Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Bilgisayarlarımıza ve artık birçok anlamda pek de farkları kalmayan telefon, tablet ve diğer akıllı cihazlarımıza daha uzun süreler bakmaya başladıkça uykumuz engelleniyor, gecikiyor veya bölünüyor.

Salk Institute’ten araştırmacılar yeni bir araştırmada; gözdeki bir takım hücrelerin çevresel ışığı algılayıp işleme alarak, iç saatimizi (sirkadiyen saat veya ritm) nasıl sıfırladığını incelemeye aldı.

Beynimizde hipokampus içerisinde SCN kısa adı ile bilinen suprachiasmatic nucleus tarafından yönetilen sirkadiyen ritim gün içinde hangi saatlerde biyolojik olarak vücudumuzda neler gerçekleşeceğini büyük ölçüde belirlemektedir. Bunun için de kimi hormonları salgılamamızdan, uyku ve acıkma saatlerimize birçok istemsiz davranış mevcut.

Bahsi geçen hücreler de gecenin geç saatlerinde bu yapay ışığa maruz kaldıklarında, içimizdeki sirkadiyen saat yanlış akmaya ve normal şartlar altında gerçekleştirmeyeceği aktiviteleri uyarmaya başlayabiliyor.

Sabaha karşı karanlığında geç bir saatte uyurken çok parlak bir ışığın yüzünüze vurduğunu düşünün ve bu sokağın karşısındaki yangından geliyor olsun. Fiziksel olarak uyanıp aktivite haline geçmeniz ve güvende olduğunuzdan emin olmanız için aynı bu araştırmada bahsi geçen şekilde, gözünüzdeki hücrelerin ışığı işleme alarak SCN bölgenizi uyarması ve oradan tekrar gelen uyarıların yardımı ile adrenalin salgılamanız ve belki de kaçmanız gerekebilir.

Cell Reports’ta yayımlanan araştırma ile migrenden insomniye (uyku bozukluğu), jet lag’den sirkadiyen ritim bozukluklarına kadar birçok kognitif fonksiyon bozukluğuna, kansere, obesziteye, insülin direncine ve metabolik sendromlara yol açabilen durum ve koşula engel olunabilmesi bekleniyor.

Aslında sürekli olarak yapay ışığa maruz kalıyoruz. Sürekli ekrana bakmasak bile, evrimimiz açısından düşündüğümüzde gece evlerimizde yanan ışığın dahi çok uzun bir geçmişi yok ve beynimiz için bu ışık yapay bir ışık. Hele bu ışığa dahi gecenin geç saatlerine kadar maruz kalmak, belirli bir vadede sirkadiyen ritim üzerinde olumsuz, bozucu etkiler yaratabilmekte ve dolayısıyla sağlığımız üzerinde olumsuz etkiler yaratmaktadır.

Gözlerimizde retina adını verdiğimiz bir algılayıcı zar veya katman bulunmaktadır. Bu zarın da en iç kısmında bulunan ışığa duyarlı hücreler gözümüzün çözünürlük gücünün de belirleyicisidir. Bunu bir dijital kameranın pikselleri olarak düşünebiliriz. Bu hücreler sürekli ışığa maruz kaldıklarında, içlerinde bulunan melanopsin proteini sürekli olarak yeniden üretilir ve beyinde bilinci, uykuyu ve uyarılabilirliği sürekli olarak düzenleyen sinyaller üreterek beyne gönderir.

Bu anlamda melanopsinin iç saatimizi ayarlamakta senkronize etmekte başrolü oynadığı görülmektedir. 10 dakika ve üzeri güçlü yapay ışığa maruz kalındığında bu etkisi dolayısıyla uykuyu düzenleyen melatonin hormonunu da baskılamaktadır.

Gözümüzdeki diğer ışık algılayan hücreler ile karşılaştırıldığında melanopsin hücreleri ışık sürdüğü sürece reaksiyonda bulunuyorlar ve hatta birkaç saniye daha sonra aktivitelerine devam edebiliyorlar. Bu oldukça önemli çünkü aslında iç saatlerimizi süren ışığa tepki üretecek biçimde evrilmiş.

Yeni araştırmada farelerin gözlerinde melanopsin üretimini artıracak bir uygulamaya başvurdu. Bazı hücrelerde ışığa karşı üretilen tepkilerin artmasına yol açtığı görüldü. Aslında bir anlamda hücreler ışığa daha duyarlı olma ve daha fazla sinyal üretme yeteneği kazanıyordu. Geleneksel görüşe göre fotosensitif (ışık algılayan) hücrelerin aktivitesini bazı reseptörleri engelleyerek durdurduğu sanılan arestin (arrestin) proteinlerinin ise, tam tersine melanopsinlerin sürekli ışığa tepki üretmesi için gerekli olduğu ortaya çıkarıldı.

İki arestin proteinden herhangi birini bulundurmayan farelerde (beta arrestin 1 ve beta arrestin 2), melanopsin üreten retinal hücrelerin sürekli ışığa maruz kalması durumunda ışığa duyarlılıklarını koruyamadıkları gözlemlendi. Melanopsinin direkt olarak bu işe yaradığı ve arestinin de buna yardımcı olduğu görülmüş oldu.

Yardımlaşmalı biçimde arestin proteinleri melanopsinin yeniden üretilmesinde veya rejenerasyounda etkili rol oynuyor. Bir arestin geleneksel biçimde kendi işini yapıp ışığa karşı tepkiyi engellerken, diğeri melanopsinin ışığa duyarlı ko-faktörünü yeniden yüklemesini sağlıyor ve böylelikle iki arestin melanopsin hücrelerinin sürekli biçimde ışığa tepki üretebilmesini sağlıyor.

Melanopsinin moleküler anlamda da regülasyonunu daha iyi anlamak ve diğer etkenler ile etkileşimini keşfetmek yapay ışıklandırma ve ekran ışıkları ile bölünen sirkadiyen ritmi düzeltecek yeni moleküler hedefler bulunabileceği öne sürülüyor. 

Kaynaklar:

• Ludovic S. Mure, Megumi Hatori, Kiersten Ruda, Giorgia Benegiamo, James Demas, Satchidananda Panda. Sustained Melanopsin Photoresponse Is Supported by Specific Roles of β-Arrestin 1 and 2 in Deactivation and Regeneration of Photopigment. Cell Reports, 2018; 25 (9): 2497 DOI:” https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(18)31754-6?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2211124718317546%3Fshowall%3Dtrue

• https://bilimfili.com/ekrana-bakmak-uykuyu-nasil-engelliyor / Baran Bozdağ