Depresyon, Dünya Sağlık Örgütü’nün verilerine göre yılda 280 milyon insanı etkiliyor, peki çağımızın en önemli hastalıklarından birinin bundan on binlerce yıl önce yaşamış kuzenlerimizle ne gibi bir ilgisi olabilir?
Antik DNA çalışmaları insanların diğer homininler ile olan ortak genlerine ve bunların günümüzdeki etkilerine ışık tutuyor.
DENİSOVA İNSANLARI
Denisova insanları, bundan yaklaşık 300.000 ile 50.000 sene önce Rusya’nın Sibirya bölgesinde yaşamış tıpkı biz homo sapiensler veya neandertaller gibi Homo cinsine mensup eski bir insan türüdür. İsimlerini aldıkları Denisova mağarasında bulunan bir ayak parmak kemiğindeki DNA örneği bize ayrı bir tür olduklarını göstermiştir ve ilginçtir ki varlıklarından haberdar olmamız iskelet kayıtlarına değil, genetik analizlere dayanmaktadır.
Atalarımız bundan yaklaşık 60.000 yıl önce Afrika’yı terk etmiş ve Asya ile Avrupa’ya göç etmişler. Denisova insanları ile de Asya’da karşılaşmışlar ve aynı neandertallerle olduğu gibi türlerimiz çiftleşmiş. Öyle ki Avrupa ve Asya’da yaşayan insanlar hala %2 ile 7 arasında bu soyu tükenmiş eski insanların DNA’sını barındırıyor. Arkaik insanlarla olan bu genetik mirasımız bağışıklık sistemimizi, vücut gelişimimizi ve farklı iklimler ile coğrafi koşullara ayak uydurmamızı kolaylaştırmıştır. Bu yazıda da Denisova insanlarından miras aldığımız ve bizleri soğuğa daha dayanıklı hale getirdiği düşünülen bir genin, depresyon ile olan alakasını inceleyeceğiz. Peki nasıl olur da soğuk havalara daha iyi adapte olmamızı sağlayan bir gen mental sağlımızı etkileyebilir?
DENİSOVALILAR İLE ORTAK GENETİK MİRASIMIZ
Evrimsel Biyoloji Enstitüsü (IBE) ve Pompeu Fabra Üniversitesi’nin yaptığı ortak bir araştırmada Denisova insanları ile modern insanın genomu karşılaştırıldı ve SLC30A9 geni üzerine yoğunlaşıldı.
Denisova insanlarından miras aldığımız SLC30A9 geni hücre içinde çinkonun taşınmasında görev alan ZnT9 adlı bir proteini kodlar ve bu protein hücrede enerji üretiminden sorumlu mitokondri organelinde fazla çinko birikimini önleyerek mitokondrinin çalışmasını doğrudan etkiler.
Yapılan araştırmada bilim insanları Afrika ve Asya’daki insan popülasyonlarını inceledi ve bu incelemede SLC30A9 geni ile bu genle beraber kalıtılan gen grubunun iki kıta arasında görülme frekansının farklı olduğu tespit edildi. Farklı iklimlerde yaşayan bu insanların, enerji metabolizmasında görev alan ve vücudun tamamında kendini ifade eden bir geni bulundurma sıklığının değişiklik göstermesi akıllara bunun bir soğuğa karşı adaptasyon olduğunu getiriyor. ZnT9 proteini ile depresyon arasındaki bağ tam olarak bilinmiyor ancak çinkonun hücre içinde ve dışında taşınımının depresyon ile bir ilişkisi olduğunu biliyoruz.
ÇİNKONUN DEPRESYON İLE İLİŞKİSİ
Tüm canlılarda kritik öneme sahip bir element olan çinko, insanlarda yaklaşık 300 biyolojik süreçte görev alır. Bunlardan en önemlileri; DNA replikasyonu, RNA translasyonu, protein sentezi, hücre zarı onarımı, hücrelerarası madde taşınması, endokrin, sinir ve bağışıklık sistemleridir; biz bu yazıda sinir sistemindeki işlevlerinin bir kısmı üzerinde duracağız.
(Görsel 2 kaynak: https://www.verywellmind.com/the-chemistry-of-depression-1065137)
Çinko üzerine yürütülmüş birden fazla araştırma; depresyon hastası bireylerin kanındaki çinko değerlerinin sağlıklı bireylere oranla daha düşük olduğunu, terapiye yardımcı olarak çinkonun kullanıldığı deneylerde sağlıklı ve sağlıksız bireylerin ruh halinde iyileşmeler gözlemlendiğini ve klasik ilaç tedavilerine yanıt vermeyen hastalarda dahi çinkonun olumlu etkileri olduğunu ortaya çıkardı.
Çinkonun gösterdiği bu etkiler, beynimizde sinir hücresi üretimi ve sinir hücrelerinin farklılaşmasını sağlayan bir salgı proteini olan BDNF (beyinden türetilmiş nörotropik faktörler) ile etkileşiminden kaynaklanır ve düşük BDNF seviyeleri ile azaltılmış sinir hücresi üretimine depresyon eşlik eder. Çinko ile BDNF arasındaki ilişki henüz tam olarak anlaşılamamış olsa da fareler üzerinde yapılan araştırmalar, düşük çinko içeren besinlerle beslenmiş farelerde öncü beyin hücrelerinde düşüş olduğunu ve bu farelerin daha az olgunlaşmış beyin hücrelerine sahip olduğunu göstermekte. Yüksek çinko içeren besinlerle beslenen farelerde ise tam tersi etkiler gözlenmiştir.
Çinko aynı zamanda TrkB adlı reseptörün üretimini aktifleştirerek sinir hücreleri arasındaki bağları güçlendirip öğrenme ve hafıza ile ilişkili olan yosunsu lif potansiyasyonunu (mossy fiber potentiation) sağlar.
Bilim insanlarının elinde çinkonun izini sürmek için yeterli araç olmaması, yapılan çalışmaları kısıtlıyor ancak elimizdeki veriler psikolojik rahatsızlıklar ile çinkonun bir ilişki içinde olduğunu göstermekte. Denisova insanlarından miras aldığımız SLC30A9 geninin de depresyon ve diğer mental bozukluklar ile nasıl bir ilişkisi olduğunu henüz tam olarak bilmiyoruz ancak ileride yapılacak çalışmalar bu bozuklukların hem kaynağını hem de tedavisini bulmamızda bizlere ışık tutacaktır.
KAYNAKÇA
- Petrilli, M., Kranz, T. M., Kleinhaus, K., Joe, P., Getz, M., Johnson, P., Chao, M. V., &Malaspina, D. (2017). Theemerging role forzinc in depressionandpsychosis. Frontiers in Pharmacology, 8. https://doi.org/10.3389/fphar.2017.00414
- Roca-Umbert, A., Garcia-Calleja, J., Vogel-González, M., Fierro-Villegas, A., Ill‐Raga, G., Herrera-Fernández, V., Bosnjak, A., Muntané, G., Gutiérrez, E., Campelo, F., Vicente, R., &Bosch, E. (2023). Human genetic adaptation related to cellular zinchomeostasis. PLOS Genetics, 19(9), e1010950. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1010950
- The genetic heritage of the Denisovans may have left its mark on our mental health. (2023, October 23). ScienceDaily. https://www.sciencedaily.com/releases/2023/10/231030110005.htm
Yazar: Güney AKGÜN / Yıldız Teknik Üniversitesi – Moleküler Biyoloji ve Genetik
Selamlar, ben Güney. Moleküler Biyoloji ve Genetik 2. sınıf öğrencisiyim. BİYOGEN Kulübü Podcast kurulunda aktif görev almaktayım. Müzik yapmaktan ve vaktim oldukça yazı yazmaktan hoşlanırım.
Editör: Hüma COŞKUN / Yıldız Teknik Üniversitesi -Biyomühendislik
Merhaba, ben Hüma. Biyogen Kültür ve Basın-Yayın Kurulu başkanıyım. Yıldız Teknik Üniversitesi Biyomühendislik ve çift ana dal programıyla Moleküler Biyoloji ve Genetik bölümündeyim. Aynı zamanda İstanbul Üniversitesi Devlet Konservatuvarı yarı zamanlı sertifika programı Obua dalı öğrencisiyim. Enstrüman çalmanın, şarkı söylemenin, birçok dalda okuma ve araştırma yapmanın beni tarif eden şeyler olduğunu söyleyebilirim. Biyogen’de yazdığım ve editlediğim yazılar mevcut, isterseniz gelin birlikte inceleyelim.
Editör: Revan KİŞİBEYOV / Yıldız Teknik Üniversitesi – Moleküler Biyoloji ve Genetik
Merhaba, ben Revan. Yıldız Teknik Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik bölümünde okuyorum. Yeni yerler keşfetmek, rapor yazmak ve yemek yemek üzerine düştüğüm aktivitelerdir. Aynı zamanda kitap okumaktan ve film izlemekten hoşlanıyorum.