YENİ BİR ORGAN BULUNDU

 

İnsan anatomisinin daha önce bilinmeyen bir özelliğini gün yüzüne çıkaran bu yeni organın keşfi önemli gelişmelere gebe olabilir.

Kısa süre önce Scientific Reports’ta yayımlanan ve NYU Tıp Fakültesi’nden bir patologla ortaklaşa yürütülen çalışmalar, vücutta çok uzun zamandır yoğun bağdoku olduğu düşünülen katmanların (cilt yüzeyinin altında, sindirim yolunun, akciğerlerinin, üriner sistemin, atardamarın, damarların ve adaleler arasında ki bağ dokunun) aslında birbiriyle bağlantılı, içi sıvı dolu bölmelerden oluştuğunu ortaya çıkardı. Sağlam (kolajen) ve esnek (elastin) bağdoku proteinlerinden oluşan bir ağ tarafından desteklenen bu boşluklar; organlar; adaleler ve damarlar günlük işlevleri sırasında kasıldıkça, pompaladıkça ve hareket ettikçe dokuların yırtılmasını önleyen küçük amortisörler gibi görev yapıyor. Daha da önemlisi, bu katmanın hareket eden bir sıvı otoyolu gibi olduğunu keşfetmek, buraya sıçrayan kanserin yayılmasının neden bu kadar büyük olasılık olduğunu da gösteriyor. Yeni keşfedilen ve lenfatik sisteme boşalan bu ağ, yangıyı meydana getiren bağışıklık hücrelerinin işlevi için hayati olan sıvının, yani lenfin de kaynağı. Dahası, bu boşlukta kalan hücreler ve kapladıkları kolajen kümeleri yaşla birlikte değişiyor. Buda cildin zamanla kırışmasında, uzuvların esnekliğini yitirmesinde rol oynuyor olabilir. Vücutta ki sıvının yarısından fazlasının hücrelerde yer aldığı, yaklaşık yedide birisininse kalbin, kan damarlarının, lenf düğümlerinin ve lenf damarlarının içinde bulunduğunu uzun zamandır biliniyor. Geriye kalan sıvıysa dokular arasında ve bu çalışma, interstisyumu kendi başına bir organ, hatta vücuttaki en büyük organlardan biri olarak ele alınan ilk çalışma.

Araştırmacılar; bu boşlukların daha önce hiç kimse tarafından görülmediğini, çünkü tıp alanının durağan dokuların mikroskopta lam ve lamel üstünde incelenmesinin biyolojik gerçekliğin en doğru görünümü olduğuna inandığını söylüyor. Bilim insanları bu dokuları incelemeden önce kimyasallarla işleme tabii tutuyor, sonra incecik dilimler halinde kesiyor ve önemli noktalarını vurgulamak için boyuyor. Bu ‘sabitleme’ süreci hücrelerin ve yapıların belirgin biçimde ortaya çıkmasını sağlarken tüm sıvıları da boşaltıyor. Araştırma ekibi, örnekler hazırlarken sıvıların boşaltılmasının bir zamanlar içi sıvı dolu olan bölmelerin tıpkı çöken bir bina gibi yassılaşmasına yol açtığını keşfetti.

”Sabitlemeden kaynaklanan bu hata, içi sıvı  dolu bir doku türünün onlarca yıldır biyopsi örneklerinde katı olarak görülmesine yol açtı ve elde ettiğimiz sonuçlar çoğu dokunun anatomisini düzeltiyor.” Açıklamasında bulundu NYU Langone’da Patoloji bölümünde öğretim elemanı ve araştırmanın da yazarlarından olan Dr. Neil Theise. ” Bu bulgu, tıpta büyük ilerlemelere yol açabilir, hatta doku arası sıvının doğrudan örneklenmesi güçlü bir teşhis aracına dönüşebilir.” Araştırma bulguları, sonda bazlı eşodaklı lazer endomikroskopisi adlı yeni bir tekniği esas alıyor. Yöntem, organların içini görüntülemek için boğazdan aşağı sarkıtları ve ucunda kamera taşıyan ince sondayı (endoskop) dokuları aydınlatan bir lazerle ve geri yansıyan flüoresan desenleri analiz eden algılayıcılarla bir araya getiriyor. Böylece ortaya sabitlenmiş dokular değil de yaşayan dokuların mikroskobik bir görüntüsü çıkıyor. Bu teknolojiyi 2015 sonbaharında Beth Israel Tıp Merkezinde kullanan endoskopi uzmanları (ve aynı zamanda makalenin eş yazarları) olan Dr. David Carr-Locke ile Dr. Petros Benias, bir hastanın safra kanalında kanser izleri ararken tuhaf bir şeyle karşılaştılar. Bu submukozal doku düzeyinin altında, bilinen hiçbir anatomiye eşleşmeyen, birbirleriyle bağlantılı boşluklar vardı.

Gizemle karşılaşan endoskopi uzmanları bu görüntüleri birlikte çalıştıkları patolog olan Theise’ye götürdüler. Ne ilginçtir ki aynı dokudan alınmış biyopsi kesitlerini incelediğinde, endomikroskopide görülen doku desenlerine rastlanamadı. Ekip daha sonra, biyopsi örneklerinde doku yırtılması diye göz ardı edilen incecik boşlukların, normalde içi sıvı dolu bölmelerin kalıntısı olduğunu öğrendi.

VÜCUTTA YENİ BİR BOŞLUK 

Ekip, araştırma için pankreasın ve safra yolunun cerrahi müdahaleye alındığı on iki kanser ameliyatında safra yolundan doku örneği topladı. Hedef dokuya giden kan akışının kesilmesinden birkaç dakika önce, hastalarda canlı doku görüntüleme amacıyla eş odaklı mikroskopi uygulandı. Ekip bu yeni boşluğu safra kanalında gördükten sonra , söz konusu boşlukların vücutta dokuların hareket ettiği ya da kuvvet etkisiyle büzüldüğü her yerde olduğunu fark etti. Araştırmacılar boşluğu çevreleyen hücrelerin de sıra dışı olduğunu, belki de etraflarında ki destek amaçlı kolajen öbeklerini meydana getirdiğini söylüyor. Theise, bu hücrelerin yangılı hastalıklarda yara dokusu oluşumunda rol oynayan mezenkimal kök hücreler olabileceğini söylüyor. Theise’ye göre, boşluklarda görülen protein öbekleriyse muhtemelen organların ve adalelerin hareketleriyle büküldükçe elektrik akımı üretiyor ve akupunktur gibi tekniklerde payı olabilir.

 

Journal of Neural Engineering dergisinde yayımlanan pilot araştırmaya göre, katılımcıların kısa dönem bellek performansında baz ölçümlere kıyasla %35- 37 artış görüldü. Bu araştırma ABD İleri Savunma Araştırma Projeleri Dairesi yani DARPA tarafından fonlanıyor. Araştırmanın başyazarı ve Wake Forest Baptist’te fizyoloji profesörü olan Dr. Robert Hampson, ”Bilim insanları ilk defa bir hastanın kendi beyin hücresi kodunu ya da desenini tanımladılar. Bu kodla ‘yazarak’ mevcut anıların daha iyi çalışmasını sağladılar ki bu hafıza kaybını onarma yolunda çok önemli bir ilk adım” diyor.  Araştırma; Alzheimer, inme ve kafa yaralanmalarında en sık zarar gören bellek türü olan olaysal (episodik) belleği iyileştirmeyi hedefliyor. Olaysal bellek, yeni ve kısa süreliğine yararlı olan bilgileri içeriyor. Mesela haftanın hangi günü arabanızı nereye park ettiğiniz gibi. Referans belleğiyse okulda öğrendiklerimiz gibi saklanan ve uzun süre kullanılan bilgileri içeriyor.

Araştırmacılar Wake Forest Baptist’te, beyinlerinin farklı noktalarına cerrahi müdahaleyle elektrotlar yerleştirilmiş epilepsi hastaları üzerinde deney yürüttüler. Bu elektrotlar hastalarda krizin kökenini belirlemeyi hedefliyor. Çok girdili çok çıktılı matematiksel model (MIMO) üzerine geliştirilen elektronik protez sistemini kullanan araştırmacılar; sekiz hastada, beynin yeni anılar oluşturmadan sorumlu kısmı olan hippokampustaki etkinleşme desenlerini değiştirdiler. Bunun için, ilk olarak bilgisayarlı bir bellek görevini yerine getiren deneklerin sinirsel desenlerini, yani ‘kodlarını’ kaydettiler.

Araştırmacılara renkli bloklar gibi basit imgeler gösterildi ve ekranın silindiği kısa bir sürenin ardından gösterilen dört ya da beş seçenek arasından ilk görüntüyü bulmaları istendi. Biyomedikal mühendisi Dr. Theodore Berger ile Dr. Dong Song’dan oluşan USC Viterbo Mühendislik Okulu ekibiyse doğru yanıtlara karşılık gelen kayıtları analiz edip doğru beller performansı için MIMO tabanlı bir kod üretti. Wake ForestBaptist ekibiyse görüntü hatırlama görevi sırasında deneklere bu kodu tekrar oynattı ve hastaların olaysal bellek performansında %37 artış görüldü. İkinci testte deneklere ayrıntılı fotoğraflar gösterildi ve kısa bir gecikmenin ardından ekrandaki dört ya da beş seçenek arasından bu görüntüyü bulmaları istendi. Bellek deneyleri farklı görüntülerle tekrarlanırken hastaların sinirsel desenleri, doğru yanıt kodlarını tanımlamak ve uygulamak üzere kaydedildi. Ardından Hampson’un ekibi deneklere hem yeni hem de ilk testteki resimleri içeren üçer görüntüden oluşan setler gösterdi. Hastalardan 75 dakika önce görmüş oldukları ilk testteki fotoğrafları seçmeleri istendi. Doğru yanıt kodları uygulandığında deneklerin belleğinde %35 iyileşme görüldü.

”Bir hastanın kendi bellek içeriğine ulaşabildiğimizi, bunu pekiştirerek hastaya tekrar verebildiğimizi kanıtladık” diyor Hampson. ”Kişinin belleği zarar görmüş bile olsa, doğru bellek oluşumunu gösteren ve bunu yanlış desenlerden ayırt  eden sinirsel etkinleşme desenlerini tanımlayabiliyoruz. Sonra doğru desenleri hastanın beynine vererek yeni bellek oluşturulmasına yardımcı oluyoruz. Bunu doğuştan gelen bellek işlevinin yerini alacak değil, onu güçlendirecek biçimde yapıyoruz.  ”Bugüne kadar insanların bellek becerilerini geliştirip geliştirmeyeceğimize karar vermeye çalıştık. Gelecekte, genel olarak bellekleri kötüye giden insanların bazı belli anıları saklamasına yardımcı olmayı umuyoruz. Yaşadıkları yer ya da torunlarının neye benzediği gibi.” Beyniniz bir algısal girdi aldığında hippokampusun, yani beynin hafıza merkezinin birden çok bölgesinde yol alan karmaşık bir elektrik sinyali halindeki anıları oluşturuyor. Sinyal beynin her bölgesinde yeniden kodlanıyor ve sonunda apayrı bir sinyale dönüşüp uzun dönemli depolanmaya gönderiliyor. Bu ‘çeviri’ sırasında, bölgelerden herhangi birinde hasar varsa uzun vadeli anı oluşturulamıyor. O yüzden de hippokampus bölgesinde hasar olan (örneğin Alzheimer hastalığı yüzünden) bireyler, beyin hasarının oluşmasından çok daha önce uzun vadeli anıya dönüştürülmüş olayları sorunsuzca hatırlarken, yeni uzun dönem hafıza oluşturmakta güçlük çekiyorlar.

Song ile Berger’in bulduğu da bir anının kısa dönem bellekten uzun dönem belleğe nasıl aktarıldığını taklit etmek. Bunu da Deadwyler ile Hampson’un önce hayvanlardan elde ettikleri veriyi kullanarak yapıyorlar. Ürettikleri protez, beynin hasarlı hippokampus bölgesini baypas edip, doğru çevrilmiş anıyı bir sonraki bölgeye iletiyor. Araştırma, Hampson, Berger ve Song’un yanı sıra Wake Forest Baptist’te fizyoloji ve farmakoloji profesörü olan Dr. Sam Deadwyler’ın bellek kodları konusunda 20 yılı aşkın klinik öncesi araştırmasını temel alıyor. Klinik öncesi araştırmalarda, hayvan modellerinde anıları onarmak ve güçlendirmek için, USC’de geliştirilen MIMO sistemindekiyle aynı türden uyarım kullanılıyor. Algoritma, dokuz hasta üzerinde yapılan yüzlerce denemede, sinyallerin nasıl çevrileceği %90 civarı doğruluk payıyla öngörebildi.

 

Www.acikve.net
Www.instagram.com/acikvnet
Www.twitter.com/acikve_net
Www.facebokk.com/acikvenet

 


Bir cevap yazın