Etiket: alzheimer

Yayım tarihi

Alzheimer’ı Engelleyebilecek İmplant Geliştirildi

Alzheimer hastalığı ile ilgili en son gelişmede, EPFL’den (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) bilim insanları, hastanın bağışıklık sistemini hastalığa karşı uyarabilen implant edilebilir (yerleştirilebilir) kapsül üretmeyi başardıklarını açıkladı.

Alzheimer hastalığının gelişimi ile ilgili hipotezlerden birisine göre, hastalığın sebeplerinden birisi amiloid beta (amyloid-β) proteininin beynin farklı yerlerden aşırı birikmesidir. Bunun sonucunda da nöronlar için zehirli (toksik) etkiler gösteren protein plakların oluşmasına sebep olmaktadır.

Bu plaklarla baş etmenin en etkili yöntemi amiloid-β proteinlerini hedefleyip onlara bağlanabilecek antikorları kullanmaktır. Çünkü antikorlar bağışıklık sistemini, kendi bağlandıkları şeye saldırıp yok etmeleri için uyarabilmektedir. Bu tedavi biçiminden maksimum verimlilik sağlamak için ilk bilişsel düşüşlerin yaşanmasından daha önce uygulanması gerektiği düşünülüyor. Böylelikle Alzheimer hastalığının öncülü olabilecek bilişsel yetenek azalmaları, demansiya gibi rahatsızlıklar dahi, plak oluşumu engelleneceği için önlenebilir olacaktır. Ne var ki, bu terapi üst üste aşı enjeksiyonları uygulanmasını gerektirdiğinden belirli yan etkiler üretebiliyor.

Şimdi ise EPFL’den bilim insanları antikorları sürekli iğnelerle deri altına vermek yerine, sürekli ve güvenli biçimde hastanın beyninin içine antikorları salgılayabilecek implant geliştirmeyi başardı ve bulgularını  Brain dergisinde yayımladı.

Patrick Aebischer’in EPFL’deki laboratuvarında amiloid-β’ya karşı antikorlar üretmek üzere genetik olarak modifiye edilmiş hücreleri barındıran kapsüller üretildi. Derinin altındaki dokuya yerleştirilen kapsüllerden, kan dolaşımının içine sürekli biçimde kapsülün içindeki hücreler tarafında sentezlenen antikorlar salınıyor. Bu antikorlar daha sonra kan-beyin bariyerini (blood-brain barrier) aşarak hedefleri olan amiloid-β plaklarına ulaşıyorlar.

alzheimer-engelleyen-implant-bilimfilicom
Görselin üst panelinde açık mavi renkte görülen kapsül içerisinde antikor üreten (pembe ile gösterilen) hücreleri barındırıyor ve kafa derisinin altına yerleştiriliyor. Aşağı kısımda ise (solda) kapsülle tedavi edilmeyen beyindeki amiloid beta plakları siyah noktalarla gösterilirken, (sağda) kapsül ile terapiden sonra amiloid betaların miktarındaki gözle görülür azalma gösteriliyor. Telif : Patrick Aebischer (EPFL)

Kapsülün temeli 2014 yılında Aebischer’in laboratuvarında yayımlanan dizayna dayanıyor. Birbirine polipropilen film ile tutturulan iki geçirgen zardan oluşan kapsül makrokapsülleme cihazı (ing. macroencapsulation device) olarak anılıyor. Kapsülün toplam uzunluğu 27 milimetre, eni 12 milimetre ve kalınlığı 1.2 milimetre ve hücre büyümesini kolaylaştıran hidrojel barındırıyor.

Kapsülün içindeki hücreler ise çok büyük bir önem arz ediyor. Bu hücrelerin hem antikorları üretebilmeleri gerekiyor hem de yerleştirildikleri canlının bağışıklık sistemini kendi üzerlerine çekmemek için o bireye biyolojik olarak uyumlu olmaları gerekiyor. Bu ikinci sorun her transplant işleminde aşılması gereken bir sorundur. Tam da bu noktada kapsülün zarları devreye giriyor ve hücreler için bireyin bağışıklık sistemine karşı bir kalkan görevi görüyor. Bu koruma sayesinde bir tek donörden alınacak hücreler birden fazla hasta için kullanılabilir hale geliyor.

Kapsülün içine yerleştirilmeden önce hücreler, özel olarak amiloid-β proteinlerini tanıyarak hedefleyebilecek antikorları (savunma molekülleri) üretmek üzere genetik olarak modifiye ediliyor. Bu hücreler tercihen kas dokusundan alınıyor ve dışlarını kaplayan geçirgen zar, kapsülün çevresinden gerekli olan besinlerin ve moleküllerin kapsül içine alınmasını sağlıyor.

Fareler üzerinde test edilen mini-cihaz büyük bir başarı gösterdi. Alzheimer hastalığını simüle edecek biçimde üretilen fareler üzerinde yapılan deneylerde, beyindeki amiloid-β plaklarında ciddi bir azalma gözlemlendi. Dahası, 39 haftalık süre boyunca kapsülden yayılan antikorlar sayesinde beyinde daha fazla amiloid-β plağı oluşmadığı tespit edildi. Tedavi sayesinde ayrıca, Alzheimer’ın işaretlerinden biri olan amiloid-tau proteininin fosforilasyonunda da azalma görüldü.

Bağışıklık sistemini; güvenli, sağlıklı ve sürekli biçimde antikorlar vererek uyarmayı ve bu yolla da Alzheimer hastalığının biyoişaretlerinin miktarlarında azalmayı sağlayan bu yöntemin, diğer nörodejeneratif hastalıkların tedavisinde de kullanılabileceği öngörülüyor.

Kaynak :

  • Bilimfili,
  • Aurélien Lathuilière, Vanessa Laversenne, Alberto Astolfo, Erhard Kopetzki, Helmut Jacobsen, Marco Stampanoni, Bernd Bohrmann, Bernard L. Schneider, Patrick Aebischer. A subcutaneous cellular implant for passive immunization against amyloid-β reduces brain amyloid and tau pathologies. Brain, 2016; aww036 DOI:10.1093/brain/aww036
Yayım tarihi

Araştırma İçin Geliştirilen ‘Mini Beyin’ler

Johns Hopkins Üniversitesi araştırmacıları, insan beynini oluşturan sinir hücreleri ve diğer yardımcı hücrelerden meydana gelen ‘mini beyin’ler üretmeye başladı.

Sekiz haftalık bir süreçte bir grup beyin hücresinden büyüyerek beyin-benzeri bir yapı oluşturmayı başaran bilim insanları, özellikle ilaçların denenmesi ve hastalıkların modellenmesi noktasında bu teknolojinin; yüz binlerce laboratuvar hayvanının yerine geçebileceğini öne sürüyorlar.

Mini beyinler insan hücrelerinden oluştuğu için, bu teknoloji sayesinde test edilen ilaçlar ve tedavi yöntemleri ile ilgili daha verimli bilgilere de ulaşılabilecek. Araştırmacılar, beyinleri;  iPSC adı ile bilinen kök hücre tiplerini, insan beyin hücrelerine dönüşebilecek şekilde uyararak oluşturuyor. İki aylık bir süreçten sonra dört çeşit nöron ve iki tip yardımcı hücreden oluşan mini beyinler gelişmiş oluyor.

Mini beyinler, 350 mikrometre çapında olsa da elektrot ağları üzerine yerleştirilerek ilaç etkisi altında EEG’ye benzer aktivite kayıtları alınabiliyor. Teknolojinin; Alzheimer, Parkinson, MS ve hatta otizm çalışmalarında kullanılabileceği düşünülüyor.

Gelişmenin getirdiği en önemli özellik ise, mini-beyinlerin tamamen insan hücrelerinden oluşuyor olması (nöron tipleri ve destek hücreleri – oligodendrositler ile astrositler). Bu sayede hem yapısal hem de işlevsel olan beyin çalışmalarında, araştırmalar insana en yakın örneklerle yürütülmüş olacak. Bu da her ne kadar memeliler olarak ortak özelliklerimiz olsa da veya evrimsel olarak yakın olsak da, kemirgenler, diğer primatlar ve bizim aramızdaki farkların ve de bu farkların yaratmış olduğu araştırma zorluklarının üstesinden gelinmiş olacak.

Araştırmanın lideri olan Thomas Hartung, keşiflerinin patentini almak üzere başvurusunu gerçekleştirdi. Hartung, önümüzdeki yıllarda bu teknolojinin dünya genelinde laboratuvarlarda kullanılıyor olmasını ve hatta birçok laboratuvar hayvanının yerine geçmesini umuyor.

Kaynak :

  1. Bilimfili,
  2. Johns Hopkins University Bloomberg School of Public Health. “Researchers create ‘mini-brains’ in lab to study neurological diseases: Use of human-derived structures could allow for better research and reduce animal testing.” ScienceDaily. ScienceDaily, 12 February 2016. <www.sciencedaily.com/releases/2016/02/160212163901.htm>.
  3. Thomas Hartung, Understanding Neurotoxicity: Building Human Mini-Brains From Patients’ Stem Cells 2016 AAAS Annual Meeting (February 11-15, 2016),
Yayım tarihi

Tüm Nörodejeneratif Hastalıkların Ardında Prionlar mı Var?

Creutzfeldt-jakob hastalığı denen insanlardaki deli dana hastalığı formunda, kişinin beyni tam manasıyla hızla bunamaya neden olan delikler oluşturarak bozuluyor. Bu durum vakaların %90’ında bir yıl içinde ölüme yol açıyor. Hastalığın ardındaki suçlular prionlar. Prionlar, normal proteinleri hatalı katlanmaya ve kümeleşmeye teşvik eden, kendileri de hatalı katlanmış proteinlerdir. Bilim adamları, bu kendini çoğaltan hastalıklı proteinlerin, Papua Yeni Gine’deki “kuru hastalığı” gibi hastalıklara neden olduğunu biliyorlar. Fakat artan kanıtlar prionların nörodejeneratif hastalıkların hepsinde olmasa da; hatalı şekillenmiş protein birikimleriyle dikkat çeken Alzheimer, Hngtinton Korea ve Parkinson hastalığında çokça rol aldığını ileri sürmektedir.
Yakın zamana kadar, bu iyi bilinen hastalıklara tutulmuş anormal proteinler bulunduran insanların, doğrudan insandan insana bulaştırıcı olabileceğine dair kanıtlar yoktu. 2015 Eylül’de, Journal Nature’da yayımlanan yeni araştırma, insandan insana bulaşmanın mümkün olabileceğine dair ilk ipucunu sağlayınca, tartışmanın gidişatı aniden değişti. (Scientific American, Springer Nature’nin parçasıdır.)
Çalışma için, University Collage London’da nörolog olan John Collinge ve iş arkadaşları 36 ve 51 yaşları arasında Creutzfeldt-jokob hastalığından ölen sekiz hastanın otopsilerini yürüttü. Tüm örnekler, sonradan prionlarla kirlenmiş olduğu bulunan büyüme hormonu tedavisinden sonra hastalığı edinmişti. Araştırmacıların, beyinlerin altısında aynı zamanda, hastalar bu tarz bulguları göstermek için çok genç olsalar bile, Alzheimer hastalığının sahte belirtilerini (hastalık için tanısal olan, beta amiloid protein birikimlerinin formu) taşıdığını keşfetmesi sürpriz oldu.
Bu keşifler, kusurlu hormon enjeksiyonun bu tarz daha fazla protein oluşumunu tetikleyen az miktarda beta amilod proteinlerini taşımış olabileceğini öne sürdü. Ne Alzheimer ne de bilinen insan prion hastalıklarının hiçbiri direkt temas ile bulaşıcı değil. Ama prion hastalıklarının insandan bulaşması belli medikal işlemler ve “kuru”daki gibi yamyamlık ile meydana gelmektedir. Yeni çalışma bu yüzden, Alzheimer hastalığının prion hastalıklarıyla benzer sebepler ile bulaştırılabilir bir hastalık olması ihtimalini arttırmaktadır.
Yeni bulgular kışkırtıcı, fakat uzmanlar sonuçları yorumlamada temkinli olmayı öneriyor. Mesela, Pennsylvania Üniversitesi’nden sinirbilimci John Trojanowski, çalışmanın küçük boyutuna ve bulaşma için direkt kanıt olmamasına dikkat çekiyor. Houston’daki Texas Üniversitesi Bilim Merkezi’nde nöroloji profesörü olan Claudia Sato şöyle diyor:
 
“Bulaşma, insan vakalarının sadece küçük bir yüzdesinde meydana gelmiş olabilir. Fakat altta yatan ilkeler tanı ve tedavi edici müdahaleler için yeni imkanlara öncülük edebilecek en önemli şey.”
Soto ve Collinge gibi araştırmacılar, vücut sıvılarında şu an tanısal ilerlemeler sunulabilecek Alzheimer ve diğer nörodejeneratif hastalıklarla ilgili bulaşıcı proteinlerin küçük yığınlarının varlığını tespit edecek yollar üzerinde çalışıyor.
Bu tespitler zor olacağa benziyor. Almanya’daki Tübingen Üniversitesinden Martias Jucker ve arkadaşları tarafından eylülde Nature Neuroscience dergisinde online olarak yayımlanan bir çalışma; fare beyinlerindeki tohum olarak adlandırılan ufacık beta amiloid protein yığınlarını ölçecek oldukça hassas yöntemler gerektirdi. Bu tohumlar, altı ay uykuda bekleyişten sonra bile hastalık yapıcı özelliklerini yeniden kazanabilecek gibi görünüyor. Bu yüzden, bu prion benzeri proteinler, rutin testler tarafından bulunamayacak seviyelerde, belirtilerin gelişmesinden çok önce beyinde mevcut olabilir.
1980’lerde prionları keşfeden Nobel ödülü sahibi Stanley Prusiner tarafından bu yaz yayımlanan bir çalışmaya göre; bir potansiyel prion benzeri protein birkaç hastalığa neden olabilir. Prusiner ve arkadaşları, alfa-sinüklein (Parkinson hastalığında bulunan yanlış katlanmış bir protein) kasılmasının çoklu sistem atrofisi (hacim ve işlev kaybına uğrama) denen benzer fakat nadir bir nörodejeneratif hastalığa neden olabileceğini buldu. Bu hastalıklara yol açan protein çeşitleri şekillerinin ve özgün biçimlerinin hastalık yapıcı doğalarını etkileme şeklinin anlaşılması, gelecekteki araştırmaların odak noktası olacak.  Nature Neuroscience çalışmasında yer alan, Emory Üniversitesi’nden Lary C. Walker şöyle diyor:
“Hem prionlar hem de beta amiloidin farklı çeşitleri var ve çok farklı biyolojik etkilere sahip olduğuna dair kanıtlar var. Bence bunu anlamak bize bu hastalıklarda ne olduğunu öngörme gücü verecek.”
Kanıtlar arttıkça, daha fazla bilim adamı şu an, prion benzeri protein süreçlerinin muhtemelen tüm nörodejeneratif hastalıkların temelinde yattığından şüphe ediyor. Prusinerü düşüncedeki şu anki değişikliği beklemişti: 1997’deki Nobel Ödülü konuşmasında; prion oluşumunun anlaşılmasının Alzheimer, Parkinson ve ALS’yi de içeren daha yaygın nörodejeneratif hastalıklar için etkili tedavi geliştirilmesi ve nedenlerin çözülmesine yeni yaklaşımlar açabileceğini tahmin etmişti.
Düzenleyen: Osman Öztürk  (Evrim Ağacı)
Kaynak:
  1. Scientific American
  2. Zane Jaunmuktane, Simon Mead, Matthew Ellis, Jonathan D. F. Wadsworth, Andrew J. Nicoll, Joanna Kenny, Francesca Launchbury, Jacqueline Linehan, Angela Richard-Loendt, A. Sarah Walker, Peter Rudge, John Collinge & Sebastian Brandner Evidence for human transmission of amyloid-β pathology and cerebral amyloid angiopathy Nature 525, 247–250 (10 September 2015) doi:10.1038/nature15369 Received 26 April 2015 Accepted 14 August 2015 Published online 09 September 2015
  3. Lan Ye, Sarah K Fritschi, Juliane Schelle, Ulrike Obermüller, Karoline Degenhardt, Stephan A Kaeser, Yvonne S Eisele, Lary C Walker, Frank Baumann, Matthias Staufenbiel & Mathias Jucker Persistence of Aβ seeds in APP null mouse brain Nature Neuroscience 18, 1559–1561 (2015) doi:10.1038/nn.4117 Received 16 July 2015 Accepted 25 August 2015 Published online 09 September 2015
Yayım tarihi

Alzheimer’ı yavaşlatabilecek ilaç açıklanıyor

Alzheimer hastalığıyla ilgili en umut verici ilaç kabul edilen ve beyin işlevlerinin çöküşünü yavaşlatması umulan solanezumab ile ilgili veriler bugün Washington’da açıklanıyor.

Hastalıkta kullanılan mevcut ilaçlar hastalığın belirtilerini yavaşlatıyor olsa da beyin hücrelerinin ölmesini engelleyen bir ilaç bulunamadı.

İngiltere Alzheimer Araştırma kuruluşundan Dr. Eric Karran solanezumab‘ın “çok önemli yararlar sağlayabileceğini” belirtti.

Bunama ile ilgili araştırmalarda büyük umutlar bağlanan ilaç, Alzheimer hastalığı sırasında beyinde yığılan amyloid adlı deforme olmuş proteinleri hedef alıyor.

Beyindeki sinir hücreleri arasında yapışkan amyloid tabakalarının oluşmasıyla beyin hücrelerindeki tahribatın ve hücre ölümünün başladığı düşünülüyor.

Solanezumab denemeleri 2012’de başarısız sonuçlar alınması üzerine durdurulmuştu.

Ancak Amerikan Eli Lilly şirketi, verileri daha dikkatle inceledi ve ilacın, hastalığın ilk evrelerinde olanlarda yararlı olabileceğine dair ipuçları saptadı.

İlacı almayı sürdüren kişilerdeki gelişim, Uluslararası Alzheimer Birliği Konferansı’nda açıklanacak.

Bu ilaçların bunamayı durdurma, yavaşlatma veya tedavi etmede sonuç verip vermediği hala bilinmiyor.

2012 verilerinin daha yakından tahlil edilmesiyle, tüm hastalarda beyin işlevlerinin gerilemeye devam ettiği ama ilaç kullananlarda kötüleşmenin daha yavaş seyrettiği görüldü.

Bunamayı yavaşlatabilecek bir ilaç geliştirilmesi bu alanda büyük dönüm noktası oluşturacak.

Bunama başlangıcının 5 yıl geciktirilmesinin, vakaları üçte bir azaltacağı tahmin ediliyor.

Alzheimer Derneği, İngiltere’de bunama hastalığına yakalanmış 850 bin kişi bulunduğunu, bunların % 62’sinde Alzheimer hastalığı görüldüğünü belirtiyor.

Uzmanlar geliştirilen yeni ilacın piyasaya sürülebilir aşamaya gelmesinin birkaç yıl alacağını söylüyor.

Kaynak: BBC

Yayım tarihi

Hafıza ve Hipokampus İlişkisinde Yeni Bir Teori

Kompütasyonel sinirbilimci Yrd. Doç. Mallar Chakravarty ve Centre for Addiction and Mental Health (CAMH)’den araştırmacılar yıllardır doğru olduğu düşünülen; daha büyük hipokampusün daha gelişmiş hafızaya ve daha gelişmiş hafıza fonksiyonlarına yol açtığı hipotezine meydan okuyan yeni bir bulguyu yayımladılar.

Beyindeki hafıza devresinin en önemli parçası olan hipokampusün büyüklüğü, tek bir metot ile ölçülerek hafıza devresi ve bağlantıları arasında kapladığı alan ve çalışma yüzdesi incelenmişti. Ancak bir çok tipik hipokampus araştırmasında olduğu gibi bunda da şekli gözardı edilmişti.

Çok yeni ve sıradışı aloritmik teknik ile hipokampus haritalaması yapan McGill University Psikiyatri bölümü Yard. Doç. Dr. Chakravarty hipokampusün şeklinin önemini gün yüzüne çıkardı denebilir. Ekip tarafından geliştirilen algoritma hipokampus yapısının ve şeklinin kişiden kişiye değiştiğini ortaya koyuyor.

Gerçekte araştırmaya göre hipokampus kendine has bir şekle sahip olmakla birlikte, yüzey alanı ve geneli daha geniş veya açık olan hipokampuse sahip olan bireylerin bir çok hafıza testinde daha başarılı oldukları bulundu.Bilimciler tarafından hipokampusün şeklinin, genel hacminden daha iyi bir hafıza göstergesi olduğu kanısına varıldı.

Heyecan verici bu yeni buluş; hafıza devrelerimizi, devredeki bağlantıları ve fonksiyonlarını nasıl koruyacağımız konusunda da bize çok yardımcı olabilir. Disiplinlerarası kolobrasyonun ve ortak araştırma yürütmenin (bilgisayar ve yazılım bilimciler, psikiyatrlar ve mühendisler birlikte çalıştı) önemi de bir kez daha ortaya çıkmış oldu.

Neden Önemli?

Nöropsikiyatrik hastalıkları anlamada, Alzheimer gibi hastalıkları önlemede kullanılacak medikal terapiler geliştirmede beyin yapılarının üç boyutlu geometrisini anlamak kısa zamanda çok büyük ilerleme kaydetmemizi sağlayabilir. Özellikle bu çalışma hipokampus ve hafıza ilişkisini incelemesi bakımından Alzheimer ile ilgili yaklaşımlar geliştirmek adına çok büyük önem arz ediyor. Dünya’daki neredeyse tüm sağlık sistemlerinin yakında daha da ciddi bir şekilde yüz yüze kalacağı problem unutkanlıkla ilgili hastalıkların özellikle de Alzheimer’ın teşhisi  konusunda yaşayacağı zorluk olacak.

Araştırma bu hafta içinde Human Brain Mapping’de yayımlandı.

 

Referans : Bilimfili,  Aristotle N. Voineskos, Julie L. Winterburn, Daniel Felsky, Jon Pipitone, Tarek K. Rajji, Benoit H. Mulsant, M. Mallar Chakravarty. Hippocampal (subfield) volume and shape in relation to cognitive performance across the adult lifespan. Human Brain Mapping, 2015; DOI: 10.1002/hbm.22825

Yayım tarihi

Erkek ve Kadın Beyinleri Farklı Şekilde Yaşlanıyor

 Yeni yapılan bir araştırmaya göre; erkek ve kadın beyinleri farklı şekilde yaşlanıyor ve bu durum erkeklerin neden Parkinson’a ve kadınların da Alzheimer’a daha müsait olduğunu açıklayabilir.

Bilim insanları, erkek ile kadın beyinlerinin yaşlanma şekillerinde önemli bir farklılık keşfettiler: beyindeki en derinsubkortikal yapıların, erkeklerde kadınlardakinden daha hızlı yaşlandığı ortaya çıktı. Erkeklerin yaşlandıkça Parkinson gibi sinirsel hastalıklara neden daha müsait olduklarının bir sebebi de bu olabilir.

Bulgular, Macaristan’daki Szeged Üniversitesi’nden sinirbilimci ekibi, aynı yaştaki 53 erkek ve 50 kadının beyin yapılarını subkortikal yapılara odaklanarak incelediler. Bu yapılar, hareket hakimiyeti ve duygusal işlem ile ilişkili beyin bölgeleridir. Ekip ayrıca, düşünürken beyindeki farklı bölgeler arasında bilgi aktarımını idare eden talamusu da incelediler.

Belirgin bir şekilde, katılımcıların tamamının beyinleri, bireyler yaşlandıkça; beyinde ve talamus hacminde etraflı bir azalma göstermesinin yanısıra, erkeklerde kaudat çekirdek ve putamen (ikisi de vücut hareketini kontrol etmeye yardımcı bölgelerdir) boyutlarında azalma görüldü. Dahası, beyindeki bütün bölgelerde bulunan gri maddenin erkeklerde daha hızlı bir oranda azaldığı sonucuna ullaşıldı. Bu durum daha hızlı bir beyin yaşlanması sürecinin işareti olabilir.

Geçmişte yapılan birkaç araştırma, erkek ile kadın beyinleri arasındaki birkaç farklılığa dikkat çekmişti. Örneğin; erkek beyinleri genelde daha geniştir (daha geniş olamsı daha zeki olunduğu anlamına gelmiyor). Öte yandan; erkeklerin Parkinson hastalığı ve kadınların da Alzheimer hastalığı geliştirmesinin daha muhtemel olduğunu biliyoruz.

Yapılan yeni araştırma, bu durumun sebeplerinden birine işaret ediyor olabilir, fakat yine de sebebin ne olduğunu tam olarak bilmiyoruz. Belki; hormonal değişimler ve beynin bu değişimlere verdiği tepkiler söz konusu durumun sebeplerinden birisi olabilir.

Brain Imaging and Behaviour dergisinde yayınlanan çalışmada şu açıklama yer alıyor:
 “Bu bulgular, kesitsel ve yapısal MRI çalışmalarındaki değiştirilemez faktörlerin (ör. cinsiyet ve yaş) etkilerinin yorumlanması için önemli sonuçlara sahip olabilir. Dahası, subkortikal yapıların hacim dağılımı ve değişimleri, çeşitli nöropsikiyatrik bozukluklarla sürekli ilişkilendirilmişti (ör. Parkinson hastalığı, dikkat eksikliği ve hiperaktivite bozukluğu gibi). Bu değişimleri anlamak, bu bozuklukların seyri ve sonuçlarının tahmininde daha fazla şeyi anlamayı sağlayabilir.”

Normal olarak böyle bir keşiften sonra, bu bulguları desteklemek ve ardındaki sebepleri anlamak için daha fazla araştırma gereklidir. Yine de bu çalışma, erkeklerde ve kadınlardaki en zararlı sinirsel hastalıklar için sonunda daha iyi tedavilere ve hatta muhtemel olarak çarelere yol açabilir.

Kaynak:

  1. Bilimfili, 
  2. ScienceAlert
  3. G F Wooten, L J Currie, V E Bovbjerg, J K Lee, J Patrie Are men at greater risk for Parkinson’s disease than women? J Neurol Neurosurg Psychiatry 2004;75:637-639 doi:10.1136/jnnp.2003.020982
  4. Viña J1, Lloret A. Why women have more Alzheimer’s disease than men: gender and mitochondrial toxicity of amyloid-beta peptide. J Alzheimers Dis. 2010;20 Suppl 2:S527-33. doi: 10.3233/JAD-2010-100501.
  5. András Király, Nikoletta Szabó, Eszter Tóth, Gergő Csete, Péter Faragó, Krisztián Kocsis, Anita Must, László Vécsei, Zsigmond Tamás Kincses Male brain ages faster: the age and gender dependence of subcortical volumes Brain Imaging and Behavior pp 1-10 First online: 16 November 2015 doi:10.​1007/​s11682-015-9468-3
Yayım tarihi

Alzheimerlı Beyin

Burada gördüğünüz, bir Alzheimer hastasının beyni (eh, hasta artık yaşamıyor diyebiliriz). Bu hastalığa yakalananlarda beynin çeşitli dokuları ölerek küçülür ve bu da ciddi hafıza kayıplarına neden olur. Örneğin bu fotoğrafta bazı beyin bölgelerinin normalde olmayacağı kadar küçüldüğünü görüyorsunuz.

Alzheimer hastalığı büyük çoğunlukla asetilkolin isimli sinirsel kimyasalın eksikliği ile ilişkilendirilmektedir. Günümüzde herhangi bir tedavi olmasa da, en azından semptomları azaltan bazı yöntemler bilinmektedir. Bu da, ufukta bazı tedavi yöntemlerinin olması anlamına gelmektedir.
Biyoloji ve insan genetik kodunu anladıkça bilim insanları da bu hastalığı yenmek konusunda umutlanmaktadır.
 
Yayım tarihi

Alzheimer’ın kökeni insan zekasına bağlandı

Geçtiğimiz ay içinde BioRxiv1′de yayımlanan bir araştırmada bilim insanları, Alzheimer hastalığının insan zekasıyla paralel bir evrim geçirdiği ve geliştiği savını ortaya attı.

Araştırmada, 50.000’den 200.000 yıla kadar geçmiş dönemde beyin gelişimi ile ilgili altı gende doğal seçilime bağlı olarak değişim gerçekleştiği bulundu. Bu değişimler ile nöron bağlantıları artmış, böylelikle modern insanlarınhominin atalarından daha zeki olması durumu gelişmiş olabilir. Ancak bu gelişmiş zeka kapasitesinin bir bedeli vardı; aynı genlerin değişimi Alzheimer hastalığının da temel sebebini oluşturdu.

Şangay Biyoloji Bilimleri Enstütüsü’nde popülasyon genetikçisi olan Kun Tang, yaşlanan insan beyninde artan zekanın metabolik ihtiyaçlarının karşılanamamasına bağlı olarak hafıza problemlerinin ve bozukluklarının ortaya çıktığını düşünüyor. Alzheimer hastalığına sahip olan tek tür insandır ve en yakın olan akrabalarımız şempanzeler de dahi bu hastalık görülmüyor.

Araştırma ekibi, bu arkaik evrimin kanıtlarını bulmak üzere modern insan DNA’sını analiz etti. 90 farklı insan DNA’sını inceleyen bilim ekibi, popülasyon büyüklüğü ve doğal seçilimdeki değişimler ile oluşan çeşitlilik ve bu çeşitliliğin yayılmasını takip etti.

Seçilim ile işaretlendi 

Analiz bir bakıma yanıltıcıydı, çünkü iki kuvvet de birbirine benzer etkiler yaratabiliyor. Popülasyon değişimlerinin etkilerini kontrol etmek ve böylelikle doğal seçilimin birebir etkilerini gözlemlemek için, ekip popülasyon değişimini sayısal olarak hesapladı. Daha sonra popülasyon geçmişi ile uyuşmayan DNA segmentleri ve bunların içinden doğal seçilim ile şekillenmiş olanları tespit edildi.

Bilimciler bu yolla 500.000 yıl içinde gerçekleşmiş seçilim olaylarını gözlemlemiş, modern insanın yükselişini belirleyen 200.000 yıllık kuvvetleri belirlemiş oldu. Daha önceki ilkel metotlar bu değişimleri yalnızca 30.000 yıla kadar gözlemleyebiliyordu.

Deneysel olarak yöntemin geçerliliği ispatlanana kadar ek çalışmalara ve tekrara ihtiyaç duyulsa da, en güçlü genomik-analiz yöntemleri dahi tarihsel bozunmalardan dolayı bile kısıtlı bir başarıya sahip. Asya’lı ve Avrupa’lı insanlar 60.000 yıl içinde buralara doğru göçen küçük gruplardan gelişerek popülasyon oluşturdu.

Popülasyonların kendi içinde üremesi ve soyunu devam ettirmesinden dolayı Avrupa’da genetik varyasyonların eski göstergeleri silinmiş durumda. Afrika’lı insanların genomu ile araştırmacılar, insanlığı oluşturan evrimsel değişimleri ve kökenlerini çok daha eskiye bakarak gözlemleyebiliyor.

 

Referans :

  1. Bilimfili,
  2. Nature
  3. Li H1, Durbin R. Inference of human population history from individual whole-genome sequences. Nature. 2011 Jul 13;475(7357):493-6. doi: 10.1038/nature10231.
  4. Udupa A, Wahi RS, Chansouria JP, Srinivasan S, Udupa KN. Monoamine oxidase in thyroid gland of rats: effect of neurohumors, thyroxine, carbimazole, adrenaline, beta-adrenergic blockers & MAO inhibitors. Indian J Exp Biol. 1976 Jan;14(1):14-8. http://dx.doi.org/10.1101/018929 (2015).
Yayım tarihi

Huntington hastalığına sebep olan protein artık ölçülebilecek

Huntington hastalığının başlangıcı ve ilerlemesi sırasında sinir sistemi üzerinde çok zararlı etkileri görülen mutant bir proteinin ölçümünü yapacak yeni bir test geliştirildi. Journal of Clinical Investigation dergisinde yayımlanan çalışmada yeni test ile denenen ilaçların ne kadar işe yarayacağını gösterecek olan huntingtin mutant proteininin seviyesini ölçebileceğini ve ilacın verimliliğini test edebileceğini öne süren araştırma ekibi, yöntem ile Huntington hastalığının gelişimini de önceden sezip gözlemleyebilecek.

Huntigton, nörodejeneratif genetik bir hastalık ve genellikle yetişkinlikte ortaya çıkarak istem dışı anormal davranışlara , psikiyatrik semptomlara ve unutkanlığa sebep oluyor. Mutant gen 1993 yılında tespit edildi ancak bu araştırmaya kadar bu proteinin sinir sistemi içindeki miktarını ölçmek mümkün olmamıştı.

  Bir çok üniversite ve vakfın dahil olduğu araştırma dahilinde yeni ultra-duyarlı Singulex SMC Technology Erenna Immunoassay (ışıktesti) test sistemini geliştirdi ve serebrospinal sıvı (CSF) içerisindeki mutant huntingtin proteinini tespit etmeyi başardı. Bu mutasyona sahip ancak hastalığa yakalanmamış insanlarda dahi bu tespit başarıyla gerçekleştirildi. Test ‘ tek molekül sayma deneyi” olarak anılıyor ve flüoresan antibody ve lazer tanılama tüpü kullanarak mutant huntigtin moleküllerini tek tek sayabiliyor, ki ne kadar az bulunduğunun hiç bir önemi yok.
   CSF (beyin ara sıvısı -serebrospinal sıvı) beyin tarafından üretilen ve bir iğne sayesinde kolaylıkla örnek alınabilen bir sıvıdır. Alzheimer veya Parkinson gibi hastalıkların tespitinde aktif olarak uygulanan bu yöntem ve örnek alınan bu sıvı şu andan itibaren Huntington hastalığı için de aynı işlevi kazanacak.

Salgılandığı hücreyi de öldüren huntingtin proteini, beyine hastalık tarafından verilen zarararın da ölçülebilmesini sağlayacak. Ayrıca mutant proteinin seviyesi hastalığın derecesinin de bir göstergesi, CSF içindeki miktarı arttıkça hastalığın ilerlemiş bulunduğu faz da tahmin edilebilecek.

Şu an için Huntington hastalığını engelemek üzre huntingtin proteini seviyesini düşüren bir ilaç ya da kimyasal mevcut değil. 2015 yılı gen susturma ve huntingtin düşürücü ilaçlar için ilk insan deneylerinin yapılacağı yıl olacak ve bu sayede direk beyin hedef alınarak mutant huntingtin üretiminin düşürülmesi sağlanacak. Bu bağlamda bumutant proteinin seviyesini ölçebiliyor olmak son derece büyük bir önem arz ediyor çünkü ilaç sayesinde bir düşüş olup olmadığı bu ölçüm ile belli olacak.

 

Referans : Bilimfili, Sciencedaily.com, New test measures deadly protein in Huntington’s disease patients’ spinal fluid, www.sciencedaily.com/releases/2015/04/150406165451.htm

  1. Edward J. Wild, Roberto Boggio, Douglas Langbehn, Nicola Robertson, Salman Haider, James R.C. Miller, Henrik Zetterberg, Blair R. Leavitt, Rainer Kuhn, Sarah J. Tabrizi, Douglas Macdonald, Andreas Weiss.Quantification of mutant huntingtin protein in cerebrospinal fluid from Huntington’s disease patients. Journal of Clinical Investigation, 2015; DOI: 10.1172/JCI80743
Yayım tarihi

Biyokimyacılar Hücresel Hafıza Mekanizmasının Yapısını Çözmeyi Başardı

Kalsiyum, düşünceyi, hareketi ve diğer vücut fonksiyonlarını kontrol eden önemli bir vücut elementidir. Bu olaylar,iyon kanalları denilen, kalsiyum iyonlarının hücreye giriş-çıkışına ve hücre bölümleri arasında akışına izin verenözelleşmiş proteinler tarafından yönetilir. Yıllardır bilim insanları kalsiyum iyon kanallarının nasıl çalıştığından emin olamıyorlardı.

biyokimyacilar-hucresel-hafiza-mekanizmasinin-yapisini-cozmeyi-basardi-1-bilimfilicomKalsiyumun eşik bekçisi IP3R‘nin yapısınınatomik ölçekteki yeni görüntüleri, bu gizemi çözmek için yeni bir adım olabilir ve kanal bozukluklarıyla alakalı pek çok hastalığın tedavisine olanak sağlayabilir.

IP3R kanalı, Houston’daki Texas Tıp Merkezi Üniversitesi (UTHealth), Biyokimya ve Moleküler Biyoloji Bölümü’ndeki bilim insanları tarafından görüntülendi. Bulguları, Nature dergisinde yayımlandı.

UTHealth Tıp Fakültesi’nde biyokimya ve moleküler biyoloji doçenti olan ve çalışmanın yürütücüsü Irina Serysheva şunları söyledi: “Artık IP3R’nin eşik mekanizmasının yapısını biliyoruz. Bu çalışma pek çok fonksiyonel ve çevrimsel çalışmaya ivme kazandıracak ve yeni ilaç tasarım alanlarına olanak sağlayacak.”

IP3R kalsiyum kanalı sinyal aldığında, kalsiyum iyonlarının hücre zarı boyunca hareketi için yollar yaratıyor. Çoğunlukla hatasız çalışmasına rağmen, işler plana uygun ilerlemediğinde ciddi sağlık sorunları meydana geliyor.

“Bu sağlık sorunları arasında Alzheimer hastalığı, Parkinson hastalığı, Huntington hastalığı, kalp büyümesi, kalp yetmezliği, kanser ve felç bulunuyor” diye aktarıyor Irina Serysheva.

Çalışmada fare beyninden alınmış IP3R kanal proteinleri kullanıldı. Araştırmacılar, kanalı atoma yakın çözünürlükte görüntülemek amacıyla, düşük sıcaklıklarda çalışan elektron mikroskobu ve bilgisayarlı yeniden yapılandırma teknikleri kullandı. Sonrasında, hücrenin içinde bulunduğu haliyle proteinin 3 boyutlu durumunu yansıtan bir model inşa ettiler.

UTHealth Tıp Fakültesi, Biyokimya ve Moleküler Biyoloji Bölümü’nde profesör ve bölüm başkanı olan Rodney Kellems, “Kanalın açılışı ve kapanışını moleküler bazda anlamak ve bu sürecin çok çeşitli içsel moleküller ve farmakolojik düzenleyiciler tarafından nasıl kontrol edildiğini anlamak için, bu kanalların 3 boyutlu yapısınıbilmek gerekiyor,” diyor.

Serysheva ise “Eğer yapıyı bilmezsek, işlevi çözemeyiz,” diye ekliyor.

 

Kaynak:

  1. Bilimfili
  2. Phys.org, “Biochemists uncover structure of cellular memory mechanism”
    < http://phys.org/news/2015-10-biochemists-uncover-cellular-memory-mechanism.html >
  3. Referans: Gating machinery of InsP3R channels revealed by electron cryomicroscopy, Nature (2015) DOI: 10.1038/nature15249< http://dx.doi.org/10.1038/nature15249 >
WordPress gururla sunar