Katalog

Bitkisel hayattaki hastalarla ilk kez iletişim kuruldu İngiliz ve Belçikalı bilim adamları bilgisayarlı görüntüleme yönteminden yararlanarak, bitkisel hayattaki hastaların bir kısmı ile ilk kez iletişim kurabildi. Oysa daha önce bitkisel hayattaki hastaların bilinçleri tamamen kapalı olduğu için çevre ile bağlantıları olmadığı düşünülüyordu. 54 hasta üzerinde sürdürülen çalışmada, 5 hastanın beyin faaliyetlerini bilinçli bir şekilde yönlendirebildiği görüldü. Bu çalışma, bitkisel hayattaki veya minimal bilinç düzeyine sahip olduğu düşünülen hastaların bir kısmında, algılama ve kavrama gibi beyin faaliyetlerinin devam ettiğini ortaya koydu. Reyhan Oksay ile VS tanısı konmuş bir kadın hastanın beyinde farklı bölgeleri faal hale getiren iki komuta tepki verip vermediğini ölçtü. Ama beyin taraması yapıldığında ortaya çok şaşırtıcı bir tablo çıktı. Komutlara göre doğru beyin bölgelerinin doğru zamanda parlıyor olmasından yola çıkan araştırma ekibi, kadının kısıtlı da olsa bilincinin açık olduğuna karar verdiler (Science, DOI: 10.1126/science.1130197). Aradan geçen zaman içinde Owen ve Laureys’in ekipleri aynı deneyi İngiltere ve Belçika’daki 23 VS hastası üzerinde daha denedi. Bunlardan dördü olumlu yanıt verdi ve bunların bilinçlerinin bir ölçüde açık olduğu belirlendi. YARARLI DEĞİŞİMLERE (mutasyonlara) DÖRT ÖRNEK Değişinimler (mutasyonlar), canlılardaki çeşitliliğin ana kaynağıdır. Bir gendeki değişinim, canlının bulunduğu ortamda yaşama ve çoğalma şansını arttırıyorsa sonraki nesillerde daha çok canlıya geçerek o genin topluluktaki sayısını arttırır. Bulunduğu canlının çoğalma şansını azaltan değişinimler ise daha az canlıya geçtikleri için ayıklanırlar. Yararlı değişinimlerin birikmesi, zararlı olanların ayıklanması sayesinde, bulundukları ortama daha iyi ayak uydurmuş canlılar gelişir. Dr. Çağrı Yalgın, RIKEN Beyin Bilimleri Kurumu, Japonya, Eposta: [email protected] SORUNLAR VE SONUÇLAR Cambridge ve Liege üniversitelerinde denenen beyin tarama yöntemi de kusursuz değil. Beyin taramaları bilinç düzeyi hakkında bilgi vermekle birlikte her şeyi söylemiyor. Owen, “Hastaların yalnızca evet/hayır ile yanıt verebilmeleri, karmaşık kararlar verebilecekleri anlamına gelmez. Dolayısıyla MRI tekniği yaygınlaşmadan önce etik ve yasal çerçevede köklü düzenlemelerin yapılması gerekiyor” diyor. Bir diğer sorun da, VS hastalarının yalnızca spesifik sorulara yanıt verebiliyor olması, kendi kendilerine yeni bir tartışma konusu başlatmakta yetersiz kalması. Ayrıca bu hastalarla iletişimi daha sık kurabilmek için daha küçük, daha portatif tarayıcılara gereksinim duyuluyor. Halihazırda MRI tarayıcıları çok pahalı ve sonuçları analiz etmek çok uzun zaman alıyor. Bu arada MRI ile beyin faaliyetlerini tarama yönteminin yararları hakkında Owen şunları söylüyor: “Hastaya ağrısı olup olmadığını ve verdiğimiz ilaçların fayda sağlayıp sağlamadığını sorabiliriz. Bu yöntem çok az sayıda hastada yarar sağlamakla birlikte, bu kişilerin kısıtlı da olsa kendi kendini yönetme şansına kavuşması çok önemli bir adımdır. Şu anda bu bir ölüm/kalım meselesi değil, ancak yaşam kalitesinde büyük fark yaratabilir.” Kaynak: http://content.nejm.org/cgi/content/abstract/NEJMoa0905370v1 New Scientist, 6 Şubat 2010 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20130250?dop t=Abstract http://www.mrc.ac.uk/Newspublications/News/M RC006614 Şekil 1. Hoekstra ve ekibi, aynı türden ama farklı renk tüy taşıyan farelerdeki yararlı değişinimi tanımladı. Bu fotoğrafta fareler doğadakine zıt zemin üzerinde görülüyor. (Fotoğraf: Emily Key) EVET/HAYIR’LI İLETİŞİM Bilim insanları bu kişilerle basit de olsa bir iletişimin kurulup kurulmayacağını anlamak için trafik kazası sonucu bitkisel hayata geçmiş 29 yaşındaki bir hastayı seçti. Babasının adının Thomas mı yoksa Alexander mı olduğunu sordu. Hastanın doğru yanıtları (evet/hayır) doğru zamanda verip vermediğine bakıldı (The New England Journal of Medicine, DOI: 10.1056/nejmoaO9O537O). Daha sonra kontrol amaçlı sağlıklı deneklere aynı sorular sorulduğu zaman beyinlerindeki benzer bölgelerin ışıldadığı görüldü. Owen: “Deneğin tamamen bilinçli olduğu konusunda neredeyse hiç şüphemiz kalmadı. Hasta komutları anlıyordu, konuşmaları algılıyordu ve komutların içinde geçen terimleri hatırlıyordu. Bu da bilişsel yeteneklerinin pek çoğunun bozulmamış olduğu anlamına geliyordu.” D B ilinci kapalı gibi görünen hastaların artık sesini duyabileceğiz. Bilim insanları ilk kez bitkisel hayat tanısı konulan hastalar ile iletişim kurabildi. Bu hastaların bilinç düzeyini sorgulamak için düzenlenen bir çalışmada, beyinlerinin spesifik sorulara tepki verip vermediği anlamak için fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (MRI) teknolojisinden yararlanıldı. Daha sonra biraz daha geliştirilen bu teknik ile hastaların bazı sorulara evet/hayır şeklinde yanıt vermesi istendi. İngiltere‘deki Cambridge, Belçika’daki Liege üniversitelerinde ilgili merkezlerde 54 hasta üzerinde yürütülen bu çalışmada 5 hastanın beyin faaliyetlerini istekleri doğrultusunda değiştirebildikleri izlendi. Bu hastaların üçüne bir miktar uyanıklık belirtileri gösterirken, diğer ikisinde klinik testlerde istemli davranışlar saptanmadı. Bir hasta bu teknikten yararlanarak MRI taraması sırasında özel sorulara evet/hayır yanıtı verdi. Bu sonuçlar, bitkisel hayattaki veya minimal bilinç durumundaki hastaların küçük bir kısmının bazı uyanıklık ve farkındalık belirtileri gösterdiğini ortaya koyuyor. Cambridge Üniversitesi’nden Adrian Owen, “Bitkisel hayattaki hastalar artık kaderleriyle ilgili konularda fikir yürütebilecek” diyor. Owen’in 2006 yılında daha önce yayımlanan bir deneyinde, bitkisel hayatta (Vegetative StateVS) olduğu tanısı konmuş bir kadın hastaya kendisini iki farklı işten birini yapıyormuş gibi hayal etmesini istediler. Beyin faaliyetlerinden, kadının komutu anladığı ve dolayısıyla uyanık olduğu anlaşılmıştı. Owen şimdi bu eski çalışmayı bir adım daha ileri götürerek VS tanısı konmuş bir erkek hastaya, spesifik sorulara “Evet/Hayır” yanıtı vermesini istedi. Liege Üniversitesi’nden nörolog Steven Laurey bu çalışmanın önemini şöyle belirtiyor: “Biz yalnızca bu insanların uyanık olduklarını göstermiyoruz, bunlara seçenek sunuyoruz ve iletişim kurma şansı veriyoruz.” şim kurabilir: VS ile minimal bilinç düzeyi arasındaki farkı anlamak için doktorlar, hasta yatağında yatarken davranışlarını bir test yardımıyla değerlendirir. Bu klinik testler Ne var ki kusursuz değil ve hareket etme yeteneğini kaybetmiş ama uyanık olan hastalarda yanlış tanıya yol açabilir. Bilim insanları daha kesin sonuçlar alabilmek için beyin görüntüleme teknolojisinden yararlanarak bilinç düzeyini test etme yollarını arıyor. Owen ve ekibi orijinal deneyde, fonksiyonel MRI “BİTKİSEL HAYATTAKİ HASTALARIN İYİLEŞME ŞANSI VAR!” Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi Anestezi ve Reanimasyon Anabilim Dalı Başkanı Profesör Dr. Fevzi Yılmaz Göğüş, bitkisel hayattaki hastaların ülkemizde bakım koşulları, hayata dönüş şansları ve bilinç düzeyleri ile ilgili sorularımızı yanıtladı: Bitkisel hayatın tıbbi tanımı nedir? Bitkisel hayattaki bir hastanın iyileşme şansı var mıdır? Bitkisel hayat; solunum ve dolaşım fonksiyonlarını yöneten beyin bölümlerinden beyin sapının, fonksiyonlarını sürdürebilecek oranda az hasar görmesi ya da tamamen sağlam olması ile karakterli klinik bir tablodur. Hastanın kortikal, yani istemli yönetilen fonksiyonlarında ağır hasar vardır. Gözleri kendiliğinden açıktır, yardımsız soluyabilirler. Kol, bacak veya gövdelerinde ani hareketler görülebilir, ağlayabilir, gülebilirler fakat bunlar çevresel uyaranlardan tamamen bağımsız, nedensiz ve amaçsız davranış ve ifadelerdir. Korteks altı beyin bölümleri tarafından yönetilirler. Bitkisel hayattaki bir hastanın kısmen ya da tamamen iyileşme şansı var. Beyin ölümü ile bitkisel hayat arasındaki en önemli fark nedir? Her iki gruptaki hastalarda da bilinç yok, fakat beyin ölümü olan hastalarda yüz ifadesizdir, bitkisel hayattaki hastalarda ise istemsiz ve nedensiz gülme ve ağlama ifadeleri görülebilir. Beyin ölümü olan hastalarda kol ve bacaklarda istemsiz kasılma, seğirme şeklinde sınırlı hareketler izlenirken, bitkisel hayattaki hastalarda yine nedensiz ve istemsiz daha çeşitli ve büyük ölçekli hareketler görülebilir. Beyin ölümü olan hastalar mekanik solunum aygıtı desteği olmadan soluyamaz bitkisel hayattakiler yardımsız soluyabilir. En önemli fark ise beyin ölümü hastaları organ vericisi olabilir, fakat bitkisel hayattakilerin organları alınamaz. Geleneksel tanımı ile ölüm nedir? Ölüm tanımı tıp biliminin gelişmesi ile değişebilir mi? Ölüm, tüm yaşamsal işlevlerin geri dönüşümsüz olarak sonlanma halidir. Koma, beyin ölümü ve bitkisel hayat belki ama ölüm tanımı tıp biliminin gelişmesi ile değişmeyecektir. Bitkisel hayattaki insanların bilinçlerinin bir düzeye kadar açık olduğunun bilinmesi ne işe yarayacak? Bitkisel hayattaki bir hastanın bilincinin bir dereceye kadar açık olduğunun bilinmesi, durumunun geleceği açısından umut verici bir gelişme olarak yorumlanabilir. Ayrıca hastanın çevresinde konuşulanları anlıyor olduğunun bilinmesi ya da uygulanan ağrılı izlem ya da tedavi yöntemleri nedeni ile ağrı hissettiğinin bilinmesi, başta doktorlar ve yakınları olmak üzere çevresindekilerin konuşma ve davranışlarına yön verecektir. Bilinçlerinin tümüyle kapalı olmadığı anlaşılan bitkisel hayattaki hastalar acaba kendi gelecekleri hakkında karar verebilecek durumda mı? Bu sorununu yanıtının bugünkü bilgilerimiz çerçevesinde verilebileceğini sanmıyorum. Bilincin hangi düzeyde açık olduğunun bilinmesi halen hasta ile sözel ilişki kurularak ve zaman, yer ve kişisel farkındalığının saptanması ile yapılabilmekte. Beyin fonksiyonlarının tam olarak bilinmediği günümüzde herhangi bir tetkik ile hastanın geleceği hakkında karar verebilecek düzeyde bilinçli olduğu söylenemez kanısındayım. Ağrı duyduğu, işittiği, gördüğü gibi beyinde fonksiyonel değişikliklere neden olabilecek işlevleri belki saptanabilir, ama geleceği ile ilgili belirlemeler yapabilmek gibi duygusal kararları alabilecek kadar bilinçli olduğunun saptanabileceğini sanmıyorum. Beyin ölümü tanısı kuşkuları tam olarak giderecek kadar kesin konulabiliyor mu? Beyin ölümü tanısı, günümüz muayene yöntemleri ve elektroensefalografi ya da dopler gibi teknik olanaklar ile kuşkuya yer bırakmayacak şekilde konulabilmektedir. Yıl eğişinim denince akla önce zararlı etkiler gelse de birçok yararlı değişinim vardır ve oluşmaktadır. Bu yazıda, bilim adamlarınca incelenmiş yararlı değişinim örneklerinden dördünü aktarıyorum. UZUN VADELİ EVRİM DENEYİ, Sitrik asit tüketmeye başlayan bakteriler: Yararlı değişinimlere ilk örneğimiz, Prof. Richard Lenski’nin, laboratuvarda gözlenmiş bir değişinimi tarif eden “uzun vadeli evrim deneyi”: Bu deneyde, özetle, başlangıçta ortamdaki sitrik asiti enerji kaynağı olarak kullanamayan bakteriler, hiçbir müdahale altında kalmadan, kendiliğinden değişinim geçirerek bu maddeden istifade edebilir hale geldi [1]. Bu deney 1988 yılında, 12 özdeş Escherischia coli (koli basili) ekiniyle başlatıldı, yani bakteri deney boyunca bir deney tüpünün içinde, kendisine uygun bir ortamda yetiştirildi. Her gün (yani 67 nesilde bir), eldeki bakterilerin yüzde onu yeni bir tüpe aktarılırken, geri kalan yüzde doksanı çöpe atıldı. Yalnız her 500 nesilde bir, normalde çöpe gidecek bu yüzde doksanlık kısım derin dondurucuya kondu. Bakterileri donuk şekilde saklamak, gerektiğinde çözüp üzerinde tahlil yapmak mümkün olduğundan, bakterilerin zaman içinde bir arşivi tutulmuş oldu. Deney boyunca bu bakteriler, içinde az miktarda glukoz ve bol miktarda sitrik asit bulunan sıvı ortamda yetiştirildiler, ancak sitrik asiti kullanma imkânları olmadığından yalnızca glukozla idare ettiler. Ne var ki, 33.127 nesil sonra tüplerin birindeki bakterilerin birden bire sitrik asiti kullanmaya başladıkları fark edildi. Bunun üzerine araştırmacılar donuk bakteri arşivlerini açıp önceki nesillerden bakterileri inceleyince gördüler ki sitrik asiti kullanabilen bakteriler yaklaşık 31.500’üncü nesilde ortaya çıkmış, ve sayıları biraz dalgalanıp 33.127’inci nesilde patlamış. Bu dalgalanmaları, bu bakterilerde tek bir değişinimin değil, birden çok değişinimin bu yeni beceriyi sağladığına yoruyorlar. Bakterilerin yaşadığı fiziki şartlar deney boyunca sabit olduğundan ve bu bakterilere yatay gen aktarımını engellemek için hareketli genlerden arındırılmış ortamlar kullanıldığından, bu sitrik asit kullanma becerisinin kendiliğinden meydana gelen değişinimlere bağlı olduğundan eminler. Lenski ve meslektaşları şimdi bu sitrik asiti kullanma becerisinin tam olarak hangi genlerdeki değişinimlere bağlı olduğunu ve bu genlerin hangi hücresel düzenekler yoluyla yarar sağladığını araştırıyorlar. karşı dirençlerinin bir nokta değişinimine bağlandığını görüyoruz [3]. Bu zehir, asetilkolinesteraz adlı enzimi hedef alır, ona bağlanır ve onu görevini yerine getirmekten alıkoyar. Asetilkolinesteraz enziminin bu sinekteki karşılığı E3 üzerinde çalışan araştırmacılar, bu enzimden sorumlu olan geni incelediklerinde beş ayrı nokta değişinimi saptadılar. Bunlardan hangisinin veya hangilerinin bu dirençten sorumlu olduğunu araştırırken, ipucu, aynı direnci gösteren başka bir sinek türünden (Torpedo californica) geldi: Bu sinekler aynı direnci, bu beş değişinimden yalnızca biri ile elde etmişlerdi. Ayrıca, ancak bu değişinimle etkilenen amino asit, enzimin işlevini değiştirebilecek bir noktada yer alıyordu. Bunun üzerine araştırmacılar bu değişinimlerle meydana gelen enzimlerden hangisinin organofosfatları parçalayabileceğini incelediler ve öngördükleri sonucu elde ettiler: Enzimin 137’nci amino asiti glisinden aspartik asite dönüşmüş, bu da GGT diziliminin GAT’ye dönüşmesiyle olmuştu [4]. Ve bu değişinim bu enzime kendini etkisizleştiren zehiri parçalama özelliği kazandırmıştı. Yani tek bir bazın değişimi bu sinekleri ölümden kurtarmıştı. İNSANLARDA SITMA DİRENCİ: Dördüncü ve son örneğimiz, insanlarda Akdeniz Sağlıklı Sağlıklı kansızlığı (talasemi, AK) geninin taşıyıcılarında görülü taşıyıcı baba taşıyıcı anne sıtmaya yor. Bir kromozomda belirli bir genin iki kopyası (alel) sıtmaya dirençli dirençli bulunur, Akdeniz kansızlığı hastalığı, ilgili genin her iki aleli de değişinik olursa meydana gelir. Bu kişilerde alyuvarlardaki hemoglobin molekülü görevini yerine getiremez. Bir değişinik, bir normal alel taşıyan bireyler ise AK’ye yakalanmadıkları gibi, sıtma hastalığına karşı başka insanlarda görülmeyen bir direnç kazanırlar (Şekil 2). Peki bu direnç nasıl oluşur? Bazı uzmanlar, AK geniSağlıklı taşıyıcı Hasta ni taşıyan bireylerde sıtma mikrobunun ya daha az çoğal Sağlıklı sıtmaya dirençli 4/1 ihtimal ma fırsatı bulduğunu ya da içinde yuvalandıkları arızalı 4/1 ihtimal 4/2 ihtimal alyuvarların dalakta parçalanmasıyla öldürüldüklerini Şekil 2. Akdeniz kansızlığı geninin iki düşünüyorlar. Bunun nasıl olduğuna henüz kesin bir açık kopyasını taşıyan bireyler (kırmızı) bu lama getirilmemiş olsa bile, bu değişinimin yararlı et hastalığa yakalanırken, tek kopyasını taşıyan bireyler (mor) Akdeniz kankisi ortada: Sıtmanın çok görüldüğü bölgelerdeki AK o sızlığına yakalanmadan sıtma hastalığına karşı direnç kazanırlar. ranının, sıtmanın görülmediği bölgelere göre yüksek (Wikipedia’dan Türkçeleştirildi.) olduğu biliniyor. Belli ki sıtmaya yakalanmaktan koruyan bir gen, belirli şartlarda zararlı olmasına rağmen, sıtma karşısında yarar sağladığı için o canlıda barınabiliyor [5]. Dolayısıyla belirli şartlar altında zararlı olan bir değişinim, başka şartlar altında yararlı olabilir. BULUNDUKLARI ZEMİNİN RENGİNE UYUM SAĞLAYAN FARELER: İkinci örneğimizdeki araştırma, ABD’deki bir kumulda ve etrafında ALACAKARANLIK KUŞAĞI CBT 1196/8 19 Şubat 2010 Türkiye’de bitkisel hayattaki hasta sayısı tahminen ne kadar? Bu kişiler ne kadar yaşayabiliyorlar? Türkiye’de bitkisel hayattaki hasta sayısı ve ne kadar yaşatılabildikleri hakkında bir istatistik sanırım yok. 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Yazının devamı arka sayfada ZEHİRE DİRENÇ KAZANAN SİNEKLER: Üçüncü örneğimizdeki çalışmada ise Lucilia cuprina türü sineklerin zehire [1] Blount vd, 2008. PNAS 105:7899. [2] Linnen vd, 2009. Science 325:1095. [3] Newcomb vd, 1997. PNAS 94:7864. [4] Değişinimlerin moleküler temellerinin ve etkilerinin açıklaması ve genişletilmiş kaynakça için da fosfatşeker omurga ve buna bağlı bazlar bilimguncesi.org sitesini ziyaret ediniz. Bu sitede yorumlarınızı da bırakabilirsiniz. (A, T, G, C) bulunur. (2) Bu yapıda meydana gelen bir “nokta değişinimi” gösteriliyor. [5] Stiehm, 2006. Pediatrics 117:184 [6] Eleştirileri için Dr. Bilal Kerman’a ve Şekil 1 için Dr. Catherine Linnen’e teşekkür ederim. (Wikipedia’dan Türkçeleştirildi.) CBT 1196/9 19 Şubat 2010 Bir insan VS durumunda ise, desteksiz soluk alabilir, refleksleri bozulmamıştır ama bilinci tümüyle kapalıymış gibi görünür. Ancak bu son deneyler bitkisel hayattaymış görüntüsü veren bazı hastaların aslında minimal olarak bilinçli olabileceğini gösteriyor. Bilinci minimal ölçüde açık olan bu insanlar bir nevi “alacakaranlık” kuşağındadır. Bu konumdaki insanlar acı duyabilir, duygulanabilir ve kısıtlı da olsa ileti Beyin ölümü Organları alınan bildirimi hasta sayısı 148 37 163 105 220 136 229 153 270 143 ? 223 ki toprak bölgede yaşayan fareler (Peromyscus maniculatus) üzerinde yapıldı [2]. Bu farelerden, açık renkli kumul üzerinde yaşayanların açık renkli tüylere, koyu renkli topraklarda yaşayanların ise koyu renkli tüylere sahip olduğunu (Şekil 1) gören Dr. Hopi Hoekstra ve meslektaşları, bu durumun farelerin yırtıcı kuşlardan gizlenmelerini sağladığını ve dolayısıyla bu uyumun yararlı bir değişinimin ürünü olduğunu öngördüler. Bunu sınamak için bu farelerin kalıtım bilgisini incelediklerinde, bu uyumdan tek bir gendeki (Agouti) değişinimin sorumlu olduğunu buldular. Yaptıkları topluluk kalıtımı hesaplamaları bu değişinimin bundan 4000 yıl önce meydana geldiğini gösterdiği için ve yerbilimsel çalışmalar bu coğrafi bölgenin 800010.000 yıl önce oluştuğunu gösterdiği için bu değişinimin farelerin buraya göç etmesinden sonra meydana geldiği sonucuna vardılar. Hoekstra ve ekibi bu değişinimin etki şeklini de açıklığa kavuşturdu: Değişinim, genin protein kodlayan kısmında değil, o proteinden ne kadar üretileceğini belirleyen kısmında meydana gelmişti. Yani fare aslında tamamen aynı proteinleri üretiyor ama daha fazla ürettiği için koyu renkli pigment (tüylere rengini veren madde) azalıyor ve tüyler daha açık renkli oluyor. Hoekstra’nın öğrencileri şimdi bu değişimlerin DNA’nın tam olarak neresinde meydana geldiğini bulmaya çalışıyor. Şekil 3. (1) DNA’nın çift sarmal yapısı. Bu yapı SONUÇ: Yararlı değişimler doğada mevcuttur. Bunun için elimizde hem kontrollü laboratuvar deneylerinden, hem doğadaki hayvanların kalıtımsal incelemesinden, hem de insanlara ait klinik verilerden gelen deliller var. Değişinimlerin etkisiz olabileceğini, bir değişinimin bir canlıya etkisinin, öncelikle proteinleri nasıl değiştirdiğine, hangi proteinleri değiştirdiğine ve çevresel şartlara bağlı olduğunu da biliyoruz [4]. Bu değişkenlere göre canlının çevreye uyumunu arttıran değişinimler, kendileri de dahil olmak üzere o canlının genlerinin yayılmasını sağlarlar. Nesiller boyunca bu şekilde biriken yararlı değişinimler, çevrelerine daha uyumlu canlıların evrimini sağlamıştır ve sağlamaktadır. Notlar ve kaynaklar