Dundee Üniversitesi'nde yapılan bir araştırmada ortalama büyüklükteki hücrelerin, çok büyük ya da çok küçük hücrelerden daha iyi performans gösterdiği ortaya kondu. Sonuçları Developmental Cell dergisinde yayımlanan bu çalışma, hayvan hücrelerinin neden belli büyüklüklerde olduğu sorusuna ışık tutacak.

Mikroskop altında hücrelere ve dokulara bakıldığında, kolayca göze çarpan özelliklerden biri hücrelerin büyüklüğüdür. Hücreler genel anlamda zaten küçük nesneler olmakla birlikte, hücre türlerinin ortalama boyutları değişkenlik gösteriyor. Örneğin bir kas hücresi, bir beyaz kan hücresinden çok daha büyük oluyor.

Yüz yıldan fazla bir süredir, artan organizma boyutu ile birlikte metabolik etkinlikte düşüş olduğu biliniyor ve buna "metabolik allometri" (İng. metabolic allometry) adı veriliyor. Örneğin iki küçük köpeğin kütlelerinin toplamına eşit kütlede bir büyük köpek olsun. Bu durumda küçük köpeklerin ikisi, büyük köpekten daha fazla besin (enerji) tüketirler.

Hücresel Düzeyde Allometri

Dundee ekibinin yaptığı çalışmada, hücrenin enerji santralleri olan mitokondrilere odaklanılarak, metabolik allometri hücresel düzeyde incelendi. Mitokondriler enerji üretiminin yanı sıra, büyüme için gereken hücresel yapı taşlarının üretiminde de rol oynar.

Ekipten Dr Teemu Miettinen şöyle anlatıyor: "Mitokondriler, hücrelerin metabolik etkinliğinin bütününü ayarlayan anahtar organellerdir.Elde ettiğimiz bulgulara göre, mitokondrilerin sayısı ile ne kadar etkin oldukları arasında büyük fark var. Hücre büyüklüğü arttıkça mitokondri sayısı artmakla birlikte, hücre büyüklüğü arttıkça mitokondri etkinliği azalıyor. Anlaşılan bu durum, hücrelerin fazla büyümesini engelliyor. En aktif mitokondriler, orta boydaki hücrelerde yer alıyor."

Aslında bunu biraz da ideal atlet vücuduna benzetmek mümkün. Fazla şişman olanlar ya da zayıflıktan kemikleri sayılanlar değil, ikisinin ortasında bir vücut yapısına sahip olanlar en iyi performansı gösterirler. Hücreler için de durum çok farklı olmasa gerek.

Mitokondrilerin İşleyişleri Etkilenebiliyor

Çalışmadan çıkan sonuçlardan biri şu: Oluşturdukları organizmanın başarısına en yüksek şansı tanımak amacıyla hücrelerin belli bir optimal işlevselliği sürdürebilmesinde, hücre büyüklüğü önem taşıyor. İkincisi, büyümeyi ve hücre büyüklüüğünü kontrol etmede ortaya çıkabilecek sorunlar, doğrudan metabolik bozuklukların gelişmesine neden olabilir. Örneğin hücresel yaşlanmada, hücre büyüklüğünün artarak mitokondriyel işlevlerin düşmesi pay sahibidir.

Bir diğer ekip üyesi olan Dr Mikael Bjorklund şunları belirtiyor: "Çalışmamız, hücre büyüklüğünün kontrolünün kaybedilmesinin, pek çok rahatsızlıkla ilişkilendirilen mitokondriyel işlev bozukluğuna yol açma olasılığına işaret ediyor."

---

Kaynak: Phys.org, "Why are our cells the size they are?"
http://phys.org/news/2016-10-cells-size.html

İlgili Makale: Teemu P. Miettinen et al. Cellular Allometry of Mitochondrial Functionality Establishes the Optimal Cell Size, Developmental Cell (2016). DOI: 10.1016/j.devcel.2016.09.004

---