Stres ve Sağlıklı Sirkadiyen Ritim Arasındaki Bağıntı

İnsan vücudu içinde doğal olarak çalışan bir biyolojik saat bulunmaktadır. Bitkiler de dahil olmak üzere birçok canlı da bulunan ve hem hormonal hem enzimatik bir çok iç dinamiğin belirleyicisi olan mevsim ve gün saatlerinden farklı olarak insan gibi yüksek memeli canlılardaki biyolojik saatin düzenli ve sağlıklı işleyişi vücudun genel sağlığını ve bütün işleyişini düzenleyebilmektedir.

• Baran Bozdağ /Boğaziçi Üniversitesi – Editör / Yazar /Bilimfili

University of Minnesota Tıp Fakültesi araştırmacılarının gerçekleştirdiği yeni bir araştırmada küçük ve zararsız seviyedeki bir stresin sirkadiyen saatin daha düzgün ve hızlı işlemesini sağlayabildiği tespit edildi. Neuron’da yayımlanan yeni araştırmanın son otuz yıllık süreçte bir geçmişi var ve bu literatür içinde vücudumuzun evrimleştirip geliştirdiği birçok düzeneği keşfettiğimiz çalışmalar bulunuyor.

Bu düzeneklerin büyük çoğunluğunu kapsayan, bağlayan ve işe alan en genel işler mekanik sistem de sirkadiyen saat olarak bildiğimiz ve vücudumuzdaki neredeyse tüm hücrenin iç düzeni üzerinde etkili olan düzenektir.

Sirkadiyen saatin nasıl işleyeceği ise hipokampus içinde bulunan küçük SCN (suprachiasmatic nucleus) bölgesi tarafından yönetilerek ve hücrelerde çeşitli sinyallerle düzenlenebiliyor. Aynı üniversitenin tıp fakültesi bünyesinde bulunan Department of Biomedical Sciences’tan Ruifeng Cao’nun ve Amerika ve Kanada’dan yedi ayrı laboratuvardan araştırmacıların gerçekleştirdiği mevcut çalışmada hücresel stres sinyalleri ile sirkadiyen ritim arasındaki ilişki incelendi.

Hücreler, stres sinyallerine, bir takım sinyal iletim basamaklarını (signal transduction cascade) aktive ederek tepkiler üretir. Özellikle eIF2α proteini üzerinden (hücrelerde protein sentezini yöneten temel bir protein) gerçekleşen bir sinyal iletimleri, dolayısıyla önce hücresel sonra doku içerisinde son olarak da organizma boyutunda ne gibi değişiklikler olacağını, hangi proteinlerin üretilip üretilmeyeceğini ve ne gibi özelliklerin kazanılıp artacağını belirleme yeteneğine sahip.

Cao ve ekibi bireyin merkezi beyin saatinde, stresin; eIF2α proteininin ritmik fosforilasyonuna neden olduğunu ve bu yolla ATF4 proteini üretimini artırdığını keşfetti. Bu protein ise Per2 genini aktive ediyor ve sonunda bu da sirkadiyen ritmin daha hızlı akmasını sağlıyor. Araştırmacılar yapılan analizler sonucunda bu mekanizmanın daha stabil ve sağlam bir saat için gerekli olduğunu ve stres sinyallerinin sirkadiyen saatin hızı ve sağlamlığını artırdığını ortaya koydu.

Birçok hastalıkta kök nedenler arasında bu saatin bozulması olduğu bilinsede bağıntıların nedenleri henüz tek tek ve iyi anlaşılmış değil. Cao ve ekibinin elde ettiği bulgular bu bilinmezlerin de cevaplanmasını sağlayabilir.

Mevcut araştırma, hücresel aktiviteler bağlamında iki ayrı temel sürecin (sirkadiyen saat yönetimi ve strese karşı hücresel stres tepkileri) arasındaki bağıntının görülmesi anlamında bir ilk niteliği taşıyor. Birçok hastalıktaki sirkadiyen saat bozulması etkisi de bu temel ilişkiden kaynaklanıyor olabilir.

Çok daha geniş çapta ve genom bazında birçok geni inceleyerek gerçekleştirilecek yeni araştırmalar ile bu konu detaylı olarak çözümlenebilir. Hücresel stres ağının sirkadiyen ritim ve genel sağlık üzerindeki etkilerinin bu netlikte keşfedilmiş olması fonksiyonel anlamda da sirkadiyen ritmin anlaşılmasını sağlayacaktır.