Gün: 17 Şubat 2016

Yayım tarihi

Bilim İnsanları, Hücreleri Kullanılabilir Kök Hücrelerine Dönüştürecek Bir Yöntem Geliştirdi!

EPFL’den (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) bilim insanları, hücrelerin kullanılabilir kök hücrelerine dönüşmesine yardımcı olacak yeni bir yöntem geliştirdi. Yöntem, hücreleri bir jel ile sıkıştırmayı içeriyor ve tıbbi amaçlar için kök hücrelerin büyük ölçeklerde üretilebilmesinin önünü açacak gibi görünüyor.
Kök hücreler modern tıbbın en büyük gelişmelerinden biridir. Kök hücreler farklı organların hücrelerine dönüştürülebilir,  Parkinson hastalığından diyabete kadar bir sürü hastalığın ve yaraların tedavisi için yeni yollar önerir. Fakat standart bir şekilde doğru kök hücreleri üretmek ciddi bir sorundur.
EPFL bilim insanları hücreleri sıkıştırıp üç boyutlu şekle sokarak başlangıçtaki kök hücre hallerine dönüştürecek bir jel üretti. Nature Materials’da yayınlanan makalede, yeni teknikle kök hücrelerin kolayca endüstriyel ölçekte üretilebileceği açıklandı.
Kök hücreler çeşit çeşittir. Fakat özellikle tıbbi açıdan ilgi duyulanlar “uyarılmış (indüklenmiş) pluripotent kök hücreler (iPSC)” diye adlandırılır. Bunlar, kök hücre gibi davranmak üzere genetik olarak yeniden programlanmış olgun hücrelerden elde edilir (bu yüzden “indüklenmiş”lerdir). iPSC’ler karaciğer, pankreas, akciğer, deri gibi farklı hücre tiplerine tekrar dönüştürülebilir.
Kök hücre üretmek için birçok standart yöntem tasarlanmaya çalışılmıştır. Fakat en başarılı yöntemler bile özellikle büyük ölçekte kullanmak için yapılan üretimlerde çok etkili olamamıştır. Asıl sorun, mevcut tekniklerin bir petri kabında ya da hücre kültürü tüpünde iki boyutlu bir ortamda uygulanılmasıdır ama hücreler vücutta üç boyutlu bir ortamda var olmaktadır.
EPFL’deki Matthias Lutolf laboratuvarı bu zorlukların üstesinden gelecek bir yöntem geliştirdi. Bu yöntemde üç boyutlu kültür sistemi kullanıldı. Yeniden programlama faktörleri ifade eden hücreler, normal büyüme besinleri içeren bir jel içine yerleştirildi. Lutolf şöyle açıklıyor:
“Bir canlı dokusunu üç boyutlu ortamda simüle etmeye çalıştık ve kök hücre davranışlarını nasıl etkileyeceğini görmeye çalıştık. Fakat çok geçmeden fark ettik ki hücrelerin yeniden programlanması etraflarındaki mikroçevreden etkileniyor.”
Buradaki mikro çevre jeldir.
Araştırmacılar, sadece hücrelerin çevresindeki jelin kompozisyonunu (yani sertliğini ve yoğunluğunu) ayarlayarak hücreleri önceki yöntemlere göre daha hızlı ve verimli şekilde yeniden programlayabildiklerini keşfettiler. Sonuç olarak jel, temelde hücreleri “sıkıştırarak” onların üzerine farklı kuvvetler uyguluyordu.
Yöntem yeni olduğundan henüz tamamen anlaşılmış değildir. Ancak bilim insanlarına göre üç boyutlu ortam bu prosesteki anahtardır. Genetik faktörlerle beraber etki eden mekanik sinyalleri üreterek hücrelerin kök hücrelere dönüşümünü kolaylaştıran bu üç boyutlu ortamdır. Lutolf şöyle söylüyor:
“Her bir hücre tipinin fiziksel ve kimyasal faktörlerinin en etkili olduğu öyle bir nokta vardır ki bu noktada en verimli dönüşüm sağlanır. Bir kez onu buldunuz mu, bu kök hücreleri büyük ölçekte oluşturmak sadece zaman ve kaynak meselesidir.”
Bu keşfin en büyük etkisi muhtemelen miktar üzerinde olacaktır. Bu teknik, büyük miktarlardaki hücrelerden endüstriyel ölçekte kök hücre üretmek için kullanılabilir. Lutolf laboratuvarı bunun için uğraşıyor fakat onların ana odağı, bu olayı anlamak ve diğer hücre türleri için de o hassas noktayı bulabilmek.
 
Düzenleyen: Şule Ölez (Evrim Ağacı)
Görsel: Bu illustrasyon kök hücrelerin yeni geliştirilmiş jelde dönüşümlerini gösteriyor. Fotoğraf:  Matthias Lutolf / EPFL
Kaynak:
  1. BioTech
  2. Massimiliano Caiazzo, Yuya Okawa, Adrian Ranga, Alessandra Piersigilli, Yoji Tabata & Matthias P. Lutolf Defined three-dimensional microenvironments boost induction of pluripotency Nature Materials (2016) doi:10.1038/nmat4536 Received 05 February 2015 Accepted 08 December 2015 Published online 11 January 2016
Yayım tarihi

Yaratıcılığın Gerçek Sinirbilimi: Sağ ve Sol Beyin Safsatasına Artık Son Verin!

Evet… Sizin de bildiğiniz gibi sol beyin gerçekten gerçekçi, analitik, pratik, düzenli ve mantıklı; sağ beyin çok yaratıcı, tutkulu, şehvetli, zevkli, renkli, canlı ve şiirsel, değil mi?
Hayır.
Sadece hayır.
Kesin şunu.
Lütfen.
Anna Abraham, Mark Beeman, Adam Bristol, Kalina Christoff, Andreas Fink, Jeremy Gray, Adam Green, Rex Jung, John Kounios, Hikaru Takeuchi, Oshin Vartanian, Darya Zabelina ve diğerleri gibi uzman bilişsel sinirbilimciler, yaratıcı süreç sırasında beyinde gerçekten neler olduğunu araştırıyorlar. Ve onların bulguları yaratıcılığın sinirbilimini saran geleneksel ve aşırı basit görüşleri yıkıyor.
Yaratıcılığın gerçek sinirbiliminin en son bulguları, sağ-sol beyin ayrımının yaratıcılığın beyinde nasıl uygulandığına dair tüm resmi sunmadığını göstermektedir. Yaratıcılığın beynin tek bölgesinde ya da beynin tek bir tarafında olması gerekmez.
Bunun yerine hazırlıktan tasarlama, bilgi edinme ve doğrulamaya kadar tüm yaratıcı süreç, birbirini etkileyen birçok (bilinçli veya bilinçsiz) bilişsel süreç ve duygudan oluşmaktadır. Yaratıcı sürecin hangi aşamasında olduğumuza ve aslında ne yaratmaya çalıştığımıza bağlı olarak, beynin farklı bölgeleri görev almaktadır.
En önemlisi, bu beyin bölgelerinin birçoğu görevi tamamlamak için takım olarak çalışmaktadır ve görev alan bölgeler beynin hem sağ hem de sol tarafındadır. Son yıllarda edinilen kanıtlar şunu göstermektedir:
“Biliş, beynin tümüne dağılmış çeşitli bölgelerin büyük ölçekli ağlarda çalışarak dinamik etkileşimde bulunmaları sonucunda gerçekleşmektedir.”
Yapılacak işe bağlı olarak farklı beyin ağları görev alacaktır. Örneğin çevremizdeki bir şeye dikkat ettiğimizde ya da fiziksel bir görüntüyü zihnimizde döndürmeye kalkıştığımızda (mesela arabanın bagajına bir bavulun nasıl sığacağını anlamaya çalıştığımızda) muhtemelen Dorsal (Arka) Dikkat/Görsel-Mekansal Ağ aktiftir. Bu ağ, frontal göz alanları (beyinde bir bölüm, bir şeyi istemli olarak takip etmekten sorumludur)  ve intraparyetal sulkus (beyindeki duvariçi girintiler) arasındaki iletişimi içermektedir.
Eğer yapacağınız iş dille ilgiliyse, Broca alanı (beynin ses üretimiyle bağlantılı işlevleri yürüten bir bölgesidir) ve Wernicke alanı (konuşmaları anlamada görev almaktadır) büyük olasılıkla görevlendirilecek demektir.
Ya yaratıcı biliş? Büyük ölçekli üç beyin ağı, yaratıcılığın sinirbilimini anlamak için önemlidir. Bunları bir gözden geçirelim:
Ağ 1: Yürütücü Dikkat Ağı
Yapılacak iş, dikkatin bir lazer ışını gibi odaklanmasını gerektirdiğinde Yürütücü Dikkat Ağı görevlendirilmektedir. Bu ağ, zorlu bir ders üzerinde yoğunlaşırken, kompleks bir problemin cevabını ararken veya kısa süreli belleğin çok çalışmasına dayalı olarak akıl yürütürken aktiftir. Bu sinir mimarisi, prefrontal (beynin alın lobunun önünde olan) korteksin lateral (yan, dışsal) bölgeleri ile yan lobun arkası arasında verimli ve güvenilir bir iletişim sağlamaktadır.
Ağ 2: Hayal Ağı
Randy Buckner ve meslektaşlarına göre:
 
“Varsayılan Ağ (burada Hayal Ağı olarak anılacaktır) kişisel geçmiş deneyimlere dayanarak dinamik zihinsel simülasyonlar oluşturma, örneğin hatırlama, gelecek hakkında düşünme ve genel olarak şimdiye ait alternatif görüşleri ve senaryoları hayal etmeyi içermektedir.”
Hayal Ağı aynı zamanda sosyal bilişi de içermektedir. Örneğin başka birinin düşüncelerini hayalimizde kurarken bu beyin ağı aktiftir. Hayal Ağı, paryetal korteksin çeşitli iç ve dış bölgeleriyle iletişimin yanı sıra prefrontal korteks ve temporal lobun (konuşma, hafıza ve duymanın da dahil olduğu birçok görevi bulunmaktadır) iç bölgelerini içermektedir.
Ağ 3: Dikkat Çekerlik Ağı
Dikkat Çekerlik Ağı sürekli hem dışsal olayları hem de içsel bilinçlilik akışlarını izlemektedir ve hangi bilgi eldeki görevi çözmek için en dikkat çekici ise görevi ona devretmektedir. Bu ağ, dorsal anterior singulat korteks (beynin duygularla ilgili sisteminin bir parçasıdır) ve anterior insulardan (beyinde empatinin işlendiği yerdir) oluşmaktadır ve ağlar arasındaki dinamik geçiş açısından önemlidir.
Yaratıcı Bilişin Sinirbilimi: Bir İlk Yaklaşıklık Çalışması
Yaratıcılığın sinirbilimini anlamanın anahtarı sadece büyük ölçekli ağları bilmekte değildir, yaratıcı sürecin farklı aşamalarında nöral aktivasyon ve deaktivasyonların (etkisizleştirme) farklı örüntüleri olduğunu fark etmek de önemlidir. Bazen ağların birlikte çalışması daha yararlıdır bazen de bu iş birliği yaratıcı süreci engeller.
Rex Jung ve arkadaşları son ayrıntılı raporlarında, yaratıcı bilişin insan beyninde çalıştırdığı bölgelerle ilgili bir “ilk yaklaşıklık” çalışması sunmaktadırlar. Raporlarında önerilen şudur: Eğer ilişkilerinize biraz ara vermek, zihninizin özgürce düşünmesini sağlamak, yeni olasılıklar hayal etmek ve iç eleştirinizi susturmak istiyorsanız, Yürütücü Dikkat Ağının aktivasyonlarını azaltmak (biraz, ama tamamen değil) ve Hayal ve Dikkat Çekerlik Ağının aktivasyonunu arttırmak iyidir. Gerçekten de, yaratıcı doğaçlama yapan caz müzisyenleri ve rapçiler üzerinde yapılan son araştırmalar, bu sanatçıların trans halinde performanslarını sergilerlerken beyinlerinde tam da bunların olduğunu göstermektedir.
Bununla birlikte, bazen Yürütücü Dikkat Ağını yeniden çevrimiçi yapıp yaratıcı fikirlerinizi eleştirel bir yaklaşımla değerlendirmeniz ve uygulamanız önemlidir. Yoksa ortaya çok komik ve saçma sapan şeyler çıkabilir.
Jung ve arkadaşlarının belirttiklerine göre, önerdikleri yaratıcı biliş yapısı modeli sadece bir ilk yaklaşıklık çalışmasıdır. Bu noktada, yaratıcılığın gerçek sinirbilimi üzerine elimizde sadece ipuçları vardır. Büyük ölçekli beyin ağlarının incelenmesi,  tamamen sağ ve sol yarımküreye odaklanarak yapılan araştırmalardan daha umut verici görünüyor; yaratıcı sürecin, bu büyük ölçekli ağların dinamik etkileşimi ile ortaya çıktığı düşünülmektedir. Ayrıca araştırma bulguları, yaratıcı bilişin hayal kurma, geleceği hayal etme, son derece kişisel anıları hatırlama, yapıcı iç yansıma, anlam çıkarma ve sosyal biliş için kritik olan beyin bölgelerini görevlendirdiği noktasında yoğunlaşmaktadır.
Bununla birlikte beynin farklı konularda, farklı türlerde ve farklı zaman ölçeklerinde nasıl yarattığını sorgulayan daha çok araştırmaya ihtiyaç vardır.
Yaratıcılığın nasıl çalıştığına dair tarihi geçmiş kavramlardan kurtulduğunuz sürece, yaratıcılığın sinirbilimi heyecan vericidir. Bunu başarmak için, yaratıcı sürecin dağınıklığını ve bu sürece olanak tanımak için farklı beyinler arasında dinamik beyin aktiviteleri ve işbirliğini kabullenmek gerekmektedir.
Düzenleyen: Şule Ölez (Evrim Ağacı)
Kaynak:
  1. Scientific American
  2. Valerie Bonnelle, Timothy E. Hama, Robert Leecha, Kirsi M. Kinnunenc, Mitul A. Mehtad, Richard J. Greenwoode, and David J. Sharpa, Salience network integrity predicts default mode network function after traumatic brain injury proceedings of the national academy of sciences February 7, 2012  vol. 109 no. 12 > Valerie Bonnelle, 4690–4695, doi: 10.1073/pnas.1113455109
  3. Rex E. Jung, Brittany S. Mead, Jessica Carrasco and Ranee A. Flores The structure of creative cognition in the human brain Front. Hum. Neurosci., 08 July 2013 | http://dx.doi.org/10.3389/fnhum.2013.00330
  4. Charles J. Limb , Allen R. Braun Neural Substrates of Spontaneous Musical Performance: An fMRI Study of Jazz Improvisation Plos One February 27, 2008DOI: 10.1371/journal.pone.0001679
  5. Siyuan Liu, Ho Ming Chow, Yisheng Xu, Michael G. Erkkinen, Katherine E. Swett, Michael W. Eagle, Daniel A. Rizik-Baer & Allen R. Braun Neural Correlates of Lyrical Improvisation: An fMRI Study of Freestyle Rap Scientific Reports 2, 15 November 2012 Article number: 834 (2012) doi:10.1038/srep00834
  6. Jerome Bruner Acts of Meaning: Four Lectures on Mind and Culture (The Jerusalem-Harvard Lectures) ISBN-13: 978-0674003613 ISBN-10: 0674003616
Yayım tarihi

Dilin Evrimi-2: Neden Dili Evrimleştirdik?

Dil yetimiz bize bedavadan gelmedi. İnsanlar konuşabilmek için karmaşık beyin devreleri ve sofistike bir işleyiş evrimleştirmeleri gerekiyordu ve dahası bu yetiyi çocuklarına da öğretmek için yıllarını harcamalıydı. Peki neden bu bedeli ödedik?

En yaygın teorilerden birisi; dilin evrimsel bir adaptasyon olarak, insan topluluklarının değişen çevreye daha iyi uyum sağlamasını mümkün kılan bir hayatta kalma stratejisi olarak evrimleştiğidir. Burada da devreye doğal seçilim giriyor. Dil; insanların hayatta kalmasına yardımcı olmuştur. Peki nasıl? İlkel insanlar; avlanmak, çiftçilik yapmak ve kendilerini korumak için diğer insanlarla iletişim kurmak zorundaydı. Dili kullanarak bu iletişim kurma becerisini evrimleştirmek insan türüne belirgin bir hayatta kalma avantajı sağladı.

Öte yandan birçok insan; dil becerilerimizi büyük beyinlerimize, karmaşık el hareketleri yapabilmemize, özgün ses üretim yolumuza ve yüz kaslarımız üzerinde ince-ayar kontrolü sağlamamızı mümkün kılan FOXP2 genine dayandırıyor. Fakat kendi başlarına bu özellikler neden dili evrimleştirdiğimizi açıklamıyor. Çünkü beyni büyük olan -hatta bizden daha büyük beyinli- hayvanlar da var, el-kol hareketleri diğer primatlar içerisinde de yaygın ve bazı kuş türleri; bizdeki gibi bir FOXP2 genine ya da ses iletim yoluna sahip olmamalarına rağmen insan seslerini taklit edebiliyor.

Buna karşın, bizi diğer hayvanlardan ayıran en bariz özellik; simgelerimizin karmaşıklığı ve kooperatif sosyal davranışlarımızdır. İnsanlar aile bireyleri dışındaki diğer insanlarla iyilik, yardımlaşma ve eşya değişimi yapabilen tek türdür. Bizler, ayrıntılı emek paylaşımı yapabilir, çeşitli becerilerde uzmanlaşabilir ve ürettiklerimizi diğer insanlarla takas edebiliriz ve hatta aile dışındaki bireylerle de koordine bir halde çalışabilmeyi öğrendik, örneğin; ortak bir amaç etrafında farklı insanlarla bir araya gelebilir, birlikte hareket edebiliriz.

Sosyal davranışlarımızın karmaşıklığını otomatik olarak kabul ederiz, fakat bütün bu hareketlerimizi diğer insanlarla görüşme, anlaşma ve uzlaşma üzerine şekillendiririz. Bu durum da; bireyler arasında karmaşık bilginin ileri geri taşınmasını sağlayan bir kanal gerektirir, tıpkı bir USB kablosu gibi. İşte dil, bu kanaldır.

Karıncalar ve arılar gibi bazı böcekler dil olmaksızın bir ortaklaşa çalışma seviyesine sahiptirler. Fakat, bu canlılar oldukça yakın akraba aile gruplarına aittirler ve genetik olarak büyük oranda grubun faydasına davranmaya programlıdırlar. İnsan toplulukları ise çıkar elde etmeyi sağlayan kişiye karşı sorumluluk almak zorundadırlar. Kelimeler ve sembollerle, bu tarz insanları teşhir edebilir ve hilekârlıklarını ayyuka çıkarabiliriz. Öte yandan hakedenlere ise övgüler dizebiliriz.

Bütün bu karmaşık sosyal davranışlar; hayvanlar alemindeki hırlama, cıvıldama, koku yayma, renkler ve kükreme gibi özelliklerden fazlasını gerektirir. Bütün bunlar bize neden dili geliştiren tek canlı olduğumuzu gösteriyor: Sosyal davranışlarımızın karmaşıklığı dil olmadan gelişemezdi.

Kaynak: Kaynak:

  1. Bilimfili,
  2. The eloquent ape. (2016, 6 Şubat). NewScientist .
Yayım tarihi

Bakteriler Dünyayı Bizim Gibi Görebiliyor

300 yıldan fazla süredir devam eden araştırmaların sonunda, bilimciler nihayet bakterilerin dünyayı nasıl gördüğünü açığa çıkardı. Meğer bunu bizim yaptığımıza çok benzer biçimde yapıyorlarmış. İngiltere ve Almanya’da çalışan araştırmacılardan oluşan bir ekip tarafından, bakteriyel hücrelerin temelde mikroskobik bir göz küresigibi davrandıklarını, yani aslında dünyadaki en eski ve en küçük kameralar olduklarını belirten bir makale eLifedergisinde yayımlandı. “Bakterilerin dünyayı aynı bizim gibi gördüğü fikri oldukça heyecan verici,” diyor Queen Mary Üniversitesi’nden ekip lideri Conrad Mullineaux.

Siyanobakteriler (İng. cyanobacteria) su kütlelerinde bolca bulunur; ayrıca kayaların ve çakılların üzerinde yeşil kaygan bir katman da oluşturabilirler. Yapılan çalışmada kullanılan Synechocystis türü siyanobakteriler doğada taze su göllerinde ve nehirlerde yaşar. Yaklaşık 2.7 milyar yıl önce evrimleşen siyanobakteriler güneşten gelen enerjiyi kullanarak karbondioksiti oksijene çevirir. Fotosentez bu bakterilerin yaşamlarını sürdürmesinde kritik rol oynadığından, bilimciler onların ışığı nasıl algıladıklarını anlamanın peşindeydiler. Daha önce yapılan çalışmalardaışık algılayıcılarına (foto-sensörlere) sahip oldukları gösterilmiş ve bir ışık kaynağının konumunu algılayıp, ona doğru ilerledikleri ortaya konmuştu. Bu görüngüye “ışığa gitme” (ışığa göç, fototaksi. [İng. phototaxis]) adı verildi. Fakat böylesine küçük hücrelerin bunu nasıl başarabildiği anlaşılamamıştı.

Yeni yapılan çalışma bakterilerin bunu yapabilmelerini, hücre gövdesinin bir lens görevi görmesine borçlu olduklarını açığa çıkardı. Bakterinin görme mekanizması şöyle işliyor: Tek hücreli organizmanın küresel yüzeyine çarpan ışık, tıpkı minik bir lenste olduğu gibi odaklanıyor. Böylece hücrenin diğer yanında bir odak noktası oluşuyor. Bakteri hücresine düşen görüntü, retinadaki gibi ters oluyor. Ancak çözünürlüğü çok düşük olduğundan, bakteri miyop insanların görüşüne benzer biçimde nesnelerin sadece dış hatlarını seçebiliyor. Dakikalar içinde bakteriler “pili” adı verilen, minik dokunaç benzeri yapılar geliştiriyor. Odak noktasındaki yüksek ışık yoğunluğundan uzaklaşmak, dolayısıyla ışık kaynağına doğru ilerlemek için pililer üzerinde oldukları yüzeye tutunup, kendilerini geri çekiyorlar. Böylece bakterinin ilerlemesini sağlıyorlar. Çalışmada kullanılan synechocystis sp. PCC 6803 türü siyanobakterinin, Tip IV pililer ile ilerlediği, bir dizi fotoreseptör sayesinde ışık yoğunluğunu ve rengini ölçtüğü belirlendi.

Bakterilerin ışığa ilerleyişini açıklamak için yapılan önceki tüm girişimler sonuçsuz kalmıştı; çünkü sadece birkaç dalgaboyu uzunluğundaki bu organizmaların, hücrenin ön ve arka taraflarındaki ışık arasındaki farkı algılayamayacak denli küçük oldukları düşünülüyordu. Ancak bakterinin tüm gövdesi bir lens gibi işlediğinden, organizma ışığı odaklayabiliyor. Bu da hücre içinde bariz bir ışık miktarı farkı yaratıyor.

“Bakterilerin ışığa verdikleri tepki, onların davranışı hakkında yapılmış en eski bilimsel gözlemlerden biridir. bakterilerin optik nesneler olmasına ilişkin gözlemimiz sonradan apaçık belli bir şeymiş gibi geldi; ama görene dek bu hiç aklımıza gelmemişti. Buna daha önce hiç kimse dikkat etmemişti; üstelik mikroskop altında son 340 senedir incelenip durdukları halde,” diyor Mullineaux.

Bulgular, bakteriler ile daha karmaşık çok hücreli organizmalar arasındaki yakınsak evrime (aralarında doğrudan evrimsel bağ bulunmayan canlıların, geçirdikleri değişimlerle birbirlerine benzer özellikler geliştirmesine) iyi bir örnek oluşturuyor. “Işığın bakteriler tarafından algılanmasının fiziksel ilkeleri ile hayvanlardaki çok daha karmaşık görme duyusunun fiziksel ilkeleri benzer; fakat biyolojik yapılar farklı,” diyor Freiburg Üniversitesi’nden ekip üyesi Annegret Wilde.

Bir synechocystis hücresi, insan gözünden yarım milyar kat daha ufaktır. Gözdeki retinada olduğu gibi hücrenin arkasına düşen görüntü ters olur. Görüntü çözünürlüğünün çok daha düşük olmasının nedeni ise optik nesnelerin ince ayrıntıları ayırabilme becerisinin “açısal çözünürlük“e bağlı olmasıdır. İnsan gözünde bu 0.02 derece gibi etkileyici bir değer alır. Araştırmacılar synechocystis bakterisinde bu değerin yaklaşık 21 derece civarında olduğunu tahmin ediyorlar.

Bakteriler optik nesnelerdir. Herbir hücre mikroskobik bir göz küresi gibi davranır. Credit: eLife

 

Kaynaklar:

  • Bilimfili
  • Phys.org, “Slime can see: Scientists discover that slime-forming bacteria act as optical objects”
    < http://phys.org/news/2016-02-slime-scientists-slime-forming-bacteria-optical.html >
  • Freiburg Üniversitesi, “Shedding Light on Bacteria“
    < https://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2016/pm.2016-02-09.17-en >

İlgili Makale: Nils Schuergers et al. Cyanobacteria use micro-optics to sense light direction, eLife, 2016; 5 DOI:10.7554/eLife.12620

Üst Görsel: Nils Schürgers, “Bakterinin küresel yüzeyine çarpan ışık, lenslerde olduğu gibi hücrenin diğer yanında bir odak noktası oluşturuyor.”

Yayım tarihi

Saçlar neden beyazlıyor?

Kozmetik ve kişisel bakım ürünleri içinde en büyük üretimin ve tüketimin olduğu kısım, cinsiyet ayrımı olmaksızın saç bakımıdır. Peki saçlarımız bazılarımızda çok genç yaşlarda, çoğunlukla yaşlandıkça neden beyazlar? Tarihsel figürler üzerinden anlatılagelen, filmlerde çok etkileyici sahneler yaratılmasını sağlayan bir gecede tüm saçların beyazlaması mümkün müdür? Saç beyazlamasının sebepleri nelerdir ve beyazlamayı önlemek mümkün müdür? Bir şekilde kafamızı kurcalayan bu soruların çok net cevapları henüz bulunamasa da önemli bilgilere de sahibiz.

Saç Beyazlaması

Saçlar, sahip olduğu renkleri melanin adı verilen bir pigmentten ve bu pigmentin konsantrasyon oranlarından alır. Melanin saçın anajen (büyüme) fazında saç miline doğru hareket ederek saçın temel şeklini ve sağlamlığını veren keratin moleküllerine bağlanır. İçinde bulunduğu yapılara kahverengi-siyah bir renk katmaktadır, kısacası koyulaştırmaktadır. Melanin, saç kökleri (kıl folikülleri)‘ndeki melanosit adı verilen hücrelerde sentezlenir. Melanositler iki çeşit melanin pigmenti sentezler: – eumelanin ve pheomelanin. Eumelanin saça kahverengi veya siyah rengini verirken, pheomelanin saça kızıl ve sarı renklerini verir. Bu skalanın ortaya çıkışında da pigmentlerin değişen konsantrasyonlarda sentezlenmesi etkilidir.

Beyazlama sırasında çoğunlukla yaşlandıkça bu hücrelerin yeteri kadar renk pigmenti üretememesine bağlı olarak saçın kendi rengini kaybetmesi gözlemlenmiştir. Elbette bunun altında yatan genetik ve epigenetik mekanizmatam olarak bilinmemektedir.

Tüm saçların içinden çıkan tek bir beyaz tel de bazen çok can sıkıcı olabiliyor. Bunun da sebepleri arasında tek bir melanosit hücresinin mutant olması ve melanin üretememesi veya salgılayamaması, tek bir saç kökünün hidrojen peroksit üretmesi, saç gelişim fazlarından anajen, telojen ve katajen aşamalarının tek tel için daha hızlı geçmesi ve buna sebep olan etkenler, tek bir saç folikülünün diğerlerinden daha hızlı yaşlanması ve inaktive olması gibi etkenler bulunmaktadır.

Erken Beyazlama

Yaşlılığa bağlı olarak hücrelerdeki kimi aktiviteler gibi melanin sentezi de yavaşlayabilmekte ve hatta durabilmektedir. Peki genç yaşta bu aktivitelerin durmasının nedeni nedir? Yoksa saç beyazlamasını tetikleyen başka unsurlar mı var?

Çoğunlukla yaşlanmanın doğal biyolojik sürecinde gözlemlenen saç beyazlaması (kıl beyazlamaları da dahil) normal ve sağlıklı olarak adledilir. Ancak tüm beyazlamalar ne yazık ki normal değildir.

Erken yaşta aşırı stres, erken yaşlanma hastalığı (Werner Sendromu), diğer sağlık sorunları (çevresel zehirlere maruz kalma, tiroid bezinde fonksiyon bozuklukları, otoimmün sistemdeki bozukluklar, bağışıklık sisteminin eksik veya hatalı çalışması, uyku bozukluğu, uzun süreli açlık veya vitamin ,mineral eksiklikleri gibi) ve en önemlisi genetik yatkınlık; bazı insanlarda melanin üretimini daha erken yaşlarda durdurabilmekte ve erken beyazlamaya sebep olmaktadır.

2009 yılında tamamlanan ve FASEB Journal’de yayımlanan bir çalışmaya göre, saç kökleri çok küçük miktarlarda da olsa hidrojen peroksit (H2O2) molekülü üretiyorlar. Saçların 2 ila 7 yıl süren anajen fazı sırasında birikerek oksidatif stres yaratan molekül, saç millerinde aşamalı bir renk kaybına yol açabiliyor. Yine bu noktada, hidrojen peroksit sentezini neyin uyardığı, artırıp azalttığı kesin olarak bilinmemektedir.

Beyazları Kabullenmek

saclar-neden-beyazlar-bilimfilicomGenel bir algıya göre, beyaz saçlar yaşlanma ve sağlıksızlık göstergesi gibi kabul görse de, gerçekte durum her zaman böyle değildir. Hatta tam tersine, beyaz saçların renkli saçlar kadar sağlıklı olması yanı sıra daha kalın telli olması ve daha az dökülmesi de söz konusu.

 

Ortalama sağlıklı bir saç teli 100 grama yakın bir ağırlığı taşıyabiliyor. Normal durumda insan kafasında bilinen 100 ila 150 bin adet saç teli bulunuyor. Küçük bir hesapla eğer deriniz yeterince kuvvetliyse saçlarınızla 10 ila 15 ton ağırlık taşıyabileceğiniz anlamına geliyor. Beyaz saçların bu ağırlıklardan daha fazlasını taşıyabileceği mevcut çalışmalar sayesinde açıkça ortaya koyulmuş durumda.

Saç Beyazlamasını Önlemek

Nedenleri tam olarak bilinmediğinden, saç beyazlamasının önüne kesin bir şekilde geçmek de şu an için (yaşlanmaya karşı genel çözümler üretilemediği sürece) pek de mümkün değil. Bununla birlikte özellikle erken yaşlardaki beyazlamalar başta olmak üzere, saç beyazlamasının nedeni tespit edilebilirse – yukarıda da belirtildiği gibi vitamin, mineral eksiklikleri; herhangi bir sebepten ötürü artan hidrojen peroksit sentezi; B12 vitamini bozuklukları veya eksiklikleri, tiroid hormonu vb. – mevcut sorun çözüldükten sonra saçların tekrar normal rengine kavuşabildiği de bilinmektedir. Vücutta en hızlı mitoz oranı (hücre bölünmesi) saç köklerinde olduğunda hızlı büyüme kaçınılmaz olmakta (günde ortalama 0.3 mm) ve bu sayede düzelen sağlık durumları ile saçlar da bazı durumlarda hızla kendi rengine dönebilmektedir.

 

Kaynaklar :

  • Bilimfili,
  • Nishimura, Emi K., Scott R. Granter, and David E. Fisher. Mechanisms of hair graying: incomplete melanocyte stem cell maintenance in the niche. Science, v. 307, Feb. 4, 2005: 720-723
  • Tobin DJ, Paus R. Graying: gerontobiology of the hair follicle pigmentary unit. Experimental Gerontology 2001: 36:29-54
  • Tobin, Desmond J. Biology of hair pigmentation. In Skin, hair, nails: structure and function. Edited by Bo Forslind, Magnus Lindberg, and Lars Norlen. New York, Basel, Switzerland, Marcel Dekker, c 2004
WordPress gururla sunar