Nörobilimde Ünlenen Bir Yıldız: Astrosit
Dr. Ayşe Ergüven Ph.D., Biol.
Bazen yeni bir hücre keşfetmek değil, bilinen bir hücrenin görevini yeniden anlamak da önemlidir.
Hafıza, yaşam deneyimleri yoluyla beyinde biriken izler olarak tarif edilir. İnsanların düşünme, hayal gücü gibi gelişmiş psikolojik faaliyetlerde bulunabilmelerinin temelini oluşturur. Bir asırdan fazla bir süredir, sinirbilim, hafızayı büyük ölçüde sinaptik bağlantıların güçlenmesi ve zayıflaması yoluyla kodlanan nöronal ağların bir özelliği olarak ele almıştır.
Ancak son zamanlarda yapılan çalışmalar, bu tablonun eksik olabileceğini göstermektedir. Yaklaşık 100 yıl önce (1926) astrositler mikroskopta görülen ama “destek dokusu” sanılan hücrelerdi. Bugün ise onları yalnızca destek hücresi olarak değil, Alzheimer’ın erken evrelerini haber veren ve hastalığın gidişatını etkileyebilen aktif oyuncular olarak görüyoruz.
Bu nedenle araştırmalar, giderek astrositlere yani geleneksel olarak beynin destek altyapısı olarak görülen yıldız şeklindeki glial hücrelere yönelmektedir. Ek olarak astrositlerin hafıza ve hafıza ile ilgili bozukluklarda, özellikle Alzheimer hastalığı (AD) ve travma sonrası stres bozukluğunda (PTSD) oynadığı rol de önem kazanmaktadır. Bugün, astrositlerin sinaptik plastisiteye (sinapsların öğrenme ve deneyime bağlı olarak kendilerini yeniden düzenleme yeteneği) ve nöronal ağlara yaptığı benzersiz katkıları açıklıyor ve farklı hafıza işleme türlerinde astrositlerin rolünü tartışıyoruz. Ayrıca, AD, beyin yaşlanması, TSSB ve bağımlılık gibi hafıza ile ilişkili bozuklukların patogenezinde astrositlerin rollerini de inceliyoruz; böylece, astrositleri hedef almanın hafıza ile ilişkili nörolojik hastalıkları tedavi etmek için potansiyel bir strateji olabileceğini öne sürüyoruz. Astrositlerin, yerel sinapslar ve beyin ağları düzeyinde nöronların devreye girmesini ve işlevini etkilediği de biliniyor.
Yakın zamanda yapılan teorik bir çalışma, astrositlerin, yalnızca nöronlar arası bağlantıların ötesinde ek bir bilgi depolama ve ilişkilendirme katmanı sağlayarak beynin hafıza kapasitesini önemli ölçüde artırabileceğini öne sürmektedir. Bu çerçevede, anılar yalnızca sinapslar içinde kodlanmaz; aynı zamanda geniş sinir devreleri popülasyonlarını kapsayan, astrosit aracılı kalıpları da içerebilir. Yani astrositler de hafızanın kodlanması, pekiştirilmesi ve silinmesinde rol oynamaktadır.
Bu bulgular, insan hafızasının sınırsız olduğu anlamına gelmez; aynı zamanda astrositlerin anıları doğrudan depoladığını da kanıtlamaz. Aksine, mevcut nöron merkezli modellerin biyolojik sinir sistemlerinin hesaplama ve depolama yeteneklerini hafife aldığını ortaya koymaktadır. Deneysel olarak doğrulanması halinde, bu çalışmalar öğrenme, hafıza bozuklukları ve bilişsel yaşlanma konusundaki anlayışımızı yeniden şekillendirebilir. Çünkü, böylesi bir mimari, beynin kullanabileceği olası bilgiye dayalı oluşan değişikliklerin sayısını çarpıcı bir şekilde artıracaktır.
Yüzyıl önce yani Alzheimer tanımlanmaya başladığında ve bu konuda yapılan araştırmalar sürerken biri çıkıp: “Bir gün Alzheimer tanısında kandan astrosit proteinini ölçeceğiz.” deseydi, muhtemelen bilim kurgu gibi karşılanırdı. Yaklaşık bir asır boyunca “yardımcı hücre” diye görülen astrositin, beynin aktif bilgi işleme, öğrenme, metabolizma ve nörodejenerasyondaki başrol oyuncularından biri olduğu anlaşılıyor bugün. Kodlamayan DNA’nın aslında kodladığını öğrenmemizin genetik konusundaki anlayışımızı dönüştürdüğü gibi, astrositlerin de beynin bakım ekibinden çok daha fazlası olduğunu görüyoruz ve günümüzde, GFAP, p-tau217, p-tau231, Aβ42/40 gibi biyobelirteçlerle Alzheimer gibi durumları belirtiler ortaya çıkmadan yıllar önce yakalamaya çalışıyoruz. Bu, nörobilimde inanılmaz bir dönüşüm.
Astrositler ve Hafıza: Hafıza ile İlgili Bozuklukların Tedavisi Açısından Önemli Noktalar (Astrocytes and Memory: Implications for the Treatment of Memory-related Disorders https://archivog.com/1570-159X/article/view/644491) başlıklı derlemede de, astrositlerin varlığını küçümsemeden düşünmenin tanı konusunda yeni fikirler sağlayacağı vurgulanmaktadır.