Biyobelirteçler, beyindeki yaşlanmayı izleyerek demans ve diğer yaşa bağlı nörolojik hastalıklarının tedavi yollarını ortaya çıkarabilir.
Miryam Naddaf
Araştırmacılar, bir kişinin beyninin vücudunun geri kalanına göre ne kadar hızlı veya yavaş yaşlandığını tahmin edebilen 13 kan proteini tespit etti. 9 Aralık’ta Nature Aging dergisinde yayımlanan çalışmada, 10.000’den fazla kişinin beyin taramalarını kullanarak “beyin yaşlarını” tahmin etmek için bir makine öğrenimi modeli uygulandı.
Araştırmacılar, binlerce beyin taramasını kan örnekleriyle birlikte analiz etti ve hızlı nörolojik yaşlanmayla ilişkili 8 protein, daha yavaş nörolojik yaşlanmayla ilişkili ise 5 protein keşfetti. Çalışmanın ortak yazarlarından, Çin’de bulunan Fudan Üniversitesi’nden nörolog Wei-Shi Liu araştırmayla ilgili şunları söyledi: “Önceki çalışmalar genellikle proteinler ile kronolojik yaş arasındaki ilişkiye yani bireyin gerçek yaşına odaklanıyordu.”
Bir kişinin nörolojik yaşıyla ilişkili biyobelirteçleri incelemek, bilim insanlarının yaşa bağlı nörolojik hastalıkları için gelecekteki tedavilere yönelik hedeflenebilecek molekülleri belirlemelerine yardımcı olabilir.
Liu şunları da ekledi: “Bu proteinler, nörolojik hastalıklar için tümüyle umut verici tedavi hedefleridir ancak bunların doğrulanması uzun zaman alabilir.”
Beyin yaşındaki fark
Makine öğrenimini kullanarak 10.949 kişiye ait beyin görüntüleme verilerini analiz eden Liu ve meslektaşları; beynin hacmi, yüzey alanı ve beyaz sinir dokusu dağılımı gibi özelliklere dayanarak bir kişinin beyin yaşını hesaplayan bir model geliştirdi.
Araştırmacılar beyin yaşıyla kronolojik yaş arasındaki farkın büyüklüğü ile ilişkili proteinleri belirlemek istediler. Bunu yapabilmek için, 4.696 kişiden alınan kan örneklerinde bulunan 2.922 adet proteinin seviyelerini analiz ettiler ve bunları aynı kişilerin taramalardan elde edilen beyin yaşlarıyla karşılaştırdılar. Katılımcıların yarısından fazlası kadındı. Araştırmacılar yaş farklarıyla bağlantılı olduğu görülen 13 protein tespit etti; bunlardan bazıları hareket, biliş ve zihinsel sağlıkla ilişkili olduğu bilinen proteinlerdi.
Hücrelerin etrafındaki molekül ağını oluşturup korumaya yardımcı olan ve öğrenme ile hafıza süreçlerinde rol oynayan brevican (BCAN) proteini de tespit edilen proteinlerden biriydi.
Yüksek BCAN seviyeleri, daha yavaş beyin yaşlanmasıyla ilişkiliydi. Alzheimer hastalığına sahip bireylerin beyin hücreleri, sağlıklı bireylerin hücrelerine kıyasla daha az BCAN proteini üretiyordu.
Ayrı bir analizde, araştırmacılar çeşitli kan proteinlerinin seviyelerindeki değişimlerin 57, 70 ve 78 yaşlarında zirve yaptığını tespit etti. Bu yaşların her biri, nörolojik yaşlanmanın farklı bir evresini temsil ediyordu.
Örneğin, 57 yaş seviyesindeki değişimlerin çoğu metabolizma, yara iyileşmesi ve zihinsel sağlıkla ilişkili proteinlerde görüldü. 70 yaşında ise beyin hücresi fonksiyonlarıyla bağlantılı proteinlerde değişimler saptandı ve bu değişimler, demans ve inme gibi yaşa bağlı nörolojik hastalıkların riskleriyle güçlü bir şekilde ilişkilendirildi. 78 yaşında ise bağışıklık ve iltihaplanma ile bağlantılı proteinlerde değişimler gözlemlendi.
Liu konuyla ilgili şu ifadeleri kullandı: “Bu pik noktaları farklı anlamlar taşıyor ve nörolojik hastalıkların erken tanısı ve müdahalesinde kullanılabilir.” Liu ayrıca, çalışmaya katılanların çoğunun Avrupa kökenli olduğunu, bulguların diğer popülasyonlara da uygulanıp uygulanamayacağını araştırmak için daha fazla çalışmaya ihtiyaçları olduğunu belirtti.
Kaynak: Bu metin, www.nature.com adresindeki How fast is your brain ageing? Proteins in blood offer clues başlıklı yazıdan çevrilmiştir.
Görsel: Pexels / Anna Shvets
