Oksijeni düşük dağ havası, alyuvarları birer şeker süngerine dönüştürerek diyabetle savaşabilir.
Çeviri: Binali Furkan Alper
GazeteBilim Yazı İşleri
Gladstone Enstitüleri’ndeki bilim insanları, alyuvar hücrelerinin düşük oksijenli koşullarda gizli glikoz süngerleri gibi davrandığını keşfetti. Bu durum, yüksek rakımda yaşayan insanların neden daha düşük diyabet oranlarına sahip olduğunu açıklıyor ve yeni tedavilere işaret ediyor.
Yıllardır araştırmacılar, oksijenin az olduğu yüksek rakımlarda yaşayan kişilerin, deniz seviyesinde yaşayanlara kıyasla daha nadir diyabet geliştirdiğini gözlemlemişlerdir. Bu eğilim iyi bir şekilde belgelenmiş olsa da, arkasındaki biyolojik açıklama belirsizliğini koruyordu
Gladstone Enstitüleri’ndeki bilim insanları bu nedeni tespit ettiklerini söylüyorlar. Araştırmaları, düşük oksijenli ortamlarda alyuvar hücrelerinin kan dolaşımından büyük miktarlarda glikoz emmeye başladığını gösteriyor. Sonuç olarak hücreler, dünyanın en yüksek dağlarında bulunanlara benzer koşullar altında şeker süngerleri gibi davranıyor.
Cell Metabolism’de yayımlanan bulgularda ekip, oksijen seviyeleri düştüğünde alyuvar hücrelerinin metabolizmalarını değiştirebildiğini gösterdi. Bu değişim, hücrelerin yüksek rakımda dokulara oksijeni daha verimli bir şekilde iletmesini sağlıyor. Aynı zamanda dolaşımdaki kan şekerini düşürerek, azalmış diyabet riskine dair potansiyel bir açıklama sunuyor.
Gladstone Araştırmacısı, Arc Enstitüsü asli araştırmacısı ve UC San Francisco biyokimya profesörü olan kıdemli yazar Dr. Isha Jain’e göre çalışma, fizyolojide uzun süredir devam eden bir soruyu çözüme kavuşturuyor.
Jain, “Alyuvar hücreleri, glikoz metabolizmasının bugüne kadar fark edilmemiş gizli bir bölmesini temsil ediyor,” diyor. “Bu keşif, kan şekerini kontrol etme fikrine dair tamamen yeni yollar açabilir.”
Alyuvarların bir glikoz deposu olduğu belirlendi
Jain’in laboratuvarı, kandaki oksijen seviyelerinin düşmesini ifade eden bir terim olan hipoksiyi ve bunun metabolizma üzerindeki etkilerini incelemeye yıllarını harcadı. Daha önceki deneylerde ekibi, düşük oksijenli havaya maruz kalan farelerin kan glikoz seviyelerinin çarpıcı biçimde daha düşük olduğunu fark etti. Hayvnlar yemek yedikten sonra şekeri kan dolaşımlarından hızla temizliyordu ki bu durum tipik olarak daha düşük diyabet riskiyle ilişkilendirilir. Ancak araştırmacılar glikozun nerede kullanıldığını belirlemek için ana organları incelediklerinde net bir cevap bulamadılar.
Jain’in laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı ve yeni çalışmanın birinci yazarı olan Dr. Yolanda Martí-Mateos, “Hipoksi durumundaki farelere şeker verdiğimizde, kan dolaşımlarından neredeyse anında kayboldu” diyor. “Kasa, beyne, karaciğere —muhtemel şüphelilerin hepsine— baktık ancak bu organlardaki hiçbir şey ne olduğunu açıklayamadı.”
Farklı bir görüntüleme yöntemi kullanan araştırmacılar, alyuvar hücrelerinin eksik olan “glikoz deposu” olarak işlev gördüğünü, yani dolaşımdan önemli miktarlarda glikoz alıp kullandıklarını keşfettiler. Alyuvar hücreleri geleneksel olarak basit oksijen taşıyıcıları olarak görüldüğünden, bu beklenmedik bir durumdu.
Farelerle yapılan devam deneyleri de bu bulguyu kesinleştirdi. Düşük oksijenli ortamlarda hayvanlar toplamda daha çok alyuvar üretti ve her bir hücre, normal oksijen seviyelerinde meydana gelen hücrelere göre daha fazla glikoz emdi
Bu değişimin moleküler düzeydeki detaylarını çözmek için Jain’in grubu, Colorado Üniversitesi Anschutz Tıp Kampüsü’nden Dr. Angelo D’Alessandro ve uzun zamandır alyuvar biyolojisini inceleyen Maryland Üniversitesi’nden Dr. Allan Doctor ile bir araya geldi.
Yapılan çalışma, oksijen azaldığında alyuvarların dokulara oksijen bırakılmasını sağlayan bir molekül üretmek için glikozu kullandığını gösterdi. Bu işlem, bilhassa oksijen yetersiz kaldığında büyük önem taşıyor.
“Beni asıl şaşırtan şey bu etkinin boyutu oldu,” diyen D’Alessandro ekliyor: “Alyuvarların genelde sadece pasif birer oksijen taşıyıcısı olduğu düşünülür. Fakat, özellikle hipoksi durumunda, vücudun toplam şeker tüketiminin çok büyük bir kısmını gerçekleştirebildiklerini gördük.”
Diyabet tedavisi için olası etkiler
Araştırmacılar ayrıca, uzun süre düşük oksijene maruz kalmanın yarattığı metabolik faydaların, fareler normal oksijenli ortama döndükten sonra bile haftalarca, hatta aylarca sürdüğünü keşfettiler.
Ekip daha sonra, Jain’in laboratuvarında yeni geliştirilen ve vücutta düşük oksijen varmış gibi bir etki yaratan HypoxyStat adlı ilacı inceledi. Hap şeklinde yutulan HypoxyStat, alyuvarlardaki hemoglobinin oksijene daha sıkı tutunmasını sağlayarak dokulara giden oksijen miktarını azaltma mantığıyla çalışıyor. Şeker hastası farelerde yapılan denemelerde bu ilaç, yüksek kan şekerini tamamen normale döndürdü ve mevcut tedavilerden çok daha başarılı oldu.
Jain, “Bu çalışma, HypoxyStat’ın mitokondri hastalıkları dışında kullanıldığı ilk örneklerden biri,” diyor. “Alyuvarları birer glikoz deposu olarak kullanarak, diyabet tedavisine tamamen farklı bir açıdan yaklaşmamızın önünü açıyor.”
Bu keşifler sadece şeker hastalığıyla sınırlı kalmayabilir. D’Alessandro, sonuçların egzersiz fizyolojisi ve ağır yaralanmalar sonrası ortaya çıkan patolojik hipoksi durumları için de geçerli olabileceğini belirtiyor. Travma, gençler arasında halen en büyük ölüm sebeplerinden biri; dolayısıyla alyuvar üretimi ve metabolizmasındaki değişimler, vücudun şekere erişimini ve kas performansını doğrudan etkileyebilir.
Jain, “Bu yalnızca bir başlangıç,” şeklinde belirtiyor. “Tüm vücudun oksijen seviyelerindeki değişimlere nasıl adaptasyon gösterdiği ve çok çeşitli patolojileri tedavi etmek amacıyla bu mekanizmalardan nasıl faydalanabileceğimiz hususunda aydınlatılması gereken pek çok nokta bulunuyor.”
Kaynak:
https://www.sciencedaily.com/releases/2026/02/260221060952.htm
