Sinir sistemi ve kök hücre çalışmalarında yeni bulgular stresin insanlar üzerinde yol açtığı değişimi ortaya koydu.

Tarih, stresten saçları beyazlamış insanların anekdotlarıyla doludur. Fransız Devrimi sırasında giyotini beklerken Marie Antoinette’in saçlarının bir gecede kar gibi beyazladığı söylenir. Vietnam Savaşı sırasında bir donanma pilotu olan geç Senatör John McCain, uçağı Kuzey Vietnam’da çöktüğünde bir savaş esiri olur, dayak sırasında çok ciddi yaralanmalara maruz kalır ve saç rengini kaybeder.

Eski Başkan Barack Obama, başkanlığının başında Ocak 2009’da (solda) ve sekiz yıl sonra Başkan Donald Trump’ın göreve başlama töreninde. Harvard araştırmacıları, ilk kez stresin saçları nasıl beyazlattığı sorusuna cevap buldular.

Şimdi ilk kez, bir grup Harvard araştırmacısı bunun neden kaynakladığını keşfetti. Stres, vücudun savaş veya kaç mekanizmasının bir parçası olan sinirleri aktive eder, bu da saç foliküllerindeki pigment yenileyici kök hücrelerinde kalıcı hasara neden olur. Bu çalışma Nature dergisinde yayımlandı ve stresin vücudu nasıl etkileyebileceğine dair kanıtlar sundu.

Harvard’da Kök Hücre ve Rejeneratif Biyoloji Profesörü ve çalışmanın başyazarı Ya-Chieh Hsu, “Bu bağlantının doğru olup olmadığını ve eğer öyleyse, stresin çeşitli dokularda nasıl bir değişikliğe yol açtığını anlamak istedik. Saç pigmentasyonu, başlamak için böyle erişilebilir ve izlenebilir bir sistemdi. Ayrıca, stresin gerçekten saç beyazlamasına yol açıp açmadığını merak ettik” dedi.

Stres tüm vücudu etkilediğinden, araştırmacılar önce stresin hangi sistemleri etkilediğini bulmaya çalıştılar. Ekip önce stresin pigment üreten hücreler için bağışıklığı etkileyen bir saldırıya neden olduğunu varsaydı. Ancak bağışıklık hücrelerinden yoksun farelerin de saçlarının beyazladığını gördüler. Bu sefer kortizol hormonunu neden gösterdiler. Ne yazık ki bu da onlar için çıkmaz sokaktı.

Hsu, “Stres her zaman vücuttaki kortizol hormon seviyelerini yükseltir, bu nedenle kortizolun bunda bir rolü olabileceğini düşündük. Böbreküstü bezini farelerden çıkardığımızda, kortizol benzeri hormonlar üretemediler, ancak şaşırtıcı bir şekilde saçları hala stres altında beyazlamaya başladı” şeklinde açıkladı.

Farklı olasılıkları ortadan kaldırdıktan sonra, araştırmacılar vücudun savaş ya da kaç mekanizmasından sorumlu olan sempatik sinir sistemine odaklandılar. Sempatik sinirler, ciltteki her saç folikülüne dağılır. Araştırmacılar stresin, bu sinirlerin yakındaki pigment yenileyici kök hücreler tarafından alınan kimyasal norepinefrini serbest bırakmasına neden olduğunu buldu.

İnfografik çizimde, kök hücrelerin strese tepki olarak nasıl tükendiği ve denek fareleri örneğinde, saçların nasıl beyazladığı gösteriliyor.

Saç folikülünde, bazı kök hücreler pigment üreten hücrelerin rezervuarları olarak işlev görür. Saçlar yeniden üretildiğinde, kök hücrelerin bazıları saçı renklendiren pigment üreten hücrelere dönüşürler. Araştırmacılar, sempatik sinirlerden gelen norepinefrinin kök hücrelerin aşırı aktive olmasına sebep olduğunu keşfetti. Kök hücrelerin tümü, rezervuarı erken tüketerek pigment üreten hücrelere dönüşüyordu.

Hsu, “Bunu incelemeye başladığımızda, stresin beden için kötü olmasını zaten bekliyordum- ancak keşfettiğimiz stresin zararlı etkisi hayal ettiğimin ötesindeydi” dedi. “Sadece birkaç gün sonra, pigment üreten tüm kök hücreler kayboldu. Kaybolduktan sonra artık pigmentleri yeniden oluşturamazsınız. İşin aslı, hasar kalıcı.”

Çalışmanın başyazarı Bing Zhang “Akut stres, özellikle de vücudun savaş ya da kaç mekanizması, genelde bir hayvanın hayatta kalması için faydalı görülmüştür. Ancak bu durumda, akut stres kök hücrelerin kalıcı tükenmesine neden oluyor” diye belirtti.

Stresin saçın beyazlamasıyla bağlantısını ortaya koyabilmek için araştırmacılar ferdi organ sistemleri, hücreden hücreye etkileşim ve nihayetinde moleküler dinamiklere kadar kademeli olarak tüm vücut mekanizmalarını incelediler. Zhang, “En üst seviyeden en küçük ayrıntıya inmek için çok çeşitli disiplinlerde birçok bilim insanıyla iş birliği yaptık ve çok temel bir biyolojik soruyu çözmek için farklı yaklaşımlardan bir kombinasyon oluşturduk” dedi.

Çalışmaya katılan sinir ve bağışıklık sistemleri arasındaki etkileşimi inceleyen Harvard Tıp Fakültesi İmmünoloji Profesörü Isaac Chiu, çalışmanın önemini şöyle açıkladı: “Bu çalışma ile artık nöronların, kök hücreleri ve işlevlerini kontrol edebildiklerini, stresi saç grisi ile ilişkilendirmek için hücresel ve moleküler seviyelerde nasıl etkileştiklerini açıklayabiliyoruz.”

Melanosit kök hücreleri (sarı) etrafında ayrıntılı sempatik sinir sistemi ağı (mor). Akut stres, büyük miktarda nörotransmitter norepinefrini serbest bırakmak için sempatik sinir sisteminin aşırı aktive olmasına sebep olur. Norepinefrin, melanosit kök hücrelerinin hızlı tükenmesine ve saçların beyazlamasına neden olur.

Bulgular stresin, çeşitli organlar ve dokular üzerindeki daha geniş etki alanlarını aydınlatmaya yardımcı olabilir. Bu çalışma, stresin zararlı etkilerini değiştirmek veya engellemek isteyen yeni çalışmaların yolunu açacaktır. Harvard’ın Teknoloji Geliştirme Ofisi, laboratuvar bulguları hakkında geçici bir patentlik başvurusu yaptı ve klinik ve kozmetik uygulamalarla ilgilenebilecek ticari ortaklara da kapılarını açıyor.

Hsu “Dokularımızın stres altında nasıl değiştiğini anlamak, stresin zararlı etkisini durdurabilecek veya geri döndürebilecek nihai tedaviye yönelik ilk kritik adımdır. Bu alanda öğreneceğimiz daha çok şey var” dedi.

Bu çalışma Smith Family Foundation Odyssey Ödülü, Pew Hayır Kurumları Vakfı, Harvard Kök Hücre Enstitüsü, Harvard / MIT Temel Nörobilim Hibeleri Programı, Harvard FAS ve HMS Dean Ödülü, Amerikan Kanser Derneği, NIH, Charles A. King Trust Postdoctoral Burs Programı ve HSCI genç öğretim üyesi hibesi ile desteklenmiştir.

Çeviren: Duygu Aydemir

Kaynak: The Harvard Gazette