Şişmanlığa karşı yeni bir umut: Enzimatik Tedavi

Bu araştırmanın sonuçları obezite tedavisinde etkili enzimatik tedavi yöntemlerinin geliştirilebileceği umutlarını güçlendiriyor. Konunun ayrıntılarına girmeden önce açlık ve tokluk hissi nedir, beyinde nasıl oluşur gibi bazı temel konulara kısa bir göz atmak gerekiyor.

Açlık ve tokluk hissi

Açlık ve tokluk hissi beynin hipotalamus bölgesi tarafından kontrol edilen ve bir dizi biyokimyasal reaksiyon sonucunda ortaya çıkan oldukça kompleks bir süreçtir. Bu süreçte, çeşitli enzimler proteinler ve hormonlar rol oynar. Bu karmaşık reaksiyonlar zincirinin bazı aşamaları bilinsede bu konuda cevaplanması gereken hala birçok soru bulunmaktadır.

Bu araştırmanın sonuçları obezite tedavisinde etkili enzimatik tedavi yöntemlerinin geliştirilebileceği umutlarını güçlendiriyor.

Sağlıklı bir insan yeterli gıda aldığın zaman beyin Tokluk-hissi sinyali göndererek yemek sonlandırılır. Sağlıklı insanlarda düzenli çalışan bu mekanizma obezite rahatsızlığı bulunan kişilerde maalesef çalışmaz. Bu durumdaki kişiler vücutlarına yeterli miktarda gıda almalarına rağmen beyinden Tokluk-hissi sinyali gelmediği için yemeye devam ederler. Sonuçta vücuda gereğinden fazla alınan karbonhidrat ve şeker karaciğer tarafından yağa çevrilerek başta göbek ve kalça olamak üzere vücudun çeşitli bölgelerinde depolanırlar.

Soru: Bu insanlar doyduğunu neden anlamıyor, vücutları yeterli gıda almalarına rağmen neden yemeye devam ediyorlar ?

Bu sorunun cevabı Helmholtz Zentrum München araştırmacıları tarafından titiz bir çalışma ile bulundu.

Sebep: HDAC5 enzimi eksikliği. Obezite rahatsızlığı bulunan kişilerde bu enzim salgılanmadığı için bu enzime bağlı bir dizi biyokimyasal reaksiyon gerçekleşemiyor ve sonuçta beyne "Doydum" sinyali gitmiyor.

Obeziteye yol açan sinyal bozukluğu

Dhiraj Kabra ve ekibi, obezlerde Tokluk hormonu Leptinin verimli kullanılamaması neticesinde beyne Doydum-Sinyali gitmemesinin, başka bir ifade ile Leptin direncinin oluşmasında diğer faktörlerin de rol oynayabileceğini düşündüler ve bu amaçla sağlıklı farelerde HDAC5 enzimi sentezleyen geni bloke ettiler. Genin bloke edilmesiyle birlikte Leptin direnci oluşmaya buna bağlı olarak farelerde aşırı yemek yeme ve kilo alma sorunu başladı.

Tersten kontrol: Genin tekrar aktive edilmesiyle HDAC5 enziminin tekrar üretilmeye, buna bağlı olarakta tekrar Leptin hormonu miktarı artmaya başladı. HDAC5 enziminin yükselmesiyle birlikte farelerin aşırı yemeyi bıraktığı ve tekrar normal kiloya döndükleri görüldü. Tabii konuyu sadece HDAC5 enziminin yokluğuna indirgemek sorunu tam olarak açıklamaya yetmiyor. Dhiraj Kabra liderliğindeki ekip sadece HDAC5 enziminin fonksiyonunu değil aynı zamanda bu enzimin LEPTİN hormonu ve STAT3 transkripsiyon faktörü ile olan ilişkisini de ortaya çıkardılar.

Leptin hormonu ve STAT3 transkripsiyon faktörü

Leptin(Tokluk hormonu), yağ hücreleri tarafından üretilen, beyin ile yağ depoları arasındaki komünikasyonu sağlayan bir hormondur. Kısacası Leptin, vücutta yağ reservi varsa iştahı bastırarak vücuda aşırı gıda alımını engeller. Ancak obez kişilerde Leptinin bu düzenleyici etkisi bozulduğu için kişi doymasına rağmen iştahı kesilmediği için yemeye devam eder.

Yukarıda kısaca belirtildiği gibi HDAC5 enzimi ile Leptin hormonu arasında bir biyokimyasal etkileşim daha var ve bu etkileşim STAT3 transkripsiyon faktörü adında bir protein tarafından sağlanıyor.

Konuyu özetleyecek olursak;

1. HDAC5 enzimi, STAT3 proteinini aktive ediyor.
2. Aktive olan STAT3 proteinleri hücre zarında bulunan Leptin reseptörlerine doğru gidiyor.
3. STAT3 proteini Leptin reseptörlerinin ulaşınca onları aktive ediyor.
4. Aktive olan Leptin reseptörleri yağ hücreleri tarafından üretilen tokluk hormonu Leptini yakalayarak beynin hipotalamus bölgesine „DOYDUM“ sinyalini gönderiyor.

Obeziteye karşı mücadelede yeni tedavi imkanı

Bu araştırmayla görüldü ki, beyinde HDAC5 enzimini üretilmesi ile birlikte beyinde bir dizi biyokimyasal reaksiyon başlayarak aşırı yemek yemenin önüne geçiliyor. Gelecekte öbezite ile mücadelede düzenli beslenme ve egzersiz yapmanın yanı sıra HDAC5 enzimi tedavisi de uygulanabilir. !!!

Bu konuda kesin bir şey söylemek için insanlar ile bir dizi klinik deney yapılması gerekiyor. Eğer sonuç insanlarda da pozitif olur ve Leptin hassasiyet restorasyonu gerçekleşebilirse, şişmanlık ve şişmanlığa bağlı gelişen Tip 2 Diyabet gibi metabolizma hastalıklarının tedavinde yeni bir sayfa açılabilir.

Mehmet Saltürk

++++++++++++++++++++++++++

Dipl. Biologe Mehmet Saltuerk

Institute for Genetics

University of Cologne

++++++++++++++++++++++++++

Kaynak

Hypothalamic leptin action is mediated by histone deacetylase 5

Nature Communications 7, Article number: 10782 doi:10.1038/ncomms10782 Received 24 November 2015 Accepted 21 January 2016 Published29 February 2016

Bu blogdaki makaleler bir başka yayın organında kaynak gösterilmeden yayınlanamaz, çoğaltılamaz ve kullanılamaz.

Şeker hastaları için yeni bir umut: Mide hücrelerinden insülin üretildi

Harvard Üniversitesi araştırmacıları kök hücre ve gen teknolojisinin birlikte kullanıldığı bir teknikle mide hücrelerinden insülin üretmeyi başardılar. Şimdilik farelerde denenen ve kısmen başarı elde edilen bu teknik, ileride şeker hastaları için kalıcı bir çözüm olacak gibi görünüyor.

Eğer bu teknik insanlarda başarıyla uygulanabilirse, şeker hastalarının özellikle de tip 1 diyabet hastalarının dışarıdan insülin almadan normal bir yaşantı sürmesi mümkün olabilecek.

Araştırmanın ayrıntılarına girmeden önce konunun daha iyi anlaşılması için diyabet, insülin hormonu, pankreas ve beta hücreleri hakkında çok kısa bilgi vermekte fayda var.

Diyabet nedir?

Diyabet, midenin arka yüzeyinde yer alan pankreasın insülin hormonu üretememesi veya ürettiği insulin hormonunun vücut tarafından etkili bir şekilde kullanılamaması sonucu ortaya çıkan bir metabolik hastalıktır.

İnsülinin görevi nedir: İnsülin, pankreasta bulunan beta hücreleri tarafından üretilen ve kandaki şekeri hücrelere taşımakla görevli bir hormondur. Beta hücreleri özelleşmiş hücreler olup Tip 1 diyabet ve Tip 2 diyabet hastalarında çesitli sebeplerden dolayı yok olur veya sayıları azalır veya görevini yapmaz.

Günümüzde şeker hastalığı tedavisinde kullanılan en yaygın yöntem, hastaya dışarıdan insülin takviyesi yapılarak kandaki şekeri dengelemeye yöneliktir. Fakat bu yöntemin uygulama ve dozaj belirlemede birtakım zorlukları bulunmaktadır. Zira kandaki şekerin ölçülmesi için süreli kan örneği alınması, her hastada şeker metabolizmasının farklı olması ve gün içerisinde şekerin sürekli değişmesi insülin miktarının iyi ayarlanamamasına sebep olmaktadır.

Tedavide yeni bir umut: insülin üreten hücreler üretildi.

Pankreasta yok olan veya görevini yeterince yapamayan beta hücrelerinin yerine yenisi konabilir mi? Başka kişiden alınan beta hücreleri immunolojik sebeplerden dolayı yabancı bir vucutta çalışamıyor. Bu nedenle ikinci bir kişiden beta hücresi alarak sorun çözülemiyor.

Mideden beta hücreleri üretildi

Harvard Üniversitesinden Chaiyaboot Ariyachet ve arkadaşları, hasarlı beta hücrelerinin görevini üstlenebilecek yeni beta hücreleri üretmenin yolunu aradılar ve bu amaçla farelerde Kök Hücre ve Gen Teknolojisinin birlikte kullanıldığı bir yöntemle insülin salgılayan beta hücrelerini üretmeyi başardılar.

Ekip bunun için sindirim sisteminde bulunan değişik dokuların genetik özelliklerini inceleyerek pankreas ile olan akrabalık derecesini araştırdılar. Buradaki amaç pankreasa benzerliği olan dokulardan elde edilen kök hücrenin genetik programını değiştirerek Beta Hücrelerine dönüştürmek. Bu amaçla yapılan araştırma sonucunda midenin onikiparmak bağırsağına açılan bölgesinde bulunan pilor dokularının beklenmedik kolaylıkta beta hücrelerine dönüştürebildiğini gördüler ve bu dönüşüm için sadece 3 genin çalışması gerekiyordu ki, bunlar da zaten pilor dokuları içerisinde bulunan kök hücrelerde çalışır vaziyetteydi.

Farelerin henüz farklılaşmamış pilorik hücrelerinden alınan bu kök hücrelerin genetik programının değiştirilip Beta hücrelerine dönüştürülmesinden sonra hücreler laboratuvarda hücre kültürü içerisinde çoğaltılarak küçük Mini Organ/Hücre Topu haline getirildi. Ve ardından farelerin onikiparmak bağırsağına implante edildi.

Kanda şeker seviyesi düzeldi

Mini organ farelere implante edildikten sonra beklenen bir şekilde gelişmeye ve büyümeye başladı. Bazı farelerde mini organın 4 hafta sonra yaklaşık 1 cm uzunluğa ulaşdığı ve farklılaştığı görüldü. Farelerin yapılan düzenli analizlerinde mini organın insülin ürettiği, şeker seviyesinin normal düzeyde olduğu, farelerin deneyin sonuna kadar sağlıklı bir şekilde yaşamaya devam ettiği ve mini organın da kendini sürekli yenilemeye devam ettiği tespit edildi. Hatta pankreası alınan farelerden bazıları kolayca hayatta kaldıları tespit edildi.

Bazı farelerin ise mini organa ragmen birkaç hafta içinde öldüğü görüldü.

Terapide önemli bir gelişme

İlk defa uygulanan ve başarı oranı şimdilik çok düşük olan bu yöntemin her şeye rağmen Tip 1 diyabet ve ağır Tip 2 diyabet vakalarının tedavisinde umut olabiliceği belirtiyor. Yöntemin insanlarda uygulanması tıpkı farelerde olduğu gibi biyopsi yöntemi ile yapılacak. Yani yöntem, alınacak küçük bir pilorik hücrenin laboratuvarda genetik kodunun değiştrilerek tekrar hastaya verilmesi şeklinde olacak.

Her tedavi hastanın bizzat kendisinden alınan hücrenin yeniden programlanarak beta hücresine dönüştürülmesi şeklinde yapılacağı için, tedavi, Hasta-spesifik tedavi olacak. Bu bakımdan vücudun hücreyi red etme ihtimali neredeyse imkansız gibi.

Mehmet Saltürk

++++++++++++++++++++++++++

Dipl. Biologe Mehmet Saltuerk

Institute for Genetics

University of Cologne

++++++++++++++++++++++++++

Kaynak

Reprogrammed Stomach Tissue as a Renewable Source of Functional β Cells for Blood Glucose Regulation

DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2016.01.003

Bu blogdaki makaleler bir başka yayın organında kaynak gösterilmeden yayınlanamaz, çoğaltılamaz ve kullanılamaz.