Vücudunuz Neyin Gece Neyin Gündüz Olduğunu Bilmez...
02:05:11
Gece Atıştırmak Neden Obezite ve Metabolik Sendrom Riskini Artırıyor?
Kronobiyolog ve Nobel Tıp Ödülü sahibi Michael Rosbash: “Gündüz güneş ışığı eksikliği gece elektrikle aydınlatmadan daha kötü". Bilim insanı bakterilerin, bitkilerin ve biyomedikal araştırmaların en popüler böceği olan meyve sineğinin moleküler saat mekanizmalarını inceliyor…
İlk canlılar ortaya çıktığında Dünya bir milyar yıldır kendi ekseni etrafında dönüyordu. O zamandan beri, aydınlık ve karanlık arasında gidip gelmeye adapte olduk. Massachusetts’teki Brandeis Üniversitesi‘nde profesör ve Maryland’deki Howard Hughes Tıp Enstitüsü‘nde araştırmacı olan 79 yaşındaki genetikçi ve kronobiyolog Michael Rosbash, 2017 Nobel Tıp Ödülü için yaptığı kabul konuşmasında bu gerçeği hatırlattı.
Arkadaşı ve işbirlikçisi Jeffrey C. Hall ve Michael W. Young ile paylaştığı ödül, sirkadiyen ritimlerimizi kontrol eden biyolojik saatin moleküler dişlilerinin deşifre edilmesine yaptıkları katkıları takdir etti. Latince circa, “etrafında" ve dies, “gün" kelimelerinden gelen sirkadiyen ritimler, fizyolojimizde gece-gündüz döngüsüyle senkronize olan ve ne zaman acıktığımızı, uykumuzun geldiğini, seks yapmak istediğimizi ve öğleden sonra astım krizi ya da ateşimiz olduğunu düzenleyen 24 saatlik değişimlerdir.
Soru: Nobel Ödülü kabul konuşmanız sırasında genlerimizin %50’sinin sirkadiyen ritimler tarafından düzenlendiğinden bahsetmiştiniz, ancak konuşmanızda bunun en az %70 olduğunu söylediniz?
Cevap vereyim. Son altı yılda yapılan yeni araştırmalar nedeniyle bu rakamı güncelledim. 50 rakamı kemirgenlerde yapılan araştırmalardan geliyordu, ancak 2019’da primatlarda ilk kez babunlar üzerinde büyük bir çalışma yapıldı ve – rakam – %70’e çıktı.
Soru: Kronobiyoloji ile nasıl ilgilenmeye başladınız?
Michael Rosbash: Neredeyse 50 yıl önce, aynı zamanda üniversitemde profesör olan arkadaşım Jeffrey C. Hall aracılığıyla başladı. Kendisi zaten sinek nörogenetiği üzerinde çalışıyordu ve sirkadiyen ritimleri biliyordu. Benim de onun araştırmaları için faydalı olabilecek laboratuvar uzmanlığım vardı. İşbirliği yapmamızı ve bunun bir yere varıp varmayacağını görmemizi önerdim.
Soru: Ve siz ikiniz bu noktaya kadar geldiniz.
Michael Rosbash: Sürpriz oldu – gülümsüyor.
Soru: Kariyerinizi bazen değeri anlaşılmayan temel araştırmalarla şekillendirdiniz. Genç araştırmacıları bunu keşfetmeye, kurumları veya şirketleri de buna fon sağlamaya nasıl teşvik edersiniz?
Michael Rosbash: Genç araştırmacılara umarım ilginç bir şey yaptıklarını ve bundan hoşlandıklarını söylerim. Kamu finansman kurumları en büyük zorlukla karşı karşıya, çünkü temel araştırma uygulamalı araştırmanın temelini oluşturuyor; doğrudan translasyonel bir şeye geçerek sürece kısa devre yaptırmaya çalışmak çok dar görüşlü bir yaklaşım. Bu siyasi açıdan da uygundur çünkü Alzheimer’ı tedavi edeceğinizi söylediğinizde kamuoyu bunu anlar, ancak temeller mevcut değilse bu para boşa harcanmış demektir. Öte yandan, ilaç ve biyoteknoloji endüstrileri uygulamalı bilimde çok iyidir. Para kazanıyorlar ve bir fırsat gördüklerinde bunun üzerine gidiyorlar. Bence kamu araştırma kuruluşları temel bilime, endüstri ise uygulamalı bilime odaklanmalıdır.
Soru: Yüz bin nöronu olan sineklerin sirkadiyen ritimleri ile 86 milyar nöronu olan insanlarınki arasında nasıl bir bağlantı var?
Michael Rosbash: Zaman tutmanın temel süreci. Memelilerde daha fazla sayıda olmasına rağmen nöronlarda olan şey aynıdır. Buradan hareketle, bu nöronları beyin bilimi ve davranışla ilgili daha genel sorulara açılan bir pencere olarak kullanmaya çalışıyoruz.
Soru: Örneğin?
Michael Rosbash: Kablolama. Genel soru, hayvan beyinlerinin davranışsal programları nasıl yürüttüğü, davranışın nasıl işlediğidir. Elbette, bir meyve sineği bizden daha basit davranışlar sergiler ve araştırılması daha kolaydır. Peki karmaşık davranışları mümkün kılan program nedir? Sinek beyninde bile anatomik düzeyde devrelerin ne kadar karmaşık olduğunu anlama konusunda ilerleme kaydediyoruz. Her şey kablolamayla, devrenin davranışsal bir programı yürütmek için nasıl tasarlandığıyla ilgili.
Soru: Sineklerin ve ayrıcalıklı insanların ortak özelliklerinden biri de geceleri uyuklamak ve uyumaktır. Uykunun ve gün içindeki bu ara duraklamaların biyolojik amacı nedir?
Michael Rosbash: Bunu bilmiyoruz. Anılar uyku sırasında pekiştirilir ve nöronal morfoloji uyku sırasında değişir. Tüm bunlar olur, ancak uykunun ana amacının bu olduğunu düşünmüyorum. Örneğin sinek ve insan uykusunun ortak noktasını bilmiyoruz. Benim tahminim, ATP’nin (adenozin trifosfat, hücrelerdeki önemli bir enerji molekülü) yeniden şarj edilmesi gibi metabolizma ile ilgili olduğu yönünde. Beyin ATP’nin en büyük tüketicisidir; belki de yeniden şarj olmak için metabolik bir ihtiyaç vardır.
Soru: İç saatimiz 24 çeyrek saatlik doğal bir döngüye sahiptir. Burada geçirdiğimiz milyonlarca yıldan sonra, neden 24 saate ayarlı değil ve her gün senkronize olmamız gerekiyor?
Michael Rosbash: İnsanlar için bilmiyoruz ama diğer hayvanlardan gelen bilgiler var. Koyun ve kemirgenler gibi bazıları üreme açısından mevsimseldir. Fizyolojileri mevsime göre değişir ve mevsimler günün uzunluğuna göre belirlenir. Üreme fizyolojilerini kontrol etmek için, saatlerinin kaymasını, yıl boyunca değişen gün ışığı miktarı olan fotoperiyodun uzunluğu ile karşılaştırırlar. Yani, bu açıklama kısmen spekülatif olsa da, bunu bir ölçüm cihazı olarak kullanıyorlar.
Soru: Ekranlarımızla birlikte yatağa bile götürdüğümüz elektrik ışığı kronodiseksiyona nasıl katkıda bulunuyor?
Michael Rosbash: Bu bir sorun, ancak ciddiyetini tahmin etmek zor. Geceleri çok fazla ışığa maruz kalırken gündüzleri yeterince ışığa maruz kalmıyoruz çünkü iç mekan elektrik aydınlatması güneş ışığından çok daha düşük. Aslında, son araştırmalara göre, gün içinde güneş ışığı eksikliği, gece ışık varlığından bile daha kötüdür. Birçok uyku sorunu vakası, bu çevresel faktörlerin ele alınmasıyla tedavi edilmektedir.
Öte yandan, Colorado’da birkaç hafta boyunca doğada kamp yapan insanlar üzerinde yapılan bir araştırma, bu kişilerin daha iyi uyuduklarını, hava karardığında yattıklarını ve daha erken uyandıklarını ortaya koymuştur. Brezilya’da ormanda kalanlar ile şehre taşınanları karşılaştıran çalışmalar da var. Onlar da bizim gibiler, daha kötü uyuyorlar, daha geç yatıyorlar; örüntüdeki değişikliği hemen görebilirsiniz. Hepsi, sizin ve benim gibi, biraz uyku yoksunu. Eğer bir seminer salonunda ışıklar saat 16:00’da sönerse, dinleyicilerin yarısı hemen horlamaya başlar. İyi dinlenmiş kişilerde böyle bir şey olmaz. Bu tamamen uykusuz bir kültür.
Soru: Statinlerinizi en etkili oldukları zaman olan geceleri aldığınızı söylediniz. Günün saati aynı zamanda antihipertansiflerin, kortikosteroidlerin ve kemoterapinin etkinliğini veya yan etkilerini de etkiliyor. Bunların reçete edilme şeklini değiştirmeli miyiz?
Michael Rosbash: Kısa cevap evet. Asıl önemli soru – farmakolojideki ve hayattaki hemen her şeyde olduğu gibi – maliyet-fayda analizinin ne olduğudur? Toplum, hekimler ve ilaç endüstrisi için, bunu dikkate alarak ne kazanılır ve ne kaybedilir? Bazı kanserler için kemoterapiyi gece 3’te vermek daha iyi sonuç veriyor, ancak insanlar o saatte çalışmak istemiyor. Çok ikna edici araştırmalar yayımlanana kadar önemli bir değişiklik olmayacak çünkü yaptığımız her şeyde çok fazla atalet var.
Soru: DSÖ kanser ajansına (IARC) göre vardiyalı çalışma veya gece çalışması potansiyel olarak kanserojen. Bu işlerde çalışan insanlara ne tavsiye edersiniz?
Michael Rosbash: İşin püf noktası, gece gündüzmüş gibi davranmak ve tam tersini yapmaktır. Bunu çok titiz bir şekilde yaparsanız, çoğu sorundan kaçınabilirsiniz çünkü vücudunuz neyin gece neyin gündüz olduğunu bilmez. Önemli olan ne kadar ışık geldiği ve ne zaman yemek yediğinizdir. Hiç ışık yoksa ve sekiz saatlik uyku boyunca odayı karanlık tutarsanız, uykunuz bölünmezse ve bu süre boyunca yemek yemezseniz, vücudunuz aradaki farkı bilmez. Sorun ailenizle, dünyanın geri kalanıyla etkileşim kurmaktır.
Soru: Gece atıştırmak neden obezite ve metabolik sendrom riskini artırıyor?
Michael Rosbash: Nedenini gerçekten anlamış değiliz. Bir hipotez, sirkadiyen saat tarafından düzenlenen DNA hasar onarım sistemlerimizle ilgilidir. Yiyecekler besin ve toksinlerin bir karışımını içerir. Bitkiler, kerevizde bol miktarda bulunan psoralen gibi yenilmekten kaçınmak için toksinler üretir. Geceleri atıştırmak, o saatte onarım sistemlerimizin ortadan kaldırmaya hazır olmadığı toksinleri ortaya çıkarır. ABD’de kolon kanseri gibi epitelyal kanserlerin büyük salgınının bu nedenle olduğuna dair spekülasyonlar da var.
Soru: Bu durum, aydınlık ve karanlık düzenini takip eden zaman kısıtlamalı beslenme ile mi ilgili?
Michael Rosbash: Bu beslenme şekli gece atıştırmaktan kaçınmaktan çok farklı değildir. Kimse bu düzenlerin neden faydalı olduğunu bilmiyor, ancak metabolizma günün saatine bağlı olarak değişiyor, bu nedenle sirkadiyen metabolik süreçlerle senkronize yemek yemek mantıklı. Eğer bir şey çok zor veya acı verici değilse ve mantıklıysa, neden yapmayalım?
Soru: İspanya’da kronobiyolojinin öncülerinden biri olan Juan Antonio Madrid size şu soruyu yöneltiyor: Moleküler saati ilaçlarla manipüle ederek yaşlanmayla birlikte gelen kronodiseksiyonu ele almak mümkün olabilir mi?
Michael Rosbash: Ben öyle düşünüyorum. Yaşlı sinekler, yaşlı insanlarla aynı uyku düzenine sahiptir, parçalı uyku: ilk dört saatte uyku katıdır ve sonra sık sık uyanmaya başlarlar. Gençlerde de uyku birkaç saat sonra hafifler ama uyanacak kadar değil. Bunun neden olduğu tam olarak anlaşılamamıştır. Bu bir dereceye kadar önceki soruya geri dönüyor, uyku ne içindir? Bu iki şey neredeyse kesinlikle ilişkilidir.