Yeni Nöron Oluşumu

Nöronlar Kök Hücrelerine Yeni Nöronlar Oluşturmasını Söylüyor!

Araştırmacılar  İlk Defa Beyin-Onarım Devresi Olan Yeni Nöronlar  Tespit Ettiler!

Duke’den araştırmacılar, yetişkin beyninde kök hücrelerine daha fazla yeni nöron oluşturmalarını söyleme kapasitesine sahip bir çeşit yeni nöron tespit ettiler. Deneylerin ilk safhasında olsalar bile, araştırmacılar bu tespitin beynin kendi içinde kendisini onarma olasılığına önemli bir kapı açmakta olduğunu bildirmekteler.

Hücre Biyolojisi, Nörobiyoloji ve Peidatri Bölümleri Doç Dr.Chay Kuo şunu ifade ediyor: “Nörobilimciler bir süredir beynin yeni nöronları üretmeyi yönetme kapasitesine sahip olduğundan şüpheleniyorlardı, ancak bu talimatların nereden geldiğini tespit etmek zordu.”

Farelerle gerçekleştirilen çalışmada, ekip, yetişkin beyininin sübvetrikular-alt karıncık bölge (SVZ)nörojenik-sinir kökenli hücresi içinde, striyatuma bitişik, daha önceden bilinmeyen bir nöron popülasyonu tespit ettiler.Bu nöronlar, asetilkolin nörotransmiteri yapmayı gerektiren kolinasetiltransferaz (ChAT) enzimi ifade etmektedirler.Optogenetik aygıtlarla, ekip bu ChAT+ nöronlarını lazer ışık ile aşağı –yukarı ateşleme frekansını ayarlamasını sağlar ve böylelikle de ekip beyindeki nörol kök hücre çoğalmasını-üremesini net bir şekilde görebilmiştir.

Bu tespitler, 1 Haziran tarihinde “Nature Neuroscience” adlı dergide önceden online olarak yayınlanmıştır. 

Kuo şunları söylemekte: “Görünürde kök hücreleri ile konuşan ve yeni nöron üretimin artırmasını söyleyen olgun ChAT+ nöronlar popülasyonu, tanımlanmayan nörol devrenin sadece bir kısmı.” Araştırmacılar ne bu devrenin tüm kısımlarını, ne de kullandıkları kodu  henüz bilmiyorlar. Ancak, ChAT+ nöron sinyallerini kontrol ederek, Kuo ve Duke’den meslektaşları bu nöronların, sübvetrikular-alt karıncık (SVZ) bölgesindeki yeni nöron üretimini kontrol etmek için gerekli ve yeterli olduğunu belirlediler.

Duke Enstitüsü Beyin Bilimleri üyesi, Gelişimsel Biyoloji Bölümü Doç Dr. Kuo şunları söylüyor: “ Yetişkin beyninde nörojenez-hücre doğumunun nasıl devam ettirilmekte olduğunu tespit etmek üzerine çalışmaktaydık.Bu çalışmayı yaparken, bir anda bu gizli kapı ortaya çıktı!  Beklenmedik ve heyecan verici bir olay oldu. Bizler için bu çıkmaz sokakta bir anda beliren çoklu olaylara, fırsatlara sahip büyüleyici bir hazine avı oldu!”

Kuo, bu projenin başlangıcının 5 yıl öncesine dayandığını ve önde gelen yazarlardan ve doktora sonrası araştırma yapan Patricia Paez-Gonzalez’in sübvetrikular-alt karıncık (SVZ) bölgesinin nasıl bir araya geldiğini çalışırken, nöral kök hücreleri ile temasta olan nöronik  processle karşılaştığını dile getiriyor.

Kuo: “Bu nöronik sinyallerle kemirgenlerdeki burun soğanı için üretilen genç nöronlar üretilir. Çünkü farenin beynin büyük bir kısmı koku alma duyusuna adanmıştır ve bu yeni nöronların da öğrenmeyi desteklemesine ihtiyacı vardır. Ancak insanlarda, daha az duyuları etkileyen, daha az tesirli burun soğanı mevcut. Dolayısıyla, yeni nöronların beynin  başka kısımları için de üretilmesi olasıdır. Örneğin; bu bölgelereden bir tanesi, korteks ve karmaşık bazal gangliya arasındaki motor ve bilişisel kontrollere aracılık yapan “striyatum” olabilir.”

Kuo açıklamalarına devam ediyor: “Beyin, SVZ’nin bu kök hücrelerine evsahipliği yapması için lateral karıncık etrafındaki birincil araziden  vazgeçiyor! Bu bir çeşit fabrikanın talimatları alması gibi bir şey mi acaba?..”

Doktora sonrası araştırma yapan Brent Asrican, temel teşkil edecek, anahtar bir gözlem yapar: SVZ kök hücrelerinden gelen talimatlar, yeni ChAT+ nöronları tarafından net olarak duyulmaktadır.

Kemirgenlerdeki felç-darbeden dolayı yaralanmaya dair yapılan çalışmalarda, SVZ hücrelerinde  görünen odur ki; onlar komşuluk yapan striyatuma göç etmektedirler, ve tam bir ay önce “Cell” adlı dergide, İsveçli bir araştırma ekibi, ilk defa insan striyatumunda yeni üretilmiş “internöron” adı altında kontrol nöronları gözlemlemişlerdir. Ekip, bu nöronların, ilginç bir şekilde Huntington hastalığına sahip hastalarda bu alan yenidoğan internöronlardan yoksundur.

NY’daki Rensselaer Nöral Kök Hücreleri Enstitüsü Müdürü Sally Temple da şunları ifade ediyor:“ Bu kök hücrelerini kontrol eden çok önemli ve uygun bir kök popülasyonu. Şimdi bu sübvetrikular-alt karıncık (SVZ) bölgesinde inervasyonların-sinir sistemine bağlanmaların nasıl etkili olduğunu görmek çok ilginç.”

Kuo’nun ekibi kolinerjik sinyal-işaretlemeyi takip ederek bu sistemi buldular . Ancak diğer araştırma  grupları aynı bölgeye dopaminerjik (dopamin ile harekete geçen) ve serotonerjik (seratonin ile harekete geçen) sinyallerle ulaştılar.Temple şunu ifade ediyor: “Burası heyecan verici bir bölge çünkü bu kök hücre bölgesinde çalışmak çok güzel ve keyifli. Burası hücreden- hücreye etkileşimi gözlemleyebileceğiniz muhteşem bir bölge.”

Bu yeni gelişen, ortaya çıkan dizilimler Kuo ve ekibini ümitlendirmekte. Araştırmacılar sonunda  beyinin belirli devrelerini kullanarak beyin donanımını upgrade etmenin,geliştirmenin bir yolunu bulabilecekler. Kuo bu konuda şunu söylüyor: “Yeni software’i, yazılımı idame ettirmek için, beyin donanımını upgrade edebilmek güzel olmaz mı? Bir beyin hasarından sonra,bu hasardaki bazı noktaları yenilemek, yeniden yapılandırmak  adına bu araştırma belki de davranışsal terapi ve kök hücre tedavisini birbirine bağlayan bir yol olacaktır.”

Kuo: “Önümüzde cevaplanması gereken sorular mevcut; yeni  ChAT+ nöronları kaynak yönünden ve akış yönünden..

Kaynak yönünden sorumuz: Kök hücrelerini daha fazla yeni nöron oluşmasını istemeye ne başlatmıştır?

Akış yönünden sorumuz: “Bu kök hücrelerinin ChAT+ elektrik aktivitesinin farklı frekanslara tepkiyi yönetme mantığı nedir?

Ayrıca, bu yeni kısımları bir şekilde mevcut nöronal devrelere, tanıtmak da  büyük bir olay; beyin normal olarak bu uygulamaya karşı durabilir.

Son olarak,Kuo bu konuda da şunu ifade ediyor: “Bence beynin bazı nöal devreleri bu yeni üyeleri kabul edecek, bazıları da etmeyecektir.”

http://neurosciencenews.com/stem-cells-neural-growth-neuroscience-1063/ ‘den Türkçeye AylinEr tarafından çevrilmiştir.