Beyin sağlığı için kritik olan molekülün sırrı çözüldü

Hücre Biyoloğu Shubham Singh’in BMP Üzerine Çalışmaları

New York’taki Sloan Kettering Enstitüsü’nden hücre biyoloğu Shubham Singh ve ekibi, BMP (kemik morfogenetik protein) molekülünün neden bozulmadan kalabildiğini nihayet çözdü. Yapılan araştırmalar, BMP’nin iki özel molekülün birleşimiyle dayanıklı bir yapı oluşturduğunu ortaya koydu. Bu buluş, BMP’nin Alzheimer ve demans gibi nörodejeneratif hastalıklarla bağlantısını anlamamızda önemli bir rol oynamaktadır.

Çalışmalar, BMP seviyelerindeki düzensizliğin demans ve Alzheimer gibi hastalıkların gelişiminde etkili olduğunu gösteriyor. Özellikle, frontotemporal demans hastalarının beyinlerinde BMP seviyelerinin son derece düşük olduğu ve bu durumun gangliosid adı verilen toksik moleküllerin birikmesine neden olduğu tespit edilmiştir. Yüksek seviyelerde biriken bu moleküller, gangliosidozis adı verilen ve beyin ile omurilikteki nöronları yok eden ciddi bir hastalığa yol açmaktadır. Laboratuvar ortamında gangliosidozis hastalığına sahip hücrelerin BMP ile tedavi edilmesi durumunda, bu hücrelerde iyileşme belirtileri gözlemlenmiştir. Bu durum, BMP’nin beyin sağlığı açısından ne kadar kritik bir öneme sahip olduğunu bir kez daha kanıtlamaktadır.

Her Yıl 10 Milyon Yeni Demans Vakası

Dünya genelinde her yıl 10 milyondan fazla yeni demans vakası teşhis edilmektedir. Bu hastalıklar, bireylerin ve ailelerinin yaşamlarında büyük zorluklar yaratmaktadır. Demans ve Alzheimer hastaları, hafıza kaybı, iletişim zorlukları ve kafa karışıklığı gibi belirtilerle başa çıkmak zorunda kalmaktadırlar. Bilim insanları, bu hastalıkların altında yatan biyolojik süreçleri daha iyi anlamanın, tedavi yöntemlerinde büyük ilerlemeler kaydedilmesine yardımcı olacağına inanmaktadır. BMP’nin beyin sağlığı üzerindeki etkileri ise bu süreçlerin anlaşılmasına katkı sağlayan önemli bir adım olarak değerlendirilmektedir.

Moleküler Yapının Sırrı: Solak BMP

İlginç bir şekilde, BMP molekülü lipidler arasında “solak” olarak adlandırılmaktadır. Diğer birçok lipid molekülü sağ el formunda (R-konfigürasyon) bulunurken, BMP molekülü sol el formunda (S-konfigürasyon) yer almaktadır. Shubham Singh’e göre lipid biyokimyasında her şey gliserol 3-fosfat adlı sağ el formundaki molekülden başlamaktadır. BMP’nin solak yapısına nasıl dönüştüğü ise detaylı araştırmalarla ortaya konulmuştur.

İki Enzim ve BMP’nin Sıra Dışı Yapısı

Yapılan laboratuvar çalışmaları, BMP’nin lizozom adı verilen hücresel depolama alanlarında üretildiğini ve bu süreçte iki enzimin (PLD3 ve PLD4) kritik rol oynadığını göstermektedir. Bu iki protein, BMP’ye eşsiz solak yapısını kazandırmakta önemli bir işlev üstlenmektedir. Cornell Üniversitesi’nden hücre biyoloğu Jeremy Baskin, başka bir enzimin BMP’yi oluşturduğuna dair varsayımların doğru olmadığını belirterek, yapılan araştırmalarla bu bilginin yanlışlığını vurgulamıştır.

Alzheimer ile İlişkili Genetik Mutasyonlar

Singh ve ekibi, Alzheimer hastalığıyla ilişkilendirilen PLD3 enzimindeki bir gen mutasyonunun, hücrelerde üretilen BMP miktarını yarı yarıya azalttığını keşfetmiştir. Bu bulgu, beyindeki lipidlerin düzenlenmesindeki bozuklukların Alzheimer hastalığındaki rolünü daha iyi anlamamıza olanak tanımaktadır.

Beyin Fonksiyonlarını Anlamak

Demans ve Alzheimer gibi hastalıklar, beyindeki çok sayıda biyolojik yolakla doğrudan ilişkilidir. Ancak bu süreçlerin büyük bir kısmı henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Araştırmacılar, beynin normal işleyişini derinlemesine anlamanın, bu hastalıkları çözmek ve tedavi etmek için ne denli önemli olduğunu vurgulamaktadır. BMP’nin bu karmaşık sistemlerdeki rolü üzerine yapılan bu araştırma, Cell dergisinde yayımlanmış olup, beyin sağlığı üzerine daha fazla çalışmanın gerekliliğini bir kez daha gözler önüne sermektedir.