Uyku, sinir hücrelerindeki DNA hasarının tamir edilmesini sağlıyor
Uyku, insanlarda ve pek çok hayvanda günlük yaşamın önemli bir bölümünü oluşturur. Son çalışmalarda uykunun kalp-damar sağlığında, bağışıklık sisteminin düzenli çalışmasında ve diyabet gibi metabolik hastalıklardan korunmada önemli rolü olduğu gösterilmiştir. İnsanlar yaşamlarının yaklaşık üçte birini uykuda geçirir. Hayvanların pek çoğu doğada savunmasız durumda kaldıkları halde uyurlar. Peki, doğal olarak bu riski neden alıyorlar? Neden hayatımızda uykunun bu kadar önemi var? Bu sorulara yeni bir yanıt daha eklendi. Mart 2019'da Nature Communications dergisinde yayımlanan çalışmada, uykunun sinir hücrelerinde meydana gelen DNA hasarlarının tamir edilmesine olanak sağladığı keşfedildi.
Aşağıda, çalışmanın grafik özeti görülebilir:
Çalışma, İsrail'de bulunan Bar-İlan Üniversitesinde gerçekleştirildi. Çalışmada, pek çok araştırmada insanlara benzerlik gösteren, zebra balığı model organizma olarak kullanıldı. Zebra balıklarının genlerinin % 70’i insan genleriyle aynıdır. Bu yüzden, araştırmalar için çok iyi bir örnek oluştururlar. Aynı zamanda, zebra balıklarının erken dönemde vücutları transparandır. Rahatlıkla gözlemler yapılabilmektedir. Araştırmada, zebra balıklarının kromozomları “renkli” kimyasallarla işaretlemiştir. Daha sonra 3 boyutlu hızlandırılmış çekimle yapılan görüntülemelerle zebra balığında, uykunun mikro ölçekteki etkisi beyin hücrelerinde veya nöronlarda incelenmiştir. Aynı zamanda, yüksek çözünürlüklü bu teknolojiyle beyin hücrelerindeki DNA ve proteinin hareketi izlenebilmiştir.
Araştırma sonuçlarına göre;
Nöronların, uyku boyunca hücre çekirdeğinde onarımı daha etkili yaptığı keşfedildi. Hücre çekirdeğinde onarımın bozulması, DNA’nın da hasar görmesine sebep olmaktadır. Bu da yaslanma ve hastalıkları meydana getirmektedir.
Bir başka deyişle;
Uyku boyunca, sinir hücreleri stresten uzak durma şansına sahiptir. Böylelikle gün boyunca biriken DNA hasarlarını tamir edebilirler.
Aynı zamanda, uyanık haldeyken kromozom hareketlerinin oldukça düşük olduğu görülmüştür. Bu durum, sinir hücrelerinin etkili bir DNA tamiri yapmasına engel olmaktadır. Uyku halinde ise kromozom hareketlerinin fazla olduğu ve DNA hasar tamirinin etkili bir şekilde yapıldığı gözlemlenmişti.
Peki bu çalışma bize ne ifade ediyor?
• Uyku ve DNA tamiri arasında güçlü bir ilişki keşfedildi. Uyku, gün boyunca biriken hasarların tamirine olanak sağlıyor.
• Uykunun önemini hücresel seviyede daha iyi anlamaya başlıyoruz. Yeterli uyku, DNA hasarlarınının tamirini sağlamaktadır. DNA hassarlinin birikmesi Parkinson, Alzheimer gibi pek çok nörolojik hastalığa neden olmaktadır.
• Araştırmacılar, ileriki aşamalarda fare modellerinde ve insan hücrelerinde analizler yapmayı planlamaktadır.
• Bu çalışma, çevresel risklere rağmen (avcılara ve diğer tehlikelere savunmasız kalma) hayvanların ve insanların nöronlarındaki DNA’yı korumak için uyumak zorunda olduklarını göstermektedir. Bu durum aynı zamanda, uykunun neden evrimleştiğini ve hayatımızda önemli bir yeri olduğunu da göstermektedir.
*
İLGİLİ KONULAR:
D. Zada, I. Bronshtein, T. Lerer-Goldshtein, Y. Garini & L. Appelbaum.
Sleep increases chromosome dynamics to enable reduction of accumulating DNA damage in single neurons.
Nature Communications, 5 March 2019.