Kronik sinir ağrılarından mustarip olanlar için umut verici bir gelişme yaşandı. Yeni bir araştırma, sinir hücrelerine taze mitokondri sağlanmasının sinir ağrısını önemli ölçüde azaltabileceğini gösteriyor.
Fare hücreleri, canlı fareler ve insan dokuları üzerinde yapılan bu çalışma, hücrelerin enerji santralleri olan mitokondrilerin daha önce bilinmeyen bir rolünü ortaya koydu. Araştırma, sinir sistemi içindeki destek hücrelerinin, basınca, sıcaklığa ve ağrıya yanıt veren sinir hücrelerine mitokondri taşıyabildiğini gösteriyor. Ancak bu taşıma sürecindeki aksaklıklar, sinir hücrelerinin enerji rezervlerini tüketerek işlev bozukluğuna yol açabiliyor.
Normalde bir uyarıya yanıt olarak beyne sinyal gönderen sinir hücreleri, bu süreçte bir sorun olduğunda uyarılmadan da kendiliğinden aktifleşebiliyor. Bu durumun kronik ağrıya ve hatta sinir dejenerasyonuna neden olabileceği belirtiliyor.
Bu yeni çalışma, sinir hücrelerinin hasar görmesini engellemek için potansiyel yeni yollar sunuyor ve özellikle mitokondrilerin doğrudan sinir hücrelerine aktarılması stratejisi öne çıkıyor.
Taze Mitokondriler Ağrıyı Azaltıyor
Araştırma, omuriliğe yakın konumlanan sinir köklerini saran özelleşmiş hücreler olan uydu glial hücrelere odaklandı. Sinir hücrelerinin gövdeleri omuriliğe yakın kümeler halinde bulunurken, her kümeden vücudun farklı bölgelerine uzanan uzun lifler çıkar. Bu liflerin en uzunu, yaklaşık 1 metreyi aşan siyatik sinirdir.
Bu liflerin uzunluğu, sinirlerin düzgün çalışması için büyük bir zorluk teşkil ediyor. Çünkü sinir kökünde üretilen mitokondrilerin her bir lifin ucuna kadar ulaşması gerekiyor ve bu da başlı başına enerji gerektiriyor. Araştırmacılar, sinirlerin bu enerji yoğun tedarik zincirini nasıl sürdürdüğünü merak etti.
Bilim insanları eskiden hücrelerin tüm mitokondrilerini kendilerinin üretmesi gerektiğini düşünürken, son yıllarda hücrelerin mitokondri alışverişi yapabildiğine dair kanıtlar ortaya çıktı. Bu alışveriş, aynı tür hücreler arasında veya farklı tür hücreler arasında gerçekleşebilir. Bu aktarımı kolaylaştırmak için hücreler, mitokondrilerin bir pipetten diğerine kayması gibi, tünel benzeri mikro yapılar oluşturuyor.
Araştırmacılar, uydu glial hücrelerin, çevreledikleri sinir hücrelerine mitokondri gönderebileceğini keşfetti. Bu hücrelerin, mitokondrileri iletmek için bu tünel benzeri yapıları uzattığı gözlemlendi.
Fare hücreleri ve insan dokuları üzerinde yapılan deneylerde, araştırmacılar glial hücreler ve sinir hücreleri arasında oluşan bu minik tüplerin anlık görüntülerini yakaladılar. Bu tüplerden malzeme geçerken belirgin şişlikler gözlemlendi. Mitokondrilere floresan etiket eklenerek, glial hücrelerden gelen enerji santrallerinin sinir hücrelerine ulaştığı durumlar takip edildi.
Bu tüplerin, transfer tamamlandıktan sonra kısa sürede parçalanan geçici yapılar olduğu belirlendi. MYO10 adlı bir proteinin, bu tüplerin oluşumunda kritik rol oynadığı ve onları glial hücrelerden uzatmaya yardımcı olduğu anlaşıldı. Bununla birlikte, mitokondrilerin bazen tüpler olmadan da, glial hücreler tarafından salınan minik kesecikler içinde veya donör ve alıcı hücre zarları arasında oluşan özel kanallar aracılığıyla transfer edilebildiği de görüldü.
Sağlıklı laboratuvar farelerinde, bu farklı mitokondri nakil yöntemlerinin bozulması, farelerin ağrıya karşı daha hassas hale gelmesine neden oldu. Bunun nedeni, sinirlerde hasarın artması ve anormal sinyaller yaymaya başlamasıydı.
Ayrıca, kemoterapi ilaçlarına maruz kalma veya diyabet gibi çeşitli sinir hasarı türleri olan fareler de incelendi. Bu sinir hasarına yol açan durumların da glial hücrelerden mitokondri alışverişini bir dereceye kadar bozduğu ve bunun da farelerde sinir ağrısına katkıda bulunduğu tespit edildi. Ancak sağlıklı glial hücrelerin farelere aktarılması, onlara taze ve sağlıklı mitokondri kaynağı sağlayarak ağrıyı hafifletti.
Glial Hücrelere Yeni Bir Bakış
Özellikle diyabet ve kemoterapiden kaynaklanan sinir hasarının en küçük sinir liflerini daha fazla etkilediği, orta ve büyük liflerin ise daha dirençli kaldığı dikkat çekici. Ekibin deneylerinde, daha büyük sinir liflerinin glial hücrelerden daha fazla mitokondri aldığı, buna karşılık küçük liflerin daha az mitokondri aldığı görüldü. Çalışma yazarları, glial hücrelerin mitokondrilerini daha büyük liflere vermeye bir 'tercih' gösteriyor gibi göründüğünü belirtti.
Bu durumun henüz bir muamma olduğunu ve nedeninin bilinmediğini dile getiren araştırmacılar, ancak bunun, diyabet ve kemoterapi gibi durumlarda neden küçük liflerin hasara daha yatkın olduğunun ve ayak ile ellerde uyuşma, ağrılı karıncalanma veya yanma gibi belirtilerin ortaya çıktığının anlaşılmasına yardımcı olabileceğini düşünüyorlar.
Glial hücrelerden sinir hücrelerine mitokondri taşınmasının sağlıkta ve hastalıkta nasıl gerçekleştiğini tam olarak anlamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyuluyor. Ekip, bu temel araştırmanın gelecekte sinir ağrısı tedavileri için zemin hazırlayabileceğine inanıyor. Teorik olarak, tedaviler, glial hücrelerin aktivitesini artırarak daha fazla mitokondri üretmelerini ve transfer etmelerini hedefleyebilir.
Alternatif olarak ise, laboratuvarda yetiştirilen hücrelerden elde edilen mitokondriler saflaştırılarak doğrudan sinir hücrelerine enjekte edilebilir.
Tarihsel olarak glial hücreler, sadece nöronlara yapısal destek sağlayan yapıştırıcılar olarak görülüyordu. Ancak bilim insanları daha sonra, hafıza gibi yalnızca nöronlar tarafından halledildiği düşünülen süreçlerde de glial hücrelerin rol aldığını ortaya çıkardı. Yeni çalışma, glial hücrelerin aslında nöronal ağlara fiziksel olarak bağlı olabileceğini öne sürüyor.
Eğer bu hücreler, bu tüpler aracılığıyla bu denli büyük bir organel olan mitokondrileri taşıyabiliyorsa, başka birçok şeyi de taşıyabilirler. Bu da, nöronlar ve glial hücrelerin, düşünüldüğünden çok daha fazla bağlantılı olduğunu gösteriyor.
