Ölümün Hızı Ölçüldü

Stanford Üniversitesi’ndeki bir grup bilim insanı, ölümün bir hücreye yaklaşma hızını tespit etti. Programlanmış hücre ölümü olarak bilinen ve bir dalga halinde hücre yaşamına son veren apoptozu tetikleyen sinyaller, dakikada otuz mikrometre yani yaklaşık 0,03 milimetre hızında.

Gündelik hayatta hücrelerarası iletişimden -hücrelerin uzun menzillere hızlı ve güvenilir bir şekilde bilgi aktarmasından ve yeni hücre oluşumundan- sorumlu olan “tetikleme dalgaları”, ilk kez ölüm hızının ölçümünde kullanıldı.

Bilim insanlarına göre hücrede ölüm, düşen domino taşlarına benziyor: Ölüm indükleyen bir molekül, tüm hücre kepenk kapatana dek bir diğerini aktive ediyor.

Apoptoz neydi?

Daha önce duymadıysanız apoptoz, vücudun kendisini çevreleyen dokuya zarar vermeden, eski, gereksiz, kansere dönüşebilen ya da enfeksiyon geçiren- sağlıksız hücrelerden kurtulmasına verilen sürecin adı. Üstelik hâlâ gizemini koruyan bir biyolojik süreç. Zira mutasyona uğramış hücrelerin her zaman kanserli hale gelmesini durdurmuyor ya da Parkinson ve Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıklarda sağlıklı hücreleri de yok ederek yıkıcı bir etkiye yol açıyor.

Apoptoz sürecini daha iyi anlamak isteyen bilim insanları bu defa, var olan en büyük yumurtalardan birini, bir Afrika pençeli kurbağanın yumurtasını kullandı. Yumurtadan sitoplazmayı çıkarıp çekirdek dışındaki tüm materyalleri bir tüpe yerleştirdiler. Ardından yeşil renkli parlayan bir protein kullanarak apoptozu başlattılar.

“Orman yangını gibi yayılıyor”

Ölümün, hücrelerarası iletişimin daha ağır işleyen yöntemlerinden kimyasal difüzyona kıyasla çok hızlı ilerleyebilen tetikleme dalgalarıyla yayıldığına tanıklık ettiler. Afrika pençeli kurbağa yumurtasında sinyalin 1,2 milimetrelik bir hücreye kimyasal difüzyonla yayılması 5 saat sürebilirken, tetik dalgasının yaklaşık yarım saatini alıyor.

Aynı deneyi bütün bir yumurta üzerinde gerçekleştiren araştırmacılar, hücrenin öldüğü zaman renginin değiştiğini fark etti. Bu değişiklik, bir tetik dalgasını belirten sabit bir hızda meydana geldi.

Bu sabit hız, 100 mikrometrelik boyuta ulaşabilen bir sinir hücresinin ölümünün, 3 dakika ve 20 saniye kadar sürebileceğini gösteriyor.

Tetikleme sinyalleri iş başında

Science dergisinde yayımlanan bulgular, ölüm sinyallerinin difüzyonla mı yoksa devrilen domino taşları gibi kendi kendini yenileyen tetikleme sinyalleriyle mi iletildiği tartışmasına noktayı koymuş oldu.

Orman yangınları gibi, tetikleme dalgaları da onları besleyecek yakıt olduğu sürece devam ediyor –“bu durumda yakıt, ölüm sinyali kimyasalları ve proteinler” diyor makalenin yazarlarından James Ferrell. Apoptozun hücrelerde tetikleyici dalgalar olarak hareket ettiğini keşfetmek, kanser hücrelerini kendilerini öldürmeye ikna etmek için bilim insanlarına ipucu verebilir.