Johns Hopkins Üniversitesi’nden araştırmacılar, memeli beyinlerinde toksinlerin hücreler arasında taşınmasını sağlayan mikroskobik “nanotüpler”in varlığını ortaya çıkardı. Bu nanotüplerin, tıpkı fabrikalarda kullanılan pnömatik sistemler gibi, zararlı maddeleri bir hücreden diğerine ilettiği keşfedildi. Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) desteğiyle yürütülen araştırma, Science dergisinde yayımlandı ve Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıkların gelişiminde bu nanotüplerin önemli bir rol oynayabileceğini gösterdi.
Araştırmada, özellikle amiloid-beta adlı toksik proteinin hücre dışına taşınmasında bu nanotüplerin etkin olduğu gözlemlendi. Normalde beyin hücrelerinin zararlı maddeleri uzaklaştırmak için kullandığı bu mekanizma, ne yazık ki Alzheimer hastalığında toksik proteinlerin yayılmasına da neden olabiliyor. Çalışmayı yürüten nörobilimci Hyungbae Kwon, “Hücreler toksinleri atmak isterken, bu süreçte komşu hücreleri de enfekte ediyor,” diyerek sürecin çelişkili doğasına dikkat çekti.
Bilim insanları gelişmiş mikroskoplar kullanarak nöronların “dendritik nanotüp” adı verilen uzun ve ince yapılar oluşturduğunu gözlemledi. Bu yapılar kalsiyum, iyon veya toksin gibi molekülleri taşıyarak bilgi aktarımını hızlandırıyor. Bilgisayar simülasyonları, bu nanotüplerin erken amiloid birikimi sürecine benzeyen bir bağlantı ağı oluşturduğunu ve beyin hücreleri arası iletişime yeni bir boyut kazandırdığını ortaya koydu.
Araştırma ekibi, sağlıklı farelerin beyin dokularıyla Alzheimer benzeri belirtiler geliştiren genetik olarak değiştirilmiş farelerin beyinlerini karşılaştırdı. Alzheimer modeli farelerde, hastalığın semptomları başlamadan önce nanotüp sayısında belirgin bir artış görüldü. Altı aylık dönemde ise sağlıklı ve hasta farelerde nanotüp sayısı eşitlenmeye başladı. İnsan nöronları üzerinde yapılan incelemelerde de benzer nanotüp yapılarının bulunduğu doğrulandı.
Kwon ve ekibi, gelecekte bu nanotüp ağlarının yalnızca nöronlarda mı yoksa başka beyin hücrelerinde de bulunup bulunmadığını araştırmayı planlıyor. Ayrıca nanotüplerin üretimini deneysel olarak artırıp azaltarak hücre davranışlarını gözlemlemeyi hedefliyorlar. Bu bilgiler, hastalığın evresine göre nanotüp oluşumunu kontrol altına alarak beyni koruyabilecek yeni tedavi stratejilerine kapı aralayabilir.
Bu çalışma, Alzheimer’ın yalnızca protein birikimiyle değil, aynı zamanda toksinlerin hücreden hücreye taşınmasını sağlayan nanotüpler aracılığıyla da yayıldığını öne sürüyor. Beyindeki bu “görünmez yolların” anlaşılması, gelecekte Alzheimer’ın erken teşhisinde ve tedavisinde devrim niteliğinde gelişmelere yol açabilir.
