BEYİN GELİŞİMİNİN DESTEKÇİSİ

CUMHURİYET BİLİM TEKNİK EKİ

İnsan beyni yaklaşık olarak yüz milyar sinir hücresine sahiptir. İşlevsel bir organizmanın ortaya çıkabilmesi için bu hücrelerin gelişim sırasında diğer bazı belli başlı hücrelerle birleşmeleri gerekiyor. Peki ama sinir hücreleri nereye doğru büyüdüklerini ve hangi hücreyle iletişime geçmeleri gerektiğini nereden biliyorlar?

Uluslararası bir araştırma ekibi şimdi, sinek beyninde büyümekte olan sinir hücrelerinin, iki genle etkileşerek, hedeflerine ulaşmaya öğrendiklerini buldu. Benzer mekanizmalar omurgalı beyninde de rol oynamakta ve belli başlı gelişim bozuklukları için önemli olabilirler diyor bilim insanları “Nature Neuroscience” dergisinde.

Sinir sistemi aslında bir karmaşa mucizesidir. Embriyon gelişimi sırasında milyarlarca sinir hücresi oluşuyor. Bu hücrelerin her biri komşu hücreyle birleşerek, akson olarak isimlendirilen uzun bir bağlantı kablosunu tamamen farklı bir beyin bölgesine göndermekte. Akson hedef bölgeye geldiği zaman, burada “yerleşik” olan sinir hücreleriyle bağlanıyor. Bu şekilde örneğin bize gördüğümüz bir fincana uzanmamıza izin veren bir bağlantı zinciri oluşuyor.

Gözümüzden, elimize giden yolun herhangi bir yerinde hatalı sinir hücreleri birleşecek olsaydı, fincana uzanamazdık. Bu nedenle doğru sinir hücrelerinin bir araya gelmesi çok önemlidir. Peki akson, doğru hücrelerle birleşmek için büyümeyi nerede durduracağını nasıl bilebiliyor? Bu sorunun yanıtını Japon ve Alman bilim insanları buldu.

Nature Neuroscience dergisindeki araştırma yazısına göre, sirkesineğinin görsel sistemi, “Golden Goal” ve “Flamingo” proteini üretimlerinden sorumlu iki genin birlikte çalışması sayesinde doğru olarak gelişebiliyor. Gelişmekte olan aksonun ucunda yer alan bu proteinler, etraflarındaki dokulardan çevreleri hakkında bilgiler topluyorlar. Proteinlerin davranışları, sinir hücrelerine hedefe giden yolu bulmalarına yardımcı olmakta.

Araştırmadan anlaşıldığı üzere genlerden sadece birinin çalışması ya da genlerin birebir uyumlu çalışmamaları halinde bir kaos yaşanmakta. Aksonlar yol üzerinde gelişmeyi durduruyor ve hedef bölgeye ulaşamıyorlar. Tahmin ediyoruz ki benzer mekanizmalar insan da dahil, diğer organizmaların gelişiminde de önem taşımakta diyor, araştırmayı yöneten Takashi Suzuki. Bilgiler yoldan çıkmış sinir hücrelerine bağlı gelişim bozuklukları için geliştirilecek terapiler için önemli bir temel oluşturmakta. Yeni verilerin ayrıca yaralanmalardan sonra sinir hücrelerini yönlendirmek için yararlı olması da bekleniyor.