Mikroglia nedir? Mikrogliaların beyindeki işlevleri nelerdir?

Beyin nasıl oluşuyor? Nöronlar nasıl organize oluyor? Beynin yüzde 10 kısmını oluşturan Mikroglia hücresi hakkında daha önce keşfedilmeyen bilgiler, tıbbi bilimsel araştırmalar sonucu ortaya çıktı. Mikroglia nedir? Mikrogliaların beyindeki işlevleri nelerdir? Mikroglia nöronları mı kontrol ediyor? cevaplar için okumaya devam ediniz.

Mikroglia nedir? Mikrogliaların beyindeki işlevleri nelerdir?

Mikroglia (Microglia) beynin %10’unu oluşturan bir tür beyin hücresi. Nadir görülen bir vaka, mikrogliaların ne kadar önemli olduğunu anlamamızı sağlıyor.

Beyinle ilgili bazı önemli bilgileri, bir tür beyin hasarı olan, kaza geçirmiş, ya da beyni farklı özelliklerle doğmuş kişileri inceleyerek edindik.

Örneğin, 1848 yılında, bir kaza sonucu beynine demir kazık girip çıkan demiryolu işçisi Phineas Gage, yaşadığı bu kaza sonrasında tek gözünü kaybetmiş ama hayatta kalmış.

Hatta kazasının hemen sonrasında doktoruna, “Size bayağı iş çıktı,” bile demiş. Gage’in kafatası, kazaya sebep olan demir kazık ve yüzünün Gage hayattayken kalıbı çıkarılmış maskesi Harvard Üniversitesi Warren Anatomi Müzesi’nde sergilenmekte.

Beyin biliminde en ünlü hastalardan biri haline gelen Gage’in, kazayı takip eden haftalarda tedavisini yapan John Martyn Harlow, beyin hasarı ile kişilik değişimi arasındaki bağlantıyı ilk bulan kişi olarak anılıyor.

İlk kez bir olgu: Bebekteki kafa büyüklüğünün nedeni

Bu tür kazalar geçiren ya da beyninde anomali ile doğanların yaşadıkları zorluklardan bilimin elde ettiği önemli bilgilere bir örnek de The Atlantic dergisinde geçtiğimiz haftalarda geçti. Yayınlanan bir makalesinde Sarah Zhang çok ender rastlanan, doğuştan gelen bir anomaliye sahip bir çocuktan bahsetmiş.

Daha doğmadan önce, çocuğun beyninin olağandışı olduğu belliydi, hatta öyle ki, anne babası doğumdan itibaren uzmanlar eşliğinde olabilmesi için Alaska’nın ücra bir kasabasından Seattle’a gitti. Orada James Bennett nefes alma güçlüğü çeken, henüz birkaç günlük bu bebek ile tanıştı. Bebeğin kafası çok büyüktü. Beynindeki yapılarda bir gariplik vardı.

Seattle Çocuk Hastanesi’nde çocuk genetiği alanında uzman olan Bennett, bunun sebebini anlamaya koyuldu. Bulduğu yanıt ise doktorların tahmin edemeyeceği kadar ilginçti.

CSF1R adında tek bir gendeki mutasyon sebebiyle çocuğun beyninde, mikroglia denilen bir tür beyin hücresi beyninin hiçbir yerinde yoktu. Doktorlar ilk defa böyle bir şeye rastlıyordu.

Microglia hücreleri

Beynin yüzde 10’u Mikroglia

Mikroglialar, beynin hücrelerinin %10’unu oluşturur ancak nöron değildir ve o nedenle de bir miktar ihmal edilmişlerdir. Bu çocuğun durumu, mikrogliaların önemini açık bir şekilde ortaya koyuyor. Mikroglia olmadığında, çocuğun nöronları kafatasını dolduracak şekilde büyümüştü, ancak yanlış yerlere gitmiş, aralarında yanlış bağlantılar oluşmuştu. Bilim insanları mikrogliaların beynin gelişimini yönlendirmeye yaradığını anlamaya başladı.

“Çocuğun beyninin tamamı bu durumdan etkilenmişti,” diyor Bennett. Bebeğin beyinciğinin bir kısmı değişik bir açıda duruyordu.

Ventrikül denilen, normalde küçük, içi sıvı dolu boşluklardan oluşan yapılar fazla büyüktü.

Ayrıca korpus kallosum denilen, beynin sağ ve sol loblarını birbirine bağlaması gereken sinir yumağı hiç oluşmamıştı.

Mikroglia Nöronları doğru yerlere yönlendiriyor

Bilim insanları, laboratuarlardaki petri kaplarında ve hayvanlarda, mikrogliaların gelişmekte olan nöronları nasıl doğru
yerlere yönlendirdiğini, beyni oluşturan son derece organize katmanları yarattığını gözlemlemişti.

Mikroglialar aynı zamanda nöronlar arasındaki bağlantıları budamakla da görevli. Bu çalışmada yer almayan, Kaliforniya Üniversitesi Davis Kampüsü’nde gelişim nörobiyoloğu olarak çalışan Stephen Noctor, “Mikrogliaların fonksiyonlarını manipüle edince işler hemen bozuluyor,” diyor.

Bennet, CSF1R genini daha iyi anlamak üzere zebra balığı biyologları ile temasa geçmiş. Balıklarda, bu genin etkisiz hale getirilmesinin, insanlarda korpus kallosum nöronlarının gelişmesi için gerekli bir hücresel bir yolağı bozduğu bulunmuş.

Kaliforniya Üniversitesi Irvine kampüsünde nörobiyolog Kim Green, mutasyon geçirmiş, mikrogliası olmayan farelerin beyninde genel anlamda benzer düzensizliklerin görüldüğünü bildiriyor. Bu fare modellerine bakınca bir insanda ortaya çıkacak durumu büyük ölçüde tahmin etmek mümkün.

Ancak Green, hiç mikrogliası olmayan bir insan olabileceğini beklemiyormuş.

Gizemleri aydınlattı

Çocuğun beyni, bu genetik gizemlerin aydınlatılmasını sağladı. Ama sonuçta o da sadece bir çocuktu, çok hastaydı ve genç ailesi çok endişeliydi. Oğullarının durumunun bu kadar ciddi olmasının sebebi, biri annesinden diğeri babasından gelen iki bozuk CSF1R geni almasındanmış. Anne ve babasının ise aynı, nadir görülen mutasyonu taşımasının sebebi kuzen olmalarıymış.

Tek ebeveynden geçen CSF1R mutasyonu, yetişkinlikte başlayan lökoensefalopati denilen, aksonal sferoid ve pigmentli glia içeren bir beyin hastalığına sebep oluyor.

Bu hastalıkta hafıza kaybı ve 40’lı yaşlarda başlayan demans ortaya çıkıyor. Çocuğun DNA sekanslama sonuçları alındığında, Bennett anne babaya kendilerinde bulunan CSF1R mutasyonunu ve bu hastalığa yakalanma riskini de anlatması gerektiğini fark etmiş. Genç çiftin, yaşadıkları Alaska’da da bir genetik danışmanı ile görüşmelerini sağlamış.

Bu hikayenin sonunda maalesef ne mucizevi bir tedavi var, ne de mutlu bir son. Çocuk Alaska’da muhtemelen bu durumundan kaynaklanan sebeplerle 10 aylıkken hayata gözlerini yumdu.

Pediatrik genetikçinin çoğu zaman işinin insan bedeninin sınırlarını zorlayan son derece ender görülen hastalıkların teşhisi olduğunu söyleyen Bennet, “Bir gün karşınıza öyle bir hasta çıkıyor ki kariyerinizin kalanını onu düşünerek geçirebiliyorsunuz,” diyor. Bu çocuk da onlardan biri.

Ayrıca bakınız

• Beyin kendi kendini yenileyebilir mi?
• Ayna nöronlar nedir? Beyin neden ve nasıl taklit yapar?

Kaynaklar ve dış bağlantılar

1. https://www.smithsonianmag.com/history/phineas-gage-neurosciences-most-famous-patient-11390067/
2. https://www.theatlantic.com/science/archive/2019/04/boy-born-without-microglia/586912/
3. https://www.khanacademy.org/science/health-and-medicine/nervous-system-and-sensory-infor/neural-cells-and-neurotransmitters/v/microglia