Düzensiz karaciğer koenzim Q metabolizmasının ortaya çıkardığı bu mekanizma, mitokondride yer alan kompleks I adlı enzimin elektron akışını değiştiriyor. Bu değişim, sadece bu spesifik noktadan aşırı miktarda reaktif oksijen türlerinin (ROS) üretimine neden oluyor.
Dr. Renata Gonçalves liderliğindeki araştırma ekibi, Hotamışlıgil ve çalışma arkadaşları tarafından yürütülen ve Nature dergisinde yayımlanan bir çalışmada, karaciğer işlevsizliklerine yol açan ve yeni tanımlanan bu mekanizmanın, kilolu bireylerde insülin direnci, tip 2 diyabet ve diğer metabolik bozukluklar için anahtar bir faktör olduğunu ortaya koydu.
Çalışmanın kıdemli yazarı Prof. Dr. Gökhan Hotamışlıgil, elde edilen bulgularla ilgili şu sözleri sarf etti: “Bu çalışma, 30 yıldır metabolik hastalık araştırmalarında cevapsız kalan bir sorunun çözümüne yönelik ilk adım olarak değerlendirilebilir. Aşırı ROS üretiminin obezite ve yaşa bağlı hastalıklarla ilişkili olduğu uzun bir zamandır biliniyordu; ama bu üretimin nerede, neden ve nasıl gerçekleştiği net olarak anlaşılamıyordu. Bu boşluk, hedefe yönelik tedavi geliştirme çabalarını sınırlıyordu. Artık bu konudaki eksiklikleri gidermeye başlayabileceğimizi düşünüyoruz.”
Mitokondriler, besinleri metabolize ederken metabolik dengeyi korumak için gerekli olan yapı taşlarını ve enerji kaynaklarını üretmektedir. Bu süreç içerisinde, mitokondriler aynı zamanda ROS (reaktif oksijen türleri) olarak bilinen moleküller de üretmektedir. Küçük ve kontrollü miktarlarda olduklarında vücudun işleyişine yardımcı olsalar da, yüksek miktarda üretildiklerinde hücrelere zarar vererek fonksiyon kayıplarına ve hastalıklara yol açabilmektedirler.
Aşırı ROS üretiminin obezite ve yaşlanma durumlarında ortaya çıktığı bilinmektedir. Ancak bu durumun metabolik hastalıklarla olan bağlantısı tam olarak anlaşılamamıştı. Önceki araştırmalar, aşırı ROS üretiminin mitokondrinin genel bir tepkisi olduğunu ve genel antioksidanlar ile durdurulabileceğini öne sürüyordu. Ancak birçok klinik çalışmanın bu yaklaşımın etkili olmadığı sonucunu doğurması, burada farklı bir mekanizmanın var olup olmadığını sorgulatıyordu. Yeni yapılan çalışma, bu konuda önemli sonuçlar sunuyor.
Araştırma, obez farelerin karaciğerlerinde enerji üretimi için hayati olan koenzim Q’nun yeterli miktarda üretilmediğini ve dağıtımında problemler yaşandığını ortaya koydu. Benzer bozukluklar, insanlarda görülen karaciğer yağlanması vakalarında da gözlemlendi. Bu koenzim Q metabolizması bozukluğu, mitokondride “ters elektron akışı” (RET) adı verilen sıra dışı bir süreci tetikliyor ve kompleks I enzimi üzerinden ROS üretiminin aşırı artışına sebep oluyor. İlginç olan; mitokondri elektron akışında görev alan 11 farklı noktadan yalnızca birinin (kompleks 1) fazla ROS üretiminden sorumlu olması ve bu durumun metabolik hastalıklara yol açmasıdır.
“ÖZGÜN TEDAVİ SEÇENEKLERİ GELİŞTİRİLEBİLİR”
Çalışmanın diğer bir yazarı, Moleküler Metabolizma Bölümü’nden araştırma görevlisi Renata Gonçalves, “Bu çalışma ile birlikte, ROS’a karşı etkisiz olan geniş spektrumlu antioksidanlar yerine daha özgün tedavi yöntemleri geliştirilmesi mümkün hale gelecektir. RET’i azaltmak veya koenzim Q düzeyini “hedefe ulaşabilecek formülasyonlarla” artırarak, tip 2 diyabet gibi metabolik hastalıkların daha güvenli ve etkili bir biçimde tedavi edilebilmesi mümkün olacaktır,” diye ekledi.
