Beynimizde bir grup hücre tıpkı önemli bir bölgede devriye gezen nöbetçiler gibi durmadan yorulmadan, gece gündüz demeden çalışır. Hatta bazıları gelecekte geçen video oyunlarındaki keşif dronları gibi sinir ağlarını tararlar ve bir tehlike sezdiklerinde de kılık değiştirip işgalcilere karşı saldırı düzenlerler. Peki kim bu hücreler? Sinir hücreleri dendiğinde çoğumuzun aklına ilk nöronlar gelir. Fakat bu hücreler nöronlardan farklılar. “Glia” hücreleri olarak adlandırılıyorlar ve daha çok nöronların en büyük yardımcısı konumundalar.

Beyindeki Baskın Hücreler Glia Hücreleridir

Beyin dokusu iki tür yerleşik hücreden oluşur: elektriksel olarak uyarılabilen nöronlar ve uyarılamayan glia hücreleri. Nöronlar beyindeki hücrelerin yalnızca %15’ini oluştursa da diğer %85’lik kısımdan daha fazla ilgi gördü. Çünkü glia genellikle bilgi işlemede hiçbir rolü olmayan bir ara bileşen olarak görülüyordu. Ne yazık ki bu temel kavramsal önyargı dilde silinmez bir şekilde korunuyor. Yani şu an bile glia hücrelerinin fonksiyonundan bihaber olan insanlar için nöronlar çok daha işlevsel hücreler olarak görülüyor. Fakat aslında nöronlar o kadar büyüleyici işi yaparken arkalarında onları hiç yalnız bırakmayan glia hücreleri var. Son derece önemli hücreler olan glia hücreleri hakkında şu an için bilmediğimiz çok şey var ama yavaş yavaş bu gizemi aydınlatıyoruz. Öncelikle isimlerinin nerden geldiğinden bahsedelim. Bağ dokusuna özel ilgi duyan bir patolog olan Rudolf Virchow (1821-1902) 1858’de “tutkal” anlamına gelen glue kelimesinden türeyerek “glia” adını aldı. Glia’yı nöronlar arasındaki “malzeme” olarak görmenin bir sonucu olarak glia hakkında etraflıca düşünmemiz 100 yıl kadar bir süre boyunca kısıtlandı diyebiliriz.[1]

Glia, inert interstisyel beyin hücrelerinden uzaktır. Tüm glia türleri, iyonları, nörotransmiterleri veya diğer yapışkan veya yayılabilir hücre-hücre sinyal moleküllerini algılayarak sinir devrelerindeki aktiviteye yanıt verebilir. Bazı glia türleri, sinaptik aktarımda rol oynar ve bu, bu glial hücreleri, bilgi işlemenin birçok yönünden ve hem nörolojik hem de psikolojik bozukluklar dahil olmak üzere sinir sistemi işlev bozukluğuna dahil eder. Glia aksiyon potansiyelleri üretemez, bu nedenle aksonlar, dendritler ve sinapslar dahil olmak üzere nöronlarla tanımlanan hücresel yapılardan yoksundurlar. Bununla birlikte, glia kimyasal sinyalleme kullanarak birbirleriyle ve nöronlarla iletişim kurar. İyonlar ve diğer küçük moleküller, bitişik glial hücrelerin hücre zarlarını birleştiren boşluk bağlantı kanalları yoluyla hücreden hücreye yayılır, ancak glia ayrıca sinyal moleküllerini serbest bırakarak iletişim kurar. Bu, sinaptik iletim için kullanılan aynı nörotransmiter nöronlarının çoğunun yanı sıra büyüme faktörleri, sitokinler ve kemokinler içerir. Bu kimyasal mesajlar, diğer glia ve nöronlar üzerindeki membran reseptörleri tarafından tespit edilir. Geniş bir çerçevede, glia üç genel işlevi yerine getirir ve farklı glia türleri öncelikle bu etkinliklerin her biri ile ilişkilidir. Astrositler, nöronal fonksiyonun homeostazını sürdürür. Mikroglia enfeksiyonla savaşır ve yaralanmaya yanıt verir. Oligodendrositler ve Schwann hücreleri, elektriksel uyarıları (aksiyon potansiyelleri) iletmek için gerekli olan sinir lifleri (aksonlar) üzerindeki elektriksel yalıtımı oluşturur. Bununla birlikte, astrositlerin, mikrogliaların, oligodendrositlerin ve Schwann hücrelerinin geniş kategorileri içinde, henüz karakterize edilmemiş birçok farklı glia alt tipi olması muhtemeldir. Farklı nöron türleri olduğu kadar farklı türde glial hücre de olabilir. Olası beşinci bir glia kategorisi, doğru koşullar altında astrositlere, oligodendrositlere veya nöronlara farklılaşmaları komutunu veren ilgi çekici ve tam olarak anlaşılmayan kök hücre benzeri özelliklere sahip olanlardır. Bu hücrelere, bu hücrelerin yüzeyinde ifade edilen bir glikoproteine referans olan NG2 glia denir ancak bu hücrelere aynı zamanda OPC’ler (oligodendrosit progenitör hücreler) ve polidendrositler de denir.[1]

Glia hücreleri hakkında verdiğimiz bu genel bilgilerden sonra bu hücrelerin çeşitlerine bakalım. Dört çeşit glia hücresi bulunmaktadır. Bunlar:

  • 1) Astrositler
  • 2) Oligodendrositler
  • 3) Mikroglialar
  • 4) Schwann Hücreleri

Şimdi de bunları detaylı şekilde inceleyelim.

1) Astrositler

Ünlü İspanyol nöroanatomist Santiago Ramon y Cajal (1852-1934) örümcek bacakları gibi bir hücre gövdesinden yayılan çoklu hücre süreçleri nedeniyle aslen astrositler olarak adlandırılan hücrelere “örümcek hücreleri” adını verdi. Bu yapı aynı zamanda modern adlarının kökü olan yıldızları da andırıyor. Bu açıklamalar yalnızca hücre iskeletinin histolojik boyamasından sonra hücresel görünümle ilgilidir. Modern teknikler, nöronlar ve sinapslarla karmaşık bir şekilde ilişkilendirilen ince yoğun hücre süreçleriyle son derece karmaşık bir hücresel morfoloji ortaya çıkarmaktadır.[1]

ŞEKİL 1. Astrositler beyinde destekleyici ve homeostatik bir işlev sağlarlar ve birbirleriyle kimyasal sinyal yoluyla iletişim kurarlar. Astrositler, nöronlar arasındaki bilgi aktarımını algılar ve kontrol eder. Astrositlerin hücre iskeleti, solda gösterilen GFAP gibi astrositlerin hücre iskeletindeki proteinleri tanıyan kimyasal lekeler ve antikorlarla ortaya çıkar. Sağdaki panel, astrositlerin gerçek yapısının ne kadar büyük ve karmaşık olduğunu göstermek için iki görüntüyü üst üste getirir. Bu karmaşık şekil, astrositlerin yüzlerce sinaps ve diğer yapılarla birleşmesini sağlar. KAYNAK: Courtesy of Ulrika Wilhelmsson, Eric Bushong, and Mark Ellisman, and reproduced with permission from Fields RD (2010). The Other Brain. New York: Simon and Schuster.

Astrositlerin nöronlara fiziksel destek ve beslenme sağladığına, aynı zamanda sinir hasarına yanıt verdiğine inanılıyordu. Artık sinir sistemi işlevinin hemen hemen her alanında nöronlarla birlikte katıldıklarını biliyoruz. Nöronlar için beslenme desteği sağlanması, bazı astrositlerin küçük kan damarlarıyla yakın ilişkisinden çıkarılmıştır. Kan damarlarının yakınındaki astrositler, kan damarlarını çevreleyen ve kan dolaşımı ile nöronlar arasında maddelerin taşındığı “uç ayaklar” adı verilen süreçleri genişletir ve nöronal aktiviteyi algılayarak ve çevrelerindeki kan damarlarını genişleten veya daraltan bileşikleri serbest bırakarak nöral talebe yanıt olacak şekilde yerel kan akışını düzenlemeye yardımcı olur. Aktif nöronları beslemek için kan akışının bu yerel düzenlemesi fMRI (fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme) kullanan fonksiyonel beyin görüntülemesinin temelidir. Astrositler ayrıca beyin dokusunu kan dolaşımından ayıran kan-beyin bariyeri yoluyla iyonların, diğer materyallerin ve hücrelerin değişimini düzenler.[1]

ŞEKİL 2. Kan damarlarının yakınındaki astrositler, beyindeki kan damarlarını kaplamak için uzun süreçleri (kırmızı oklar) uzatır. Astrositlerdeki “uç ayaklar” olarak adlandırılan özel yapılar, nöronlar için en uygun kimyasal ortamı sağlamak üzere kan dolaşımı ve beyin dokusu arasında iyonların, besinlerin ve suyun taşınmasına izin verir. Astrositlerin bir diğer görevi de kanın nöronal aktiviteye göre nöronlara lokal dağıtımını düzenlemek için kan damarlarını daraltan veya genişleten maddeler salgılamaktır. KAYNAK: Simard, M. ve ark. (2003). Signaling at the gliovascular interface. Journal of Neuroscience 23: 1529–2401.

2) Oligodendrositler

Ramon y Cajal ile çalışan Pio del Rio-Hortega (1882-1945), iki ek glia türünü ortaya çıkaran boyama yöntemleri geliştirdi. Adını küçük hücre gövdesinden uzanan çok sayıda kısa hücresel süreçten alan oligodendrositler, zamanın güvenilmez lekeleri tarafından kolayca tespit edilemedi ve bu gliaların varlığını 1924 yılına kadar tartışmalı hale getirdi. Uygun lekeler, oligodendrositlerin uzun hücresel uzantılara sahip olduğunu ortaya çıkardı. Her hücre işlemi, bir aksonun ayrı bir bölümünü kavrar ve miyelin adı verilen elektriksel yalıtımı oluşturan sıkıştırılmış hücre zarı katmanlarını etrafına sarar. Aksonlardaki miyelin kılıfı sinyal iletim hızını 10-100 kat hızlandırır. Miyelinden yoksun aksonlarda olduğu gibi aksonda sürekli olarak ilerleme yerine, miyelinli aksonların bitişik bölümleri arasındaki çıplak bölgelerde dürtü (aksiyon potansiyeli) üretilir. Bunlar, sodyum kanallarının yüksek oranda yoğunlaştığı ve bir iletişim sistemindeki tekrarlayıcı istasyonlar gibi sıralı düğümlerde bir dürtü uyandırmak için depolarizasyon üzerine bir eylem potansiyelinin üretildiği Ranvier düğümleridir. Bahsettiğimiz bu miyelin kılıf sadece omurgalılarda bulunur.[1]

ŞEKİL 3. Miyelinleyici glia, uyarıların sinir lifleri (aksonlar) yoluyla yüksek hızda iletilmesi için gerekli olan aksonlar üzerindeki elektriksel yalıtımı oluşturur. CNS ve PNS’de (sırasıyla oligodendrositler ve Schwann hücreleri) farklı glia türleri miyelini oluşturur. Oligodendrositler, miyelin yaltımını 50 aksona kadar sarabilen çoklu hücresel uzantılara sahipken, Schwann hücreleri aksonları tek tek kaplar. Miyelin yalıtımı arasındaki boşluklar, elektriksel uyarının üretildiği ve düğümden düğüme hızla yayıldığı Ranvier düğümleridir. KAYNAK: Fields RD (2006). Nerve impulses regulate myelination through purinergic signalling. Novartis Foundation Symposium 276: 148–158.

3) Mikroglialar

Pio del Rio-Hortega ilk olarak mikrogliayı tanımladı ve bu hücreleri sinir sistemi patolojisi ve iltihaplanma ile ilgili farklı bir glia türü olarak doğru bir şekilde ayırt etti. Mikroglialar, enfeksiyona karşı koruma sağlar ve hasarlı beyin dokusunu onarmaya yardımcı olur. Hortega’nın gözlemleri mikroglial hücrelerin iki ana durumunu açıkça tanımladı: dokuda hareket eden ameboid formu ve hücrelerin birçok aktif olarak genişleyen ve geri çekilen hücresel süreçlere sahip olduğu dallanmış durum. Bu konuda çalışma yapan bir diğer isim ise günümüzün en yaygın sinirsel rahatsızlıklarından birine ismini vermiş olan Alois Alzheimer’dır (1864-1915). Alois, yaptığı çalışmalarda “alzheimer demansı”ndan muzdarip hastaların beyinlerindeki senil plakaları çevreleyen mikrogliayı eksiksiz bir şekilde tanımlamıştır.[1]

ŞEKİL 4. Mikroglialar, beynin bağışıklık hücreleridir. Görevleri arasında enfeksiyonla savaşmak, merkezi sinir sistemini korumak ve hasar görmüş nöronları onarmak için yaralanmaya yanıt vermek vardır. KAYNAK: Miller KR and Streit WJ (2007). The effects of aging, injury and disease on microglial function: A case for cellular senescence. Neuron Glia Biology 3: 245–253.

4) Schwann Hücreleri

Schwann hücreleri, çevresel sinir sisteminde bulunan nöronların aksonları için miyelin kılıf üreten glial hücrelerdir. Oligodendrositlerin aksine, schwann hücreleri birden fazla hücresel uzantıya sahip değildir. Bunun yerine her hücre bir akson segmentini içine alır ve çevresinde çok katmanlı bir miyelin kılıf oluşturur. Schwann hücreleri çevresel sinir sistemindeki nöronlar için çok önemlidir çünkü oligodendrositler, astrositler ve mikroglialar sadece merkezi sinir sisteminde bulunur. Dolayısıyla schwann hücreleri tek başına oligodendrostilerin, astrositlerin ve mikrogliaların işlevlerinin çoğunu yerine getirir. Bunlar arasında nöronlar için iyon dengesini sağlamak, besin ve su iletimini gerçekleştirmek, nöronları enfeksiyonlara karşı korumak vardır fakat en önemli işlevi burdaki nöronlar için miyelin kılıf üretmektir. Bu hücreler için söylemek istediğim son şey ise isimlerini tüm organizmaların hücrelerden oluştuğu teorisini açıklayan Theodore Schwann’dan (1810-1882) aldıklarıdır.[1]

Şimdi dört glia çeşidinin de işlevlerini tek bir paragrafta toplayıp daha anlaşılır ve belirgin olması için tablo halinde gösterelim.

Glia’ların İşlevleri

Glia hücreleri çok çeşitli işlevleri yerine getirir. Daha önce bahsedilen işlevlere ek olarak fetal beyindeki glia, nöronların doğru yerlerine ulaşmaları için gelişimlerine ve göç etmelerine rehberlik eder. Aynı zamanda bazı glia hücreleri çok potansiyelli kök hücre benzeri özelliklere sahiptir, bu hücreler onarım sürecinde önemli görevler üstlenir. Astrositler nöronları çevreleyen hücre dışı boşlukta uygun iyon ve nörotransmiter seviyelerini korumak için hücre dışı boşluktan iyonları ve nörotransmiterleri hücreye taşır. Bu işlevler, elektriksel uyarıları ateşlemek ve sinaptik iletim yoluyla iletişim kuran nöronların zar potansiyelini korumak için gereklidir. Astrosit popülasyonları arasında hücreler arası bağlantı geçitleri yardımı ile gerçekleşen hücresel çiftleşme, elektrik yükü taşıyan aksonlar tarafından salınan potasyum iyonlarını “sifonlar” ve kan akışına karışıp boşaltımı yapılması için astrositik ağa gönderir. Astrositlerin bir diğer görevi de laktat ve glikoz vererek nöronlara fiziksel ve metabolik destek sağlamaktır. Mikroglialar ise beyinde astrositlerle birlikte yaralanma ve enfeksiyonu tespit eden ve bunlara yanıt veren yerleşik bağışıklık hücreleridir. Aksonların yalıtılmasına ek olarak, miyelindeki inhibitör proteinler aksonun filizlenmesini ve büyümesini bloke ederek yaralanma sonrası öğrenme ve nöronal yeniden şekillenme için kritik dönemi kapatmaya yardımcı olur. Bu glial işlevlerin çoğu insan davranışını önemli ölçüde etkiler.[1]

İŞLEVGLİAL HÜCRE TÜRÜ
Nöronların gelişimini sağlama ve göçüne rehberlik etme
Astrositler
Multipotent kök hücre özellikleriAstrositler, NG2 glia
Aksonun yolunun belirlenmesiAstrositler
Aksonun filizlenmesinin engellenmesiOligodendrositler
Kritik dönemin kapanmasına yardımcı olunmasıOligodendrositler
Beyin dokusundaki iyon konsantrasyonunun düzenlenmesiAstrositler
Nöronlar için fiziksel destek sağlanmasıAstrositler
Aksonlar için fiziksel destek sağlanmasıOligodendrositler
Nöronlara glikoz ve laktat sağlanmasıAstrositler
Beyin dokusundaki su ve pH dengesinin düzenlenmesiAstrositler
Hücre dışı alanın kontrol hacminin ayarlanmasıAstrositler
Hücre dışı matrikse katkıda bulunulmasıAstrositler
Yabancı antijenlerin tespit edilmesiMikroglia
Kan-beyin bariyerine katkıda bulunulması ve düzenlenmesiAstrositler
Sinirsel talebe göre yerel kan akışının düzenlenmesiAstrositler
Antioksidanlar ve reaktif oksijen türleri sağlanmasıAstrositler ve Mikroglia
Sinapslardan salındıktan sonra nörotransmiterlerin ortadan kaldırılmasıAstrositler
Nörotransmiterlerin salınmasıAstrositler
Sinaptik iletim gücünün artırılması veya azaltılması Astrositler ve Mikroglia
Sinapsların ortadan kaldırılmasıMikroglia
Yeni sinaps oluşumunun uyarılmasıAstrositler
Aksonlarda elektriksel yalıtımın (miyelin) oluşturulmasıOligodendrositler
Nöronlardan hormon salınımının kontrol edilmesiAstrositler
Sinirsel impuls aktivitesinin hissedilmesi ve yanıtlanmasıAstrositler, Oligodendrositler, Mikroglia, NG2 glia
Büyüme faktörlerinin ve sitokinlerin serbest bırakılmasıAstrositler, Oligodendrositler, Mikroglia
Nörotransmiterler için reseptör ayarlanmasıAstrositler, Oligodendrositler, Mikroglia, NG2 glia
Hormonlar için reseptör ayarlanmasıAstrositler, Oligodendrositler, Mikroglia
İyon kanallarının oluşturulmasıAstrositler, Oligodendrositler, Mikroglia, NG2 glia
Sinaptik girişlerin alınmasıNG2 glia
Beynin yerleşik bağışıklık hücreleriMikroglia
Hastalığa ve yaralanmaya yanıt verilmesiAstrositler, Oligodendrositler, Mikroglia
AIDS ve diğer bulaşıcı hastalıkların hedeflediği hücrelerAstrositler, Mikroglia
Kanserli hücrelere dönüşebilecek hücre tipleriAstrositler, Oligodendrositler, NG2 glia
Sinir rejenerasyonlarına katılan hücre tipleriAstrositler, Oligodendrositler, Mikroglia
Diğer nörodejeneratif bozukluklara katılan hücre tipleriAstrositler, Oligodendrositler, Mikroglia
Kronik depresyon ve şizofreni ile ilgili olan hücre tipleriAstrositler, Oligodendrositler, Mikroglia
Opiatlar ve kannabinoidler için reseptörlerin ayarlanmasıAstrositler, Mikroglia
Yaşlanmada bilişsel düşüşe sebebiyet veren hücre tipleriAstrositler, Oligodendrositler, Mikroglia

Glia hücrelerini anlattığım kısmın sonuna geldik. Artık bu hücrelerin ne gibi işlevleri olduğunu ve insan fizyolojisi için ne kadar önemli olduğunu biliyorsunuz. Şimdi hedef hastalığımız olan epilepsiye geçeceğiz.


EPİLEPSİ

Epilepsi Nedir?

Epilepsi, beyindeki sinir hücrelerinin yokluğu veya fazla sinyal göndermesinin neden olduğu ani ve tekrarlayan nöbetlerle karakterize eden kronik bir nörolojik bozukluktur. Nöbetler arasında kasılmalar, bilinç kayıpları, tuhaf hareketler veya vücudun bazı kısımlarında duyumlar, garip davranışlar ve duygusal rahatsızlıklar yer alabilir.[2]

Epileptik Nöbetler

Epileptik nöbetler tipik olarak bir ile iki dakika sürer ancak nöbeti güçsüzlük, kafa karışıklığı veya tepkisizlik izleyebilir. Epilepsi, dünya çapında yaklaşık 40 milyon ila 50 milyon kişiyi etkileyen nispeten yaygın bir hastalıktır; erkeklerde kadınlardan biraz daha yaygındır.[2]

Bozukluğun Nedenleri

Bozukluğun nedenleri arasında beyin kusurları, kafa travması, bulaşıcı hastalıklar, felç, beyin tümörleri, genetik veya gelişimsel anormallikler yer alır. Birkaç tür epileptik bozukluk kalıtsaldır. Beynin parazitik bir enfeksiyonu olan sistiserkoz gelişmekte olan dünyada epilepsinin yaygın bir nedenidir. Epileptik nöbetlerin yaklaşık yarısının bilinmeyen bir nedeni vardır ve bunlar idiyopatik olarak adlandırılır.[2]

Nöbet Tipleri

Sinirbilimcilerin yaptığı çalışmalar sonucunda 2 tip nöbet olduğu belirlendi: kısmi ve genelleştirilmiş nöbet. Kısmi bir nöbet beynin belirli bir bölgesinden kaynaklanır, anormal hisler veya hareketlerden oluşur ve bilinç kaybı meydana gelebilir. Genelleştirilmiş nöbetler ise beynin çoğunda veya tamamında anormal elektriksel aktivitelerin sonucudur. Bu tip nöbet konvülsiyonlar, kısa bilinç yokluğu, genel kas sarsıntısı (klonik nöbetler) ve düşme ile birlikte kas tonusu kaybı (tonik nöbetle) ile karakterizedir.[2]

Teşhis Konulması

Şimdi de teşhis kısmına bakalım. Tekrarlayan nöbetleri olan bir kişiye epilepsi teşhisi konur. Bozukluğun nedenini belirlemek için tam bir fizik muayene, kan testleri ve nörolojik bir değerlendirme gerekli olabilir. Beynin elektriksel aktivitesindeki anormallikleri tespit etmek için elektroensefalogram (EEG) izleme yapılır. Yapısal veya biyokimyasal beyin anormalliklerini bulmak için manyetik rezonans görüntüleme (MRI), pozitron emisyon tomografisi (PET), tek foton emisyonlu bilgisayarlı tomografi (SPECT) veya manyetik rezonans spektroskopi (MRS) kullanılabilir.[2]

Bozukluğun Tedavisi

Epilepsili çoğu insan valproat, etosüksimid, klonazepam, karbamazepin ve primidon gibi antiepileptik ilaçlarla kontrol altına alınabilen nöbetler geçirir; bu ilaçlar beyindeki nöronal aktivite miktarını azaltır. Epilepsinin neden olduğu beyin hasarı genellikle geri döndürülemez. İlaçla tedavi edilemeyen epileptik nöbetler, beynin epileptojenik bölgesini ortadan kaldıran ameliyatla azaltılabilir. Diğer tedavi stratejileri arasında vagus sinir stimülasyonu, yağ oranı yüksek ve karbonhidrat oranı düşük bir diyet (ketojenik diyet) ve davranış terapisi bulunur. Epilepsili bireylerin uyarı yapılmadan meydana gelen geçici kontrol kaybı nedeniyle araç kullanmaktan, tehlikeli makine kullanmaktan veya yüzmekten kaçınması gerekebilir.[2]

Bozukluğa Sahip Olanların Yakınlarının Bilmesi Gerekenler

Epilepsili bir bireyin ailesi ve arkadaşları, bir nöbet meydana gelirse ne yapacaklarının farkında olmalıdır. Nöbet sırasında elbise boyun çevresinde gevşetilmeli, baş bir yastıkla tamponlanmalı, bölgeden keskin veya sert cisimler çıkarılmalıdır. Nöbet sırasında kişinin ağzına asla bir nesne sokulmamalıdır. Nöbet sonrasında ağızdan salgıları boşaltmak için kişinin başı yana çevrilmelidir.[2]


Şimdi de bu iki konuyu birleştireceğiz: Glia hücreleri epilepsi tedavisinde kullanılabilir mi? Kullanılırsa nasıl kullanılır ve ne kadar etkili olur? Yapılan çalışmadan elde edilen sonuçları inceleyerek bu soruların cevaplarını beraber arayalım.

Çalışma: Glia Hücrelerinin Epilepsi Tedavisinde Kullanılması

Çalışmanın Özeti

Epileptik nöbetler sırasında beyin aktivitesi ve bağlanabilirliği büyük ölçüde değişir. Beyin ağları dengeli bir dinlenme durumundan hiperaktif ve hipersenkronize bir duruma geçer. Zebra balığının epileptik nöbet modellerinde nöral ve glial aktivite incelendiğinde bu ağlar arasında çarpıcı farklılıklar olduğu görülebilir. Preiktal dönem (nöbet öncesi dönem) sırasında nöronlar yalnızca yerel olarak senkronize aktivitede küçük bir artış sergilerken, bağlantılı glial ağ ise oldukça aktiftir ve büyük mesafeler boyunca güçlü bir şekilde senkronize edilir. Preiktal durumdan genel bir nöbet haline geçiş, sinirsel aktivitede ve bağlantıda ani bir artışa yol açar. Buna glia-nöron etkileşimlerinde güçlü bir değişiklik ve hücre dışı glutamatta büyük bir artış eşlik eder. Glia’nın optogenetik aktivasyonu, glutamat ve boşluk bağlantılarının etkisiyle yakındaki nöronları uyarır ve epileptik nöbetlerin oluşumunda glia-glia ve glia-nöron bağlantılarının potansiyel bir rolünü vurgular.[3, 4]

Çalışmanın Giriş Kısmı

Epilepsi, tekrarlayan nöbetlerle karakterize bir nörolojik bozukluklar grubudur.[3] Beyin dinlenme durumundan nöbete geçtiğinde anormal derecede senkronize beyin aktivitesine yol açan dramatik geçişler meydana gelir. Nöbet başlangıcı ve yayılması sırasında sinirsel aktivite ve bağlantıda büyük değişiklikler gözlenir.[4] Epileptik odağı çevreleyen inhibisyon bozulduktan sonra aşırı nöral aktivite yüksek oranda bağlı merkezlere ulaşır ve beynin geri kalanına yayılır. Bu merkezler nöbet sırasında artan eş zamanlılık ve bağlanabilirlik sergiler ve nöbet odakları ile küresel beyin ağı arasında bir bekçi olarak hareket ederek nöbet yayılmasında önemli bir rol oynar. Birlikte ele alındığında, nöbetlerin başlaması ve yayılması genellikle beyin durumları arasındaki geçişler olarak görülür. Örneğin epilepsi hastaları, dengeli bir temel bağlantı durumundan geçici bir hipersenkron bağlantı durumuna geçiş gösterir. Bununla birlikte, genelleştirilmiş nöbetlerin durum geçişleri sırasında sinirsel aktivite ve bağlantıdaki bu kadar derin değişikliklerin nasıl hızla gerçekleşebileceği açık değildir.[5, 6]


Sizin de gördüğünüz gibi giriş kısmı biraz bilimsel bir dille anlatılıyor. Şimdi sizlerin de anlayacağı şekilde asıl anlatmak istediğimiz kısma gelelim: Glia hücrelerinin epilepsideki rolü ne ve tedavide kullanılabileceği fikri nasıl ortaya çıktı?

Yapılan araştırmalar sonucunda hastaların yaklaşık %30’unda ilaca dirençli epilepsi görüldüğü belirlenmiştir. Bu hastaların tedavisinde antiepileptik ilaçarın kullanımına rağmen nöbetlerin önlenemediği görülmüştür. Bu olay araştırmacılar için büyük bir soru işareti haline geldi. Son zamanlarda epilepsinin sadece sinir hücrelerinden kaynaklanmıyor olabileceiği görüşü ortaya atıldı. Bu teori nöronlara yardımcı hücreler olan glia hücrelerinin de epilepsinin oluşumunda rol oynadığını ileri sürüyordu. Yapılan araştırmalar glia hücrelerinin beyindeki görevlerini tam olarak yerine getirememesinin epilepsinin tüm beyne yayılmasında önemli bir rol üstlendiğini gösteriyor. Zebra balıkları saydam sinir sistemleri ve sinirsel aktivitelerinin mikroskobik yöntemlerle zahmetsiz şekilde izlenmesinden dolayı bu tür çalışmalarda ilk tercih edilen canlı türlerinden. Araştırmacılar bu canlı üzerinde bir epilepsi modeli tasarladılar ve hipotezlerini test ettiler. Beyinde preiktal dönemde genellikle belirli bir bölgede sinirsel aktivitede artış gözlenirken, çalışmada beynin tamamındaki glia hücrelerinde sinirsel aktivite artışı tespit edildi. Bu da şu anlama geliyor: daha önce çoğu sinir hücresinden epilepsi nöbetinin meydana geldiğini anlamak mümkün değilken glia hücrelerinin aktivitesinden yakın zamanda bir epilepsi nöbeti yaşandığı anlaşılabiliyordu. Aynı zamanda glia hücrelerindeki bu hareketlenmenin glutamat isimli nöronları aktive edici bir nörotransmiter maddeyi hapsettiği tespit edildi. Buradan da glia hücrelerinin tıpkı enfeksiyonlara ve yabancı antijenlere karşı olduğu gibi epilepsiye karşı da beyni koruduğunu görebiliyoruz.[7, 8]

Fakat glia hücrelerinin bu koruyucu işlevlerinin bozulması durumunda işler daha da kötüye gidebiliyor. Beyindeki epileptik aktivite giderek arttığında glia hücreleri koruma işlevlerini gerçekleştiremiyor, tam tersi beyni korumak için hapsettikleri glutamat nörotransmiterlerini bir anda boşaltarak epileptik atakların tüm beyne yayılmasına neden oluyorlar.[9]

Epilepsi nöbetlerinin oluşumunda glia hücrelerinin de payı olabileceğine dair teorilerin arkasında yatan mekanizmaları aydınlatması açısından önemli olan bu çalışma, ilaca dirençli epilepsiler için bir tedavi yöntemi geliştirilmesine yardımcı olabilir. Çünkü epilepsi tedavisinde kullanılan ilaçların tamamı beyindeki sinirsel aktiviteyi nöronlar üzerinden sınırlandırmaya çalışıyordu. Glia hücrelerine etki ederek hapsedilen glutamatı tüm beyne yaymasını engelleyecek bir tedavi yöntemi gerçekten de işlevsel olabilir.[10]

Araştırmacılar şimdi bir sonraki hedef olarak epilepsi üzerine çalışmalar yapan hekimlerle iş birliği yaparak glia hücreleri üzerine yoğunlaşan tedavilerin hangi tür epilepsi hastaları üzerinde işe yarayacağını belirlemek istiyorlar. Glia hücrelerinin epilepsideki etkinliğinin tamamen anlaşılması, bu hastalığın altında yatan sinirsel mekanizmaları ilerleyen dönemlerde tamamen aydınlatmamıza büyük katkı sağlayacak gibi görünüyor.[10]

Bu yazı, farklı kaynaklardan derleme usulüyle çevrilmiştir. İlgili bağlantıları aşağıda bulabilirsiniz.

ÇEVİRİ KAYNAKÇASI

Yazı Sahibi

Selamlar, ben Burak! Hacettepe Üniversitesi Biyoloji Bölümü 1. Sınıf öğrencisiyim. Merak ettiğim şeyleri araştırıp bunları diğer insanlarla paylaşmak hoşuma gider. Özel ilgi alanlarım arasında moleküler biyoloji, genetik, viroloji ve sinirbilim bulunuyor. Fakat sinirbilimin diğerlerine göre biraz daha ağır bastığını söyleyebilirim. Bunların dışında bilgisayar oyunları oynamayı, film izlemeyi, kitap okumayı ve müzikle ilgilenmeyi seviyorum. Tür olarak daha çok rock ve metal dinlerim. Ayrıca bateriye de özel bir ilgim vardır.

1 YORUM