Bilim insanları beyinde yeni bir katman keşfettiler

Tessa Koumoundouros

İnsan beyni, sırlarını kolayca ele vermeyen, akıl almaz derecede karmaşık bir organdır. Görüntüleme teknolojisinde yaşanan ilerlemeler sayesinde, yeni sinir hücrelerinden tamamen yeni doku parçalarına varıncaya dek, nörolojik anatominin gizli kalmış bilinmeyen bölümleri ve işlevleri açığa çıkmaya devam ediyor.

Son olarak, Kopenhag Üniversitesi ve Rochester Üniversitesi’nden araştırmacılar, daha önce farkına varamadığımız ve beynimizde bulunan gri ve beyaz maddeleri korumaya yardım eden bir doku tabakası keşfettiler.

BEYNİN BAĞIŞIKLIK SİSTEMİNİN ÜSSÜ NİTELİĞİNDE

Yalnızca birkaç hücre kalınlığındaki bu zar tabakası, beyinde var olan bölmeler arasındaki küçük, çözünmüş maddelerin değiş-tokuşuna aracılık etme işlevini yerine getiriyor gibi görünüyor.

Kopenhag Üniversitesi’nde görevli moleküler biyolog Kjeld Møllgard ve meslektaşları, yeni keşiflerini ‘Subaraknoid* Lenfatik Benzeri Zar’ (SLYM) şeklinde adlandırdılar. Bu doku üzerinde sürdürdükleri araştırmaların büyük kısmı şimdiye dek farelerle yürütülmüş olsa da, iki fotonlu mikroskop ve diseksiyonları kullanarak yetişkin bir insanın beyninde de SLYM’nin mevcut olduğunu teyit ettiler.

SLYM, beyni koruyan iki diğer zarın arasında bulunuyor. Beyin sıvısı bölgemizi ikiye bölerken beynimizi çevrelediği bilinen toplam zar sayısını dörde çıkarıyor. Doku, beyin sıvımızda var olan ve aşırı derecede küçük bir proteinle karşılaştırılabilir durumdaki yaklaşık 3 kilodaltondan daha büyük moleküllere karşı bir bariyer işlevini yerine getiriyor gibi görünüyor.

Bedenimizin kalan kısmından farklı olarak, merkezi sinir sistemimizde ‘lenfatik’ (bağışıklık) damarları bulunmuyor ve bağışıklık bir ‘ayrıcalık’ olarak kabul görüyor. Lenfatik’, gözlerimiz ve testislerimiz gibi vücudumuzda bağışıklık tepkilerinin yüksek düzeyde denetlendiği bölgeleri tanımlayan bir terim.

PEK ÇOK BİLİNMEZE IŞIK TUTABİLİR

Araştırma ekibi, beyin omurilik sıvısının, bağışıklık sisteminin beyinde üstlendiği rolün bir kısmını yürütüyor olabileceğinden şüpheleniyor ve SLYM’nin mevcudiyeti bunun nasıl işlediğini izah edebilir.

Rochester Üniversitesi’nde görevini yürüten sinirbilimci Maiken Nedergaard, “Beynin içinde ve çevresinde beyin omurilik sıvısının (BOS) akışını ayıran ve kontrol etmeye yardım eden yeni bir anatomik yapının keşfedilmesi, bundan sonra BOS’un yalnızca atıkların beyinden dışarı taşınması ve temizlenmesinde değil, aynı zamanda bağışıklık savunmasının desteklenmesinde de üstlendiği karmaşık rolü çok daha fazla ayrıntılı biçimde değerlendirmemize imkân tanıyor” diyor.

Møllgard ve ekibi, ‘miyeloid hücreler’ ve ‘makrofajlar’ da dahil olmak üzere farklı türden bağışıklık hücrelerinin SLYM’de konuşlanarak beyni gözetim altında tuttuğunu keşfetti. Farelerde, şişmanlamaya ve doğal süreçle yaşlanmaya bir tepki olarak hücre tipleri değişime uğruyordu; bu durum, bu bölgenin hastalık patolojilerine karşı hayati öneme sahip bir rol oynayabileceğini düşündürüyordu.

SLYM, organlarımızın kalan kısmını saran, kan damarlarını kaplayan ve bağışıklık hücrelerini depolayan ‘mezotel zarı’ ile ortak moleküler belirteçler paylaşıyor. Araştırmacılar, bu sebeple SLYM’nin beyin ile kafatası arasında yer alan boşluktaki kan damarlarını çevreleyen, beynin ‘mezotelyumu’** olduğunu savunuyorlar. Mezotelyum, bunun yanı sıra birbirine sürtünen organlar arasında kayganlaştırıcı rolü de üstleniyor.

Araştırmacılar yayınladıkları makalede, “Kardiyovasküler (kalp-damar) sistem, solunum ve başın konumsal değişikliklerinin neden olduğu fizyolojik titreşimler, beyni sürekli biçimde kafa boşluğu içinde kaydırır” diye izah ediyorlar: “SLYM, tıpkı diğer mezotelyal zarlar gibi, böylesi hareketler esnasında beyin ve kafatası arasında gerçekleşen sürtünmeyi azaltabilir.”

Møllgard ve araştırma ekibi, SLYM’de tespit edilen gözyaşı sıvısının, travmatik beyin hasarının neden olduğu kimi uzun vadeli belirtileri açıklayabileceğini ifade etti. Bu bariyerdeki bir bozulma, beyin koşulları için uyarlanmamış hücreler olan bağışıklık hücrelerinin kafatasından doğruca beyne ulaşmasına neden olacak ve bu durum sürmekte olan iltihaplanmanın nedenini açıklayabilir.

DAHA FAZLA ARAŞTIRMAYA İHTİYAÇ VAR

Atıkların beyinden dışarı atılması da beyin hasarının ardından uzun bir zaman baskılanmaya devam edebilir ve zarın yırtılması sebebiyle değişen beyin omurilik sıvısı akış düzenleri bu durumu izah edebilir.

Bu fazladan beyin zırhı katmanı henüz yeni keşfedildiği için, hâlâ anlaşılması gereken pek çok husus söz konusu. Araştırmacılar, bu dokunun merkezi sinir sisteminin daha genel kapsamdaki bağışıklık sisteminde de bir rol oynayıp oynamadığını ve bu vesileyle multiple-skleroz [MS] gibi bağlantılı hastalıklarda dahli olup olmadığını sorguluyorlar.

Møllgård ve meslektaşları, “SLYM’nin, dış ve iç subaraknoid boşluk bölümleri arasında bulunan çözünmüş haldeki küçük maddelerin değiş-tokuşunu engelleyen bir bağışıklık duvarı işlevini üstlenerek ve subaraknoid boşlukta yer alan kan damarlarını çepeçevre sararak bir mezotelin işlevlerini yerine getirdiği neticesine ulaştık” dediler.

*Araknoidaltı boşluk veya subaraknoid mesafe, beyin zarlarından araknoid mater ile pia mater arasında bulunan, içerisinde beyin-omurilik sıvısı sirkülasyonu olan aralığa verilen isimdir.

**Mezotel hücreleri, akciğerlerimiz, karaciğerimiz, midemiz, kolonumuz gibi iç organlarımızı kaplayan hücrelerdir. Bu organların dış kısmında organları yaralanmalardan koruyan bir duvar oluştururlar. Bu hücreler yaralanma veya hasara karşı daha büyük hale gelerek tepki verirler.

Yazının orijinali Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)