Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Biz geceleri uyurken beynimiz bakım yapmakla meşguldür. Beynin atık atma mekanizması olan glenfatik sistem, aksi takdirde beyinde yavaş yavaş biriken zararlı proteinleri içeren fazla beyin omurilik sıvısını dışarı atar. Bu proteinlerin birikimi, Alzheimer Hastalığı gibi durumların riskinin artmasıyla ilişkilendirilmiştir. Cell dergisinde 8 Ocak'ta yayınlanan yeni bir makalede, bilim insanları sistemin ne zaman devreye gireceğini nasıl bildiğini ortaya çıkarmaya yaklaşıyor: sistemi harekete geçiren “anahtar” beynin nörotransmitteri norepinefrindir.

Glimfatik sistem 2012 yılında Danimarkalı sinirbilimci ve makalenin yazarlarından Maiken Nedergaard tarafından keşfedildi ve Nedergaard bu ismi hem daha iyi bilinen lenfatik sisteme benzerliğini hem de beynin glial hücrelerine olan bağımlılığını yansıtmak için verdi. Popular Science'a bu sistemin son on yılda kapsamlı bir şekilde incelendiğini ve sağlıklı bir beyin için kritik öneme sahip olduğunu söylüyor: “Şu anda glenfatik sistem üzerine, çoğu klinik uygulamalara odaklanan yaklaşık 2.000 yayınlanmış makale var. Bu çalışmalar toplu olarak, yaşlanmanın ve neredeyse tüm nörolojik hastalıkların glenfatik akıştaki azalmayla ilişkili olduğunu vurgulamaktadır.”

Hızlı olmayan göz hareketi (NREM) uykusu sırasında her dakika beyin, beynin birincil nörotransmitterlerinden biri olan bir hormon olan norepinefrin dalgası salgılar. Norepinefrin güçlü bir vazokonstriktördür, kan damarlarının daralmasına neden olur ve her dalga beyne kan taşıyan arterlerde bir kasılmaya neden olur. Arterler daha sonra bir sonraki norepinefrin dalgası gelene kadar yavaşça genişler.

Nedergaard, bu ritmik kasılma ve genişleme serisinin bir pompalama eylemi yarattığını açıklıyor: “Glimfatik akışı sağlayan, salınımlı daralma-genişlemelerdir.” Bu arteriyel kasılmaları yaratan salınımlı norepinefrin dalgaları, glimfatik sistemin çalışması için kritik öneme sahiptir.

Beynin birincil nörotransmitterlerinden biri olan norepinefrinin birçok işlevi vardır ve salgılanma ve yeniden alınma hızını değiştirerek çalışan birkaç ilaç sınıfı vardır. Örnekler arasında antidepresanlar -özellikle seçici norepinefrin geri alım inhibitörleri (SNRI'lar)- ve norepinefrinin bağlandığı reseptörlerden birini bloke eden beta blokerler yer alır.

Ayrıca, özellikle norepinefrin sistemini hedeflemeyen ancak ne olursa olsun etkileyen başka ilaçlar da vardır. Ne yazık ki, uyku ilaçları ikinci kategoriye girmektedir ve bu çalışma, Ambien olarak da bilinen yaygın bir ilacın (Zolpidem) glimfatik sistemin aktivasyonunu ve çalışmasını nasıl etkilediğini incelemektedir.

Araştırmacılar, birine Zolpidem verilen iki fare grubunu karşılaştırdı. Ekip, Zolpidem verilen farelerde norepinefrin salınımının ve bunun sonucunda glimfatik sistemin çalışmasının belirgin şekilde baskılandığını tespit etti. Zolpidem farelerinin beyinlerindeki tepe norepinefrin seviyeleri kontrol grubuna göre yaklaşık %50 daha düşüktü ve arteriyel daralmalar da daha az belirgindi.

Çalışma, en azından farelerde Zolpidem'in “normal uyku mimarisine müdahale ettiği ve glimfatik akışı baskıladığı” sonucuna varıyor. Nedergaard, tablonun diğer uyku ilaçları için de aynı olmasının muhtemel olduğunu, çünkü sonuçta hepsinin beyindeki sinirsel aktiviteyi baskılayarak çalıştığını söylüyor. Buna norepinefrin salgılayan nöronlar da dâhildir. Bu durum, uyku ilaçlarının beynin tehlikeli atıkları dışarı atma yöntemine müdahale etmek gibi istenmeyen bir sonucu olduğunu göstermektedir.

Bu sorun diğer ilaçları da kapsayabilir. Nedergaard, örneğin SNRI'ların da salınım mekanizmasını engelliyor gibi göründüğünü söylüyor: laboratuvarı, SNRI desipraminin farelere uygulandığı başka bir çalışma yürüttü ve “temel olarak ... salınımları ortadan kaldırdı.” 

Bu, sistemle ilgili önemli bir noktayı göstermektedir: beyin sonsuza kadar norepinefrin salgılamaya devam etmez. Genel norepinefrin seviyesi yüksekse ve onu salgılayan nöronlar daha fazla salgılamaları için bir sinyal alırlarsa, salgıladıkları miktar azalacaktır. Başka bir deyişle, beyin dengeyi korumaya çalışır. 

SNRI'lar norepinefrinin geri emilimini engelleyerek beyindeki seviyesinin genel olarak yükselmesine neden olur. Bu, glimfatik sistem uyku sırasında yükselmeye başladığında, çalışmak için daha az “alana” sahip olduğu ve glimfatik sistemin aktivasyonu üzerine salınan norepinefrin dalgalarının nispeten küçük olduğu anlamına gelir. Nedgergaard'ın da vurguladığı gibi, “Önemli olan [norepinefrin seviyelerindeki] salınımlardır.”

Glymphatic sistem hakkında öğrenilecek daha çok şey var, ancak önceliğin, uyumamıza yardımcı olması için aldığımız ilaçlar tarafından çalışmasının engellenmemesini sağlamak olması gerekiyor. Bu konuda gelecekte yapılacak araştırmaların, nöronal aktivitenin tamamen bastırılmasından ziyade daha sofistike bir etki mekanizmasına sahip uyku yardımcılarını inceleyebileceğini belirtiyor..

Kaynak: Popsci.com