozulduğunda arapsaçına dönmüş kümeler oluşturur. Hasarlı proteinleri temizleyebilen hücre mekanizmaları tau kümelerine karşı etkisizdir. Bunlar hücre içinde biriktikçe de sorun yaratmaya başlarlar.
Bozuk tau'nun önce beynin entorinal korteks isimli bir bölgesinde birikmeye başladığı, tau kümelerinin diğer bölgelerde sonradan görüldüğü fark edilmişti. Entorinal korteksin hafıza ve navigasyonda (yöngüdüm) gibi işlevleri olduğu biliniyor. Bunlar da Alzheimerli bireylerde hızla zayıflayan işlevler arasında.
Ancak bozuk tau'nun bu bölgeden çıkıp diğer bölgelere mi yayıldığı, yoksa beynin diğer kısımlarında bağımsız olarak mı ortaya çıktığı muammaydı. Açık bilim dergisi PLoS One'da yayınlanan bir çalışmada Nev York'tan araştırmacılar, farelerde yaptıkları deneyler sonucu ilk olasılığı destekleyen bulgular elde ettiler. Sonuçlar tau'nun bir hücreden komşu hücreye zıplayabildiğine işaret ediyor.
Araştırmacılar, farelerin genetiğini değiştirerek, bunların entorinal kortekslerinde insan tipi bozuk tau protein üretmelerini sağladılar. Bu farelerde, sadece bu bölgenin hücreleri insan tipi bozuk tau üretebildiği için, beynin diğer dokularında bu tip tau proteinleri görüldüğünde bunların entorinal korteks kökenli olduğunu anlamak mümkündü.
Araştırmacılar bozuk tau proteinlerinin entorinal korkeksle bağlantılı diğer beyin bölgelerine, sinirler arasındaki sinaps denilen bağlantıları kullanarak yayıldığını buldular (elbette bozuk proteinin başka bireylere bulaşması söz konusu değil). Bozuk proteinin yayılımını, farelerin beynini yavaş yavaş öldüren hücre ölümleri takip etti.
Aslında sinirler arasında yayılan bozuk proteinler yeni bir keşif değil. 'Deli dana' diye bilinen hastalığın sebebi olan prionlar bunun bilinen bir örneği. Ancak bu tür bozuk protein yayılmasının Alzheimer hastalığındaki rolü yeni test edilmiş oldu.
Temizleyici genleri etkileştiren bir tedavi stratejisi
Eğer bozuk tau proteinleri beynin diğer dokularına yayılmadan önce hedeflenip yok edilebilirlerse, hastalığı yavaşlatmak ve hatta önüne geçmek mümkün olabilir. Nitekim bir süredir çeşitli araştırma grupları Alzheimer hastalarının beyinlerinde biriken tau kümelerine ve ve beta amiloid plaklarına karşı aşı geliştirme çabası içindeler. Bu gruplar vücudun bağışıklık sistemini kullanarak bozuk protein kümelerini ortadan kaldıracak bir yol keşfetmeye çalışıyorlar.
Bu tür çalışmalardan biri Science dergisinde geçtiğimiz günlerde yayınlandı. ABD’nin Case Western Reserve Üniversitesi’nden araştırmacılar, Alzheimer hastalarının beyinlerinde kümelendiği görülen diğer protein olan beta amiloidi temizleyecek bir yol geliştirmeyi denediler.
Normal şartlarda beta amiloidi APOE isimli bir proteinin temizleyebildiği biliniyordu. Öyle ki APOE geninde mutasyonu olan bireylerde Alzheimer ihtimali normalden daha yüksek oluyor. Araştırmacılar da APOE’yi aktive eden bir kanser ilacınının protein kümelenmesine iyi gelebileceğini tahmin ettiler.
Bunu test etmek için beyninde Alzheimer’e benzer protein kümeleri biriktiren genetiği değiştirilmiş fare kullanıldı. APOE’yi etkinleştiren targretin (bexarotene) isimli ilaç sayesinde fare beyninde biriken çözünülebilir beta amiloid plaklar %50 oranında azaldı. Dahası ilaç sayesinde fareler, zamanla kaybettikleri hafıza ve sosyal davranış yeteneklerini önemli oranda geri kazanabildiler.
Bu çalışma Alzheimer hastalığının tedavisi açısından umut verici bir adım. Öte yandan araştırmacılar, Alzheimer ve Parkinson gibi hastalıkların, kanser gibi hem çevresel hem kalıtsal çok sayıda kaynağı olduğuna, hastalığa sebep olan moleküler hasarların da birden fazla çeşit olabileceğine dikkat çekiyor. Bu durumda hastalığa kestirme çözümler bulmak umulduğu kadar kolay olmayabilir. Dolayısıyla hastalığın karmaşık mekanizmalarını anlamaya yönelik daha fazla çalışma gerekmekte.
İlgili makaleler:
Liu v.d.., Trans-Synaptic Spread of Tau Pathology In Vivo, PloS ONE, 2012. doi:10.1371/journal.pone.0031302
Cramer v.d.., ApoE-Directed Therapeutics Rapidly Clear β-Amyloid and Reverse Deficits in AD Mouse Models, Science, 2012. doi:10.1126/science.1217697
(soL - Bilim)