Bu pestisitlerden dördünün prostat kanseri kaynaklı ölümle de bağlantısı olduğu ortaya çıktı.

ABD’de yapılan yeni bir araştırmaya göre, yaklaşık 24 pestisit prostat kanserine yol açıyor.

Araştırmacılar 4 Kasım’da Cancer dergisinde, ABD’de yaklaşık iki düzine pestisitin prostat kanseri riskinin artmasıyla ilişkili olduğunu bildirdi . Çalışma, bunlardan dördünün prostat kanseri ölümleriyle de bağlantılı olduğunu buldu .

Stanford Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde ürolog olan John Leppert, bulguların bu pestisitlerin prostat kanserine neden olduğunu kesin olarak söyleyemediğini söylüyor. Leppert’in verilerinde prostat kanseri teşhisi konulan kişilerin pestisitlere maruz kalıp kalmadığı bilinmiyor.

Leppert, “Bu çalışma, prostat kanseriyle bağlantılı olabilecek potansiyel pestisitleri bulmada gerçekten çok iyi,” diyor, “böylece daha fazla araştırılması gereken şeylerin listesini daraltabiliriz.”

Amerika Birleşik Devletleri’ndeki en yaygın ikinci kanser olmasına rağmen , prostat kanserinin bazı risk faktörleri belirsizliğini koruyor ( SN: 16/10/19) . Leppert, “Amerika Birleşik Devletleri’nde prostat kanseri veya diğer kanserlere yakalanma riskiniz, yaşadığınız yere bağlı olarak değişir ve bu coğrafi çeşitlilik için henüz iyi bir açıklamamız yok” diyor.

Birkaç pestisitin prostat kanseri riskini artırdığı düşünülüyor, ancak önceki çalışmalar parçalı: Küçük coğrafi alanlara veya sadece birkaç pestisite odaklandılar. Bu nedenle Leppert ve meslektaşları, prostat kanseri insidansı ve 3.100’den fazla ABD ilçesinde yaklaşık 300 pestisitin kullanımıyla ilgili verilere baktılar.

Yaş dağılımı gibi özellikler dikkate alınarak yapılan ayarlama sonrasında, 22 belirli pestisitin daha fazla kullanıldığı ilçelerde, pestisitlerin kullanılmasından birkaç yıl sonra daha fazla prostat kanseri vakası veya ölümünün görülme olasılığı daha yüksekti.

Ekip, iki farklı zaman diliminde pestisit kullanımını ve kanser sonuçlarını analiz etti. İlk dönem, 1997’den 2001’e kadar pestisit kullanımına ve 2011’den 2015’e kadar kanser sonuçlarına odaklandı. İkinci dönem, 2002’den 2006’ya kadar pestisit kullanımına ve 2016’dan 2020’ye kadar kanser sıklığına baktı.

Leppert, pestisit kullanımı ile kanser keşfi arasındaki uzun gecikmenin prostat kanserinin ilerlemesinin zaman alması nedeniyle var olduğunu söylüyor. 22 pestisit, her iki zaman diliminde de prostat kanseri insidansıyla bağlantı gösterdi. Bunlara, yabani otları tedavi etmek için sıklıkla kullanılan bir herbisit olan 2,4-D gibi yaygın olarak bilinen pestisitler de dahildi.

Leppert, “Bir klinisyen olarak, [çevresel maruziyetleri] daha iyi anladıkça hastalarımıza daha iyi doktorlar olabileceğimizi umuyorum” diyor. “Umarım, bir hastanın çevresine dair anlayışımız prostat kanserini erken yakalamamıza ve gerekirse daha iyi tedavi etmemize yardımcı olur.”

Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.

Araştırmacılar bu yeni yaklaşımı kullanarak benzersiz farmasötik özelliklere sahip ilaç bileşikleri geliştirebilecekler.

MIT ve Michigan Üniversitesi’nden araştırmacılar, istenen farmasötik özelliklere sahip çok çeşitli bileşikler üretebilecek kimyasal reaksiyonları yönlendirmenin yeni bir yolunu keşfettiler.

Azetidinler olarak bilinen bu bileşikler, azot içeren dört üyeli halkalarla karakterize edilir. Azetidinler, geleneksel olarak, birçok FDA onaylı ilaçta bulunan beş üyeli azot içeren halkalardan çok daha zor sentezlenmiştir.

Araştırmacıların azetidinleri oluşturmak için kullandıkları reaksiyon, molekülleri temel enerji durumlarından uyaran bir fotokatalizör tarafından yönlendirilir. Araştırmacılar, geliştirdikleri hesaplamalı modelleri kullanarak, bu tür bir kataliz kullanarak birbirleriyle reaksiyona girerek azetidinler oluşturabilen bileşikleri tahmin edebildiler.

MIT’de kimya ve kimya mühendisliği doçenti olan Heather Kulik, “Bundan sonra, deneme-yanılma sürecini kullanmak yerine, insanlar bileşikleri önceden inceleyebilir ve hangi substratların işe yarayacağını ve hangilerinin yaramayacağını önceden bilebilirler” diyor.

Michigan Üniversitesi’nde kimya profesörü olan Kulik ve Corinna Schindler, bugün Science dergisinde yayınlanan çalışmanın kıdemli yazarlarıdır . Michigan Üniversitesi’nde yakın zamanda lisansüstü öğrencisi olan Emily Wearing, makalenin baş yazarıdır. Diğer yazarlar arasında Michigan Üniversitesi doktora sonrası öğrencisi Yu-Cheng Yeh, MIT lisansüstü öğrencisi Gianmarco Terrones, Michigan Üniversitesi lisansüstü öğrencisi Seren Parikh ve MIT doktora sonrası öğrencisi Ilia Kevlishvili yer almaktadır.

Işıkla çalışan sentez

Vitaminler, nükleik asitler, enzimler ve hormonlar dahil olmak üzere birçok doğal molekül, azot içeren beş üyeli halkalar, yani azot heterosiklleri içerir. Bu halkalar ayrıca birçok antibiyotik ve kanser ilacı da dahil olmak üzere FDA onaylı tüm küçük moleküllü ilaçların yarısından fazlasında bulunur.

Doğada nadiren bulunan dört üyeli nitrojen heterosiklleri de ilaç bileşikleri olarak potansiyel taşır. Ancak, penisilin de dahil olmak üzere mevcut ilaçların yalnızca bir avuç kadarı dört üyeli heterosikl içerir, bunun bir nedeni de bu dört üyeli halkaların beş üyeli heterosikllerden sentezlenmesinin çok daha zor olmasıdır.

Son yıllarda Schindler’in laboratuvarı, iki öncül olan bir alken ve bir oksimi birleştiren bir reaksiyonu yönlendirmek için ışık kullanarak azetidin sentezlemek üzerinde çalışıyor. Bu reaksiyonlar, ışığı emen ve enerjiyi reaktanlara ileten ve böylece bunların birbirleriyle reaksiyona girmesini mümkün kılan bir fotokatalizör gerektirir.

“Katalizör bu enerjiyi başka bir moleküle aktarabilir, bu da molekülleri uyarılmış durumlara taşıyarak daha reaktif hale getirir. Bu, insanların normalde gerçekleşmeyecek belirli reaksiyonların gerçekleşmesini mümkün kılmak için kullanmaya başladığı bir araçtır,” diyor Kulik.

Schindler’in laboratuvarı, bu reaksiyonun bazen iyi çalıştığını, bazen de hangi tepkime maddelerinin kullanıldığına bağlı olarak iyi çalışmadığını buldu. Kimyasal reaksiyonları modellemek için hesaplamalı yaklaşımlar geliştirme konusunda uzman olan Kulik’i, bu reaksiyonların ne zaman gerçekleşeceğini nasıl tahmin edeceklerini bulmalarına yardımcı olması için görevlendirdiler.

İki laboratuvar, belirli bir alken ve oksimin fotokatalize edilmiş bir reaksiyonda birlikte reaksiyona girip girmeyeceğinin sınır yörünge enerjisi eşleşmesi olarak bilinen bir özelliğe bağlı olduğunu varsaydı. Bir atomun çekirdeğini çevreleyen elektronlar yörüngelerde bulunur ve kuantum mekaniği bu yörüngelerin şeklini ve enerjilerini tahmin etmek için kullanılabilir. Kimyasal reaksiyonlar için en önemli elektronlar, diğer moleküllerle reaksiyona girmeye müsait olan en dıştaki, en yüksek enerjili (“sınır”) yörüngelerdeki elektronlardır.

Kulik ve öğrencileri, elektronların nerede olabileceğini ve ne kadar enerjiye sahip olduklarını tahmin etmek için Schrödinger denklemini kullanan yoğunluk fonksiyonel teorisini, bu en dıştaki elektronların yörünge enerjisini hesaplamak için kullandılar.

Bu enerji seviyeleri aynı zamanda moleküle bağlı diğer atom gruplarından da etkilenir ve bu durum en dış orbitallerdeki elektronların özelliklerini değiştirebilir.

Bu enerji seviyeleri hesaplandıktan sonra, araştırmacılar fotokatalizör onları uyarılmış bir duruma yükselttiğinde benzer enerji seviyelerine sahip olan tepkime maddelerini belirleyebilirler. Bir alkenin ve bir oksimin uyarılmış durumları yakından eşleştiğinde, reaksiyonu geçiş durumuna yükseltmek için daha az enerji gerekir – reaksiyonun ürünler oluşturmak için ilerlemek için yeterli enerjiye sahip olduğu nokta.

Doğru tahminler

Araştırmacılar, 16 farklı alken ve dokuz oksim için sınır yörünge enerjilerini hesapladıktan sonra, 18 farklı alken-oksim çiftinin bir azetidin oluşturmak üzere birlikte reaksiyona girip girmeyeceğini tahmin etmek için hesaplamalı modellerini kullandılar. Eldeki hesaplamalarla, bu tahminler saniyeler içinde yapılabilir.

Araştırmacılar ayrıca reaksiyonun genel verimini etkileyen bir faktörü de modellediler: Okzimdeki karbon atomlarının kimyasal reaksiyonlara katılmak için ne kadar müsait olduğunun bir ölçüsü.

Modelin öngörüleri, bu 18 tepkimeden bazılarının gerçekleşmeyeceğini veya yeterince yüksek verim vermeyeceğini öne sürdü. Ancak, çalışma ayrıca önemli sayıda tepkimenin doğru şekilde çalışacağının öngörüldüğünü de gösterdi.

“Modelimize göre, bu azetidin sentezi için insanların daha önce düşündüğünden çok daha geniş bir substrat yelpazesi var. İnsanlar tüm bunların erişilebilir olduğunu gerçekten düşünmüyordu,” diyor Kulik.

Araştırmacılar, hesaplamalı olarak inceledikleri 27 kombinasyondan 18 reaksiyonu deneysel olarak test ettiler ve tahminlerinin çoğunun doğru olduğunu buldular. Sentezledikleri bileşikler arasında şu anda FDA onaylı iki ilaç bileşiğinin türevleri vardı: antidepresan olan amoksapin ve artrit tedavisinde kullanılan ağrı kesici indometasin.

Kulik, bu hesaplamalı yaklaşımın ilaç şirketlerinin, işe yaramayabilecek bir sentez geliştirmek için çok para harcamadan önce, potansiyel olarak yararlı bileşikler oluşturmak üzere birlikte tepkimeye girecek molekülleri tahmin etmelerine yardımcı olabileceğini söylüyor. O ve Schindler, üç üyeli halkalara sahip bileşiklerin oluşumu da dahil olmak üzere, diğer türden yeni sentezler üzerinde birlikte çalışmaya devam ediyorlar.

Kulik, “Substratları uyarmak için fotokatalizörler kullanmak çok aktif ve sıcak bir geliştirme alanıdır, çünkü insanlar temel durumda veya radikal kimyayla neler yapabileceğinizi tükettiler,” diyor. “Bence bu yaklaşımın normalde yapımı gerçekten zor olduğu düşünülen molekülleri yapmak için çok daha fazla uygulaması olacak.”

Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.

Kum tanesinden daha küçük olan bu çinko-hava pilleri, minik robotların çevrelerini algılamasına ve tepki vermesine yardımcı olabilir.

MIT mühendisleri tarafından tasarlanan küçük bir pil, insan vücuduna ilaç dağıtımı için hücre büyüklüğünde otonom robotların konuşlandırılmasını ve gaz boru hatlarındaki sızıntıların tespiti gibi diğer uygulamaları mümkün kılabilir.

0,1 milimetre uzunluğunda ve 0,002 milimetre kalınlığında olan yeni pil, kabaca bir insan saçının kalınlığı kadardır, havadan oksijeni yakalayabilir ve bunu çinkoyu oksitlemek için kullanarak 1 volta kadar bir akım yaratabilir. Araştırmacılar, bunun küçük bir devreyi, sensörü veya aktüatörü çalıştırmak için yeterli olduğunu gösterdi.

MIT’de Kimya Mühendisliği Karbon P. Dubbs Profesörü ve çalışmanın kıdemli yazarı olan Michael Strano, “Bunun robotik için çok kolaylaştırıcı olacağını düşünüyoruz” diyor. “Pile robotik işlevler inşa ediyoruz ve bu bileşenleri bir araya getirip cihazlara dönüştürmeye başlıyoruz.”

Science Robotics’te yayınlanan makalenin baş yazarları, Dr. Ge Zhang PhD ’22 ve MIT lisansüstü öğrencisi Sungyun Yang’dır .

Pillerle çalışır

Strano’nun laboratuvarı birkaç yıldır çevrelerindeki uyaranları algılayabilen ve bunlara yanıt verebilen minik robotlar üzerinde çalışıyor. Bu kadar minik robotları geliştirmedeki en büyük zorluklardan biri, yeterli güce sahip olduklarından emin olmaktır.

Diğer araştırmacılar, mikro ölçekli cihazları güneş enerjisi kullanarak çalıştırabileceklerini gösterdiler, ancak bu yaklaşımın sınırlaması, robotların her zaman kendilerine doğrultulmuş bir lazer veya başka bir ışık kaynağına sahip olmaları gerektiğidir. Bu tür cihazlar, harici bir güç kaynağı tarafından kontrol edildikleri için “kuklalar” olarak bilinir. Bu küçük cihazların içine pil gibi bir güç kaynağı koymak, çok daha uzağa gitmelerini sağlayabilir.

Strano, “Kukla sistemleri gerçekten bir pile ihtiyaç duymuyor çünkü ihtiyaç duydukları tüm enerjiyi dışarıdan alıyorlar,” diyor. “Ancak küçük bir robotun normalde erişemeyeceğiniz alanlara girebilmesini istiyorsanız, daha yüksek bir otonomi seviyesine sahip olması gerekir. Dış dünyaya bağlı olmayacak bir şey için bir pil olmazsa olmazdır.”

Daha otonom hale gelebilecek robotlar yaratmak için Strano’nun laboratuvarı çinko-hava pili olarak bilinen bir pil türü kullanmaya karar verdi. Yüksek enerji yoğunluğu nedeniyle diğer birçok pil türünden daha uzun bir ömre sahip olan bu piller genellikle işitme cihazlarında kullanılır.

Tasarladıkları pil, mikroelektronikte yaygın olarak kullanılan SU-8 adlı bir polimer şeridine gömülmüş bir platin elektroda bağlı bir çinko elektrottan oluşur. Bu elektrotlar havadaki oksijen molekülleriyle etkileşime girdiğinde, çinko oksitlenir ve platin elektroda akan elektronları serbest bırakarak bir akım yaratır.

Bu çalışmada araştırmacılar, bu pilin bir aktüatörü çalıştırmak için yeterli enerji sağlayabileceğini gösterdiler — bu durumda, kaldırılıp indirilebilen bir robotik kol. Pil ayrıca, elektriksel direncini değiştirerek olayların anılarını saklayabilen bir elektrik bileşeni olan bir memristöre ve robotik cihazların zamanı takip etmesini sağlayan bir saat devresine de güç sağlayabilir.

Pil ayrıca, ortamda kimyasallarla karşılaştıklarında elektrik dirençlerini değiştiren iki farklı sensör türünü çalıştırmak için yeterli güç sağlar. Sensörlerden biri atomik olarak ince molibden disülfürden, diğeri ise karbon nanotüplerden yapılmıştır.

Strano, “Hücresel düzeyde işlevleri geliştirmek için temel yapı taşlarını üretiyoruz” diyor.

Robotik sürüler

Araştırmacılar bu çalışmada bataryayı harici bir cihaza bağlamak için bir tel kullandılar ancak gelecekteki çalışmalarda bataryanın bir cihaza yerleştirildiği robotlar yapmayı planlıyorlar.

Strano, “Bu, robotik çabalarımızın çoğunun özünü oluşturacak,” diyor. “Bir enerji kaynağının etrafına bir robot inşa edebilirsiniz, tıpkı bir elektrikli arabayı bataryanın etrafına inşa edebileceğiniz gibi.”

Bu çabalardan biri, insan vücuduna enjekte edilebilecek ve hedef bir bölgeyi arayıp ardından insülin gibi bir ilacı salabilecek minik robotlar tasarlamak etrafında dönüyor. Araştırmacılar, insan vücudunda kullanım için cihazların, artık ihtiyaç duyulmadığında parçalanacak biyouyumlu malzemelerden yapılmasını öngörüyor.

Araştırmacılar ayrıca pilin voltajını artırarak ek uygulamalara olanak sağlamak için de çalışmalar yürütüyorlar.

Araştırma, ABD Kara Kuvvetleri Araştırma Ofisi, ABD Enerji Bakanlığı, Ulusal Bilim Vakfı ve MathWorks Mühendislik Bursu tarafından finanse edildi.

Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.

Bilim insanları, süt çiftliklerinde çalışan işçilerin %7’sinde geçmişte H5N1 enfeksiyonu olduğuna dair kanıt buldu; ancak insandan insana bulaşma belirtisi yok.

ABD süt sığırlarında dolaşan H5N1 kuş gribi suşu, ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri (CDC) tarafından bugün yayınlanan yeni bir çalışmaya göre, bilim insanlarının fark ettiğinden çok daha fazla çiftlik işçisini enfekte ediyor. İki eyalette virüse maruz kalan 115 süt işçisinin testleri, sekizinde yakın zamanda geçirilmiş bir H5N1 enfeksiyonuna dair kanıt buldu – %7’lik bir enfeksiyon oranı – araştırmacılar bugün kurumun Morbidite ve Mortalite Haftalık Raporu’nda bildirdi .

Amerika Birleşik Devletleri şimdiye kadar insanlarda 46 H5N1 enfeksiyonu bildirdi, bunların 45’i enfekte kümes hayvanları ve sığırlarla bağlantılı. Ancak binlerce süt işçisi muhtemelen enfekte sürülere maruz kaldı ve yeni çalışma birçok vakanın gözden kaçırıldığını gösteriyor, diyor Johns Hopkins Sağlık Güvenliği Merkezi’nde epidemiyolog olan Caitlin Rivers. “Düzinelerce eyalette süt enfeksiyonları var ve bu nedenle büyük olasılıkla bu eyaletlerin çoğu veya tamamı insan vakaları deneyimlemiştir.”

Bulgulara yanıt olarak CDC, maruz kalan çiftlik işçilerinin testlerini artırmayı planlıyor ve daha fazla insanın risklerini azaltmak için antiviral ilaç almasını öneriyor. Ancak kurum, virüsün insanlar arasında yayılma konusunda daha iyi hale geldiğine dair bir kanıt olmadığını vurguluyor ve genel halk için riski hala düşük olarak sınıflandırıyor.

Grip salgınından endişe eden araştırmacılar için H5N1 en büyük endişe kaynağıdır. 2.3.4.4b adlı bir suş yakın zamanda tüm dünyaya yayılmış olup Avustralya hariç her kıtada yabani kuşları veya kümes hayvanlarını etkilemektedir. Virüs muhtemelen geçen sonbaharda ABD süt çiftliklerine sıçradı ancak Mart ayına kadar orada tespit edilmedi. İnsan vakaları için yapılan testler yetersizdir.

Haziran ve Ağustos ayları arasında, CDC araştırmacıları Michigan ve Colorado’daki süt çiftliklerinde sığır enfeksiyonları bildiren 115 işçiden kan topladı ve kanlarında 2.3.4.4b kladına karşı antikor testi yaptı. (Mevsimsel grip enfeksiyonlarını ekarte etmek için ek testler yapıldı.) Geçmişte H5N1 enfeksiyonu belirtileri gösteren sekiz kişiden dördü, üçü ABD’de daha önce bilinen enfeksiyonların çoğunda görülen konjonktivit olan kırmızı, kaşıntılı gözler bildiren hafif semptomlarla hasta hissettiklerini hatırladı.

CDC artık sadece semptomları olanların değil, H5N1 enfeksiyonlu hayvanlara maruz kalan tüm çiftlik işçilerinin test edilmesini öneriyor. Bu, daha fazla vakanın belirlenmesine, tedavi edilmesine ve izole edilmesine yardımcı olmalı, CDC Başkan Yardımcısı Nirav Shah bugün düzenlediği bir basın toplantısında şunları söyledi: “Basitçe söylemek gerekirse, bu virüse yayılması için ne kadar az alan verirsek, zarar verme veya değişme şansı da o kadar az olur.”

Kurum ayrıca etkilenen çiftliklerde çiğ inek sütüyle yüze süt sıçraması gibi yüksek riskli bir maruziyet yaşayan işçilere, Tamiflu olarak da bilinen bir antiviral ilaç olan oseltamivir ile profilaktik tedavi uygulanmasını öneriyor. Shah, “Bu, asemptomatik bir vakanın semptomatik olma olasılığını ve yakın temaslara bulaşma olasılığını azaltır.” dedi.

CDC’nin Ulusal Bağışıklama ve Solunum Hastalıkları Merkezi’nin başkanı Demetre Daskalakis, H5N1 enfeksiyonu belirtileri gösteren tüm çalışanların inek sağdıklarını veya sağımhane temizlediklerini bildirdiğini, bu faaliyetlerin daha yüksek risk taşıdığını söyledi. CDC, kılavuzunda yaptığı güncellemede, bu görevleri yerine getiren kişilerin güvenlik gözlüğü ve solunum cihazı gibi koruyucu ekipman giymesini öneriyor.

Pennsylvania Üniversitesi Perelman Tıp Fakültesi’nden viral immünolog Scott Hensley, insan enfeksiyonlarının sayısının çokluğunun endişe verici olduğunu söylüyor. “Virüs bir insanı her enfekte ettiğinde, bu virüsün insanları enfekte etme yeteneğini artırabilecek rastgele mutasyonlar olma ihtimali vardır.”

Minnesota Üniversitesi Bulaşıcı Hastalıklar Araştırma ve Politika Merkezi direktörü Michael Osterholm, virüsün insanlarda daha ciddi hastalıklara neden olacak şekilde değişip değişmeyeceği konusunda büyük bir bilinmezlik olduğunu söylüyor. Osterholm, ateş, öksürük ve hapşırık gibi tipik grip semptomlarından çok daha az endişeli. “Soru şu: Bu, klasik gribe geçişin bir basamağı mı? Çünkü halk sağlığı için gerçek risk bu,” diyor Osterholm. “Ve şu anda bunu bilmiyoruz.”

Rivers, vakaların hepsinin hafif veya asemptomatik görünmesinin güven verici olduğunu kabul ediyor, ancak bunun nedeninin işçilerin genç olması olabileceğini söylüyor. Erasmus Tıp Merkezi’nden virolog Marion Koopmans daha ciddi vakaların da meydana gelebileceğini söylüyor. Durum ona, 2003 yılında Hollanda’da kümes hayvanlarında görülen bir diğer kuş gribi türü olan H7N7’nin büyük çaplı salgınını hatırlatıyor. Konjonktivitli 88 doğrulanmış insan vakasına neden oldu, ancak bir veterineri enfekte eden virüsteki mutasyonlar ciddi hastalığa ve sonunda ölüme yol açtı.

Koopmans ve meslektaşlarının salgının sona ermesinden sonra yaptıkları kan testleri, toplamda 1000’den fazla kişinin enfekte olduğunu ve bunların çoğunun herhangi bir semptom göstermediğini gösterdi.

Pandemi riski şimdilik düşük görünse de sonuçlar, ABD’nin sığırlarda H5N1’i kontrol altına almak için daha fazla şey yapması gerektiğine dair bir başka uyarı niteliğinde diyor Hannover Veterinerlik Üniversitesi’nden virolog Albert Osterhaus: “Yaklaşan bir felaket riski düşük olsa bile, kaynağında ele alınmalı.”

Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.

Besinler kıtlaştığında, bu organellerden bazıları enerji üretmeye odaklanırken diğerleri üretime yönelir.

Eğer insanlar ortaokul biyolojisinden bir şey hatırlarsa, o da mitokondrilerin hücrenin enerji santralleri olduğudur. Yine de bu çubuk şeklindeki organeller kimyasal fabrikalar olarak hizmet etmek ve proteinler ve diğer hücresel bileşenler oluşturmak için gerekli olan anahtar molekülleri yapmak gibi başka roller de üstlenirler. Besinler yetersiz olduğunda hücrelerin bu rekabet eden öncelikleri nasıl dengelediği belirsizdir. Araştırmacılar bu hafta Nature’da, bir hücre içindeki mitokondrilerin her iş için uzmanlaşabileceğini, bazılarının enerji üretmeye odaklandığını ve diğerlerinin kendilerini moleküler üretime adadığını keşfettiklerini bildirdiler. Bu işbölümü hücrelerin yaraları daha verimli bir şekilde iyileştirmesine yardımcı olabilir, ancak kanser hücreleri de bunu kontrolsüz büyümelerini hızlandırmak için kullanabilir.

Araştırmayla bağlantısı olmayan Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley’den mitokondriyal biyolog Samantha Lewis, “Bu gerçekten güzel bir hikaye ve gelecek için birçok yol açıyor” diyor.

Karmaşık bir hücrenin içine hapsolmuş ve ihtiyaçlarına köleleştirilmiş serbest yaşayan bir bakteriden türediği düşünülen mitokondri, hücresel aktivitelerin çoğunu besleyen enerji açısından zengin molekül olan ATP’yi pompalar. Ancak organeller ayrıca proteinlerdeki ve diğer gerekli moleküllerdeki amino asitlerin bir kısmını da oluşturur. Mitokondriler tek kaynak değildir (örneğin, amino asitlerin bir kısmını diyetimizden alırız) ancak önemli katkıda bulunurlar. Ancak hücreler, mitokondrilerin her iki görevi de tamamlamak için ihtiyaç duyduğu moleküler ham maddelerin yalnızca sınırlı bir miktarına sahiptir. Amino asitleri sentezlemek için organeller, aksi takdirde ATP yapmaya gidecek olan molekülleri yönlendirmelidir ve bu da potansiyel olarak hücrenin enerji üretimini azaltır.

Hücreler bol miktarda besine sahip olduğunda, her iki işi de cimrilik etmeden başarabilirler. Ancak Memorial Sloan Kettering Kanser Merkezi’nden hücre biyoloğu Craig Thompson ve meslektaşları, hücrelerin besin kıtlığıyla karşı karşıya kaldığında ne olduğunu bulmak istediler; bu, örneğin bir yaralanmanın kan damarlarına zarar vermesi nedeniyle vücudun bir bölümüne giden dolaşımın azalmasıyla ortaya çıkabilir. Araştırmacılar, hücreleri alternatif ATP üreten reaksiyonlardan ziyade yalnızca mitokondrilerinden enerji elde etmeye zorlayan kültür karışımları üzerinde fare hücreleri yetiştirdiler. Hücreler mitokondriyal enerji üretimini artırmalarına rağmen, organeller yine de amino asit sentezlemeyi başardılar. Thompson, “Çok şaşırdık,” dedi. “Bir süreç diğerinin kaynaklarını çalmalı.”

Daha derine inerek bilim insanları, organellerin amino asitlerin oluşumunda bir adımı katalize etmesine yardımcı olan ipliklere toplanan P5CS olarak bilinen önemli bir mitokondriyal enzime odaklandılar. Araştırmacılar, besin eksikliği çeken fare hücrelerinin içinde, P5CS moleküllerinin yalnızca bazı mitokondrilerde toplandığını buldular. Bilim insanları, hücreleri toplanmayan bir enzim versiyonu yapmak için genetik olarak değiştirdiğinde, mitokondriler artık amino asit üretemedi. Araştırmacılar, protein kümelerinin insan pankreas kanseri hücrelerinin bazı mitokondrilerinde de gizlendiğini keşfettiler; tümörler genellikle kan tedariklerini aşar ve bu nedenle besinleri azalır.

P5CS kümelerini barındıran mitokondriler iki farklı farklılık daha gösterdi. Birincisi, ATP üreten enzimden yoksundular. Ayrıca ATP üretiminin verimliliğini artıran buruşuk iç zardan da yoksundular. Araştırmacılar, besin açısından fakir hücrelerin enerji üretmeye veya molekül inşa etmeye odaklanan iki alt tip mitokondri ürettiğini bildiriyor. Thompson’ın ekibi ayrıca organellerin farklılaşma kapasitesinin, mitokondriler arasında sık görülen bir şekilde bir arada kalma ve ayrılma yeteneklerine bağlı olduğunu buldu.

Araştırmacılar daha önce mitokondriyal çeşitliliği tespit etmişti, ancak çalışma “bunu zarif bir şekilde test etmenin ve hücresel karar alma üzerindeki etkilerinin bir örneğini” sunuyor diyor Lewis. Hücre gençleştirme tedavileri uygulayan bir şirket olan Altos Labs’tan hücre biyoloğu Jodi Nunnari, “Bu çalışmayı seviyorum” diyor. Daha fazla araştırmanın hücreler için uzmanlaşmanın ne kadar önemli olduğunu ortaya çıkarması gerektiğini söylüyor. “Bu yeteneğe sahip değilseniz, hücre nasıl geçiniyor?”

Columbia Üniversitesi’nden mitokondriyal psikobiyolog Martin Picard, bilim insanlarının ayrıca “bunun ne kadarının kabın dışında, canlı bir organizmada gerçekleştiğini” belirlemeleri gerektiğini söylüyor. Araştırmanın mitokondrinin çoklu yeteneklerine dair yeni bulgularla örtüştüğünü ekliyor. “Bu makale mitokondrilerin sadece güç merkezlerinden daha fazlası olduğu görüşünü pekiştirmeye yardımcı oluyor.”

Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.