Biyoloji etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster

5 Ekim 2021 Salı

KÖRELMİŞ ZANNEDİLEN BAZI ORGANLAR

Ernst Wiedersheim, 1895 yılında yayınladığı “The Structure of Man” adlı eserinde, insanın bedeninde iş görmeyen ve daha önceki atalarından kalıntı olarak intikal eden ve zamanla insanın bedenini terk edecek olan 86 lüzumsuz organ olduğunu belirtmiştir. (1) Örneğin bacak toplar damarlarımızdaki kanın geri akmasını engelleyen kapakçıklar, çağımızda bağışıklık sisteminin elemanı oldukları bilinen bademcikler, kalsiyum düzeyini kontrol eden paratiroit bezi… Timüs gibi çok ehemmiyetli işlevleri olan bir organ bile yakın bir geçmişe kadar körelmiş organ muamelesi görüyordu.

İngiltere’nin Coventry & Warwickshire Üniversite Hastanesi’nden ortopedi uzmanları, Orthopaedics and Trauma isimli akademik mecmuada yayımlanan makalelerinde, uzun yıllar körelmiş organlar olarak görülen dizlerimizdeki menisküslerin önemi anlaşılmadığı için, yırtılmaları durumunda kesilip çıkarılmalarının yaygınlaştığını belirtiyor. Araştırmada şu sonuca varmışlar: “Artık menisküslerin yük dağılımı, eklem stabilitesi ve kayganlaştırmada ehemmiyetli rolü olduğu ve eklem yüzeylerini bozulmadan koruduğu kabul ediliyor.” (2)

Bademcikler ve geniz etinin fobksiyonları da yakın zamanda yapılan yeni araştırmalarla ortaya kondu. Bu uzuvlar, solunum yoluyla yahut yutularak bedene giren hastalık yapıcı organizmalara karşı vücudun boğazdaki savunma hattını oluşturuyor. Münih Ludwig Maximilian Üniversitesi’nden yapılan açıklamaya göre, kan dolaşımında bulunandan çok daha yüksek yoğunlukta aktif hale gelmiş bağışıklık hücresi içeriyorlar. (3)

Geniz eti ve bademciklerin alınmasının uzun vadeli etkilerini bulmak için, Melbourne Üniversitesi’nden Dr. Sean Byars, Kopenhag Üniversitesi’nden Prof. Jacobus Boomsma ve Yale Üniversitesi’nden Prof. Stephen Stearns liderliğinde geniş çaplı bir araştırma yapıldı.

Danimarkalı bir milyonu aşkın çocuğun verileri incelendi ve dokuz yaşından önce bademcikleri ve geniz eti alınan, ya da bunlardan sadece biri alınan çocuklarda 10-30 yıllık takip süresi içinde astım, grip, zatürre gibi üst solunum yolu hastalıklarının 2-3 kat fazla görüldüğü tespit edildi. Tabii ki araştırmacılar, bademcik ve geniz etinin alınmasını gerektiren kritik durumlar olabileceğini ifade ediyor. (4)

Bir milyondan fazla çocuğun verilerini inceleyen Güney Koreli bilim insanlarının Temmuz 2020'de Plos One adlı akademik dergide yayımlanan araştırmaları da, hem bademcik, hem geniz etinin alınmasının astım riskini artırdığını gösterdi. (5)

Apandis de senelerce lüzumsuz, ya da işlevini büyük oranda yitirmiş bir organ olarak kabul edildi. Amerika Birleşik Devletleri'nin Michigan Eyaleti’nin McLaren Greater Lansing Hastanesi’nden Dr. Mark W. Jones ve meslektaşları, 2020’de yayımladıkları “Appendicitis” adlı kitapta günümüzde apandisin lenf organı görevi gördüğünün genel kabul gördüğünü söylüyor. (6)

Apandisin, bağışıklık sistemi hücrelerinden olan B hücrelerinin olgunlaşmasında ve antikorların yapımında, yine bağışıklık sistemi hücrelerini bedenin bazı kısımlarına gönderen kimyasalların üretiminde görev aldığı keşfedildi. (7)

Dünyanın en iyi üniversitelerinden sayılan Duke Üniversitesi’den Dr. William Parker ve arkadaşlarının araştırmaları da, sindirimi kolaylaştıran, vitamin ve aminoasitler üreten, hastalık yapıcı organizmalara karşı bariyer oluşturan faydalı bağırsak bakterilerinin saklandığı bir depo olduğunu gösterdi. Parker ve arkadaşlarının araştırmasına göre, ishalden dolayı bağırsaklar tamamen boşalsa bile apandiste saklanan faydalı bakteriler bağırsaklara geçip çoğalabilir. (8)

Duke Üniversitesi’nin Tıp Merkezi’nden yapılan bir yayında, apandisin iltihaplanmasının bu organın kusurlu olmasından kaynaklanmadığı, toplumun sanayileşmesiyle bağlantılı kültürel değişikliklerin etken olduğu belirtilmişti. (9)

Apandisitin (apandis iltihaplanması) dünyanın farklı bölgelerinde görülme sıklığını inceleyip değerlendiren Kanada’nın Calgary Üniversitesi’nden Prof. Gilaad Kaplan ve arkadaşlarının 2017’de Annals of Surgery adlı akademik dergide yayımlanan analizleri, apandisitin toplumun sanayileşmesi ile ilişkili çevresel etkilere bağlı olabileceğini gösterdi. Makalelerinde hava kirliliğinin ve sigara kullanımının apandisit riskini artırabileceğini belirten çalışmalara da atıf yapan bilim insanları, apandisitin nedenlerinden birinin lifli gıdaların az tüketilmesi olabileceğine işaret eden eski fakat çok ilginç bir makaleden de söz ediyor. (10)

Meşhur İngiliz cerrah Denis P. Burkitt, 1973 yılında British Medical Journal’da neşredilen makalesinde, Afrika ve Asya’nın gelişmekte olan ülkelerinde bulunan 200 hastanenin doktorlarından alınan bilgilerle hazırlanan raporların apandisit, bağırsak kanseri, varis gibi bazı hastalıkların bu topluluklarda nadir görüldüğünü belgelediğini ifade ediyor. (11)

Değeri son yıllarda daha iyi anlaşılan organlardan biri de dalak. Eskiden, yalnızca kanı filtreleyen ve depolayan bir doku olduğu sanılıyordu. 2009 yılında meşhur akademik mecmua Science‘ta yayımlanan bir araştırma, kalp krizi ve ciddi yaralanmalar gibi durumlarda beyaz kan hücrelerinin en büyükleri olan monositleri kana boşalttığını gösterdi. (12)

Dalağı alınan birinin ciddi, hatta ölümcül enfeksiyonlara yakalanma riskinin yüksek olduğu belirtiliyor. Dr. Nahrendorf ve arkadaşlarının araştırma sonuçlarını değerlendiren Amerika Anatomi Uzmanları Derneği başkanı Dr. Jeffrey Laitman şunları ekliyor: “Tarih, salt tıp bilimi o zamanlar işlevlerini anlayamadığından dolayı gereksiz olarak nitelendirilmiş vücut parçalarıyla dolu.” (13)

DİPNOT:

(1) https://sorularlaislamiyet.com/kaynak/fosillesmis-bir-evrim-safsatasi-korelmis-organlar

(2) https://www.orthopaedicsandtraumajournal.co.uk/article/S1877-1327(14)00011-6/fulltext

(3) https://www.lmu.de/en/about-lmu/structure/central-university-administration/communications-and-media-relations/press-room/press-release/tonsils-as-a-testbed.html

(4) https://pursuit.unimelb.edu.au/articles/what-are-the-long-term-health-risks-of-having-your-tonsils-out

(5) https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0236806

(6) https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29630245/

(7) https://www.turkcerrahi.com/makaleler/apendiks/

(8) https://www.sciencedaily.com/releases/2007/10/071008102334.htm

(9) https://www.researchgate.net/publication/50269290_The_Cecal_Appendix_One_More_Immune_Component_With_a_Function_Disturbed_By_Post-Industrial_Culture

(10) https://journals.lww.com/annalsofsurgery/fulltext/2017/08000/the_global_incidence_of_appendicitis__a_systematic.8.aspx

(11) https://www.cambridge.org/core/journals/nutrition-research-reviews/article/denis-burkitt-and-the-origins-of-the-dietary-fibre-hypothesis/1DA569CF06DB93A4FF2DA54629A5D566

(12) https://www.science.org/doi/10.1126/science.1178329

(13) https://csb.mgh.harvard.edu/data/information/news/Spleen_and_Monocytes.pdf

4 Ekim 2021 Pazartesi

BUNLAR DA MI MUTASYONLA OLDU: HÜCRE FARKLILAŞMASI

Hücreler, koordinasyon içinde anatomik yapıları nasıl oluşturuyor? Prof. Michael Levin'in tavuk embriyolarıyla gerçekleştirdiği araştırmalar, hücrelerin sağ-sol ayrımı yapmasında biyoelektrik sinyallerin etkili olduğunu ortaya çıkardı. (1)

Prof. Levin ve arkadaşları, göz oluşumuna vesile olan elektrik kodu kurbağa embriyosunun başı haricinde bir bölgeye uyguladığında o bölgede göz oluştu. (2)

Hücrelerin içlerindeki ve dışlarındaki iyonların dengesine göre değişen voltajları vardır. Buna hücre zarı voltajı deniliyor. Hücre zarındaki pompalar ve belirli sinyallere göre açılıp kapanan kapıları olan seçici kanallar, sodyum, potasyum iyonları gibi iyonların hücre içine giriş çıkışını koordine ederek voltajı değiştirebiliyor.

Bilim insanları bu voltaj değişimlerinin gen aktivitelerini etkileyerek hücre farklılaşmasına vesile olduğunu keşfetti. Biyoelektrik hücrelere bölünmelerini, farklılaşmalarını yahut göç etmelerini “söyleyebiliyor.”

Levin’le birlikte çalışan bilim insanlarından Dr. Dany Adams, belirli voltajlara yaklaştıkça hücrelerinin parlak renk almasına vesile olan boyalarla işlem görmüş kurbağa embriyosunu inceledi. On beş dakika arayla fotoğraf çekmeye ayarlanmış bir makineyle 64 fotoğraf çeken Adams, embriyo gelişiminin 16 saatini gösteren fotoğraflar elde etti. Bunları arka arkaya ekleyip 13 saniyelik bir filme dönüştürdü. Ortaya çıkan görüntüler hayret vericiydi. Embriyoda bazı şekiller belirip parlıyor ve kayboluyordu. Örneğin ağzın oluşacağı yerde bir çizgi parlıyor, ardından hızla kayboluyordu. Sol gözün olduğu yerde çok kısa süreliğine bir nokta parlıyor, hemen peşinden sağ gözün olduğu yerde de bir nokta belirginleşiyor sonra silikleşiyordu.

Henüz ağız yahut göz oluşmamışken hücrelerin belirli voltajlara getirilmesiyle gerekli genler aktif duruma geçiriliyor, ardından organlar şekil alıyordu! Sonuç olarak genlerin proteinleri ürettiği, bunun neticesinde de göz veya ağzın oluştuğu şeklindeki sıralamanın eksik olduğu ve araştırmaların bunun gerçekleşmesi için biyoelektrik sinyallerin gerekli olduğuna işaret ettiği ortaya çıktı. (1)

Araştırmalarını, Amerika’nın Tufts Üniversitesi’nde ve Harvard Üniversitesi’nde devam ettiren Prof. Levin, Eylül 2020'de The Scientist’da yayımlanan makalesinde çok sayıda embriyo türününün ikiye bölününce bütünüyle yeniden oluştuğunu söylüyor. Levin, birçok hayvan türünün yetişkinlerinin de vücutlarının eksilen bazı kısımlarının yeniden oluşabildiğini belirtiyor. Semenderlerin (Ambystoma mexicanum) bacakları, gözleri, kulakları, omurilikleri, beyinlerinin bazı parçaları yeniden meydana gelebiliyor. Bir deniz canlısı olan tunikatın (Botrylloides leachi) yalnızca bir damar parçasından dahi yeni bir tunikat meydana geliyor. Yassı solucan (Turbellaria), kesildiğinde her parçanın eksik tarafları tamamlanıyor ve her parçadan farklı bir solucan meydana geliyor!

Levin, hayret verici olan yalnızca yaralanmadan sonra büyümenin başlaması ve değişik hücre türlerinin meydana gelmesi olmadığını, şekillenmenin doğru anatomik yapı tamamlanana dek sürüp durmasının da hayret verici olduğunu belirtiyor. Makalesinde eski bir araştırmalarını örnek gösteriyor: Levin’in çalışma arkadaşları, kurbağa embriyolarının yüzlerine müdahale ederek kusurlu hale getirmişti. Müdahale edilen embriyoların yüzlerindeki yapılar çarpıcı biçimde yer değiştirdi. Araştırmayla alakalı yapılan basın açıklamasında şöyle deniliyordu: “Sanki sistem normal durumdan sapmaları fark edebiliyor ve düzeltmeye başlıyordu.” Levin, yüzdeki yapıların farklı şekillerde hareket edip çoğu zaman olmaları lazım gelen pozisyonu bulduklarını belirtiyor.

Tek hücrenin son derece kompleks bir organizmaya dönüşmesi gen faaliyetlerinin harika bir şekilde düzenlenmesiyle meydana geliyor. Belirli zamanlarda belirli genlerin aktif hale getirilmesiyle hücreleri pek çok açıdan değiştirebilen proteinler üretiliyor. Örneğin, göz rengi geninin bedenin her hücresinde var olduğu; fakat göz rengi proteininin üretilmesinin yalnızca gelişimin belirli bir evresinde ve yalnızca gözün renkli kısmını oluşturan hücrelerde meydana geldiği belirtiliyor. Embriyo gelişimi, uzaktaki hücrelerin genlerini aktive edebilen sinyal moleküllerinin de dahil olduğu çok karmaşık bir süreç. Bu süreç vesilesiyle hücreler doğru zamanda, doğru yerde, doğru miktarlarda, doğru dokuları oluşturabiliyor. (3)

“Senin vücudun bin kubbeli harika bir saraya benzer ki, her kubbesinde taşlar, direksiz birbirine baş başa verip boşlukta durdurulmuş. Belki vücudun, bu saraydan bin defa daha hayret vericidir. Çünkü, o beden sarayın, daima, tam bir düzenle tazelenmektedir. Gayet harika olan ruhu, kalbi ve manevi latifeleri görmezden gelsek bile, yalnız bedenindeki her bir organ, kubbeli birer menzil hükmündedir. Zerreler, o kubbedeki taşlar gibi birbirleriyle tam bir denge ve düzen içinde baş başa verip harika bir bina, fevkalâde bir sanat, göz ve dil gibi hayret verici birer kudret mucizesi gösteriyorlar.

Eğer bu zerreler, şu âlemin Ustasının emrine tabi birer memur olmasalar, o vakit her bir zerre, bütün o vücuttaki zerrelere hem mutlak hâkim, hem her birisine mutlak mahkûm, hem her birisine benzer, hem hâkimiyet noktasında zıt, hem yalnız Vâcibu’l-Vücûd’a mahsus çoğu sıfatın kaynağı, hem gayet sınırlı, hem gayet sınırsız bir surette olmakla beraber, birlik sırrıyla yalnız Vahid ve Ehad bir Zât’ın eseri olabilen gayet muntazam tek bir elden çıkmış sanat eserini o sayısız zerrelere isnat etmek, zerre kadar şuuru olan, bunun pek açık bir şekilde imkânsız, belki yüz derece imkânsız olduğunu anlar.” (4)

DİPNOT:

(1) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1074552110004473?via%3Dihub

(2) https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22159581/

(3) https://www.the-scientist.com/features/how-groups-of-cells-cooperate-to-build-organs-and-organisms-67881

(4) Bediüzzaman Said Nursi, Risale-i Nur Külliyatı, Lem'alar, 23. Lem'a Tabiat Risalesi Kısmen günümüz Türkçesiyle s. 297 https://sorularlarisale.com/risale-i-nur-kulliyati/lemalar/yirmi-ucuncu-lema/297

1 Ekim 2021 Cuma

BUNLAR DA MI MUTASYONLA OLDU: BAĞIŞIKLIK SİSTEMİNE GENEL BİR BAKIŞ

Bağışıklık sistemimiz, bedenimizin en şaşırtıcı özelliklerinden biri. Minik bir kesik dahi, beyaz kan hücrelerinin (akyuvarların) yaralı bölgeye gitmelerine neden oluyor. Yukarıdaki resimde MRSA bakterisini yutan nötrofil görüyorsunuz. Yaralanma yahut enfeksiyon durumunda oluşan “çıkış rampaları” nötrofillerin doğru noktalardan damardan çıkarak bölgeye ulaşmalarını sağlıyor! Nötrofiller, ilk savunma hattını oluşturan beyaz kan hücrelerinden. Her saniye on binlercesi, kemik iliğinden çıkarak kana karışıyor. Bakterilerin peşine düşen bu küçük muhafızlar, insan hücrelerinin çoğundan 1.000 misli daha hızlı hareket edebiliyor; kıvrak manevralar yapabiliyor. (1)

Prof. Dyche Mullins ve arkadaşları, kafes ışık levha mikroskobuyla nötrofillerin hareketlerini araştırdı. Bu araştırmayla, nötrofillerin hareket etme mekanizmalarının zannedildiğinden daha kompleks olduğu ortaya çıktı. Nötrofillerin devamlı uzatıp geri çektikleri psödopod denilen uzantılarıyla bakterilerin kimyasal sinyallerini tespit ettikleri de keşfedildi. (2)

Nötrofiller, bakterileri yutarak elimine ediyor! Bakteriler hücre içine alınıyor ve zehirli bir karışımla öldürülüyor. 2012 yılında Almanya’nın Max Planck Enstitüsü’nden Prof. Arturo Zychlinsky’nin araştırma grubu, başka bir öldürme mekanizmaları daha olduğunu belirledi. Bu mekanizma tetiklendiğinde çekirdek zarları dağılıyor. Hücre zarları patlayıp açılana kadar büzülüyorlar. Hücre içindeki nükleik asit ve histon gibi antimikrobiyal maddelerden oluşan karşım hızla boşalıyor. Bu karışımdan meydana gelen ağlar bakteri ve virüsleri yakalayıp öldürüyor! (3)

Makrofajlar da, nötrofiller gibi patojen organizmaları yutan beyaz kan hücreleri. Etrafı temizleme vazifeleri de var; hücre artıklarını yutuyorlar. (4) Vücutlarımızda her gün milyarlarca hücre öldüğü (5) ve bunların bir çoğunu bağışıklık hücrelerimizin ortadan kaldırdığı düşünülünce konunun ehemmiyeti daha iyi anlaşılıyor. Yukarıdaki resimde “Kollarını” uzatarak iki parçaçığı yutmaya hazırlanan bir makrofaj görüyorsunuz.

Doğal öldürücü hücreler, sürekli çevreyi kontrol ediyorlar. Virüsler tarafından istila edilmiş olan vücudun kendi hücrelerini veya kanser hücrelerini vuruyorlar. Peki, sağlıklı hücreyi enfekte olandan nasıl ayırıyorlar? Doğal öldürücü hücrelerin yüzeylerinde öldürme mekanizmasını aktifleştirici ve baskılayıcı reseptörler mevcut. Mekanizmayı baskılayan reseptörler, sağlıklı vücut hücrelerinin yüzeylerindeki molekülleri “tanıyor”. Aktifleştirici reseptörler de, hücre yüzeyindeki anormal moleküllerle etkileşime giriyor. Doğal öldürücü hücreler, reseptörlerinden kaynaklanan sinyaller arasındaki dengeye göre ya vücut hücresine zarar vermeden yollarına devam ediyor yahut da “cephanelerini” boşaltıp hücreyi ölüme götürecek süreci başlatıyorlar.

Vücut hücrelerinin içinde üretilen tüm proteinlerin peptit adı verilen küçük parçaları hücrelerin yüzeylerindeki ilan panolarında (MHC-I moleküllerinde) sergileniyor! (6) Tipik bir hücrede, 10.000 farklı protein üretildiği belirtiliyor. (7) Virüs bulaşan vücut hücrelerinde viral protein parçaları da hücre yüzeyine taşınıyor ve onlar da panolarda sergileniyor. “Barkod taraması yapan” T hücreleri, yüzeydeki virüse ait proteinleri ve mutasyonlar nedeniyle oluşmuş olan proteinleri reseptörleriyle tanıyor ve hücreyi öldürecek vetireyi başlatıyor! (6)

Makrofajların ve yine bağışıklık sistemi hücrelerinden olan dendtrik hücrelerin yuttukları patojen organizmaların seçilen bazı kısımları da hücre yüzeyine taşınıp (MHC-2 moleküllerinde) sergileniyor. Dendtrik hücreler ve makrofajlar lenf düğümlerine yahut dalağa gidip burada bulunan yardımcı T hücrelerine “ellerindekini gösteriyorlar.” (Laboratuvara analize götürür gibi!) Buna antijen sunumu adı veriliyor. Yardımcı T hücrelerinden antijene uygun reseptörü olanı antijene bağlanıyor ve aktif hale geliyor. Aktive olan yardımcı T hücresi çoğalmaya başlıyor. Kopyalarından bazıları bağışıklık tepkilerini uyaran T hücrelerine dönüşürken, bazıları ise senelerce bedenimizde kalabilecek ve daha hızlı korumaya vesile olacak bellek T hücrelerine dönüşüyor.

Antijen sunumu B hücrelerine de yapılıyor. Sunulan antijene uygun reseptörü olan B hücresi aktif hale gelip çoğalmaya başlıyor. Kopyalarının bazıları, yıllarca vücutta kalabilen bellek B hücrelerine dönüşürken, bazıları ise antikor üreten hücrelere dönüşüyor. (8) Her B hücresinin kendine özgü antikordan büyük miktarda üretebilme özelliği var. Öyle ki, tek B hücresi saniyede binlerce antikor molekülü yapabiliyor. (9) Antikorlar, virüslerin yüzeylerine bağlanıp vücut hücrelerine girmelerini engelliyor veya diğer bağışıklık sistemi hücreleriyle öldürülmelerini kolaylaştırıyor. (6)

Bu arada şunu da vurgulayalım, bağışıklık sistemini dengede tutan mekanizmalar var. Örneğin, The Journal of Experimental Medicine’da neşredilen bir araştırma, doğal öldürücü hücrelerin ürettiği “IL–10” adlı proteinin, T hücrelerinin fazla çoğalmalarını ve vücuda zarar vermelerini önlediğini gösterdi. (10) Şayet vücudunuz bir bakteri enfeksiyonuna gereğinden fazla tepki gösterirse, septik şoktan ölebilirsiniz. Yeterince tepki vermezse, o zaman da şiddetli enfeksiyondan ölebilirsiniz.

Bağışıklık sistemimiz birbirini etkileyen, koordineli hareket eden birçok parçadan oluşan oldukça kompleks bir ağ. Burada anlatılanlardan çok çok daha ayrıntılı…

“Kanda bulunan her bir akyuvar ve alyuvar, o derece şuurlu bir şekilde beden için muhafaza ve besleme hususunda öyle işleri görüyor ki, en mükemmel erzak memurlarından ve muhafaza askerinden daha mükemmeldir.” (11)

DİPNOT:

(1) https://tur.medicine-consultant.com/3-d-imaging-reveals-secrets-immune-cellsagility-34768

(2) https://elifesciences.org/articles/26990#abstract

(3) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3432757/

(4) https://tr.wikipedia.org/wiki/Makrofaj

(5) https://www.britishcouncil.org.tr/programmes/education/cubed/your-cells-are-dying

(6) https://tr.wikipedia.org/wiki/Ba%C4%9F%C4%B1%C5%9F%C4%B1kl%C4%B1k_sistemi

(7) https://acikders.ankara.edu.tr/mod/resource/view.php?id=16724

(8) https://tr.wikipedia.org/wiki/Antijen_sunumu

(9) Murat SONGU, Hüseyin KATILMIŞ, Journal of Medical Updates s.36 https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/105535

(10) https://rupress.org/jem/article/174/5/1209/57402/Interleukin-10-IL-10-inhibits-cytokine-synthesis

(11) Bediüzzaman Said Nursi, Risale-i Nur Külliyatı, Şualar, 2. Şua ,2. Makam, Tevhidin 3. Muktazisi s. 52 Kısmen günümüz Türkçesiyle https://sorularlarisale.com/risale-i-nur-kulliyati/sualar/ikinci-sua/ikinci-makam/52

30 Eylül 2021 Perşembe

BİLİM İNSANLARINA İLHAM KAYNAĞI OLAN DOĞADAKİ BAZI SANAT ESERLERİ

"Endüstri alanında gerçekleşmesini düşlediğimiz birçok şey, zaten doğada var..." Bunlar, ABD'nin ünlü iletişim şirketi Lucent Technologies' den biyo-taklit uzmanı Joanna Aizenberg' in sözleri. Ağaç gövdesinden kirpi dikenine kadar tüm biyolojik malzemeler, üstün bir tasarımı yansıtıyor. Ancak, bu tasarımları fark edebiliyor muyuz, onlardan yeterince yararlanabiliyor muyuz? Bugün, birçok bilim adamı, biyo-taklit malzemeler yapmak için doğaya yöneliyor. Çünkü biyolojik malzemeler, insan yapımı malzemelerden farklı. Yenilenen, geri dönüşümlü, koşullara göre değişen "akıllı malzemeleri"; büküldüğü halde kırılmayan, darbe almasına rağmen çatlamayan; hem esnek hem de dayanıklı olan maddeleri; karmaşık, çok işlevli kompozitleri doğada gözlemlemek mümkün. Şimdi, bu yapıların bazılarına göz atalım ve insan aklına nasıl önderlik yaptıklarını görelim: (1)

Massachusetts Institute of Technology’den (MIT’den) Doç. Dr Xuanhe Zhao ve arkadaşları, örümceklerin ıslak ortamlarda da avlanabilmelerine vesile olan yapışkan maddeyi örnek alarak iki ıslak yüzeyi saniyeler içinde birleştiren çift taraflı bir bant geliştirdi. (2) Dr Zhao, biyolojik yapıştırıcı teknolojilerinin dikişlerin yerini almasını amaçladıklarını söylüyor. (3)

Bilim insanları sümüklüböcek, midye, kertenkele ve benzeri pek çok canlının nesnelere nasıl tutunduğunu inceliyor. Sümüklüböceğin salgısı hemen her çeşit engelin üzerinden zarar görmeden geçebilmesine, dik yüzeylere tutunabilmesine, ağaç dallarından sarkabilmesine vesile olan çok işlevli bir malzeme. (4) İngiltere’nin Nottingham Trent Üniversitesi’nden fizikçi Dr. Michael Newton’un PLOS ONE isimli akademik mecmuada yayımlanan makalesine göre, sümüklüböcekler teflona, hatta yeni teknoloji ürünü süper kaygan yüzeylerin hemen hepsine tutunabiliyor. (5) Washington Üniversitesi zooloji profesörü Ingrith Deyrup-Olsen’in çalışmasına göre, “sümük” hücrelerde granüller şeklinde paketli olarak depolanıyor. Suya temas eden granüller son derece hızlı bir biçimde hacimlerinin 100 katına kadar su çekebiliyor.

Prof. Smith şöyle söylüyor: “Buna benzer bir jel mükemmel bir medikal yapıştırıcı olurdu. Islak yüzeylere yapışır ve doku ne kadar çok eğilip bükülürse bükülsün, onunla birlikte eğilip bükülürdü. Sızıntı, yara izi hiç olmazdı.” (4) Harvard Üniversitesi’nin Wyss Biyolojik İlhamlı Mühendislik Enstitüsü’nden Prof. Dave Mooney ve arkadaşları, bu salgının yapısından ilham alarak güçlü bir medikal yapıştırıcı üretti. Kabuklu deniz hayvanlarının kabuğundaki bir polimeri ve yosunların hücre duvarlarında bulunan bir maddeyi kullanarak geliştirdikleri jeli andıran yapıştırıcı delik bir domuz kalbinde denendi. Islak zemine uygulanmış olmasına rağmen ve kalp binlerce kez şişirildiği halde yapıştırıcı işlevini korudu. (6)

Suyun altında kuvvetli bir şekilde yüzeylere yapışabilen ve fırtınalarda bile tutunduğu yerden kopmayan midyeler de güçlü yapıştırıcı geliştirmek isteyenlere yol gösteriyor. Kayaya yapışmış bir midyeye yakından bakarsak midyeden dışarıya doğru uzanan, her birinin ucunda bir damla yapışkan bulunan birçok iplikçik görürüz. Kimyasal analizlerde, midyenin yapışkanında yüksek oranda demir bulundu. Midyenin deniz suyundan süzdüğü demir, proteinleri bağlamak için kullanılıyor ve ortaya çok güçlü bir malzeme çıkıyor. (1)

“Her şeyin son derece hem sanatlı hem kolayca yaratılması gösteriyor ki, hepsi kuşatıcı bir ilim sahibi olan bir Kadîr-i Ezelî’nin eseridir.” (7)

DİPNOT:

(1) https://www.princeton.edu/~cml/assets/pdf/focus200503.pdf

(2) go.nature.com/2NuSs7g

(3) https://news.mit.edu/2019/double-sided-tape-tissues-could-replace-surgical-sutures-1030

(4) https://www.atlasdergisi.com/kesfet/bilim-haberleri/hayvanlarin-sir-salgisi.html

(5) https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0036983

(6) https://www.nature.com/articles/d41586-017-01994-9

(7) Bediüzzaman Said Nursi, Risale-i Nur Külliyatı, Lem'alar, 26. Lem'a s. 382 https://sorularlarisale.com/risale-i-nur-kulliyati/lemalar/yirmi-altinci-lema/382

29 Eylül 2021 Çarşamba

BİR İNDİRGENEMEZ KOMPLEKSLİK ÖRNEĞİ OLARAK PIHTILAŞMA

Yaralanmamızdan sonra sekseni aşkın kimyasal reaksiyonun rol aldığı bir süreçle kanımız pıhtılaşıyor. Mikroplarla mücadele eden akyuvarlar yaralı bölgeye geliyor, özel proteinler doku yapım çalışmalarına girişiyor. Kanamanın durdurulması, akılları hayrette bırakan, son derece kompleks bir süreç.

Diyelim soğan doğrarken elimiz kesildi, hemen endotelin adlı bir madde salgılanıyor ve kesilen damar büzüşmeye başlıyor. Bu arada, kanda bulunan trombosit adlı hücreler minik kollarıyla birbirlerine ve yaralı bölgeye yapışıp tıkaç gibi deliği kapatıyor. Bunların kimyasal sinyalleri diğer trombositlerin de bölgede toplanmasına vesile oluyor. Öte yandan, kandaki fibrinojen zincirleme reaksiyonlar sonucunda fibrin ağlarına dönüşüyor. Kan hücreleri örümcek ağına benzeyen ağlara takılıyor ve kan pıhtılaşıyor. (1)

Trombositler, normalde minik tabaklara benziyor; ama aktif hale gelince şekil değiştiriyor ve kol benzeri uzantıları (filopod) oluşuyor. Pennsylvania Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden Prof. John W. Weisel ve arkadaşları, trombositlerin uzayıp kısalabilen kollarıyla fibrin ağını oluşturan lifleri çektiklerini tespit etti. Weisel ve diğer bilim insanlarının akademik dergi Nature Communications’da yayımlanan çalışmalarına göre, trombositler fibrin ağını “sık dokunmuş” hale getiriyor. (2)

Kan pıhtısının, damardan dışarıya akan kanı durduracak kadar sert, fakat damarın içindeki normal kan akışının önünü kesmeyecek kadar da elastik olması gerektiği belirtiliyor. Hollanda'nın AMOLF araştırma laboratuvarından Dr. Gijsje Koenderink ve ekibi 2010 yılında fibrin liflerinin önceden sanıldığından 100 kat daha esnek olduğunu keşfetti. (1)

Pıhtılaşmanın sınırlandırılması da, kanamanın durdurulması derecesinde yaşamsal öneme sahip. Pıhtılaşma sisteminde çok ince bir düzenleme ve kontrol var. Avustralya’nın Monash Üniversitesi’nden Doçent Christoph Hagemeyer ve arkadaşları, 2019 yılında Front. Cardiovasc. Med’de neşredilen makalelerinde, vücutta pıhtılaşma sistemini etkisizleştiren, pıhtı oluşumunu yaralı alanı geçmeyecek şekilde sınırlandıran karşıt mekanizmalar bulunduğunu ifade ediyorlar. Örneğin, prostasiklin ismi verilen molekül trombositlerin toplanmasını önleyerek pıhtının fazla büyümesini ve damarı tıkamasına mani oluyor! (3)

“Evet, biz bakıyoruz, görüyoruz ki, kanda her bir zerre o kadar muntazam ve çok vazifeleri görüyor ki, yıldızlardan geri kalmıyor.” (4)

DİPNOT:

(1) http://www.gidahareketi.org/Bir-Damarda-Cerayan-Eden-Akil-Almaz-Olaylar----1152-haberi.aspx

(2) https://www.nature.com/articles/s41467-017-00885-x

(3) https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcvm.2019.00141/full

(4) Bediüzzaman Said Nursi, Risale-i Nur Külliyatı, Şualar, 2. Şua, 2. Makam, Tevhidin 3. Muktazisi s. 52 https://sorularlarisale.com/risale-i-nur-kulliyati/sualar/ikinci-sua/ikinci-makam/52

28 Eylül 2021 Salı

BUNLAR DA MUTASYONLA MI OLDU: KAN, AKCİĞER, DAMARLAR, GÖZ VE KULAĞA GENEL BİR BAKIŞ

Her an farkında olmadığımız o denli çok şey oluyor ki bedenimizde. Örneğin, günde neredeyse yüz bin defa kan pompalayan bir “motor” oksijeni parmaklarımızın uçlarına kadar ulaştırıyor. (1)

Fevkalade yumuşak ve esnek olan ve şekil değiştirerek çok ince damarların içlerinden geçebilen kırmızı kan hücrelerimiz, oksijeni vücudumuza dağıtarak hayati bir fonksiyonu yerine getiriyor. 1 mm3 kanda bulunan kırmızı kan hücresi sayısı erkeklerde ortalama 5 milyondur. (2) İnsanda ortalama 7 litre kan vardır. (3) 1 litre 1 milyon mm3'tür. (4) Bu durumda insanda ortalama 35 trilyon kırmızı kan hücresi vardır ve bunların saniyede yaklaşık 2 milyon tanesi ölür; fakat aynı süre içinde bir o kadarı da üretilir. (5)

Vücudumuzda hücreler farklılaşarak özelleşiyor. Harvard Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden Prof. Daniel Finley ve arkadaşlarının araştırmaları, kırmızı kan hücresine dönüşen hücrelerin çarpıcı farklılaşma sürecine ışık tuttu. Akademik dergi Science’da yayımlanan çalışmada, kırmızı kan hücresine dönüşecek hücrelerin çekirdek, mitokondri, ribozom gibi organellerinin imha edildiği, böylece oksijen taşıyıcı protein hemoglobine yer açıldığı belirtiliyor! Finley ve arkadaşlarının araştırmasına göre, UBE2O adı verilen enzim, ortadan kaldırılacak hücre parçalarını küçük bir proteinle etiketliyor. Etiketler, hücrenin “çöp makinası” olan proteazomun yok edilecek parçaları tanımasını sağlıyor. Çalışmaya göre, UBE2O’nun eksikliği halinde kırmızı kan hücresine dönüşecek hücreler yüzlerce proteini tutmaya devam ediyor. Kırmızı kan hücrelerinin hemoglobinle tıka basa doldurulmasının çok önemli olduğu belirtiliyor. Bunun, bedenin tüm doku ve organlarının normal işlevlerini yerine getirmeleri için gereken bol miktarda oksijeni sağladığı ifade ediliyor. (6)

Prof. Edward Morrisey, akciğerin insan bedenindeki en kompleks uzuvlardan biri olduğunu ifade ediyor. (7) Düzinelerce farklı hücre türü bulunan kompleks bir organ… Soluk borumuzu ters duran bir ağacın gövdesi gibi düşünürsek, bronşları büyük dallara, bronşiolleri de küçük dallara benzetebiliriz. (8) İnce hava yolları olan bu bronşioller en sonunda uçlarında alveol ismindeki çok ince duvarlı hava keselerine bölünürler. İnsan vücudunda ortalama 300 milyon alveol var. Kılcal damar ağıyla çevrili olan bu keseler, akciğerlere hava dolunca balon gibi şişiyor. Oksijen ve karbondioksit değişimi, alveollerle kılcal damarlar arasında gerçekleşiyor. (9) Amerika Birleşik Devletleri'nin Columbia Üniversitesi’nden Prof. Irving Herman, “Physics of the Human Body” (İnsan Vücudunun Fiziği) adlı kitabında alveollerin toplam yüzey alanının 50-100 metrekare olduğunu dile getiriyor. Akciğerin özel yapısı, kanla temas eden alanın çok fazla olmasını sağlıyor. Prof. Herman, “Bu şekilde olmasaydı metabolik oksijen ihtiyacımızı gidermekten çok uzak olurduk.” diyor. (10)

Alveoller içleri ıslak plastik torbalara benziyorlar. Normalde ıslak torbaların iç kısımları birbirine yapışır. Alveollerde üretilen ve surfaktan adı verilen karışım, suyun yüzey gerilimini azaltıyor ve soluk verirken alveollerin büzülüp kalmasına engel oluyor! Surfaktan vesilesiyle alveoller çok daha kolay şişiyor, rahat nefes alabiliyoruz. (11)

Arterlerimizin esnek duvarları çok duyarlı doku tabakalarından oluşuyor. Bu doku, vücudun değişen ihtiyaçlarına göre damar çapını değiştirerek kan akımını etkiliyor. Almanya’nın Max Planck Enstitüsü’nden bilim insanları, damarların iç kısmında anten gibi vazife yapan bir molekül keşfetti. PIEZO1 ismi verilen bu molekül vesilesiyle damar içindeki hücreler gerektiğinde azot oksit salarak damarın genişlemesini sağlıyor. Çalışmaya katılan bilim insanları PIEZO1 genleri etkisiz hale getirilmiş fareleri incelediğinde damarların genişlemediğini, bunun da sürekli yüksek tansiyona yol açtığını tespit etti! (12)

Gözümüzün ön kısmında saat camını andıran çok dayanıklı bir tabaka var. Kornea ismi verilen bu saydam ve eğimli katman, kalkan gibi gözü muhafaza ediyor ve ışığı kırarak odaklanmasını sağlıyor. Korneadan kırılarak geçen ışık, büyüyüp küçülme kabiliyetine sahip göz bebeğinden geçerek şekil değiştirebilen merceğe, oradan da ışığa duyarlı hücrelerin bulunduğu retinaya ulaşıyor. Korneada alışılmışın dışında hiç kan damarı bulunmuyor. Doçent Dr. Reza Dana ve arkadaşları, şeffaf olması lazım gelen korneada kan damarlarının meydana gelmesinin nasıl engellendiğini keşfetti. PNAS ismindeki akademik dergide yayımlanan araştırmalarına göre, korneanın üst tabakasında bulunan çok miktardaki VEGFR-3 adlı protein damar oluşumunu durduruyor. Dana, “gözün kan damarları bulunmayan bir korneanın yaşamaya devam etmesini sağlama özelliği olmasaydı görüşümüz önemli ölçüde bozulurdu.” diyor. (13)

Ses dalgaları kulak zarımızı titreştirdiğinde çekiç, örs ve üzengi isimleri verilen, birbiriyle bağlantılı üç küçük kemik titreşimleri kuvvetlendirerek iç kulağımıza iletiyor. Kohlea ismi verilen salyangoz kabuğunu andıran, içi sıvıyla dolu yapıda bulunan hücrelerin tüy benzeri mikroskobik çıkıntıları titreşimlere tepki veriyor ve beyne sinyal gitmesine neden olan işlemler devreye giriyor. Kulaklarımız vesilesiyle bir senfonideki farklı notaları ayırt edebildiğimiz gibi bir fısıltıyı da duyabiliyoruz. Bu sesleri duyabilmemiz için kohleadaki hücrelerin “tüylerinin” aynı yöne bakacak, hassas bir şekilde düzenlenmiş demetler halinde paketlenmiş olmaları gerekiyor. Demetlerin nasıl meydana geldiğini ve nasıl dizildiğini araştıran Rockefeller Üniversitesi’nden Prof. James Hudspeth ve meslektaşlarının çalışmaları, Daple adındaki protein olmazsa demetlerin yanlış şekilde oluşacağını gösterdi. (14)

Virginia Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden Dr Benjamin Thiede, “Değişik sesler duyduğunuzda, kohleadaki her hücre tepki vermez, sadece belirli ses frekanslarına duyarlı olan hücreler verir.” diyor. Thiede, yüksek frekanslı seslerin sesin kulağa girdiği yere en yakın olan ve daha kısa “tüy” demetlerine sahip hücrelerce algılandığını, alçak frekanslı seslerin ise daha içeride bulunan, daha uzun “tüylere” sahip hücrelerce algılandığını söylüyor. Çalışma sonuçlarını Nature Communications’da neşreden Dr Thiede ve ekibi, hücrelerin tüy benzeri çıkıntılarının boylarınının düzenlenmesinde retinoik asit adlı molekülün etkili olduğunu ortaya çıkardı. Thiede, kohleanın uzunluğu boyunca değişik düzeylerde retinoik asit aktivitesi olduğuna dair kanıtlar buldu. Laboratuvar ortamında hücrelere daha fazla retinoik asit eklediğinde daha uzun “tüy” demetleri ürettikleri tespit edildi. Retinoik asidi inhibe eden bir madde kullanılınca daha kısa boylu “tüy” demetleri meydana geldi. (15)

İç kulağımızda dengeyi kontrol eden bir kısım da var. Üç adet yarım daire şeklinde, içleri sıvıyla dolu kanalla başımızın hareketleri ve konumu takip ediliyor; gelen sinyallere göre gözler ayarlanıyor. Amerika’da Johns Hopkins Tıp Fakültesi’nden Doç. Dr. Charles Della Santina, bunun vücuttaki en hızlı refleks olduğunu söylüyor ve ekliyor: “Olmasaydı dünya,elle tutulan bir video kameradan izleniyor gibi görünürdü.” (16)

“…Özellikle o varlık, gayet mükemmel bir intizam ve hassas bir ölçü içinde ve çok şeyle irtibatı bulunan bir hayata mazhar ise bu açıkça, onun ayrılık ve karışıklık sebebi olan farklı ellerden çıkmadığını, kudret ve hikmet sahibi bir tek el tarafından yaratıldığını gösterdiği halde...” (17)