Bağışıklık Hücrelerinin, Kalp Atışında Şaşırtıcı Bir Rol Oynadığı Keşfedildi

Kalp atışımız bizi hayatta tutan en önemli şeydir aslında. Her ne kadar beyin mi yoksa kalp mi daha önemli tartışması hâlâ devam etse de, esasında çok farklı fonksiyonları olan bu iki organı karşılaşt..
Görsel Kaynak: Ella Maru Studio

Kalp atışımız bizi hayatta tutan en önemli şeydir aslında. Her ne kadar beyin mi yoksa kalp mi daha önemli tartışması hâlâ devam etse de, esasında çok farklı fonksiyonları olan bu iki organı karşılaştırmak pek de mantıklı değildir. Ancak şöyle bir gerçek var ki; beyin ölümü gerçekleşen hastalar bitkisel hayata girseler de vücutları hâlâ yaşamaya devam ediyor. Oysa kalp atmayı durdurursa beyin fonksiyonunu yitiriyor ve ölüm gerçekleştiriyor.

O nedenle kalp atışımız, bizi hayatta tutan en önemli şeydir. Kalbin atması aslında o kadar da basit bir süreç değildir. Birçok fizik kuralını da içeren bu süreç, çok ince ayrıntı ve mekanizmalarla gerçekleşmektedir. 20 Nisan 2017 tarihinde Cell‘de yayımlanan araştırmada, bağışıklık sisteminin en önemli elemanlarından biri olan makrofajların, farelerde kalp kası hücrelerinin kasılmasını sağlayan, elektrik sinyal iletimine yardımcı olduğu keşfedildi.

Makrofajlar, temelde vücudu, istilacı patojenlere karşı korumada görev alırlar. Hem bu istilacı patojenleri kendi içlerine alıp parçalarlar hem de lenfositleri (B ve T lenfositleri olmak üzere bağışıklık sisteminin en etkin ve önemli elemanlarındandır)  bu etkenlere karşı harekete geçmeleri için uyarırlar. Ayrıca tümör mikro-çevresinde, tümör hücrelerine verilen immün yanıtı da etkilerler. Yani kısacası birçok fonksiyona sahip önemli bir hücre grubudur makrofajlar.

Yapılan çalışmalarda makrofajların, kardiyomiyosit denilen kalp kası hücreleriyle iletişim halinde oldukları ortaya koyuldu. Kardiyomiyositler, ritmik olarak elektrik sinyallerine yanıt verip, kanın kalpten pompalanmasını sağlayan kalp kası hücreleridir. Kardiyomiyositler aracılığı ile makrofajlar, kalp hücrelerinin bu elektrik sinyallerini almasını ve kasılma olayını gerçekleştirmesini sağlar. Aslında araştırmacılar, birkaç yıldır makrofajların sağlıklı kalp dokusunda yaşadığını biliyorlardı ancak böyle bir görevi üstlendiğini kimse bilmiyordu.

İşte hayli şaşırtıcı olan bu bilgiyi Harvard Tıp Fakültesi’ndeki hücre biyologu Matthias Nahrendorf ve beraberindeki ekip keşfetti. Makrofajların kalbe nasıl etki ettiği üzerine yoğunlaşan araştırma ekibi, genetik olarak bağışıklık hücresi olmayacak şekilde üretilen bir laboratuvar faresinde kalp röntgenleri çekmeyi denedi. Fakat kemirgenlerin kalp atışları, taramayı gerçekleştirmek için çok yavaş ve düzensizdi. Bu semptomlar farenin atriyoventriküler düğümünde (AV), yani kalbin üst ve alt bölmeleri arasındaki elektrik iletimini sağlayan kas liflerinde bir sorun olduğunu gösteriyordu. Bu hayli önemli bir sorun, çünkü AV düğümünde bu problemi olan insanlar bir süre sonra, kalp ritimlerini düzenlemesi için kalp pillerine ihtiyaç duyar. Ekip, sağlıklı farelerle karşılaştırma yaptığında, sağlıklı farelerin AV düğümünde makrofajların yoğun bir şekilde bulunduğunu keşfetti, ancak bu hücrelerin orada ne iş yaptıklarını hala bilmiyorlardı. Makrofajları AV düğümünden izole eden araştırmacılar, elektriksel aktivite açısından tekrar bir test yaptılar ancak bu durum yine de gizemi çözmeye yetmedi.

Atriyoventriküler düğümde makrofaj ve kalp hücrelerinin görüntüsü. Yeşil renkli olanlar makrofajlar, kırmızı renki olanlar ise kalp hücreleri. AV düğümü ise kalbin alt ve üst kısmı arasında elektriksel bağlantıyı sağlayan ana kısımdır. (Görsel: Nahrendorf, et. al. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2017.03.050)

Bu kez farklı bir yaklaşım deneyen araştırma ekibi, makrofajları, kardiyomiyositlerle ile aynı ortama koyduklarında; bu iki hücre grubunun elektriksel olarak iletişim kurduğunu gördüler. Bu bulgu son derece önemlidir çünkü kalp kası hücreleri elektriksel sinyaller sayesinde kasılabiliyor.

Kasılmayı sağlayan kardiyomiyositlerin, hücre içi ve hücre dışı arasındaki iyon (artı ya da eksi elektrik yüklü atom, atom grubu ya da parçacık)konsantrasyonu sürekli değişir. Dinlenme halindeyken, hücrenin dışında, hücre içindekinden daha yüksek düzeyde pozitif iyon bulunur; eğer bir kardiyomiyosit, komşu bir kalp hücresinden bir elektrik sinyali alırsa, bu dağılım değişir. Bu ani değişim, hücrenin kasılmasını ve sinyali bir sonraki kardiyomiyosite göndermesini sağlar.

Bilim insanları önceden, kardiyomiyositlerin, depolarizasyon (kutuplaşmayı ortadan kaldırmak, elektriksel yük dengesini sağlamak) denilen bu elektriksel değişimi kendi başlarına yapabildiklerini düşünüyordu. Fakat Cell‘de yayımlanan bu çalışmada, makrofajların bu sürece yardımcı olduğu bulgusuna ulaşıldı.

Peki makrofajlar, kardiyomiyositlerle nasıl ilişki kuruyor?

Makrofajlar, özel bir proteini kullanarak kardiyomiyositlere bir kanca misali takılır. Bu protein, doğrudan bu hücrelerin iç kısımlarını birbirine bağlar ve makrofajların pozitif yükleri transfer etmesine olanak tanıyarak kardiyomiyositlere bir güç kaynağı sağlamış olur.

Araştırma ekibi, makrofajların, kalp hücrelerinin depolarize olmalarını ve böylece kalp kasılmasını kolaylaştırdığını aynı zamanda makrofajların yardımıyla sinyal iletiminin, daha güvenli ve daha hızlı bir şekilde gerçekleştiğini belirtiyor. Makrofajların, insan kalbindeki AV düğümünde de bulunduğu biliniyor, insanlarda da aynı rolü oynayıp oynamadığı ise henüz belirsizliğini koruyor. Ekibin, bir sonraki hedefi, insanda da makrofajların böyle bir rol üstlenip üstlenmediğini test etmek ve bağışıklık hücrelerinin, aritmi gibi kalp problemlerinde rolü olup olmayacağını araştırmak olacak.

Biz temelde makrofajların patojenlere karşı koruyucu görevlerini ve tümör mikro-çevresindeki etkin rollerini biliyoruz. Ancak görünen o ki daha bilmediğimiz çok şey var. Araştırmacılar, makrofajların spesifik fonksiyonlarının hala çok gizemli olduğunu düşünüyor. Bakalım gelecek günler bize neler öğretecek.

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv