Beyindeki Şeker Hakkındaki Şaşırtıcı Keşif Alzheimer'la Mücadelede Yardımcı Olabilir!

Beyindeki Gizli Şekerin Alzheimer’la Mücadeledeki Gücü

Alzheimer hastalığında, beyin hücreleri içinde biriken tau proteini yığını (tauopati) sinir hücrelerine zarar veriyor. Fakat bilim insanları artık tau ile birlikte başka bir unsurun da rol oynadığını keşfetti: glikojen, yani beyindeki gizli şeker depoları. Glikojen, genellikle karaciğer ve kaslarda enerji stoğu olarak bilinir. Beyinde, özellikle astroglia gibi destek hücrelerinde çok az miktarda bulunur; ancak yeni bulgular, bu ‘az’ miktarın bile nörodejenerasyonda önemli etkisi olabileceğini gösteriyor (kaynak >> Surprise Discovery About Sugar in The Brain Could Help Fight Alzheimer's : ScienceAlert).

Beyinde depolanan glikoz, yani glikojen, aslında düşünülenden çok daha önemli olabilir. Bilim insanları, glikojenin yalnızca bir enerji yedeği değil, aynı zamanda Alzheimer gibi hastalıkların gelişiminde etkili olabileceğini ortaya koydu.

Alzheimer, nöronların içinde zararlı tau proteinlerinin birikmesiyle tanınan bir hastalık türü. Ancak bu birikimin hastalığa neden mi olduğu, yoksa yalnızca bir sonucu mu olduğu uzun zamandır tartışılıyor. Yapılan yeni bir çalışma, tau proteinleriyle glikojen arasındaki etkileşimi inceleyerek bu konuda önemli ipuçları sunuyor.

ABD'deki Buck Yaşlanma Araştırmaları Enstitüsü tarafından yürütülen bu araştırma, glikojenin beyindeki işlevlerine dair yeni bilgiler ortaya çıkardı. Şimdiye kadar glikojen, genellikle karaciğer ve kaslarda enerji depolamakla görevli bir madde olarak bilinirdi. Ancak araştırmayı yöneten moleküler biyolog Pankaj Kapahi, bu yeni bulguların bu klasik görüşü değiştirdiğini söylüyor:

> “Glikojen sadece beyinde birikip durmuyor; aynı zamanda hastalığın oluşmasında da rol oynuyor.”

Araştırma ekibi, hem **meyve sinekleri** üzerinde oluşturdukları Alzheimer benzeri modellerde hem de Alzheimer hastalarının beyin hücrelerinde, anormal derecede yüksek glikojen seviyeleri tespit etti.

İncelemeler, tau proteinlerinin beyindeki glikojenin normal şekilde parçalanmasını engellediğini ve böylece hem tau'nun hem de glikojenin zararlı düzeyde birikmesine neden olduğunu gösterdi. Bu durum aynı zamanda, sinir hücrelerini koruyan savunma sistemlerinin de zayıflamasına yol açıyordu.

Burada önemli rol oynayan unsur, glikojeni enerjiye çeviren enzim olan glikojen fosforilaz (GlyP). Araştırmacılar, GlyP enziminin üretimini artırdıklarında glikojen tekrar normal şekilde kullanılmaya başladı ve hücreler kendilerini daha iyi koruyabildi.

Buck Enstitüsü’nden biyolog Sudipta Bar, bu durumu şöyle özetliyor:

> “GlyP’yi artırdığımızda, beyin hücreleri zararlı maddeleri daha etkili bir şekilde temizliyor. Bu sayede hücre hasarı azalıyor ve hatta hastalık modeli sinekler daha uzun yaşıyor.”

Araştırmacılar ayrıca, beyin sağlığıyla ilişkili olduğu bilinen düşük proteinli diyetin (diyet kısıtlaması) bu mekanizmaya etkisini de inceledi. Sonuçlar şaşırtıcıydı: Alzheimer modeli sinekler bu diyetle daha uzun yaşadı ve beyin hasarları azaldı. Bu da, düşük proteinli diyetin GlyP enzimini artırarak koruyucu etki oluşturduğunu gösteriyor.

Bu bulgular, Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıklarda glikojen ve tau proteinlerinin birlikte hedef alınabileceğini düşündürüyor. Ekip, bu diyetsel etkinin kimyasal yollarla da taklit edilebilmesi için 8‑Br‑cAMP adlı moleküle** dayalı bir ilaç geliştirdi.

İlginç bir şekilde, bu mekanizma, diyabet ve obezite tedavisinde kullanılan bazı ilaçlarla da ilişkilendirilebilir. Örneğin, Ozempic gibi GLP‑1 reseptör agonistleri, glikojen metabolizmasına etki ederek beyin hücrelerinde koruyucu bir rol oynayabilir. Araştırmacılar, bu ilaçların Alzheimer gibi hastalıklara karşı da fayda sağlayabileceğini öne sürüyor.

Dr. Kapahi, araştırmalarının gelecekteki tedaviler için ne anlama gelebileceğini şöyle açıklıyor:

> “Nöronların şekeri nasıl yönettiğini anlamak, yaşlanmaya bağlı beyin hastalıklarını önlemek için yeni bir yol açabilir.”

> “Yaşlanan bir toplum olarak, beynin bu ‘gizli şeker kodunu’ çözmemiz, demansla mücadelede çok değerli araçlara ulaşmamızı sağlayabilir.”

Bu önemli çalışma, saygın bilimsel dergi Nature Metabolism'de yayımlandı (çalışma linki >> Neuronal glycogen breakdown mitigates tauopathy via pentose-phosphate-pathway-mediated oxidative stress reduction | Nature Metabolism). 

🧠 Beyindeki Glikojen Neden Önemli?

Araştırmanın merkezinde Buck Enstitüsü (Buck Institute for Research on Aging) var. Bilim insanları meyve sinekleri (Drosophila) üzerindeki tauopati modelleri ile Alzheimer’lı insan beyin hücrelerini incelediler. Tau biriktiğinde, glikojenin normal parçalanma ve enerjiye dönüşme mekanizması bozuluyor. Bunun sonucunda hem tau hem glikojen birikerek beyin hücresini yıpratıyor .

Bu birikim, beyin hücrelerinin reaktif oksijen türleri (ROS) ile mücadele yeteneğini azaltıyor; zira glikojenin parçalanması sonucu açığa çıkan enerji, antioksidan sistemin çalışması için hayati. Yeterince glikojen kullanılamazsa, hücre savunması da zayıflıyor .

🔬 Glycogen Phosphorylase (GlyP): Faydalı Bir Enzim

Glikojeni yıkıp enerjiye dönüştüren enzim glycogen phosphorylase (GlyP). Bilim insanları bu enzimin üretimini meyve sineklerinde artırdıklarında:

• Glikojen yeniden kullanıldı
• Hücre içi oksidatif stres azaldı
• Hücre sağlığı korundu
• Model sineklerin ömrü uzadı 

🔁 Diyet Kısıtlaması (DR) ve İlaçlarla GlyP Aktivasyonu

Meyve sinekleri düşük proteinli (DR) diyete alındığında GlyP aktivitesi doğal olarak yükseldi. Bunun da tau birikimini yavaşlattığı ve ömrü uzattığı gözlemlendi 

Ayrıca bilim insanları, bu etkileri gösteren bir molekül keşfetti: 8‑Br‑cAMP. Bu ilaç da DR’ye benzer şekilde GlyP’i aktif hale getirerek olumlu sonuçlar verdi 

💡 GLP‑1 Agonistleri ile Bağlantı?

Glikojen yolaklarından yararlanan stratejiler arasında GLP‑1 reseptör agonistleri (örneğin Ozempic) de yer alıyor. Zaten diyabet ve kilo kontrolü için kullanılan bu ilaçlar, beyin glikojen metabolizmasını etkileyerek Alzheimer’a karşı koruyucu olabilir .

🧬 İnsan Hücrelerinde de Kanıt Var

Meyve sinekler üzerindeki olumlu sonuçlar, Alzheimer ve frontotemporal demans (FTD) hastalarından elde edilen insan kökenli sinir hücrelerinde de tekrarlandı. Bu da yöntemin evrenselliğini destekliyor .

🛠️ Moleküler Mekanizma: PPP Yolu ve NADPH

Glikojen parçalandığında açığa çıkan glikoz, pentozfosfat yolu (PPP) üzerinden NADPH ve glutathione gibi antioksidan maddelere dönüşürüyor. Bu sayede hücre, oksidatif strese karşı daha dirençli hale geliyor.

👨‍🔬 Bilimsel ve Klinik Önemi

• Evrensel koruma stratejisi: Tau ve glikojen birikimi sorunlarına ortak çözüm sağlıyor.
• Diyet müdahaleleri: Düşük protein, oruç-tipi diyetler Alzheimer semptomlarını hafifletebilir.
• İlaç geliştirme: GlyP aktivatörleri veya GLP‑1 agonistleri terapötik olarak kullanılabilir.

Bu keşif, beyindeki glikojen depolarının “pasif enerji yedeği” olmaktan çıktığını, aktif koruma ajanları olduğunu gösteriyor. Nöronların kendi antioksidan bakım mekanizmasını yeniden güçlendirmek, Alzheimer gibi yaşa bağlı hastalıklarla mücadelede yeni bir yol açıyor.

Klinik deneylerle bu yöntemleri insanlarda da test etmek. Mevcut GLP‑1 ilaçları ve potansiyel GlyP aktivatörlerini kullanarak insan çalışmalarına geçilebilir.

Sevgiyle kalın,

Murat Enöz