Seçil Mert İman

21/04/2022

Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü, Nobel Vakfı tarafından fizyoloji veya tıp alanlarında gerçekleştirilen üstün keşifler için yılda bir defa verilen ödüldür. 2016 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülüne hücresel bileşenlerin parçalanmasının ve geri dönüşümün temel bir süreci olan otofajinin altında yatan mekanizmaları keşfeden ve aydınlatan Japon bilim insanı Yoshinori Ohsumi layık görülmüştür. 

Otofaji, Yunanca ‘kendi’ anlamına gelen ‘auto’ ve yemek anlamına gelen ‘phagy’ sözcüklerinden gelir ve kelimenin tam anlamıyla ‘kendi kendini yeme’ anlamına gelir. Tıpkı evlerimizi toplayıp çöpleri attığımız gibi, hücrelerimiz de işlevsiz olduklarında kendilerini temizleyerek kusurlu maddeden kurtulma yeteneğine sahiptir. Otofajinin makro moleküler ürünleri, yeni proteinlerin ve organellerin sentezi için ham yapı taşları sağladığından, otofajiye sıklıkla ‘hücresel geri dönüşüm’ denir.

60’lı yıllarda ortaya çıkan bu kavram araştırmacılar tarafından ilk gözlendiğinde hücrenin lizozom adı verilen çuval benzeri kesecikler oluşturarak kendi içeriğini parçalamak için geri dönüşüm bölmesine taşıdığı ve yok edebildiği görülmüştür.

90’lı yılların başlarına kadar, Yoshinori Ohsumi’nin ekmek mayalarıyla yaptığı bir dizi parlak deneylerle otofaji için gerekli esas genleri tanımlamasına dek, çalışmadaki anlaşılması zor olağanüstülük az bilinmekteydi. Daha sonrasında Yoshinori mayalarda otofaji altında yatan mekanizmalara ışık tutacak ve bu karmaşık düzeneğin bir benzerinin bizim hücrelerimizde de kullanıldığını gösterecekti.

Ohsumi’nin keşifleri hücre içeriğindeki geri dönüşümün nasıl gerçekleştiğini anlamamıza yeni bir yaklaşım getirmiştir. Bu keşif açlığa sağladığımız uyum ve enfeksiyona verdiğimiz yanıt gibi pek çok yaşamsal süreçte otofajinin temel önemini anlamamızı sağlamıştır.

Uzman kardiyolog Dr. Luiza Petre, otofaji işlemini ``vücudun reset (yeniden başlatma) düğmesine basılması`` olarak tanımlıyor. Petre’ye göre otojafi, vücudun işlevsiz hücreleri çıkarabildiği ve bunların parçalarını hücresel onarım ve temizliğe doğru geri dönüştürebildiği bir kendini koruma mekanizmasıdır. Petre, orucun otofajiyi tetiklemede en etkili yol olduğunu söylüyor.

Beslenme ve sağlık uzmanları vücutta otofajiyi tetiklemek istiyorsanız oruç tutmanızı ve egzersiz yapmanızı önermektedir. Oruç tutmak vücut hücrelerini strese sokar. Bir kişi vücuduna giren yiyecek miktarını sınırladığında, hücreleri düzgün çalışması için gerekenden daha az kalori alır. Bu olduğunda, hücreler daha verimli çalışır. Oruç veya kalori kısıtlamasının sonucu olarak; otofaji, vücut hücrelerinin gereksiz veya hasarlı parçaları temizlemesini ve geri dönüştürmesini sağlar.

Diyestisyen Scott Keatley açlık zamanlarında, otofajinin hücresel materyali parçalayarak ve gerekli işlevleri kullanarak vücudun işleyişini devam ettirdiğini söylüyor.

            Otofaji genlerindeki mutasyonlar (gen  değişimleri) kanser ve nörolojik hastalıklar dâhil, otofajik süreçlerle ilişkili birçok hastalığa neden olmaktadır.

Otofaji ve Kanser

Otofaji, kanseri önlemede veya tedavi etmede oynayabileceği rol nedeniyle büyük ilgi görüyor. Keatley, ‘ Yaşlandıkça otofaji azalır, bu nedenle artık çalışmayan veya zarar verebilecek hücrelerin çoğalmasına izin verilir, bu da kanserli hücrelerin oluşmasına neden olmaktadır’ diye açıklıyor.

Petre, ‘Vücudun kanserli hücreleri tanıması ve otofajik süreçleri kullanarak çıkarması gerektiğini söylüyor.’ Bu nedenle araştırmacılar otofajinin kanser riskini azaltabileceği ihtimali üzerinde duruyorlar.

Otofaji ve Osteoart

Otofaji yaşın ilerlemesi ile birlikte azalır ve yaşa bağlı eklem kireçlenmesinin (osteoart) ana sebebidir. Otofajinin rolü bu hastalığın gelişimini etkilemektedir. Otofajiye katılan proteinler ilerleyen yaşla birlikte hem insan hem de farelerin eklem kıkırdaklarında azalır. Ayrıca kıkırdaklardaki yaralanmalar sonucu da otofaji proteinleri azalır. Bu sonuçlar otofajinin eklemlerde koruyucu bir sistem olduğunu göstermektedir.

Otofaji ve Parkinson Hastalığı

Parkinson hastalığı, ölü beyin hücreleri ve kök hücrelerinde, sinir sistemi dokularında meydana gelen bozukluktan kaynaklanmaktadır. Bu genlerdeki fonksiyon kaybı, mitokondri birikimine ve protein kümeleşmesine zarar vermekte ve hücresel bozulmaya sebep olmaktadır.  Mitokondri, Parkinson Hastalığı ile ilişkilidir.  Parkinson Hastalığında, hastalık genelde işlevsiz mitokondriler, hücresel stres, otofajik değişimler ve protein kümelerinden kaynaklanmaktadır.

Kaynak

https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2016/press.html