İnsan beyninin yaşlanma sürecini hücresel düzeyde inceleyen yeni bir bilimsel çalışma, yaklaşık 50 ile 75 yaşları arasında öğrenme ve hafızada kritik rol oynayan hipokampus bölgesinde dikkat çekici dönüşümler meydana geldiğini ortaya koydu. Science dergisinde yayımlanan araştırmada; bağışıklık hücrelerinin yapısında, damar sisteminde ve genomun üç boyutlu düzenlenme biçiminde belirgin değişiklikler saptandı. Elde edilen bulgular, yaş ilerledikçe Alzheimer ve diğer nörodejeneratif hastalıklara yatkınlığın altında yatan mekanizmaları anlamaya yönelik yeni veriler sundu.
40 KİŞİNİN HİPOKAMPUS DOKUSU İNCELEDİ
Araştırma kapsamında, yaşları 20 ile 95 arasında değişen ve nörolojik açıdan sağlıklı olan 40 kişiden ölüm sonrası alınan hipokampus dokuları analiz edildi. Bilim insanları; tekil hücre seviyesinde genlerin çalışmasını, DNA üzerindeki kimyasal değişimleri ve genomun hücre çekirdeği içerisindeki üç boyutlu mimarisini eş zamanlı olarak inceledi.
BAĞIŞIKLIK HÜCRELERİNİN YAPISI 50'Lİ YAŞLARDAN İTİBAREN DEĞİŞİYOR
Çalışmanın en öne çıkan bulgularından biri, 50 ile 75 yaş aralığında beynin bağışıklık sisteminde tespit edilen değişim oldu. Embriyonik gelişim döneminden itibaren beyin dokusunda yer alan ve ana bağışıklık hücreleri olan mikrogliaların, 50'li yaşlardan itibaren sayıca belirgin biçimde azaldığı belirlendi.
Aynı süreçte, azalan mikrogliaların yerini moleküler özellikleri bakımından kanda bulunan bağışıklık hücrelerine benzeyen "mikroglia benzeri" yeni hücre gruplarının aldığı görüldü. İltihaplanmayla ilişkili moleküler işaretleri daha yüksek olan bu yeni hücre grubunun, yaşlanan beyinde gözlemlenen kronik inflamasyonla bağlantılı olabileceği değerlendiriliyor. Bu bulgu, embriyonik dönemde oluşan mikrogliaların ömür boyu aynı yapıda kaldığı yönündeki yaygın bilimsel görüşün de yeniden değerlendirilmesini gerektiriyor.
New York Genome Center'dan araştırmanın sorumlu yazarlarından Bing Ren, mikrogliaların beynin dengeli işleyişindeki rolüne dikkat çekerek, bu hücrelerin işlev bozukluğunun toksik madde birikimine ve nörodejeneratif süreçlerle ilişkili inflamatuar durumlara yol açabileceğini aktardı.
KAN-BEYİN BARİYERİNİ KORUYAN HÜCRELERDE AZALMA
Araştırmada değişimlerin yalnızca bağışıklık hücreleriyle sınırlı kalmadığı görüldü. Yaşlanmayla birlikte hipokampustaki astrositler, oligodendrosit öncü hücreleri ve damarların iç yüzeyini kaplayan endotel hücrelerinin bazı gruplarında azalma tespit edildi. Söz konusu hücreler, sinir hücreleri arasındaki iletişimin düzenlenmesinde ve kandan beyin dokusuna madde geçişini sınırlandıran kan-beyin bariyerinin muhafazasında görev alıyor. Bu durum, beyin yaşlanmasının yalnızca nöronların zamanla işlevini kaybetmesinden ibaret doğrusal bir süreç olmadığını gösteriyor.
GENOMUN ÜÇ BOYUTLU MİMARİSİ AŞINIYOR
Çalışmada, hücrelerin DNA organizasyonunda da yaşa bağlı bozulmalar yaşandığı saptandı. Hücre çekirdeğinde karmaşık bir üç boyutlu yapı halinde bulunan ve genlerin aktiflik durumunu belirleyen DNA organizasyonunun, yaş ilerledikçe farklı beyin hücrelerinde giderek aşındığı belirlendi. Araştırmacılar, gen düzenlemesinde kapsayıcı değişikliklere yol açan bu durumu "3 boyutlu genom mimarisinin küresel aşınması" olarak tanımladı.
ALZHEİMER VE DEMANS RİSKİ AÇISINDAN DEĞERLENDİRME
Yaşlanmanın Alzheimer ve diğer demans türleri için en ana risk faktörü olduğu bilinmekle birlikte, hangi biyolojik süreçlerin bu riski artırdığı tam olarak açıklanamamıştı. Yapılan bu çalışma; bağışıklık hücresi değişiminin, artan inflamasyonun, damar yapısındaki dönüşümün ve genetik organizasyondaki aşınmanın birlikte değerlendirilmesi gerektiğini ortaya koyuyor.
Bununla birlikte araştırma, 50 yaş sonrasında söz konusu değişimlerin her bireyde aynı şekilde gerçekleştiğini veya doğrudan Alzheimer hastalığına yol açtığını kanıtlamıyor. Çalışma, farklı kişilerin ölüm sonrası beyin dokularının karşılaştırılmasına dayandığı ve boylamsal (aynı kişilerin yıllar boyu takibi) bir nitelik taşımadığı için, tespit edilen hücresel değişiklikler ile demans arasındaki neden-sonuç ilişkisinin netleştirilmesi adına yeni araştırmalara ihtiyaç duyuluyor.
