Savunma Sisteminin Harika Proteinleri

Hücreyi, mükemmel organizasyona sahip bir devlete, müdâfaa sistemini de devletin güvenlik ve sivil savunma güçlerine benzetebiliriz Vücudun yapıtaşı olan hücre, çeşitli tehdit unsurlarına (âni ısı değişikliği, susuzluk, asit-baz değişimi vb) karşı koruyucu sistemlerle donatılmıştır

1962'de, meyve sineği (Drosophila melanogaster) lârvalarının bazı hücrelerinde sıradışı genler ve bunlardan üretilen proteinler tespit edildi Enteresan olan husus, hücre âni sıcaklık değişikliklerine mârûz kaldığında bu proteinlerin sentezlenmesiydi Bundan dolayı bunlara ısı şok proteinleri (IŞP) adı verildi Hücreler, 42 °C gibi öldürücü olmayan bir sıcaklığa mâruz kaldıktan sonra, 46 °C'lik öldürücü sıcaklıklara mâruz bırakıldığında, normal protein sentezini durdurarak süratle IŞP sentezlemeye başlamakta, yüksek ısı şokunun tahrip edici tesirlerinden korunmakta ve yaşamaya devam etmekteydi

Zaman içinde, bu durumun birçok canlı türü için geçerli olduğu anlaşıldı Bu protein ailesi, hücrelere oksijen gelmediğinde, reaktif oksijen ürünler (serbest radikaller) salındığında, morötesi radyasyona mâruz kalındığında, zehirli bileşikler parçalandığında ve kan şekeri (glikoz) seviyesinde âni değişiklikler olduğunda, viral ajanlar ve ağır metallerle karşılaştığında sentezlenmekte ve ortaya çıkan bu tehditlere karşı hücrenin korunmasında vazife görmektedir

Bundan dolayı IŞP'ye stres proteinleri de denmektedir Stres durumunda hücredeki çok sayıda protein hasar görür, hem yapı hem de fonksiyon bakımından değişikliğe uğrar Yüksek sıcaklık, pH değişiklikleri, oksijen eksikliği gibi sebeplerle strese mâruz kalan hücrelerde proteinleri bir arada tutmaya yarayan bağlar gevşer ve protein örgülerde açılmalar meydana gelir IŞPler hücre içindeki bu tahribatlara karşı tampon ve koruma faktörü vazifesi görür

Memelilerde, aminoasitleri % 50'nin üzerinde benzerlik gösteren 13 farklı IŞP'den oluşan bir aile tespit edilmiştir Bu ailedeki proteinler bütün hücrelerde benzer faaliyetleri (çeşitli protein sarmallarının çözülmesi, taşınması, parçalanması ve katlanması) yerine getirir Bitkiler de dâhil olmak üzere, bütün canlı türlerinde bu proteinlerin fonksiyonlarının aynı oluşu apaçık bir vahidîyet tecellisidir

Bu proteinler hücrede etkileşime girdikleri diğer proteinlerin yapı ve fonksiyonlarının değişmesine yol açar; koruyucu vazifeleri de bu yolla gerçekleşir Yukarıdaki âni değişikliklerden herhangi birinin meydana gelmesi durumunda (fizyolojik stres) bir grup IŞP, hücreye zararı dokunacak gen okumalarının (transkripsiyon) engellenmesinde kullanılarak hücrenin korunmasına vesile olur

Vücut savunma sisteminin devreye girmesi IŞP senteziyle yakından alâkalıdır Müdâfaa hücreleri olan akyuvarları harekete geçiren bazı sinyaller, haberci mRNA vasıtasıyla IŞP sentezine de vesile olur Bu durum, IŞP'nin antijenleri işleme ve savunma sistemine sunmada da vazifeli olabileceklerini düşündürmektedir Hücre içinde normalde de var olan stres proteinleri hücrenin ölümü hâlinde dışarı salınır ve savunma sistemi için çok güçlü bir ikaz sinyali vazifesi görür

Bütün dokuma malzemeleri eksiksiz temin edilse bile, tezgâhın başına bir dokuma ustası geçmediği müddetçe sanat harikası nakışlar ve kanaviçeler elde etmek mümkün olmaz Aminoasit zincirlerinin uygun pozisyonda birbiri üzerinde katlanmasıyla üç boyutlu yapıda fonksiyonel proteinler meydana gelir Nakkaş-ı Ezelî bu dokuma vazifesini şaperon denen moleküler bir makineye vermiştir

Bir dokuma ustası gibi iş gördürülen bu makineyle aminoasit zincirleri hiç şaşırmadan doğru zamanda, doğru yerde ve uygun pozisyonda katlanarak işe yarar proteinlere dönüştürülür Hücre içi proteinlerin yapı ve fonksiyonlarının korunması, hasarlı proteinlerin ortaya çıkmasının önlenmesi, çıktıysa tamir edilerek faal duruma getirilmesi ve tamir edilemeyecek derecede hasarlı oldukları için hücreye zarar verebilecek proteinlerin imha edilmesi IŞP vasıtasıyla gerçekleştirilir

Vücudumuzun hastalık yapıcı mikroorganizmalardan (bakteri, virüs, mantar veya parazit) korunması için müdâfaa sistemine hususî eğitimden geçmiş komandolar hükmünde akyuvarlar yerleştirilmiştir IŞPler, virüsler tarafından istilâ edilmiş ve yapısı değiştirilmiş hücrelerde sentezlenerek bunların savunma sistemi tarafından tanınıp bertaraf edilmesinde hayatî bir rol oynar Virüs, bakteri, helmint (parazit) ve protozoa (tek hücreli) gibi hastalık yapıcı mikroorganizmalarla muamele edilen bütün hücrelerde IŞP seviyesinin arttığı görülmüştür

Vücut hücrelerinin yine vücudun savunma sistemi tarafından 'yabancı' olarak algılanıp tahrip edilmesi 'otoimmün' denen bir grup hastalığa sebebiyet verir Bazı otoimmün hastalıklarda ısı şok proteinlerine karşı yüksek seviyede antikor üretildiği belirlenmiştir IŞPlerin bu antikorlar için hedef teşkil edebileceği ve otoimmün hastalıkları tetikleyebileceği düşünülmektedir Zîrâ, pek çok hastalıkta (Romatoid Artrit, Ankilozan Spondilit, Behçet Hastalığı, Lupus Eritematozus vb) bazı IŞPlere karşı antikorlar üretildiği tespit edilmiştir

1981'de Connecticut Üniversitesi Tıp Fakül-tesi'nde yapılan bir deneyde, tümör hücrelerinin parçalarıyla aşılanan farelerin kanserden korunduğu ve bunda IŞPlerin rol oynadığı anlaşıldı Deney sırasında bir fareye akciğer tümör hücreleri aşılandıktan sonra, ısıtılmış IŞPler enjekte edildi Bir süre sonra farenin vücudundaki tümör hücre çoğalmasının durduğu ve kanserin zamanla ortadan kalktığı gözlendi Çünkü IŞPler kanserli hücreye bağlanarak, bağışıklık sistemindeki T-hücrelerinin harekete geçmesini tetikliyor, T-hücreleri ise, kanserli hücreyi tanıyor ve öldürüyordu Neticeler kanser tedavisinde IŞPlerin mühim vazifeler görebileceğini ortaya koydu

Vücudumuzda tabiî olarak üretilen bu proteinler, hücre hayatiyetini tehdit eden durumlarda yüksek miktarda sentezlenmekte ve biz farkında olmaksızın muhtemel menfî tesirleri bertaraf etmektedir Bütün biyokimyevî faaliyetlerine henüz vâkıf olamadığımız bu kompleks sistem çeşitli müdâfaa mekanizmalarında iş görmekte, Allah'ın canlılar üzerinde tecelli eden Rahman, Rahîm, Kerîm, Hakîm, Şâfi gibi isimlerine ayinedârlık yapmaktadır

Şurası açık ki, böyle bir koruma sistemi olmadığı takdirde çok daha fazla hastalıkla karşı karşıya kalacaktık İşte bu hakikat, "Allah'ın nimetlerini saymaya kalkarsanız, buna güç yetiremezsiniz" İlâhî fermanını bize bir kere daha hatırlatmaktadır




Turan Leventoğlu

Kaynaklar
- Tissieres A, Mitchell HK and Tracy UM: Protein synthesis in salivary glands of drosophila melanogaster: Relation to chromosome puffs J Moleculer Biology, 84 (3): 38 9- 3 98, 1974
- Clark JI, Muchowski PJ Small heat shock proteins and their potential role human disease Curr Opin Biol 2000;10(1);52-9
- Yavuz Baykal, Faysal Gök, Fikri Kocabalkan, Isı şok Proteinleri ve Hastalıklardaki Rolü
- Tünay Kontaş Aşkar, Nuray Ergün, Vecihe Turunç, Isı şok proteinler ve fizyolojik roller, Kafkas Üniv Vet Fak Derg 13 (1): 109–114, 2007
- Moseley P: Stress proteins and the immune response; Elsevier
- Nollen EA, et al In vivo chaperone activity of heat shock protein 70 and thermotolerance Mol Cell Biol 1999; 19(3):2069-79