Bu yıkıcı hastalığı anlamaya bir adım daha yakınız.
Thomas E Cope, Klinik Akademi Üyesi, Cambridge Üniversitesi
Alzheimer hastalığı, dünya çapında 47 milyon insanı etkilediği tahmin edilen, tahrip edici bir beyin hastalığıdır. Batı dünyasında, bunamanın en yaygın sebebidir.
Buna rağmen, şu an Alzheimer hastalığını tedavi etmede veya acımasız ilerleyişini önlemede etkili olan hiçbir yöntem bulunmuyor.
Alzheimer hastalığı, beta-amiloid ve tau isimli iki tane anormal proteinin birikmesi sonucunda gerçekleşiyor. Tau özellikle önemli bir yere sahip çünkü nöronların ve nöron bağlantılarının ölmesine sebep olarak, beyin bölgelerinin birbirleriyle normal şekilde iletişim kurmasını önlüyor.
Vakaların büyük bir çoğunluğunda, tau patolojisi ilk önce beynin bellek merkezlerinde ortaya çıkıyor. Bu merkezler entorhinal korteks ve hipokampal oluşum olarak biliniyorlar. Bu durumun, hastalar herhangi bir hastalık belirtisi göstermeden yıllar önce meydana geldiği gösterildi.
Beyin genelindeki tau miktarı, zamanla artış göstermeye başlıyor.
Bu durum, Alzheimer hastalığı belirtilerinin kendine özgü ilerleyişine neden oluyor. Başlangıçtaki bellek kaybını, kişinin bağımsızlığını kaybetmesine yol açan, düşünce ve davranışta meydana gelen yaygın değişimler takip ediyor. Bunun meydana gelme şekli ise tartışmalı.
Nöronötesi yayılma
Brain bülteninde yayınlanan çalışmamızda, insanlarda taunun birbirine bağlı nöronlar arasında yayıldığını gösteren ilk bulguyu sunuyoruz.
Bu önemli bir adım çünkü bu yayılmayı erken bir aşamada durdurmak, Alzheimer hastalığının belirtilerini önleyebilir veya dondurabilir.
“Nöronötesi yayılma” olarak adlandırılan bu fikir daha önce ileri sürülmüştü ve farelerde yapılan çalışmalarla desteklenmişti. Eğer sağlıklı bir farenin beynine anormal tau enjekte edilirse, tau hızlı şekilde yayılıyor ve farenin bunama belirtileri göstermesine neden oluyor.
Ancak, aynı sürecin insanlarda gerçekleştiği daha önce gösterilmemişti. Fareler üzerinde yapılan çalışmalardan elde edilen bulgular tartışmalıydı çünkü enjekte edilen tau miktarı nispeten yüksekti ve hastalığın ilerleyişi, insanlarda olduğundan çok daha hızlı gerçekleşmişti.
Biz yaptığımız çalışmada, iki tane gelişmiş beyin görüntüleme yöntemini birleştirdik. Bunlardan ilki, belirli moleküllerin bulunup bulunmadığını görmek için beyni taramamıza olanak sağlayan pozitron yayma tomografisi (PET).
Bunun sayesinde, yaşayan hastalardaki anormal tauyu doğrudan gözlemleyebiliyor ve beynin her bir bölgesinde bundan ne kadar mevcut olduğunu kesin olarak görebiliyoruz.
İkincisi ise, beyindeki kan akışını gerçek zamanlı olarak ölçen işlevsel manyetik yankı görüntüleme (fMRI). Bu yöntem, birbirleriyle iletişim kuran beyin bölgelerinin oluşturduğu faaliyeti gözlemlememize olanak sağlıyor.
İlk defa, aynı insanları her iki yöntemle de tarayarak, Alzheimer olan canlı insanlardaki beyin bağlantılarını, anormal tau dağılımı ile doğrudan ilişkilendirmeyi başardık.
Beyin bağlantısallığını analiz etmek için, “grafik analizi” adı verilen matematiksel bir yöntem kullandık. Bu yöntem, beyni 598 tane eşit boyutlu bölgeye ayırmayı kapsıyor.
Ardından, bölgeler arasındaki bağlantısallıklara bir sosyal ağ gibi davranarak, bir beyin bölgesinin sahip olduğu bağlantı sayısı, ne kadar “arkadaşlık” grubuna katıldığı ve bir beyin bölgesindeki bağlantıların ne kadarının yine birbirleriyle bağlantılı olduğu gibi etmenleri belirledik.
Bir grip salgını olduğu zaman, enfekte olması ve sonra enfeksiyonu diğerlerine bulaştırması en muhtemel olan insanlar, sosyal bağlantı sayısı yüksek olan insanlardır.
Benzer şekilde nöronötesi yayılma hipotezinde de, güçlü şekilde bağlanmış beyin bölgelerine en yüksek miktarda taunun düşeceği tahmin ediliyor. Biz bunu gözlemledik. Bu ilişki, tekil olarak her bir beyin ağında mevcut olduğu kadar, beynin tamamı boyunca da mevcuttu.
Taunun beyin genelinde görülmesi konusunda muhtemel alternatif açıklamaları da dışarıda tutmayı başardık.
Daha önce taunun, yüksek metabolik talep dolayısıyla veya komşu bölgelerden destek gelmemesiyle savunmasız durumda olan beyin bölgelerinde ortaya çıkabileceği öne sürülmüştü.
Bu etmenler nöron ölümü bakımından önemli olsa da, bizim yaptığımız gözlemler ile, bunların başlangıçtaki anormal tau birikiminde temel yönlendirici olmaları tutarlılık göstermiyordu.
Ek olarak, hafif algı zayıflamasından Alzheimer hastalığının belirlenmesine kadar bir dizi hastalık şiddeti barındıran hastalara bakarak, tau birikiminin sebeplerini, sonuçlarından ayırt etmeyi başardık.
Alzheimer hastalığında tau miktarının artmasının, beynin genel olarak daha az bağlantılı hale gelmesine sebep olduğunu ve geriye kalan bağlantıların, giderek daha fazla rastgele hale geldiğini gösterdik.
Uzun menzilli bağlantılar
Sonunda Alzheimer hastalığı bulgularını, her 100.000 kişiden yaklaşık olarak üç kişiyi etkileyen, ilerlemeli supranükleer palsi (PSP) isimli daha nadir bir durumla karşılaştırdık.
Bu duruma da tau sebep oluyor ancak durum beyin tabanıyla sınırlı kalıyor. PSP’de, bulguların nöronötesi yayılmayı desteklemediğini gösterdik.
Bunun sebebi, iki hastalıktaki anormal tau patolojisinin farklı yapıları olabilir. Alzheimer hastalığında tau, “çift sarmal lifler” halinde mevcutken, PSP’de “düz lifler” halinde bulunuyor.
PSP ilerledikçe, doğrudan uzun menzilli bağlantıların öncelikli şekilde hasar gördüklerini gösterdik. Yani, bilginin beyin boyunca daha dolaylı bir güzergâh izlemesi gerekiyordu.
Bu durum, PSP’li hastaların kendilerine bir soru sorulduğu zaman niçin yavaş fakat doğru şekilde cevap verdiklerini açıklayabilir.
Genel olarak, Alzheimer hastalığına sahip insanlardaki nöronötesi yayılma kanıtları, tau patolojisini önemli bir hasara yol açmadan önce hapsetmeyi amaçlayan yeni ve heyecan verici tedavi stratejileri için kavram ıspatı sunuyor.
Ozan Zaloğlu
