ABD'deki California Üniversitesi San Francisco (UCSF) araştırmacıları, egzersizin düşünme yetisi ve hafıza üzerinde yarattığı olumlu etkilerin biyolojik sürecini keşfetti. Araştırmalar, fiziksel aktivitenin beynin doğal savunma mekanizması olan kan-beyin bariyerini güçlendirerek yaşa bağlı hasarlara karşı koruma sağladığını ortaya koydu.
Zamanla, yaş ilerledikçe kan-beyin bariyeri zayıflamakta ve zarar görmektedir. Sıkı bir damar ağı olan bu bariyer, normalde zararlı maddelerin kanla beyne girmesini engellerken, yaş ilerledikçe sızdırgan hale gelerek beyin dokusunda iltihaplanmaya neden olmaktadır. İltihaplanma ise bilişsel gerileme ve Alzheimer gibi hastalıkların ortaya çıkmasıyla ilintilidir.
Karaciğerin Beyne Dolaylı Etkisi
Araştırmacı ekip, birkaç yıl önce egzersiz yapan farelerde karaciğerlerinde daha yüksek seviyelerde GPLD1 isimli bir enzimin üretildiğini tespit etmişti. Bu enzimin beyni gençleştirici etkileri olduğu görülmesine rağmen, GPLD1'in beyne geçememesi bu etkinin nasıl ortaya çıktığını sorgulatıyordu.
Yeni çalışma, bu sorunun cevabını verdi.
GPLD1, TNAP ve Kan-Beyin Bariyeri
Bilim insanları, GPLD1'in TNAP adı verilen başka bir protein üzerinde etkili olduğunu keşfetti. Yaşlı farelerde TNAP, kan-beyin bariyerini oluşturan hücrelerde birikiyor ve bu birikim bariyeri zayıflatıp sızdırganlığını artırıyor.
Egzersiz sırasında karaciğerden kana salınan GPLD1, beynin çevresindeki kan damarlarına ulaşarak bu hücrelerin yüzeyindeki TNAP'ı temizliyor. Bu sayede, kan-beyin bariyerinin bütünlüğü yeniden güçleniyor.
Çalışmanın kıdemli yazarı ve UCSF Bakar Yaşlanma Araştırmaları Enstitüsü’nün yardımcı direktörü Saul Villeda, “Bu keşif, beynin yaşlanmasını anlamak için vücudun ne kadar önemli olduğunu gösteriyor.” dedi.
Araştırma, 18 Şubat’ta Cell dergisinde yayımlandı.
TNAP'ın Bilişsel Gerilemedeki Rolü
Araştırmacılar, GPLD1'in hücre yüzeyindeki belirli proteinleri kesme özelliğine odaklanarak olası hedefleri incelediler. Kan-beyin bariyerindeki hücrelerin, yaşlanma ile birikebilecek birçok aday protein taşıdığı gözlemlendi. Laboratuvar testleri, GPLD1'in yalnızca TNAP’ı kestiğini ortaya koydu.
Deneyler, TNAP'ın önemini daha da vurguladı. Kan-beyin bariyerinde fazla TNAP üretecek şekilde genetik olarak değiştirilen genç fareler, yaşlı hayvanlara benzer hafıza ve bilişsel problemler gösterdi.
Ayrıca, insan yaşında yaklaşık 70 yıla karşılık gelen iki yaşındaki farelerde TNAP düzeyleri düşürüldüğünde, kan-beyin bariyeri daha az geçirgen hale geldi, iltihaplanma azaldı ve hafıza testlerindeki performans iyileşti.
Çalışmanın ortak ilk yazarı Gregor Bieri, “Fareler için geç sayılabilecek bir yaşta bu mekanizmayı devreye sokabildik ve yine de işe yaradığını gördük.” şeklinde konuştu.
Alzheimer ve Beyin Yaşlanması İçin Yeni Fırsatlar
Sonuçlar, TNAP gibi proteinleri hedef alabilecek ilaçların geliştirilmesinin, yaşlanma ile zayıflayan kan-beyin bariyerini onarmak adına yeni bir yöntem sunabileceğini göstermektedir.
Villeda, “Alzheimer araştırmalarında sıklıkla göz ardı edilen bir biyoloji ortaya koyuyoruz. Bu çalışma, neredeyse yalnızca beyne odaklanan geleneksel yaklaşımların ötesinde yeni tedavi yöntemlerinin kapısını aralayabilir.” değerlendirmesinde bulundu.
