Yazan: Frank Otto
Çeviren: Çisem Özge Biçer
Düzenleyen: Ümit Sözbilir
Özet: Tiroit bezinin, vücudun özümleme-yadımla işleyişi yani metabolizması için güçlü bir düzenleyici olduğu ve bundan ötürü birçok sağlık durumu adına kilit konumda bulunduğu bir süredir biliniyor. Buna karşın bu bezden salgılanan tiroit hormonlarının vücut hücrelerine nasıl etki ettiğine dair moleküler detaylar hiçbir zaman tam olarak anlaşılamadı. Pensilvanya Üniversitesindeki Perelman Tıp Fakültesinden araştırmacılar, tiroit hormonlarının metabolizmayı basit bir açma/kapatma düğmesiyle düzenlenmediklerini, daha çok “kısıcı” gibi davrandıklarını göstererek bu gizemi çözmek adına büyük bir adım attılar.
Tiroit hormonlarının hücrelerin çekirdeklerine etki edip kimi kalıtım birimlerinin etkinliğini arttırırken kimilerinin etkinliğini azaltarak metabolizmayı düzenledikleri yani hücrelerde nereye etki ettikleri biliniyor olsa da teknik zorluklardan ötürü bu düzenlemenin nasıl yapıldığına dair detaylar pek bilinmiyordu. Bu düzenlemenin detaylarını keşfetmek adına yeni bir uygulama geliştirip bu teknik zorlukların üstesinden gelmeyi başaran Penn Medicine araştırmacıları, şimdiye dek sunulan tiroit hormonları modellerini alaşağı eden bulgularını 17 Şubat’ta Genetics and Development dergisinde bildirdiler.
Ware Şeker Hastalığı ve Metabolik Hastalıklar kürsüsünde profesör ve Penn Medicine akademik tıp merkezindeki Şeker Hastalığı, Şişmanlık ve Metabolizma Enstitüsünün yöneticisi, tıp doktoru ve sinir bilim doktoru olan baş soruşturmacı Mitchell Lazar; “Bu çalışmada tiroit hormonunun genel kurallara uygun modellerde öne sürüldüğü üzere etki ettiği şeyleri basitçe açma veya kapatma yoluyla etkilemediğini, bunun yerine kalıtım birimlerinin etkinliğinin baskılanması ve arttırılması arasında oldukça güç bir şekilde algılanan değişimlere yol açtığını gösterebildik.” diyor. “Yine de hipotiroidizm hastalığına sahip kimselerin vücutlarında, tiroit hormonunun eksikliği derin etkilere neden olabilir.”
Tiroit yetmezliği yani “hipotiroidizm”, vücutta aşırı tiroit hormonları salgılanması yani “hipertirodizm” ve tiroit bezinin olağan dışı büyümesi anlamına gelen “guatr” da dâhil olmak üzere tiroit bezi hastalıkları uzun süre önce tanımlanmıştı. Tiroit bezinden üretilen ve tiroit hormonlarının asıl etkin hâlinin kimyasal öncülü olan tiroksin ise 1914 yılında tanımlandı.
Hormon bilimi uzmanları tiroit hormonlarının yetersizlikleri sonucu yalnızca bariz tiroit hastalıklarının değil aynı zamanda kilo alımı ve kilo alımıyla ilişkili şeker hastalığı, yüksek kolesterol ve yağlı karaciğer hastalığı gibi metabolik hastalıkların da geliştiği metabolizma hızlandırıcı görevde özel bir tür düzenleyiciler olduklarını da bildirmişlerdi. Metabolizma üzerinde bu denli etkili olan bu hormonların işleyiş biçimlerinin anlaşılması için edinilen bilgiler tıp ve eczacılık adına oldukça önemlidir.
Bunun yanı sıra bilim insanları, tiroit hormonlarının hücre çekirdeğinde kendilerini “tiroit hormonu almaçları” adlı özel proteinlere bağlayarak kalıtım birimlerinin etkinliğini düzenlemek suretiyle etki ettiklerini neredeyse 40 yıldır biliyorlardı ancak tiroit hormonları ve almaçlarının etkileşiminin çalışılmasının güç bir konu olduğu gerçeği, bu etkileşimin işleyişinin bir muamma olarak kalmasında büyük ölçüde etken olmuştu. Diğer zorluklar arasında bu almaçların normal olarak hücrelerde görece çok küçük miktarda üretilmesi, ayrıca bilim insanlarının bu almaçların DNA üzerinde bağlandıkları bölümleri işaretlemek ve dolayısıyla bu bağlanma bölümlerinin tiroit hormonları varlığında nasıl değiştiğini gözlemlemek adına iyi bir yöntemlerinin olmaması gibi zorluklar da bulunuyor.
“Lazar lab” merkezinde doktora sonrası araştırmacı olan ve bu çalışmanın başyazarı Dr. Yehuda Shabtai ve diğer araştırmacılar, bu yeni çalışmada tiroit hormonlarının oldukça önemli kimi metabolik etkilerinin ortaya çıktığı yerdeki, karaciğerdeki, ana tiroit almacı olan “TRβ” almacına özel bir ek ekleyerek bir denek fare geliştirdiler. Araştırmacılar bu eki hem tiroit hormonları varlığında bu hormonların TRβ almaçlarına bağlandığı durumda hem de tiroit hormonları noksanlığı durumunda DNA üzerindeki binlerce TRβ bağlanma bölümünü işaretlemek için kullandılar. Ekip bu deney ve diğer deneylerle birlikte beklenmedik bir biçimde algılanması güç yoldan tiroit hormonlarının TRβ ile işlediğine dair güçlü kanıt sağladı.
Tiroit hormonları, çekirdeğin içindeki DNA sarmalının üzerindeki belirli bölümlere bağlandığında TRβ almaçlarının yakınında bulunan kalıtım biriminin veya birimlerinin etkinliğini arttırır veya azaltırlar. Tiroit hormonları bu düzenleme işini yapabilmek için “yardımcı etkinleştiriciler” ve “yardımcı baskılayıcılar” adlı diğer proteinlerle tümleşik hâle gelirler. Araştırmacılar; tiroit hormonlarının, TRβ almaçlarına bağlandıklarında ilişkili oldukları bu yardımcı düzenleyici proteinlerin dengesini değiştirebildiklerini ve böylece kimi bölümlerdeki kalıtım birimlerinin etkinliğini desteklemek, geriye kalan kimi bölümlerdeki kalıtım birimlerini baskılamak yönünde etki ettiklerini gösterdiler. Bu sonuç, tiroit hormonlarının kalıtım birimlerinin etkinliği üzerinde daha keskin, açma-kapatma benzeri bir etkisi olduğunu öne süren önceki tiroit hormonları/TRβ almacı işleyişi modellerine tezat oluşturuyor.
Araştırmacılar, tiroit hormonlarının niçin DNA üzerindeki kimi bölümlerde bulunan kalıtım birimlerinin etkinliğini azaltmak diğer bölümlerdeki kalıtım birimlerinin etkinliğini arttırmak adına TRβ almaçlarına bağlandıklarını izah etmek için daha fazla çalışmaya gerek duyulduğunu kabul ediyorlar. Buna rağmen bu yeni bulguların, gelecekteki ilaçların kimi metabolik hastalıkları tam olarak tedavi etmeyi amaçlamalarını mümkün kılan bir işleyişi yani temel biyolojik işleyişi kavramak adına kayda değer bir ilerleme olduğuna dikkat çekiyorlar.
