2019 Nobel Tıp/Fizyoloji Ödülü – Hipoksiye Hücresel Adaptasyon

3
Oksijen, hücrelerimizin besinlerden enerji elde etmesi için vazgeçilmezdir.

 

2019 Nobel Tıp Ödülü değişen oksijen seviyelerine hücrelerin verdiği yanıtın moleküler mekanizmasını keşfeden ABD’li bilim insanları William Kaelin ve Gregg Semenza ile İngiliz bilim insanı Sir Peter Ratcliffe arasında paylaştırıldı.

Bu zamana kadar oksijenin azlığına vücudumuzun makro düzeyde verdiği yanıtları(kalbimizin daha hızlı çalışması, daha hızlı solunum gibi) iyi bir şekilde biliyorduk ancak hücresel düzeyde verilen yanıt bilinmezliğini sürdürüyordu. Bu 3 bilim insanlarının buluşlarıyla hücrelerimizin hipoksiye(vücutta oksijenin azlığı) nasıl yanıt verdiğinin temelini öğrendik. Hadi şimdi bunu inceleyelim.

Hücrelerin Hipoksiye Yanıtı- 2019 Nobel Tıp Ödülüne Giden Yol

Gregg Semenza 1990 yılında oksijen seviyelerine bağımlı olarak yanıt veren bir transkripsiyon faktörü tanımladı ve bunu 1995 yılında izole ederek Hypoxia İnducible Factor(HIF) olarak isimlendirdi. Ardından bu faktörün iki komponentten oluştuğunu keşfetti. Bunlardan biri oksijene duyarlı parça olan HIF-1a, diğeri ise oksijen olmadan düzenlenen protein ARNT kısmıydı.

Ödülün sahibi diğer bilim insanı William Kaelin’de 1995’te dahil olduğu bir tümör süpresör gen olan von Hippel-Lindau geni çalışmasında, bunun mutasyona uğradığı hücrelerde VHL’nin tümör büyümesini baskılayacağını gösterdi.

Sir Peter Ratcliffe ise 1999 yılında daha önce keşfedilen VHL ve HIF-1a arasında bir ilişki olduğunu keşfetti. VHL, HIF-1a’nın oksijene duyarlı olarak parçalanmasını sağlıyordu.
Bu sayede hücre, çevresindeki oksijen değişimlerine anında yanıt verir.

 

Normoksi (normal oksijen düzeyi) ve hipoksiye (düşük oksijen düzeyi) hücresel yanıtın görsel şeması.

Bu moleküler mekanizmaları kısaca özetleyecek olursak :

1.Hücrelere yeteri kadar oksijen ulaşıyorsa, hücre içindeki HIF-1a transkripsiyon faktörüne hidroksil grupları bağlanır ve bunlar VHL’nin HIF-1a’ya bağlanmasını sağlar.

2.Bu haliyle HIF-1a hücre içindeki proteazom denen yıkıcılar tarafından parçalanır.

3.Eğer hücreye yeteri kadar oksijen ulaşmıyorsa yani hipoksik bir ortamda HIF-1a parçalanmaz ve hücre çekirdeğine girerek ARNT ile düşük oksijen seviyesine adaptasyonlarda önemli rol oynayan genlerin aktive olmasını sağlar.

Bu Keşiflerin Tıp Alanında Sağlayabileceği Gelişmeler

Hücrelerimizin düşük oksijen seviyesine karşı uyumunu anlamamız bize anemi, yara iyileşmesi, kalp krizi, felç, kanser ve enfeksiyon gibi birçok hastalık durumunda önemli gelişmelere öncülük edebilir.

Özellikle de kanser hücrelerinin oksijensiz ortama sağladığı adaptasyon göz önünde bulundurulursa insanlığın önemli problemlerinden biri olan kanserle mücadelede düşük oksijen ortamına hücrelerin adaptasyonunu anlamamız ona karşı mücadelede bize ciddi bir avantaj sağlayabilir.

 

Son yıllardaki Nobel Tıp ödüllerinin konularını anımsayacak olursak kanser biyolojisine veya ona yakın konularda olduğunu hatırlayabiliriz. Nobel Komitesi de kansere savaş açmış görünüyor.

 

 

2017 Nobel Tıp Ödülüyle İlgili Yazımız 

3 Comments

  1. Bu buluşun yeni buluşlara kapı aralayacağına şüphe yok. Ödülün bilimsel altyapısını kısaca özetlediğin için teşekkür ederim. Genel hatlarıyla öğrenmiş olduk.

  2. house’u görünce yüzüm güldü açıkçası. Kesinlikle yerinde bir ödül olmuş 2019 nobel tıp ödülü. Vücudun işleyişini ve eşsiz yapısını ortaya koyan keşiflerden bir tanesi.

Yorum bırakın

Your email address will not be published.

Bilim Kategorisinde Son Yazılar

A Vitamini ve Göz

Temel bilgiler ile başlayalım. Yağda çözünen bir vitamindir. Bu yüzden yağlı sebze yemeklerinin suyunun da içilmesi

Psikobiyotikler

‘Psikobiyotik‘ler yeni keşfedilmiş şeyler değildir. Aslında 1908’de Rus bilim insanı Elie Metchnikoff ilk olarak fermente edilmiş