Ergenlik ve yetişkinlik arasında geçen huzursuz dönemde, beyin, gen ifadesinde ve epigenetik uyum sağlama süreçlerinde hassas şekilde düzenlenmiş değişimlere uğrar. Fakat ne yazık ki alkol bu biyolojik mimariye (olumsuz yönde) müdahale eder. Netice itibariyle, bazı hatalar gerçekleşir ve gen ifadesi ve uyarlanma (modifikasyon) süreci planlandığı haliyle gerçekleşmez ve kişiyi kaygı bozukluğu ve alkolizm gibi hayat boyu devam eden psikiyatrik sorunlara karşı savunmasız halde bırakır.
ABD’nin Chicago kentinde bulunan Illinois Üniversitesi’nden (UIC) bir araştırma ekibi, yakın dönemde sıçanlar üzerinde gözlemlenen bu değişimleri gen düzenleme tekniği (CRISPR) aracılığıyla tersine çevirebileceğini keşfetti. Eğer ulaştıkları sonuçlar insanlar üzerinde yapılacak çalışmalarda da tekrarlanırsa, gen düzenleme tekniği, ergenlik döneminde aşırı düzeyde içki içen yetişkinlerde görülen anksiyete/kaygı bozukluğu ve alkolizm sorunları için muhtemel bir tedavi imkânı sunabilir.
ALKOL BAĞIMLILIĞININ GENETİK KURBANLARI
Sinapslar, sinirlerin birleştiği kavşaklardır ve daha eski araştırmalara göre sinirsel faaliyetlerle düzenlen hücre iskeleti ile bağlantılı (Arc adlı) protein, sinaptik plastisite* ve organizasyonun temel düzenleyicisidir. Arc, beyinde gerçekleşen uyum süreçlerini süratli biçimde yerine getirmek için sinir ağında bulunan bağlantıları yönlendirir. Arc’nin neredeyse bir an içerisinde yerine getirilen işlevi, ‘sinaptik aktivite yanıt elemanı’ (kısaca SARE) adıyla bilinen kısa bir DNA kesiti tarafından hassas biçimde ayarlanır. DNA üzerinde “çoğaltıcı/güçlendirici bölge” olarak da bilinen SARE, ne kadar Arc proteininin üretileceğini denetler: Sonuçta ne kadar fazla protein üretilirse sinir ağı da o kadar hızlı uyum sağlar. Arc, SARE ile birlikte, bağımlılıkla bağlantılı davranışların yanı sıra üst seviye bilişsel ve duygusal süreçleri de düzenler.
UIC’ye bağlı Epigenetik Alkol Araştırmaları Merkezi Müdürü Subhash Pandey öncülüğündeki araştırma ekibi, 2019 yılında, SARE’nin ergenlik döneminde alkole maruz bırakılan sıçanlar ile maruz kalmayan sıçanlar arasında farklı işlediğini buldu. SARE’nin içerdiği DNA dizisi her iki sıçan grubunda da aynıydı; buna karşın, 3 boyutlu yapısının farklı olduğu keşfedildi. Alkole maruz kalan sıçanlarda, Arc düzenleyici kesiti, bir sakız topağının çevresine yapışan saçlar gibi yüzeyini saran epigenetik dönüşümlere maruz kalmıştı. Bu tür epigenetik bir dönüşüm çoğunlukla proteinlerin ifade edilmesini (dışavurumunu) önler; işte bu durum, Pandey ve ekibinin, alkole maruz kalan bir ergen beyninin yetişkinlik döneminde daha az sayıda Arc proteinine sahip olacağından şüphelenmesine sebep oldu. Sonuçta, şüphelerinde haklı çıktılar. Alkole maruz bırakılan sıçanların, hem alkol kullanımı hem de kaygı bozukluğu sorunlarında rol oynayan hayati öneme sahip bir beyin bölgesi olan ‘amigdala’ kısımlarında daha az Arc proteini bulunduğunu keşfettiler.
Pandey ve ekibi, epigenetik dönüşümlerin Arc proteininin azalmasına neden olduğunu ve bu durumun, psikiyatrik bozukluklar karşısında beyni savunmasız bıraktığını ortaya koydu. Eğer haklıysalar, bu genleri düzenlemek ve dönüşümü tersine çevirmek, ergenlik döneminde aşırı düzeyde içki tüketen kişilerde aşırı alkol kullanımı ve kaygı bozukluğu belirtilerini azaltabilir.
GEN DÜZENLEME VE SARE, KAYGI BOZUKLUĞU VE ALKOLİZMİ DÜZELTEBİLİR
Araştırmacılar, Arc ifadesinin geri kazanılmasının yetişkinlikte aşırı içki tüketimi ve kaygı bozukluğu semptomlarını düzeltip düzeltmeyeceğini anlamak amacıyla (insan yaşamında yaklaşık 10 ilâ 18 yaş aralığına karşılık gelen) ergenlik dönemindeki sıçanlara alkol enjekte ettiler. Bilim insanları, sıçanlar yetişkinlik dönemine ulaştığında, alkole maruz kalmayan sıçanlara göre Arc ifadesinin düştüğünü teyit ettiler. Ardından, CRISPR gen düzenleme tekniğini kullanan ekip, SARE’nin epigenetik dönüşümlerini tersine çevirdi ve alkole maruz bırakılan sıçanlardaki Arc düzeylerini gözden geçirdi. Gen düzenlemesinin sonrasında Arc ifadesinin normal seviyeye döndüğü görüldü.
Bunun ardından, araştırmacılar, hayvanların davranışlarının da normale dönüp dönmediğini anlamaya çalıştılar. Kaygı bozukluğu durumunu değerlendirmek amacıyla, bir labirente yerleştirilen sıçanların keşif faaliyetini değerlendirdiler. (Daha endişeli hayvanlar daha az keşfetme eğilimi gösterir.) Araştırmacılar, alkol tercihinin düzeyini ölçebilmek amacıyla musluk suyu, şekerli su ve alkol arasında bir seçim yapıldığında tüketilen alkol miktarını gözlemlediler. Ardından, kaygı ve alkol tüketimiyle bağlantılı göstergelerin tamamının büyük oranda düşük olduğunu ortaya çıkardılar.
Pandey, “Gençlik döneminde içki tüketiminin beyin üzerinde uzun vadeli ve büyük etkileri olabilir ve bu araştırmanın ortaya koyduğu sonuçlar, gen düzenleme işleminin bu etkilere karşı muhtemel bir panzehir olduğuna ilişkin deliller sunarak, istemeniz halinde beyin için bir tür fabrika ayarlarına dönüş imkânı sunuyor” diyor: “Ergenlikte alkol tüketimi ciddi bir halk sağlığı sorunu ve bu araştırma, sadece yüksek düzeyde alkole maruz kaldığında beyinde neler olup bittiğini anlamamızı sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda gelecekte kaygı bozukluğu ve alkolizme bağlı çok yönlü hastalıklara karşı etkili tedavi yöntemlerine kavuşacağımıza dair umut veriyor.”
*Plastisite, bir hücre ya da organın yapısal ya da fizyolojik değişimlere uğrama yeteneğidir.
