Omega-3 yağ asidi taşıyıcısı Mfsd2a’nın bloke edilmesi, Alzheimer gibi bir dizi rahatsızlığı tedavi etmek amacıyla ilacın taşınması için kan-beyin bariyerini açabilir.
Harvard Tıp Fakültesi’nden Profesör Chenghua Gu, omega-3 yağ asitlerinin kan-beyin bariyerinin bütünlüğünün korunması açısından kritik bir öneme sahip olduğunu tespit etmiştir. Bu bariyer, merkezi sinir sisteminin korunması için temel gereksinimdir. Kan-beyin bariyeri özellikle merkezi sinir sistemini kan yoluyla taşınan patojenlere, toksinlere ve bakterilere karşı korur. Sonuçlar yakın zaman önce Neuron dergisinde yayımlanmıştır.
Kan-Beyin Bariyeri Hakkında
Kan-beyin bariyeri, merkezi sinir sistemine zarar verilmesini önleyen hayati öneme sahip bir evrim mekanizması olarak düşünülmektedir. Maalesef bu bariyer, terapötik bileşiklerin beyne taşınması konusunda oldukça sorunludur. Gu’nun araştırması, transsitozu (hücre geçme) bastırarak bariyerin nasıl kapalı kalacağına dair ilk moleküler açıklama olarak hizmet etmektedir. Bu, veziküller olarak bilinen küçük kabarcıklar vasıtasıyla molekülleri hücreler üzerinden taşıyan bir süreçtir.
Bulgular Hakkında
Gu’nun araştırma ekibi, bu tür veziküllerin oluşumunun, merkezi sinir sisteminin kan damarlarındaki hücrelerin lipid oluşturması nedeniyle yavaşlatıldığını keşfetmiştir. Bu, omega-3 yağ asitlerinin ve “Mfsd2a” olarak bilinen lipit taşıma proteini aracılığıyla muhafaza edilen bazı lipidlerin hassas bir dengesini içerir. Alzheimer hastalığından beyin kanserine kadar değişen çok sayıda hastalığı tedavi etmek için Mfsd2a aktivitesini bloke etmenin, bariyer boyunca ve beyinin içine ilaçlar göndermenin uygulanabilir bir strateji olduğu kanıtlanabilir.
Gu’nun çalışması, kan-beyin bariyerinin geçirmezlik kalitesini sağlamak için merkezi sinir sistemininin kan damarlarındaki düşük transsitoz oranlarının nasıl maydana geldiğini açıklayan ilk moleküler mekanizmaya ışık tutması açısından önemlidir. Bununla birlikte, kan-beyin bariyerinin düzeni hala gizemini korumaktadır. Gu gibi araştırmacılar bu mekanizmaları daha iyi anladıklarında, tedavinin beyne hızlı ve güvenli bir şekilde ulaşmasına yardımcı olmak için bariyerin manipüle edilmesi mümkün olacaktır.
Çalışmanın Detayları
Gu bu çalışmayı, Benjamin Andreone isimli Harvard Tıp Fakültesi nöroloji öğrencisi ve diğer bazı meslektaşlarının yardımıyla gerçekleştirmiştir. Araştırma ekibi, Mfsd2a’nın kan-beyin bariyerini nasıl intakt tuttuğunu incelemiştir. Mfsd2a, taşıyıcı olarak görev yapan bir proteindir. DHA içeren lipidleri direkt olarak hücre zarına iletir. DHA, fıstık ve balık yağı içinde yaygın olarak bulunan bir omega-3 yağ asididir. Araştırmacılar, tekli bir amino asidin ikamesinin DHA’yı aktarma becerisini kapattığı Mfsd2a’nın değiştirilmiş bir versiyonuyla fareler yaratmıştır. Bu farelere bir flüoresan boya enjekte edilmiştir. Araştırma ekibi daha sonra, kan-beyin bariyer sızıntılarını ve vesikül oluşum hızlarınının yanı sıra Mfsd2a’nın mevcut olmadığı fareyi yansıtan transsitozu gözlemlemiştir.
Araştırmacılar, beynin kapilleri (kılcal damarları) içindeki endotel hücrelerinin lipidlerini, bariyer özelliklerine sahip olmayan ve Mfsd2’nin bir ekspresyonunun olmadığı akciğer kapillerlerinin lipidleriyle karşılaştırmıştır. Beyindeki endotel hücrelerinin, DHA’ya göre iki ila beş kat daha fazla lipid içerdiği tespit edilmiştir. Takip eden deneyler Mfsd2a’nın, hücre zarının küçük bir kısmı kendi kendini sıkıştırdığı zaman oluşturulan kaveol vezikül oluşumunu durdurarak transsitozu bastırdığını göstermiştir.
Beklendiği gibi, kaveol oluşumu için gerekli proteine sahip olan fareler ve Mfsd2a olmayan fareler, sızdıran bariyerlerin yanı sıra yükselmiş bir transsitoz göstermiştir. Protein ve Mfsd2a’e sahip olmayan fareler, geçirimsiz bir kan-beyin bariyeri ile birlikte aşikar biçimde düşük bir transsitoz göstermiştir. Araştırma ekibi, DHA’nın dahil edilmesinden sonra Mfsd2a’nın zarın bileşimini değiştirdiğine inanmaktadır. Sonuç olarak Mfsd2a, kaveol oluşumu için gerekli proteini oluşturmak amacıyla koşulları olumsuz hale getirir. Bu, bir hücresel mekanizmanın böyle bir fenomeni açıkladığı ilk örnektir.
