Gebelik: Anne ile Bebek Arasında Bir Savaş

Gebelik, hayvanlar alemindeki en sevimli işbirliklerinden biri gibi görünür. Anne, kendi bedenini yavru ile paylaşarak, onun doğum öncesi tüm gelişimini tamamlamasını sağlar. Fakat bu sürece daha yakından bakıldığında yavrunun misafir olduğu bedenden, payına düşenin daha fazlasını kapmak için her tür hileye başvurduğu, buna karşın anne bedeninin de kendini korumak adına elinden gelen tüm savunmayı yaptığı görülür.

Bu evrimsel bir yarıştır. Yavrular sürekli olarak kaynakları ele geçirmelerini sağlayacak yeni stratejiler geliştirirken, anneler de kendi kaynaklarını savunmak için taktikler icat eder. Doğal seçilim mümkün olduğunca fazla kaynak çalabilen embriyoların yanında olacak; bunun bedelini ise anne ödeyecektir. Yale Üniversitesi'nin Ekoloji ve Evrimsel Biyoloji Bölümü'nden Dr.Oliver Griffith ile meslektaşları bu mücadele mekanizmasının evrimi ile ilgileniyor.

Geçtiğimiz aylarda tamamladıkları bir çalışma kapsamında, hormonların plasenta içinde ifade edilmesinin nasıl evrimleştiğini anlamak için yakın akraba olmakla birlikte bir kısmı yumurtlayan, bir kısmı ise doğuran hayvanlardaki bazı farkları incelemişler. Dr.Griffith, çekişmeyi destekleyen süreçleri anlayarak, bu çekişmenin nasıl doğduğunu ve insan sağlığı üzerinde yarattığı etkilerin tanımlanabileceğini belirtiyor.

Bir Savaş Meydanı Olarak Plasenta

Gebelik boyunca anne yavruyu plasenta yoluyla besler. Hem embriyonun hem de annenin dokularından oluşan bu organ, iki canlı arasındaki malzeme alışverişini düzenler. Plasenta, oksijenin ve besinlerin bebeğe aktarılmasından sorumludur. Ayrıca karbon dioksit ve üre gibi atık maddelerin de uzaklaştırılmasını sağlar. Yavru, plasentaya yayılan ve anne bedeninin algılayacağı hormon sinyallerini gizleyerek, alacağı besin miktarını değiştirebilir.

Bencil olmayan bir dünyada, yavrunun bu "biraz daha ver!" hormonlarını sadece besinsiz kaldığında salgılaması gerekirdi. Ama yavrular bu hormonları gebelik boyunca neredeyse aralıksız biçimde salgılayarak, anneden hep daha fazlasını ister. Anne de bu hormonal talepleri savuşturmak için yavru ile arasındaki kan desteği bölgesine fiziksel bariyer kurmak ve yavru kaynaklı hormonların düzeyi yükseldiğinde indirecek enzimler üretmek gibi savunmalara başvurur. Peki ama savaşı sürdüren tüm bu aletler nereden geliyor?

Plasenta, anne ile yavru arasında madde alışverişini sağlar.

Çekişmenin Çıkış Noktası

Doğum yapan hayvanların yumurtlayanlardan türediğini biliyoruz; peki bu süreçte ebeveyn-yavru çatışmasının rolü nedir? Plasenta, memelilerin yanı sıra sürüngenlerde ve deniz atı gibi balıklarda da bulunur. Gebeliğin plasenta yoluyla kontrolü basit hormonlardan mı evrildi; yoksa ata toplumlarda zaten varolan genlere mi dayanıyor?

Dr.Griffith ve çalışma arkadaşları bu soruların yanıtını aradı ve plasentanın bir hayvan türünde nasıl evrildiğine ilişkin makalelerini yakın zamanda General and Comparative Endocrinology dergisinde yayımladılar¹. Çalışma için attıkları ilk adım, doğum yapan üç hayvan türünde plasenta dokusu tarafından üretilen hormonların incelenmesi oldu: At, güney çim skink kertenkelesi² ve canlı doğuran bir grup güneybatı slider kertenkelesi³.

Güney çim skink türünün embriyosu. (Telif: Oliver Griffith, CC BY-ND) — Güney çim skink türünün embriyosu.
(Telif: Oliver Griffith, CC BY-ND)

Bu üç grubun gebeliğinin bağımsız olarak evrildiğini biliyoruz, çünkü her birinin birbirlerinden daha yakın akraba olduğu yumurtlayan türler var.

Örneğin ilk memeliler yumurtluyordu ve bugün hala böyle türler mevcut; Avustralya'nın ornitorenki gibi. Benzer biçimde, diğer kertenkele türleri de yumurta bırakan yakın akrabalara sahiptir. Bu hayvanların hem yumurtlayan, hem de doğuran akrabalarını inceleyerek, geçiş için neler gerektiği anlaşılabilir.

Ekip bu amaçla, bu hayvanların plasenta dokuları tarafından üretilen hormonların listelerini, yumurtlayan iki hayvan türünün benzer dokusu tarafından üretilen hormon listeleri ile karşılaştırmış: Tavuk ve yumurtlayan bir grup güneybatı slider kertenkelesi. Bu türlerde plasenta bulunmuyor, çünkü doğmaya hazır olmayan yavruyu içeride taşımak yerine yumurtluyorlar. Fakat plasenta, gelişen yumurtanın iç yüzeyini sınırlayan bir zardan evrilmiştir. Bu embriyonik zar, embriyo ile yumurtanın dışındaki dünya arasındaki gaz alışverişini sağlar. Plasentalı ve plasentasız türlerin embriyonik zarlarındaki genler karşılaştırıldığında, listeler büyük ölçüde birbirini tutuyor.

Bu bulgu, yavrunun anneyi manipüle etmek için kullandığı hormonların çok uzun zaman önce evrildiğini gösteriyor. Söz konusu hormonlar, hem sürüngenlerin hem de memelilerin atası olan bir türde ortaya çıkmış.

Yani gebelik evrildiğinde, anne ile yavru arasındaki çekişmeyi başlatacak mekanizma halihazırda mevcutmuş. Bu genlerin yumurtlayan türlerdeki işlevini bilmesek de, tahmin edebiliriz. Embriyonik zar, embriyo ile dış dünya arasındaki ilk canlı temas noktasıdır. Bu hormonlar, bazı çevresel uyarımlara (sıcaklık ya da hastalık gibi) yanıt olarak embriyoların gelişimini değiştirebilir.

gebelik-anne-ile-bebek-arasinda-bir-savas-guneybati_sliderbilimfilicom — Güneybatı slider türünün hem doğuran hem de yumurtlayan çeşitleri var. (Telif: Jordan de Jong, CC BY-ND)

Plasenta Meydan Muharebesinde Anne ile Baba Çarpışıyor

Peki anne ile yavru neden böyle bir kavgaya tutuşur? Sonuçta hayvanların iki ana evrimsel amacı vardır: Hayatta kalmak ve genlerini yaymak için verimli döller üretmek. Dolayısıyla annenin yavrusunun hayatta kalma şansını mümkün olduğunca arttıracak desteği vermek istemesi anlaşılabilir; tabi kendi hayatını riske sokmadığı sürece. Ama yavru, annenin genlerinin yanı sıra diğer ebeveynin genlerini de taşımaktadır. Eğer baba yavrunun gelişimini, anneyi kendi yararına daha fazla kullanabilecek biçimde değiştirebilirse, anneye zararı dokunsa bile bu durum babaya yarar sağlar. Özellikle dişiler çok sayıda erkekle çiftleştiğinde, yavrunun yararına anneyi ikinci plana atmak kritik hal alır. Çünkü erkek dişinin üreteceği yavruların sadece bir kısmına genlerini geçirebilecektir. Bu yüzden kendi dölünün, rakiplerin döllerini geride bırakması gerekir. Durum böyle olunca babadan gelen genler ile anneden gelen genlerin amaçları uyuşmaz. Gebelik boyunca süren anne-yavru kavgasının asıl nedeni, işte bu anne-baba genlerinin savaşıdır.

Genlerin Ötesinde Gelişim Kontrol Yolları

Plasentada verilen mücadeleden ötürü, bazı hayvanların aktardıkları genlerde değişim yaratmadan yavru gelişimini etkileyecek stratejiler geliştirmesi gerekti. Örneğin erkekler ve dişiler eşey hücrelerinin genlerini farklı şekillerde işaretleyerek, genin etkisinin hangi ebeveynden geldiğine bağlı olmasını sağlayabilirler. Bu görüngüye "genomik damgalama" (İng. genomic imprinting) adı verilir.

Genomik damgalama sayesinde bir genin bulunduğu bireyde ne yapacağı, bu genin hangi ebeveyn tarafından aktarıldığına bağlı olarak değişir ve bu mekanizma plasenta savaşında kullanılan yöntemlerden biridir. İnsülin-benzeri büyüme faktörü 2 (IGF2) üreten gen buna bir örnektir⁴. Plasentasal büyümeyi kontrol eder: Bu hormondan ne kadar bol varsa, plasenta o denli büyük olur ve yavruya daha fazla besin aktarılır. Anne yumurta üretirken IGF2 geni üzerinde değişiklik yaparak, sonuçta DNA'nın yapısını değiştirecek olan moleküller ekler. Bu değişim sayesinde, DNA tarafından kodlanmış bazı genler ifade edilmez. Dolayısıyla normal yavruda bu genin anneden gelen kopyası ifade edilmezken, babadan gelen kopyası ifade edilir. Anne bebeğin ihtiyacından fazla kaynağı açgözlülükle almayacağından emin olmaya çalışırken, baba bebeğin gerekenden fazlasına da el koyarak alabildiği kadar almasını desteklemektedir. Dr.Griffith'in ekibi, plasentalı sürüngenlerde genomik damgalama olup olmadığını da araştırdı.

Development Genes and Evolution dergisinde yayımlanan makalelerinde, memelilerin plasentasına damgalanmış olan genleri incelediler ve aynı genlerin güney çim skink'te de damgalanıp damgalanmadığına baktılar⁵. Memelilerde damgalanmış olan genlerin hiçbirinin bu kertenkelede damgalanmadığını gördüler. Bu da söz konusu savaşın, memeli ve sürüngen gebeliklerindeki rolünde bazı temel farklar olduğuna işaret ediyor. Memeli plasentasındaki mücadelede genomik damgalamadan yararlanılırken, sürüngenlerde belli ki ebeveynlerin başka araçlara ihtiyacı var. Yaptıkları tüm çalışmalar sonucunda netliğe kavuşan nokta ise gebelik sergileyen hayvanlardaki çekişmeden sorumlu genlerin, memeliler ile sürüngenlerin en yakın ortak atası olan ve 300 milyon yıldan fazla süre önce yaşamış bulunan türün embriyonik zarında bulunduğu oldu.

Hem Prader-Willi, hem de Angelman sendromunda, 15.kromozomdaki aynı parçanın eksik olduğu anlaşıldı. Aradaki fark, eksik parçalı kromozomun Prader-Willi sendromunda babadan, Angelman sendromunda anneden gelmesidir. Erkek ebeveynden aktarıldığında eksiklik kendini Prader-Willi sendromu olarak gösterirken, dişi ebeveynden aktarıldığında Angelman sendromu ortaya çıkıyordu. Bu gerçekler, Mendel'den bu yana genler hakkında öğrendiğimiz her şeye ters düşüyor. Adeta genomun sayısal yapısını yalanlıyor ve bir genin sadece bir gen olmayıp, kökenindeki gizli tarihi de beraberinde taşıyan bir varlığı ifade ettiğini ima ediyor. Gen, hangi ebeveynden geldiğini "hatırlıyor" zira babaya ya da anneye özgü bir damgayı taşıma yeteneği bahşedilmiş gibi. Genin aktif olduğu her hücrede "damgalı" versiyon harekete geçirilirken, diğeri durdurulur. Dolayısıyla vücut sadece babadan (Prader-Willi geni söz konusu olduğunda) veya anneden (Angelman geni söz konusu olduğunda) aldığı geni ifadeler. Bu seçimin nasıl gerçekleştiği henüz tam anlamıyla açıklığa kavuşturulamamış olsa da, küçük ipuçları elde etmeye başladık. Bu olayın nedeni, olağanüstü ve cüretkâr bir evrim kuramının konusudur. (...) İki anneli embriyonun hücresel düzenlemesi kusursuzdu, fakat yaşamını sürdürebilmek için gerekli bir plasenta yapamamıştı. İki babalı embriyo ise geniş ve sağlıklı bir plasenta ve fetüsü çevreleyen zarların çoğunu oluşturmayı başarmıştı. Fakat içeride, embriyonun bulunması gereken yerde, düzensiz, fark edilebilir bir kafadan yoksun hücre yığını vardı. Bu sonuçlar, araştırmacıları olağanüstü bir sonuca götürdü. Kalıtsal olarak babadan aktarılan genler plasentayı oluşturmakla yükümlüydü; anneden gelen genler ise embriyonun büyük bir bölümünü, özellikle başı ve beyni oluşturuyordu. Neden böyle olması gerekiyor? Beş yıl sonra Oxford'dan David Haig, yanıtı bulduğunu düşündü. Memeli plasentasını, fetüse besin sağlamak için tasarlanmış bir anne organı olarak düşünmek yerine, anne kanındaki tüm materyali kullanan ve bu süreçte hiçbir engel kabul etmeyen bir fetüs organı olarak yeniden yorumladı. Kelimenin tam anlamıyla, plasentanın, kendine annenin damarları içinden yollar açtığını, onları genleşmeye zorladığını ve annenin kan basıncını ve kan şekerini yükseltecek hormonlar üretmeye başladığını vurguladı. Annenin bu işgale verdiği yanıt, insülin düzeyini yükseltmek oluyordu. Öte yandan, herhangi bir nedenden dolayı fetüs hormonu eksik olduğunda, annenin insülin düzeyini yükseltmesine gerek kalmıyor ve normal gebelik devam ediyordu. Diğer bir ifadeyle, anne ve fetüsün amaçları ortak da olsa, annenin kaynaklarının ne kadarının fetüse verileceği konusunda şiddetli bir kavga yaşanıyordu; tıpkı daha sonra sütten kesme konusunda da yaşanacağı gibi. (...) Haig, hipotezinden yola çıkarak bazı öngörülerde bulundu ve bunların çoğu kısa sürede destek buldu. Özellikle, damgalamanın yumurtlayan hayvanlarda oluşmayacağı öngörüsünde bulundu; çünkü yumurta içindeki hücrenin, annenin yumurta sarısının boyutuna yaptığı yatırımı etkileme olasılığı yoktu. Müdahale olanağı doğmadan, yumurta vücut dışına atılıyordu. Aynı şekilde, plasenta yerine kese taşıyan kanguru gibi keseli hayvanlar da, Haig'in hipotezine göre damgalı genlere sahip olamazdı. Kısa süre içinde Haig'in haklı olduğu anlaşıldı. Damgalama gerçekten de plasentalı memelilerin ve tohumları ebeveyn bitkiden besin alan bitkilerin bir özelliğiydi. (...) Damgalamanın dikkat çekici bir sonucu vardır. Bir erkeğin 15.kromozomun annesinden kalıtsal olarak aldığı kopyası, aktarıldığı ebeveyni belirten bir işaret ("dişi ebeveynden" işareti) taşır. Fakat bu kromozom, sonraki aşamada o erkeğin kız veya oğlan çocuğuna geçirilirken, bir şekilde kendisinden geldiğini belirten ("erkek ebeveynden" işaretli) bir damga kazanır.

– Matt Ridley (Genom – ISBN: 9786054238811)

Primatlar barışmayı küçük yaşta öğrenir. Bağlılıkla ilişkili her şeyde olduğu gibi, barışma da anne-bebek bağıyla başlar. Memeden kesme sırasında anne, bebeği memelerinden uzaklaştırır, yine de yavru itiraz ederek bağırdığında geri dönmesine izin verir. Ret ve kabul arasındaki mesafe, bebeğin yaşıyla birlikte açılır ve çatışmalar bayağı büyük hadiselere dönüşür. Anneyle yavru, bu savaş meydanına farklı silahlarla çıkar. Anne daha güçlüdür, yavrununsa çok gelişmiş bir gırtlağı vardır (küçük bir şempanze çok sayıda çocuğun sesini kolayca bastırabilir) ve aynı ölçüde gelişmiş şantaj taktikleri. Yavru anneyi, dudak bükmek ve mızıldanmak gibi mutsuzluk işaretleriyle kandırmaya çalışır; bütün yöntemler başarısız olursa öyle bir sinir krizi geçirir ki en hararetli noktasında kendi çığlıklarından boğulacak gibi olur ya da annesinin ayakları dibine kusar. En büyük tehdit budur: annenin yaptığı yatırımın tam manasıyla ziyan olması. Doğadaki annelerden birinin böylesi bir sinir krizine tepkisi, bir ağacın tepesine tırmanıp oğlunu aşağı atmak olmuştu. Daha doğrusu atacakmış gibi yapmak çünkü son anda bileğinden tutmuştu. Küçük erkek yavru, on beş saniye kadar, deli gibi bağırarak tepe aşağı asılı durmuş, sonra annesi onu tekrar yukarı çekmişti. O gün başka sinir krizi gözlenmedi. Hayret verici tavizler gördüm, annesinin alt dudağını emen bir yavru gibi. Beş yaşında, memeden çoktan kesilmiş olan yavru, meme yerine dudağı ikame etmişti. Bir başka yavru, başını annesinin koltuğunun altından memesinin yakınlarına uzatıyor, oradaki bir et kıvrımını emiyordu. Bu tavizler sadece birkaç ay sürer, ardından yavru katı besinlere geçer. Sütten kesme çatışması, hayatta kalmak için büyük ihtiyaç duyulan bir sosyal partnerle, hayatta yapılan ilk pazarlıktır. Bütün gerekli malzemeyi içerir: çatışan çıkarlar, örtüşen çıkarlar ve bir nevi tavizle son bulan olumlu ve olumsuz karşılaşmalar döngüsü. Uyuşmazlığa rağmen anneyle her şeyden önemli olan o bağı muhafaza etmek, sonraki çatışma çözümlerine zemin oluşturur.

- Frans de Waal (İçimizdeki Maymun)

Kaynak ve İleri Okuma