Uykusuz beyin kendi kendini yiyor

Uyku ihtiyacı duymamızın tek sebebi günde bir kere enerji seviyemizi yenilemek değil. Uyku sırasında beynimiz, uyanıkken gerçekleşen sinirsel eylemlerin ardından beyinde biriken zehirli kalıntılardan arınıyor. Garip bir şekilde bu durum kronik olarak uykusuz kalan memelilerde de görülüyor ancak bu kez ‘temizleme’ işlemi asıl hedefin dışına çıkıp beynin normal fonksiyonları için ihtiyaç duyduğu nöron ve sinaptik bağlantılara da zarar veriyor. Araştırmacılar uzun süre boyunca yeteri kadar uyuyamayanların nöron ve sinaptik bağlantılarında yaşanan azalmanın kalıcı olduğunu, daha sonra yeteri kadar uyunsa bile önceden oluşan zararın kalıcı olduğunu belirtiyor.

İtalya’daki Marche Politeknik Üniversitesi’nden nörobilimci Michele Bellesi kötü uyku düzenine memeli beyninin nasıl tepki verdiğini ölçmek için fareler üzerinde yaptığı deneylerde, iyi uyumuş farelerle uykusuz kalmış fareler arasında garip bir benzerlik olduğunu gördü.

Yenilenme mekanizması kontrolden çıkıyor

Vücudun diğer bölgelerindeki hücrelerde olduğu gibi beyindeki nöronlar da sürekli iki farklı tür glial hücre tarafından yenileniyor. Mikroglial hücreler eski, yıpranmış hücreleri dışarı atmakla görevli. Astrositlerin görevi beyindeki gereksiz sinapsları temizleyerek beynin yeniden yazılmaya hazır hale getirilmesini sağlamak. Bu sürecin biz uyuyunca gerçekleştiğini, beynimizin günün yorgunluğunu bu şekilde attığını biliyoruz ancak yeni araştırmalara göre yeterince uyumadığımızda da aynı süreç, daha yıkıcı bir şekilde harekete geçiyor. Yani bu sürecin normal işleyişini evdeki çöpü dışarı atmaya benzetirsek, uykusuz kaldığımızda gerçekleşen şey, yararlı yararsız ayırt etmeksizin elimize ne geçerse evden dışarı atmaya benziyor.

Bellesi “Astrositlerin uyku eksikliği sebebiyle sinapsları kelimenin tam anlamıyla ‘yediğine’ şahit olduk.” diyor. Bunu belirlemek için araştırmacılar fareleri dört gruba ayırdı:

• İlk grup 6 ila 8 saat uyudu (iyi dinlenmiş)
• İkinci grup belirli aralıklarla uykudan uyandırıldı (kendiliğinden uyanan)
• Üçüncü grup fazladan 8 saat daha uyanık tutuldu (uykusuz)
• Son grup ise 5 gün boyunca uyanık tutuldu (kronik uykusuz)

Araştırmacılar dört grupta astrositlerin eylemlerini incelediğinde, bu maddenin iyi dinlenmiş farelerde sinapsların yüzde 5,7’sinde, kendiliğinden uyanan farelerde ise yüzde 7,3’ünde görüldüğünü not etti. Uykusuz ve kronik uykusuz farelerde ise astrositlerin eylemlerini artırdığını ve sinaps parçalarını, tıpkı mikroglial hücrelerin atıkları yediği gibi yemeye başladıklarını gördü. Uykusuz fare beyninde astrositlerin sinapsların yüzde 8,4’ünde, kronik uykusuz farelerde ise sinapsların yüzde 13,5’inde eylem halinde olduğu görüldü.

Eski ve kullanılmış sinapslar hedef oluyor

Bellesi, uykusuz kalan iki grupta astrositlerin yediği çoğu sinapsın en büyükleri olduğunu, bunların en eski ve en fazla kullananlar olma ihtimalinin yüksek olduğunu söyledi. Bu muhtemelen iyi bir durum, uzun süredir kullanılan mobilyaların atılması gibi. Ancak ekip dört grupta mikroglial hücrelerin eylemlerini incelediğinde özellikle kronik uykusuzlarda eylemliliğin arttığını gördü. Bu bir sorun çünkü engellenemeyen mikroglial eylemlilik Alzheimer hastalığı gibi bir çok nörodejenerasyon ile ilişkilendiriliyor.

Astrositlerin büyük sinapslarda presnaptik elementleri tüketmesi hem akut hem de kronik uyku kaybının ardından gözleniyor. Ancak kendiliğinden uyananlarda bu durum gözlenmiyor. Bu durum ağır bir şekilde kullanılan güçlü sinapsların yıpranmış bileşenlerinin düzenlendiği ve geri dönüştürüldüğü düşüncesini destekliyor. Öte yandan sadece kronik uykusuzlarda mikroglial hücreler eyleme geçiyor.

Bu süreç insan beyninde de benzer şekilde mi işliyor ya da uyku düzeninin yeniden yakalanması zararın düzeltilmesini sağlayabilir mi? Bu sorulara henüz bir yanıt bulunabilmiş değil. Ancak Alzheimer sebepli ölümler 1999’dan bu yana yüzde 50 artış gösterdi. Çoğumuzun geceleri rahat bir uyku çekemediği göz önünde bulundurulduğunda, bu sorulara bir an önce cevap bulmanın gerekliliği ortaya çıkıyor.

Kaynak: Science Alert