Doğu Akdeniz Üniversitesi (DAÜ) Dr. Fazıl Küçük Tıp Fakültesi Öğretim Üyesi Prof. Dr. Ethem Gelir, 2021 Nobel Tıp veya Fizyoloji Ödülü ile ilgili açıklamalarda bulundu. Prof. Dr. Gelir yaptığı açıklamada şu ifadelere yer verdi:

“2021 Nobel Tıp veya Fizyoloji Ödülü”

2021 yılının Nobel Tıp veya Fizyoloji ödülü “sıcaklık ve dokunma reseptörlerinin keşfi” nedeniyle Kaliforniya Üniversitesi’nden David Julius ve Howard Hughes Tıp Enstitüsü’nden Ardem Patapoutian’a verilmiştir. Aslında sıcaklık ve basınç uyaranlarının farklı tipteki sinirleri aktive ettiği uzun süredir bilinmekteydi. Ancak sıcaklık, soğukluk ve dokunma uyaranlarının sinir akımına nasıl dönüştürüldüğü bilinmiyordu. Bu yılın Nobel ödülünü alan çalışma işte bu dönüşümün moleküler düzeyde nasıl gerçekleştiğini açıklamaktadır.

David Julius acı biberde bulunan “kapsaisin” isimli bir maddenin neden olduğu sıcaklık ve acı hissi üzerine çalışmalar yapıyordu. Bu maddenin sinir hücrelerini uyararak yanma hissine neden olduğu biliniyordu, ancak bu sürecin moleküler mekanizmaları ve ayrıntıları bilinmiyordu. Julius’un çalışmaları “kapsaisin” denilen bu maddenin hücre içinde nereye bağlandığını bulmaya yönelikti. Julius ve arkadaşları kendilerini Nobel ödülüne götüren bu çalışmada duyu sinirlerinde ifade edilen milyonlarca geni içeren bir gen kütüphanesi hazırladılar. “Hücre Kültürü” denilen bir araştırma metodu ile kapsaisinin bağlandığı iyon kanalının oluşumunu sağlayan geni tespit ettiler. Bu keşfin ardından, David Julius ve Ardem Patapoutian birbirinden bağımsız olarak, soğuğa duyarlı bir başka iyon kanalını keşfettiler. Bu keşifleri, aynı aileye ait, bir seri başka iyon kanallarının keşfedilmesini takip etti. Böylece sıcaklığı algılamanın hücresel düzeyde anlaşılmasına önemli bir kapı açılmış oldu. Bu iyon kanalları farklı sıcaklık aralıklarında aktifleşerek acı hissedilmesine neden oluyor ve böylece canlıyı tehlikeli olabilecek derecede yüksek ve düşük sıcaklıklara karşı uyarıyor ve bu sayede ortaya çıkan koruyucu refleksler, canlının yaşamını devam ettirmesine yardımcı oluyor.

Ardem Patapoutian çalışmaları ise mekanik uyaranlar tarafından aktive edilen iyon kanalları üzerinedir. Daha önceleri bakterilerdeki mekanik uyaranlara tepki veren iyon kanalları üzerine çeşitli çalışmalar yapılmışsa da omurgalılarda basıncın nasıl algılandığının hücresel mekanizması bilinmiyordu. Patapoutian ve arkadaşları ilk olarak dürtükleme ile uyarıldığında elektrik sinyalleri üreten bir hücre dizisi keşfettiler. Araştırmacılar, elektrik sinyalinin mekanik uyarana duyarlı iyon kanalları tarafından tetiklendiğini düşünerek, bu iyon kanallarını kodladığını düşündükleri genleri tespit ettiler. Daha sonra bu genleri tek tek etkisizleştirerek hücrelerin mekanik etkenlere karşı duyarlı olmasını sağlayan geni buldular. Çalışmalar, bu genin Piezo1 isimli bir iyon kanalı proteinini kodladığını gösterdi. Kısa bir süre sonra Piezo1’e çok benzer bir yapıda başka bir iyon kanalı daha bulundu. Piezo1 gibi basınca duyarlı olan bu iyon kanalına da Piezo2 adı verildi. Patapoutian ve arkadaşlarının çalışmalarına başka araştırma grupları da katkıda bulundular. Bu çalışmalar, Piezo1 ve Piezo2 iyon kanallarının dokunma hissinin yanı sıra vücudun kendi konumunu ve hareketlerini algılamasında, kan basıncının ve solunumun düzenlenmesinde ve idrar kesesinin kontrol edilmesinde de rol aldığını göstermiştir.

Kaynak: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2021/advanced-information/