Hücrelerin Haberleşme Dünyası

İnsanlar her zaman doğru ve sağlıklı iletişim kurmazlar Meselâ telefonla yapılan iletişimde numara yanlış düşerse aşağıdakine benzer bir diyalog oluşabilir
"-Alo Elif! Hala, sen misin? Çık aradan Erzurum!
-Affedersiniz benim adım Mehmet Taha Siz kimi aramıştınız?
-Kusura bakmayın Herhalde yanlış numara çevirdim Özür dilerim"

Hemen herkesin başına böyle bir olay gelmiştir Ya telefonu yanlış tuşlamaktan veya karşıdaki kişinin sesini tanıyamamaktan doğan hatalar yapılmaktadır Dikkat edilirse bu hata, iki kişi arasında olmaktadır Peki vücudumuzdaki 100 trilyondan fazla hücre, her an, her gün haberleşmekte iken, ortaya çıkan iletişim hataları nasıl düzeltiliyor?

Veya bu hataları en az seviyede tutmak için nasıl bir sistem içinde vazife görüyorlar? Canlı sistemleri, bir ülkenin iletişim ağına benzeten araştırmacıların hedefi; hücreler arasındaki bu konuşmaların mekânizmalarını deşifre etmektir

Hiçbir organizma, hücrelerdeki haberleşme sistemi olmadan hayatını sürdüremez Bu haberleşme sistemi, düzenli çalıştığı sürece insan canlı kalabilir İnsanoğlu telefon, faks, teleks, internet gibi yollarla haberleşirken, hücrelerimiz binlerce farklı yol kullanmaktadırlar Üstelik her hücrenin kendine has hususî haberleşme sistemleri mevcuttur

Meselâ, pankreas hücreleri insülin hormonunu üretir Bu hormon, kas hücrelerine haber gönderir ve der ki: "kanda şeker var, enerji üretmek için kandaki şekeri içinize alınız" Bu haberi alan kas hücreleri, ganimete koşar gibi kandaki şekere hücum ederler Eğer bu sistem çalışmazsa, şeker hastalığı ortaya çıkar Bağışıklık sistemi hücreleri, vücuda bir mikrop girdiğinde diğerlerine acil bir telgraf çekerek yardım isterler Daha sonra mikrobun cinsi, gücü kuvveti ve şekli hakkında bilgi gönderilir

Herkes kabiliyetine uygun şekilde faaliyete başlar, ekip çalışması içinde mikroplar yok edilir Benzer şekilde; susadığımızda, acıktığımızda, yorulduğumuzda, kızdığımızda, hastalandığımızda, sevdiklerimizden birinin resmini gördüğümüzde vücut haberleşme sistemleri hızla çalışarak üzerine düşen vazifeyi eksiksiz yaparlar

Kanserde, şeker hastalığında ve bağışıklık sistemine bağlı hastalıklarda hücre haberleşme sistemleri arızalıdır Bu haberleşme sistemleri arızalandığı için mi bu hastalıklar ortaya çıkıyor, yoksa hastalıklar ortaya çıktığında, bu haberleşme sistemleri bozuluyor mu? Her iki önermenin de geçerli olduğu durumlar vardır

Hücre içi haberleşme sisteminde zıtların birlikteliği ve tamamlayıcılığı
Kâinatta her şeyi çift yaratan Yaratıcı, haberleşme sistemlerini tasarımlarken de, aynı plâna uygun olarak haberleşme moleküllerini çiftler halinde yaratmıştır Haberleşme sistemlerinin inşasında gözlenen bu çiftlik, hem mekânizma hem de fonksiyon boyutunda gözlenir

Hücre içi haberleşmenin büyük bir yüzdesi, fosforilasyon/defosforilasyon reaksiyon çiftiyle gerçekleştirilir Açarsak; proteinlere bir veya birden fazla fosfat eklenmesi olayına fosforilasyon, eklenen fosfat moleküllerinin uzaklaştırılmasına da defosforilasyon ismi verilir Hücrede bu kimyevî reaksiyonları gerçekleştiren çiftler halinde organize olmuş enzim sistemleri vardır Fosfat grubunu proteinlere ekleyen enzimlere proteinkinazlar adı verilir

Yaklaşık 1000 kadar çeşidi olduğundan genellikle kinaz ailesi olarak tanımlanırlar Proteinlere eklenmiş fosfat gruplarını uzaklaştıran enzimlere de fosfatazlar ismi verilmektedir Fosfatazlar ailesinin de yaklaşık 100 kadar çeşidi olduğu bilinmektedir Aradaki bu eşitsizlik, bir fosfataz molekülünün çok farklı sayıdaki destekleyici, hedefe götürücü proteinler ile eşleştirilmesi ve bunlardan her birinin bir kinaz çeşidinin fonksiyonlarını dengeleyici hale getirilmesiyle çözülmüştür

Bu noktadan kinazlar ve fosfatazlar birbirlerinin fonksiyonlarının tersini yaparak dengeleyici rol oynarlar Kinaz ve fosfataz enzim sistemi de proteinler üzerindeki hangi aminoasitlere fosfat grubu eklediklerine veya uzaklaştırdıklarına bağlı olarak serinethreonine kinazlar/ fosfatazlar, tirozin kinazlar/ fosfatazlar, histidin kinazlar/ fosfatazlar şeklinde alt gruplara ayrılırlar

Kinazların proteinler üzerinde yaptığı değişiklikler fosfatazlarca düzeltilirken, fosfatazların işleri de kinazlarca düzeltilir Böylece her iki çift, birbirini dengeleyici rol oynar Bu haberleşme sisteminin proteinler üzerindeki tesirleri, proteinleri aktif veya inaktif hale getirmek olabilir Meselâ bir protein, kinazlarla fosforile edildiğinde aktif hale geçerken, ilgili kinaza karşılık gelen fosfataz, bu tesiri ortadan kaldırıp proteinin tekrar eski haline geri dönmesini sağlar

Bir başka protein ise, kinazlarla fosforile edildiğinde aktivitesini kaybeder Onun eşi olan fosfataz, ona yüklenen fosfatı uzaklaştırdığında, o protein tekrar aktif hale geçer Aynı hücre içerisinde bu tarzda birbirine zıt şekilde aktivitesi düzenlenen onlarca protein vardır

Bu çift enzim sistemlerinin işleyişini kontrol eden ve düzenleyen iletişim kontrol sistemleri hücrede aktif haldedir Hücre içinde mesaj iletimini sağlayan bu kinaz/fosfataz çifti sistem, bir zincirin halkaları şeklinde iç içe geçmiş veya bir zincirleme şelâle reaksiyonu şeklinde örgütlenmiştir Böyle bir haberleşme ağı tasarımında, bir önceki halka bir sonraki halkayı kontrol etmektedir

Neticede ağ şeklinde düzenlenmiş hücre içi haberleşme sisteminde, her bir haberci molekül, mesajı bir sonraki bağlantılı moleküle aktarırken, aynı zamanda onun tarafından da kontrole tâbi tutulmaktadır Hücre içinde bu şekilde düzenlenmiş mesaj akış yolları, belli kavşaklarda buluşup, sinerjistik (tesirini artırıcı) veya antagonistik (engelleyici) tesir yapar Örnek vermek gerekirse, hücrenin çoğalmasını sağlayan mesaj iletim yolları üzerindeki moleküller zinciri, hücrenin çoğalmasını engelleyen mesaj iletim yollarındaki moleküller zinciri ile belli kavşaklarda buluşurlar

Bu kritik dengenin kurulduğu kavşaklardaki, sinyallerin çoğalma veya çoğalmama yüzdelerine bağlı olarak hücreler çoğalırlar veya çoğalmazlar Bunu bir arabanın fren ve gaz pedallarına benzetebiliriz Kinazlar genellikle arabanın gaz pedalına benzer şekilde fonksiyon görüp, hücrenin çoğalması yönünde mesaj iletirler Fosfatazlar ise, genellikle arabanın fren sistemine benzer fonksiyon görüp, hücrenin çoğalmasını engelleyici, yavaşlatıcı fonksiyon üstlenirler

Hücrede kinazları kinazlar, fosfatazları fosfatazlar zinciri kontrol ettiği gibi, kinazları fosfatazlar, fosfatazları da kinazlar ailesinin kontrol ettiğine dair onlarca örnek vardır Hattâ bazı moleküllerin bir parçası, kinaz aktivitesi gösterirken, diğer kısmı da fosfataz aktivitesi gösterir Yani bir molekül, kendi üzerinde kendini aktive edecek veya kendinin fonksiyonunu engelleyecek her iki düzenleyici sisteme sahiptir İki işi aynı anda yapma özelliği olan bu tip moleküller, AKAP veya yinyang, yotia molekülleri olarak bilinir

Bunun mânâsı, hücre içindeki moleküller, hem hakim hem de mahkûm konumunda çalışırlar Hem emir alırlar, hem de emir verirler Bir başka moleküle hükmederlerken ve onu kontrol ederlerken, kendinden önceki basamakta yer alan moleküle de boyun eğerler, onun sözünü dinlerler Vücudumuzdaki hücrelerin içinde cereyan eden bu hâdiseler Risale-i Nur'da (Otuzuncu Söz İkinci Maksad İkinci Nokta) şöyle yorumlanmaktadır: "Hem her bir zerre, öyle bir sanat nakşında işler ki, ya bütün zerratla bağlantılı; her birisine ve umumuna hem hakim, ve hem her birisine ve umumuna mahkûm bir vaziyette bulunmakla, o hayret feza sanatlı nakşı ve hikmetnüma nakışlı sanatı bilir ve icad eder Bu ise binler defa muhaldir Veya bir Sani-i Hakim'in kader kanunu ve kudret kaleminden çıkan harekete memur birer noktadır"

Kan yoluyla hücrelere ulaşan hormonal mesajlar, hücre zarı üzerindeki mesaj alıcı moleküller (reseptör) vasıtasıyla hücre içi haberleşme ağlarına taşınırlar Bu alıcı moleküller, genellikle kinazlar veya fosfatazlardır Hücre zarına ulaşan bir hormonal mesaj, ya doğrudan hücre içine geçer veya mesajı zardaki alıcı (reseptör) moleküllerine aktarır Alıcı molekülle hormonun teması, alıcı molekülünü aktif hale getirir Aktifleşen alıcı, bağlı olduğu mesaj zincirindeki diğer moleküllerle etkileşerek mesajı aktarır Alıcı aktif hale geldikten sonra binlerce ihtimal vardır

Ama bu binlerce ihtimalden sadece olması gereken olmaktadır Nihaî olarak mesajın ulaştığı proteinlerden biri DNA'ya bağlanan ve mesajın kopyasını çıkarmayı başlatan proteindir Hedef, hücrenin çekirdek bölgesine giden, DNA'ya bağlanan bu protein, DNA üzerindeki milyarlarca nükleotitten, kendisine verilen mesaj doğrultusunda doğru yerdeki nükleotit dizisine bağlanır Bağlanma işleminden sonra, seri olaylar aktif hale gelir ve sonunda anlatmak için sayfaların yetmeyeceği protein sentezi başlar Mesaj doğrultusunda uygun protein, uygun miktarda üretilir Üretimden sonra her şey bitmez Askerin talim terbiye edildiği gibi, sentezlenen proteinin olgunlaşma ve katlanma süreci başlar

Olgunlaşma sırasında proteinin fazla kısımları uzaklaştırılır, eksiklikleri giderilir ve paketlendikten sonra iş göreceği bölüme sevk edilir Bu hâdiseler sırasında da yukarıda kısaca tanıttığımız haberleşme sistemi tam kadro çalışmaktadır Korktuğumuzda stres hormonu salgılanmasını sağlayan haberleşme sistemi aktif hale geçerken; gözyaşı salgılayan bezleri veya hapşırmayı sağlayan hücreleri aktifleştiren sistem bundan etkilenmemektedir Çünkü insan vücudunda nereye haber gitmesi gerekiyorsa oraya gitmektedir

Bir misalle sinyal iletiminin harikulâdeliğini biraz daha yakından inceleyelim Trombosit büyüme faktörü; kan damarı kesilince, hücreler tarafından üretilen bir proteindir Trombosit büyüme faktörü, bir yerimiz kanadığında, kan damarlarının iç duvarlarında bulunan hücrelerdeki tirozin kinaz reseptörüne bağlanır ve kendisine fosfat eklenir Tirozin kinazlar, hücre zarında bulunan haberleşme sisteminin önemli fertlerinden birini oluşturur Bu değişiklik, bana da bir vazife çıkar diye mesaj yolu üzerinde hazır bekleyen Grb2 proteinini harekete geçirir

Grb2, alıcı moleküle yaklaşır Grb2'yi bir adaptör gibi düşünebiliriz Grb2, alıcıdaki SOS proteinine yapışır Aktif hale geçen SOS proteini de, hücre zarındaki Ras proteinini harekete geçirir Ras da başka bir seri enzimatik olayı aktif hale getirir En son, haber çekirdeğe ulaşır Protein sentezi başlar, yara kapanır ve iyileşmeye başlar Bize basit gelen bir kesik ve kanımızın durması olayında, ilgili hücrelerimizdeki haberleşme sistemi parçalarından protein kinaz, Grb2, Sos, Ras ve adını bilmediğimiz birçok faktör, kardeşâne yardımlaşarak, görevlerini eksiksiz yapmaktadırlar Bu kompleks haberleşme düzeninin içine pıhtılaşma olayının enzimatik reaksiyonlarını da katacak olursak, sistemin komplekslilik derecesi daha iyi anlaşılır

Kanserde yukarıda anlatılan bu sinyal iletim ağlarından biri veya birkaçı bozulmaktadır Araştırmacılar, hangi kanser tiplerinde hangi sinyal iletim moleküllerinin sağlıksız işlediğini veya devre dışı kaldığını araştırmaktadırlar Bu konuda oldukça mesafe alınmış olup, belli sinyal iletim molekülleri, kanserin tedavisinde kullanılabilir durumdadır Elimizde uygun bir mikrofon olsa ve vücudumuzu dinleyebilsek; savunma hücrelerinin avaz avaz bağırdıklarına şahit oluruz: "Alarm! Alarm! Ağızdan yıkanmamış elma ile tehlikeli bir mikrop, kapsama alanımıza hızla yaklaşıyor! Diğer birimlere hemen haber verilsin! Mide zehirli salgılarını hazırlasın! Hücum jetleri kalkmaya hazır olsunlar!"

Bu sesleri duysak birçok hastalığı daha başlama safhasında yok edebilirdik Benzer şekilde psikolojik ve ruhî rahatsızlıklarda, duyguların ve kalbin sesini dinleyen ve bize haber veren bir âlet olsaydı, kalbin; "Bu kişi beni mahvetti, mânevi hayatı hiç yok Benim de hava ve suya benzer şekilde, fark edilmeye, sevgiye, saygıya, motive edilmeye, zikr ve meditasyona ihtiyacım var" dediğini duyar, gerekenleri yapardık

İnsan kendi üzerindeki muhteşem sistemleri tanıma yolculuğuna çıksa; vücudunda cereyan eden haberleşmelerin dillerini çözümleyebilse; onları iman gözlüğüyle incelese ve imanlı bir insanın kulağıyla mesajlarını dinleyebilse; vücudundaki milyarlarca hücrenin hem kendi içlerinde, hem de ait oldukları organ ve sistemlerde kendi dilleriyle "Bismillah ve Allahüekber" dediklerini duyacak, kendisi de, "Fesubhanallah! Allah'ım bu ne kudret?" demekten kendini alıkoyamayacaktır





Kadir CAN

Kaynak
-Scientific American, Haziran, 2000