Üstteki görsel, hücrenin ve içindeki yolakların (pathway) bir modellemesi. Tek bir mikroskop görüntüsü ya da bir fotoğraf değil. Şekiller üzerinde farenizi hareket ettirdiğinizde ve tıkladığınızda vücudumuzdaki proteinlere ait bir veri tabanına da ulaşabilirsiniz. http://www.digizyme.com/cst_landscapes.html

8 adet yeğenim var, annemin de 8 adet torunu var. Bu 8 çocuk adamla buluşmalarımızın ardından annemle o günün bir muhasebesini yapar; yaşadıklarımıza bazen şaşırır, bazen güler, bazen hüzünlenir ve her birinin birbirinden ne kadar farklı olduğunu konuşuruz. Her birinin boyu, bosu, huyu, suyu, tası, tarağı şahsına münhasır; bunu her seferinde yeniden fark ederiz. Bu farkındalığımızı taçlandırdığımız bir cümlemiz var: “Herkes bir âlem.” Herkes bir ilginç, bir cins, bir gıcık; herkes bir farklı, bir özel, bir güzel, biricik, tek; herkes her şeyiyle bir âlem…

Bu başlık için (merak etmeyin, Bilim Teknik başlığını okuyorsunuz) konu belirlemeye çalıştığım günlerden bir gün aklıma yine “herkesin bir âlem” oluşu geldi. Bir insanı oluşturan ve kendine has kılan etkenlerden bahsedebilir miyim ki acaba dedim ama altından kalkamayacağıma karar verdim.  Düşündüm, düşündüm ve düşündüm. Nihayetinde, Herkes bir âlem ama aynı zamanda herkeste bir âlem.” dedim ve bir insan âlemi içinde gözümüze küçücük gelen tek 1şeyin yolculuğunu anlatmaya karar verdim. Çocuk adamlardan ikisiyle istişare edip kararlaştırdığımız o şeyin adı eritrosit, namıdiğer alyuvar ya da kırmızı kan hücresi.

Eritrositin (RBC) sırasıyla; klasik ışık mikroskopu, geçirimli elektron mikroskopu (TEM)ve taramalı elektron mikroskopunda (SEM) görünümü

Kan, en basit hâliyle, dokulara yaşamları için gerekli ögeleri taşıyan ve dokulardan atık maddeleri uzaklaştıran vücut sıvısı olarak tanımlanabilir. İçeriği çok çeşitli olmakla birlikte neredeyse yarısını kırmızı kan hücreleri (RBC-Red Blood Cell) oluşturmaktadır. Bu kırmızı kan hücreleri yani eritrositler, hücrelere metabolik işlevleri için gerekli olan oksijeni taşır, bu işler sonrasında oluşmuş bikarbonatı akciğere getirerek karbondioksit olarak dışarı atılmasını sağlar. Bu yazıda; tırnak uçlarımıza varıncaya kadar vücudumuzun her bir köşesini, yaşadığı süre boyunca belki milyon, belki milyarlarca defa dolaşan, gittiği yerlere kendinden izler bırakıp oralardan hatıralar taşıyan 1 eritrositin doğumundan ölümüne dek ~120 günlük ömrünü konuşmaya çalışacağız. (Dikkatinizi çekerim, biz yalnızca 1 tanesini yazmaya çalışacağız ancak bu arkadaşlardan, her birimizin yalnızca 1 mm³’lük kanında ~5 milyon adet var.)

Erişkin insanlarda her bir eritrosit ekseriyetle kaburgalar, omurlar ve leğen kemiğine ait kırmızı kemik iliğinde üretilir. Tahmin edebileceğimiz üzere, bu üretim için gerekli bazı maddeler vardır ve bu maddeler, yediklerimizin sindirilmesi yoluyla vücuda kazandırılarak kırmızı kan hücresi dâhil her bir hücrenin üretimi, fonksiyon görmesi için kullanılır. Eritrosit üretimi için gerekli maddeleri kabaca şu şekilde sıralayabiliriz:

  1. Karbonhidratlar
  2. Yağlar
  3. Proteinler
  4. Fe (Demir)
  5. B₁₂vitamini
  6. FolikAsit

Karbonhidratlar, yağlar ve proteinlerin yapı taşlarına dek parçalanması, sindirimi, emilimi ve hücrelerimizde gerekli yerlerde (membranlarda, hormon üretiminde, enzim üretiminde…)kullanılması için geçerli mekanizmalar oldukça karmaşık. Biz birazcık Fe, B₁₂ ve folata bakalım. Onları eritrosit üretimi için kemik iliğine taşıyalım.


Demir metabolizmasına dair bir şema
https://www.nature.com/articles/nm.3814

Yediğimiz besinlerle demir vücudumuza girer. Ağız, yemek borusu, mide derken bağırsağımızın ilk kısmı olan duodenuma gelir, bu süreçte elbette sindirilir ve emilime hazır hâle getirilir. Demir emilimi için özelleşmiş çeşitli mekanizmalarla demir, bağırsak lümeninden hücrenin (duodenal enterosit-bağırsak hücresi) içine alınır ve hücrenin öbür yüzünden kana verilir. Sindirilen her besin için olduğu gibi önce karaciğere, ardından alyuvar üretiminde kullanılmak üzere kemik iliğine gönderilir. Tüm bu aşamalar boyunca demir vücutta asla tek başına bırakılmaz, toksik etki göstermesin diye farklı yerlerde farklı tür taşıyıcı proteinler demire eşlik eder.

B₁₂ ve folik asit için genel itibarıyla buna benzer bir mekanizmanın geçerli olduğunu söyleyebiliriz. Bağırsak lümeninden bağırsak hücresinin içine, hücre içinden kana, ardından kemik iliğine.

Biz bu kadar kolaymışçasına yazarken unutmamamız gereken bir şey var: Tek bir demir atomunun vücutta ihtiyaç olan yeri bilebilmesi ve oraya gidebilmesi (Bu yazımızda demire ihtiyacı olan o yer kemik iliği. Ancak vücutta demir her hücrede bulunmalı ve enzimatik işlevler için kullanılmalıdır.) için tüm bu süreçler boyunca kullanılan her bir proteinin üretimi, her bir hücrenin seçici geçirgen membranının oluşumu, yalnızca kendine bağlanabilecek maddeler için özelleşmiş reseptörlerin uygun yere konumlanması… ayrı bir konu, ayrı bir âlem.  

Elimizde alyuvar üretimi için gerekli aminoasitler, lipitler, karbonhidratlar, demir, B₁₂ ve folik asit var. Kemik iliğine gidelim.

—            

Kemik iliğinde kök hücrenin
(hematopoetik stem cell-HSC) çeşitli kan hücrelerine farklılaşmasına dair bir şema

Kan hücrelerinin tümü, kemik iliğinde çok yönlü kök hücreden (pluripotent stem cell) üretilir. Peki bu kök hücre alyuvar mı olacak, akyuvar mı, ne tipe dönüşecek, bunu nereden biliyor?

Kök hücrelerin büyümesi, olgunlaşması ve hedef hücreye farklılaşmasından sorumlu büyüme/farklılaşma faktörleri vardır. Eritrosit için bu faktörlerden en önemlisi böbrekte üretilen eritropoietin (EPO) hormonudur.

Bir doku oksijensiz kaldığında âdeta “Benim, bana oksijen taşıyacak bir eritrosite ihtiyacım var!” dercesine feryat eder. İçinden geçen kanın oksijensizliğini (hipoksik) algılayan reseptörleriyle bu feryat böbreğe ulaşır ve hipoksiye yanıt olarak böbrekten EPO hormonu salgılanır. EPO, kemik iliğine gider ve neye farklılaşacağına karar verebilmek için bekleyen kök hücreye “Vücutta oksijene, yani oksijeni taşıyacak hemoglobine, yani hemoglobinin yuvası eritrosite ihtiyaç var. Sen eritrosit ol.” der. Böylece kemik iliğinde eritrositer diziyi oluşturacak kök hücre farklılaşması başlar ve devam eder.

Bu noktada bilmemiz gereken önemli birkaç nokta var. Bir eritrosit dolaşıma çıktığında yapacağı tek iş, vücudun O2ve CO2transportunu gerçekleştirmek ve bir de yaklaşık 120 gün yaşamasına yetecek enerjiyi üretmek olacaktır. Yani dolaşıma çıkmaya maharetli bir eritrosit;

  1. Tabiri caizse, içinde oksijene yeterli miktarda yer açmalıdır.

Bu yüzden kemik iliğinde kök hücreden eritrosite gidişte; aşama aşama çekirdek ve organeller yok olur, hücrenin içi hemoglobinle dolmaya başlar:

  • B₁₂ ve folikasitin etkisiyle hücrenin çekirdeği yoğunlaştırılır, olgunlaştırılır, küçültülür ve kemik iliği makrofajları tarafından hüpletilir: Olgun bir eritrosit çekirdeksizdir. Bu da demek oluyor ki bölünemez ve normal yapısını uzun süre devam ettiremez, tek işi; kendine biçilmiş görevi, kendine biçilmiş ömürde hakkıyla yerine getirmektir.
  • Mitokondri, hücrelerde O2’yi kullanarak ATP (enerji) üreten organeldir. Oysa eritrosit oksijeni başka hücrelere taşımakla yükümlüdür, kendisi için kullanmamalıdır. Bu yüzden, yaşamı için gerekli enerjiyi oksijeni harcamayacağı başka yollarla, sitoplazmasındaki enzimlerle,üretir.Aynı çekirdek gibi, eritrositin mitokondrisi de makrofajlarca hüpletilmiştir.
  • Oksijen molekülünü kendine bağlayıp bağrında taşıyacak ve doku doku gezdirip ihtiyacı olana dağıtacak molekül hemoglobindir. Kana kırmızı rengini de veren hemoglobin proteini, duodenal enterositlerden emilen demir ve aminoasitlerle oluşturulur. 1 eritrosit hücresinde yaklaşık 300 milyon adet Hb ve 1 hemoglobinde her biri 1 molekül O2 bağlayacak olan 4 adet Fe atomu vardır. Yani, 1 adet eritrosit milyonlarca molekül oksijeni taşıyabilecek kadar çok Hb içerir.
  1. Dokularda ve akciğerde gaz değişimini hızla sağlayabilmek için eritrositin yüzey alanı geniş olmalıdır. Bu yüzden alışık olduğumuz yuvarlağımsı hücre şeklinden farklı olarak; eritrosit, ortasına parmakla basılmış fellah köfte gibi bikonkav disk şeklindedir. Özel şeklinden dolayı ışık mikroskobunda ortası soluk yuvarlaklar şeklinde gözükür.
Çeşitli laboratuvar teknikleriyle hazırlanmış preperatlarda elektron mikroskopu ile eritrosit membran proteinlerinin görünümü
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780124170278000027
  1. 3. Vücudun her yerini, kendinden bile küçük damarlarına (kapiller) kadar dolaşacak ve damar dışına çıkmayacak olan eritrosit o dar yerlerde eğilebilmeli, bükülebilmeli ve sapasağlam bir zara sahip olmalı ki henüz gençken parçalanıp yok olmasın. İşte bunun için, eritrosit membranı birçok farklı glikoproteinle birlikte ankrin ve spektrini içerir, sapasağlam ve şekil değişikliklerine dayanıklıdır.   Bu ve bizim buraya yazamadığımız nice güzelliklerle donatılmış eritrosit, kemik iliğinden kana verilir. 120 günlük ömrünü kalp-akciğer-dokular arasında tüm hücrelerin yaşamı için gerekli olan gaz transferini yapmakla, yani en iyi bildiği ve yapması gereken işle geçirir. Dolaşır, dolaşır ve dolaşır. Ömrü yavaş yavaş azalır.
https://en.wikipedia.org/wiki/Red_blood_cell

Belki milyarıncı defa dalaktan geçmekte olan eritrosit, dalaktaki makrofajlarca her geçişinde sorulan “Sen yaşlandın mı, hasarlandın mı, hâlâ sağlam mısın?”sorusuna o gün hakkıyla, “Hayır yaşlanmadım, hâlâ sapasağlamım.” diyemez. Makrofaj (bir tür yutucu hücre) reseptörleriyle eritrositin yaşlanmış membranını algılar ve onu hüpletir. Peki bu; sahici, tastamam bir ölüm müdür, yoksa bir geri dönüşüm mü?

Makrofajın içinde eritrositin içi dışına çıkarılır. Aminoasitler ve demir yeniden kullanılmak üzere kemik iliğine gönderilir. Hemoglobin artıklarından bir kısım; safrada bulunan, idrara ve dışkıya rengini veren bilirubini oluşturur. 1 eritrositin 120 günlük ömrü burada nihayete ermiş olur.

~SON MU?~

Son değil ne yazık ki. Azıcık bir şey kaldı.

Yazıyı yazmaya başlamadan evvel fikrim; nükleotidden eritrosite, mikrodan makroya her şeyi yazmaktı, tek 1 hücrenin ömrünü derleyip toparlayıp anlatmak ne kadar zor olabilir ki diye düşünüyordum. Cahillik tam olarak buymuş, bir kez daha anladım.

İçlerimizde ve dışlarımızda; bizim bırakın yazmayı, anlamaya ömrümüzün yetmeyeceği; her bir ayrıntısıyla harikulade bir âlem olduğu gerçeği apaçık.

Bilimle, yani bilgiye ulaşmakta kullanılan tekniklerle, yapmaya çalıştığımızsa ancak o gerçeği yakınsama çabasından ibaret. Sonsuz ilmi anlamaya ömürler yetmemiş ve yetmeyecektir; her şeye rağmen insan, anlamak gayesinin peşini bırakmayacak bir yaratıktır, bırakmaması gerekir. Âlemlerinize iyi bakınız, el-Âlim’e emanet olunuz.

Bu yazı hazırlanırken neler oldu? (Bu yazı bilimsel bir makale değil, bu nedenle kaynak tiplerimi de bilimsel metoda uygun seçmedim. Youtube videolarından da yararlandım, ders notlarından da. Bu sebepten ötürü, kaynak kelimesini kullanmak istemedim.)

İki küçük not: Olumlu/olumsuz eleştirileriniz, söylemek/sormak istedikleriniz için bana ulaşmak konusunda rahat olmanızı ve yorumlarınızı okumayı isterim.

AYŞE RÜMEYSA ÖZDEN

Merhabalar, ben Ayşe Rümeysa. Bu küçük tanıtım yazısını yazmaya “çalışırken” fark ettim ki sanırım ben, hayatta hep “try to do” usulüyle iş yapıyorum. Kendimi Paydos ve Bi’ Mesele özelinde tanıtacak olursam şöyle derim: Okulunun hakkını vermeye “çalışan” bir tıbbiyeliyim. Mikro, makro ve elbette içinde yaşadığımız normo-âlemi seviyorum. Bunun gereği olarak bakmaya, görmeye, anlamaya ve gördüğümü/hissettiğimi anlatabilmek ümidiyle yazmaya “çalışıyorum”. Eskilerden gelen bir özellik olarak zaman zaman çizmeye “çalışıyorum”. Bunun haricinde 3 yıllık Paydos maceramız boyunca elimden ne iş gelirse oradaydım. Şimdi de Bi’ Meselenin “bilim” ve “çizim” başlıklarında, bu paragrafı okuyanlarla birlikte olmayı umuyorum. Selametle kalın.

Önerilen makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir