Katalog

FİZİK VE BİYOLOJİ Parasetamol Sanıldığı Kadar Düzen ile düzensizlik arasında bıçak sırtında Masum Değil! ZOR KOŞULLARLA BAŞ ETMENİN İDEAL YOLU: bir yaşam F Canlıların dünyasında gözlemlediğimiz başarılı sistemler, kritik noktaya çok yakın bir pozisyonda varlığını sürdürür; kısaca bıçağın sırtında gibidirler; düzen ve düzensizlik arasında gidip gelirler. Tuhaf görünmekle birlikte bu strateji, sayısız yararları da beraberinde getirir. Bu, özellikle karmaşık ve beklenmedik koşullarla baş etmeleri için organizmaya esneklik kazandırır. izikçilerin canlıların dünyasına el atması, biyologların çok da hoşlarına gitmez, çünkü nesnesi cansız varlıklar olan bir bilim dalının, canlılarla ilgili açıklamalarda bulunması gereksiz bir müdahale, hatta işgüzarlık olarak değerlendirilir. Ne var ki tüm bilim dallarının birbiriyle iç içe geçtiği modern dünyamızda, fizikçilerin karmaşık biyolojik davranışları fizik yasalarıyla açıklamaya çalışması, aslında biyologlara taze bir bakış açısı kazandırıyor ve açıklama getirmekte zorlandıkları bazı sorunlara çözüm sunuyor. Karmaşık biyolojik davranışların fizik yasalarıyla açıklanabileceği iddiasına en inandırıcı kanıtlar sinirbilim dalından elde ediliyor. Son 10 yıldır beyindeki nöronların varlığını sürdürmeleri için kritik konumu tercih ettikleri yolundaki ipuçları, kuşkuya yer bırakmayacak kadar sağlam. Nöronlar bir Beyindeki nöronlar kritik nokta ko.tarafta uyarıya cevap vermeye numunda çakışır. hazır ve istikrarlı bir konumda iken, diğer tarafta kontrolsüz bir şekilde nöbetlere yol açacak şiddette yaylım ateşine başlayabilir. Sinirbilimcilere göre bu iki konum arasında kurulan denge, beyin fonksiyonlarının temel özelliklerini açıklıyor. Benzer davranışlar kuş ve böcek sürülerinde, hatta hücre içlerinde görülür. Varlığını ancak kritik konumda sürdürKarınca sürülerinde karmaşık bir davme halinin canlıların uyum ranış şekli görülür. kabiliyetlerini arttırdığını söyleyen Ithaca’daki Cornell Üniversitesi’nden fizikçi Jim Sethna, “Kritik noktada her şey delirmiş gibidir. Dolayısıyla canlı daha duyarlı davranışlar sergiler. Bu durum canlıların çok fonksiyonlu bir düğmeye sahip olması gibidir. Bu düğmeyi çevirerek, genomlarını yeniden şekillendirmeye gerek kalmadan herhangi bir değişikliğe anında uyum sağlayabilirler” diyor. dizi doğa olayının altında “kendi kendine oluşan kritik bir durum”un yattığını öne sürünce, doğal yaşamdaki pek çok sürecin de benzer bir kritik durumda olabileceği düşüncesi ağırlık kazandı. Buna en tipik örnek kum yığınıdır. Yığının üzerine az bir miktar kum tanesi ilave ettiğinizde, doruk noktası, kritik noktaya erişinceye kadar yükselir ve o noktadan sonra çöker. Çığa benzer bu çöküşler birden fazla Balık sürüleri çevre koşullarına göre düzen ve düzensiuzlik arasında gidip gelirler. kereler meydana gelir. Her seferinde yığının içindeki Sürü davranışı araştırmalarının ilki Cavagna’nın çekirge kuşları taneler, kritik durum yeniden oluşuncaya kadar kendi kendini yeniden üzerinde gerçekleştirdiği çalışmaydı. Daha sonra araştırmalar çok daha düzenler. iddialı bir alana, beyin nöronlarına kaydırıldı. Milyarlarca nöron beBu çığların tanımlayıcı özelliklerinden biri ölçekten bağımsız yinde aynı anda hareket ederek öğrenmemizi, anıları depolamamızı ve olmalarıdır. Başka bir deyişte her ölçekte meydana gelebliir; boyutçevremizdeki dünyayı algılamamızı sağlar. İleri görüntüleme teknolojilarının dağılımı güç yasasına uygundur. Güç yasası küçük çığların leri sayesinde nöronların çalışma şekilleri yeni yeni anlaşılıyor olsa da, büyüklerinden daha fazla olması demektir. Bak, kitlesel yok oluşlar, şimdiden kritik konumda çalıştıklarını gösteren sağlam ipuçları var. depremler ve orman yangınlarının yayılması gibi güçyasası ölçeğini 2003 yılında Indiana Üniversitesi’nden bir ekip sıçan beyninin izleyen doğal sistemleri buna örnek olarak gösteriyor. korteksindeki nöron faaliyetlerini inceledi. Elektriksel faaliyetlerin yarattığı çığların ölçekten bağımsız olarak hareket ettiğini gördüler. KENDİLİĞİNDEN OLUŞAN DURUM Ancak Princeton Üniversitesi’nden kuramsal fizikçi William Bi Diğer deneylerde de bu nöronların ateşlemesi sırasında çığların oluşalek, o dönemin teknolojik olanakları ile kendi kendine oluşan kri tuğu ortaya çıktı. Bilim insanları bunların anıların depolanmasına yartik durumun biyolojide geçerli olup olmadığını test ettiğinde olumsuz dımcı olduğunu düşünüyor. Bialek bütün bu ateşleme mekanizmasının sonuçlar elde etti. Ancak bundan 10 yıl sonra, hızlı bilgisayarlar ve hata düzeltilmesinde ve yitik bilgilerin geri çağrılmasında da etkili düşük maliyetli sensörlerden yararlanarak büyük verilerden devasa olduğunu belirtiyor. İşin ilginç tarafı bu kritik konumda olma hali yalnızca nöronistatistiksel analiz ve simülasyonlar oluşturulabildi. Bu analizlerden lar arası etkileşimde değil, nöronların içinde de görülüyor. Sethna yararlanan Bialek ve Princeton’dan meslektaşı Thierry Mora, canlı 1980’li yıllarda ortaya atılan “kritik Casimir kuvveti”nin yardımıyla varlıkların yaşamında kritiklik olgusunun çok önemli bir rol oynadıproteinlerin birbirleriyle kümeleşerek hücrelerin sinyal göndermeğını ortaya çıkarttı. sinde önemli bir rol oynadığına dikkat çekiyor. Hücre zarında oluşan Canlılarda kendiliğinden oluşan kritiklik durumu ile ilgili öncü protein kümeleri, “sinyal şelaleleri” yardımıyla hücrenin içine bilginin çalışmalardan birini Roma’daki Kompleks Sistemler Enstitüsü’nden nakledilmesine yardımcı oluyor. Andrea Cavagna ve ekibi gerçekleştirdi. Damlara yerleştirdikleri kaKritik konumda olma tezi bazı hücre davranışlarını da açıklıyor. meralar yardımıyla çekirge kuşlarının sürü içindeki ve sürülerin bütün Örneğin yeterli miktarda kolesterol içermeyen hücreler, gerektiği gibi olarak sergilediği kritik davranışları incelediler. Cavagna, çekirge kuçalışamıyor. Bunun nedeni kolesterol yetersizliği nedeniyle hücrenin şunun uçuş sırasında sürü içindeki muazzam uyumu nasıl başardığını kritik konuma girememesi ve sinyal gönderiminin bozulması. tam olarak anlayamadıysa da kritik konumda bulunmalarının bunda Kritik durumda bulunmak ayrıca tüm organizmanın gelişimini ve çok önemli bir rol oynadığını keşfetti. büyüme sürecini de etkiliyor. Bialek’e göre genler ve proteinler arasınKamera kayıtlarını inceleyen Cavagna, kuşların kritik noktada budaki bilgi akışında küçük kontrol sinyalleri çığ gibi çok büyük bir etki lunma halini korudukları zaman, iki aşırı uçta bulunma halinin yaratayaratabiliyor. Bu da kritik duruma zemin hazırlıyor. cağı olumsuzluklardan kendilerini kurtardıklarını keşfetti. Bu iki aşırı uçtan biri, kuşların çok düzensiz bir şekilde uçmaları anlamına geliyor. Bu takdirde aralarında etkileşim kurmaları imkânsız hale gelir. İkinci aşırı uç ise sıkı bir düzen içinde uçmaları ve aralarında katı bir etkileşimin kurulmasıdır. Bu durumda ise rotalarında herhangi bir değişiklik yapmaları imkansızlaşır. Oysa düzen ve düzensizlik arasındaki kritik noktada, sürünün içinde eşgüdüm sağlanırken, dış tehlikeler karşısında uçuş stratejilerini değiştirebilme olanağına da kavuşurlar. Sürünün içindeki kuşlardan biri, dışarıda herhangi bir düşmanın varlığını fark ederse, diğerlerine haber verir ve anında uçuş rotalarını değiştirip kendilerini kurtarabilirler. Cavagna sürünün bu şekilde uçarak düzen ve uyum arasında ideal bir denge oluşturduklarını söylüyor. Bialek, biyolojik süreçlerin fizik yasalarıyla açıklanmasına ikna olmayanların kuşkularını gidermek için City University of New Yok’ta Kuramsal Bilimler Girişimi adında bir merkez kurdu. Burada fizikçiler, sinir bilimciler, çevre bilimciler ve diğer biyologlar kendi aralarında bilgi alışverişinde bulunuyor. Cavagna, Bialek ve Mora ile birlikte sürü davranışlarını açıklayan seminerler düzenliyor. Böylece farklı disiplinlerden gelen bilim insanları, hücrelerde, hayvanlarda ve ekosistemin tümünde fizik yasalarının geçerli olduğunu yavaş yavaş kabul etmeye başlıyor. Reyhan Oksay Kaynak: New Scientist, 26 Nisan 2014 Parasetamol, aspirini saymazsak dünyada en çok kullanılan ağrı kesici. İşte bu en yaygın ağrı kesici eğer uzun süreli ve çok yüksek dozda kullanılırsa ciddi sağlık sorunlarına yol açabiliyor. Son araştırmalar ilacın sanıldığı kadar etkili olmadığını da gösteriyor. B aşınız dayanılmayacak kadar çok ağrıyor, dizleriniz sızlıyor, bel ağrınız ayakta durmanıza engel oluyor. Bu gibi durumlarda ilk aklınıza gelen, ecza dolabındaki parasetamol içeren bir ağrı kesiciye uzanmaktır. Büyük bir olasılıkla yarım saat içinde ağrınızın hafiflediğini hissedersiniz. Etken maddesi asetaminofen olan parasetamol her yaştaki insanın, bilek burkulmasından diş ağrısına kadar çeşitli ağrı şikâyetlerinin giderilmesinde kullandığı bir ağrı kesicidir. Dünya Sağlık Örgütü’nün “analjezik listesi”nin ilk basamağında yer alır. Kanserin neden olduğu ağrılarda da kullanıldığı gibi, ateşi yükselen çocuklarda, yetişkinlerin başağrılarında veya âdet sancılarında yararlanılır. Yaşlıların artrit ve bel ağrılarında akıllarına ilk gelen ilaçtır. DİSİPLİNLERARASI İŞBİRLİĞİ Bu kadar yaygın olduğuna göre parasetamolün güvenli ve etkili olduğunu varsayarız. En azından önerilen dozda (yüksek dozlarda karaciğere ciddi hasar verdiği biliniyor). İşte bu nedenle parasetamole aspirin ve ibuprofenden daha fazla güvenilir. Çünkü bu ikisi midenin iç örtüsünü tahriş ederek kanamaya yol açabilir. Ne var ki son günlerde ilaç dolabının bu yılmaz bekçisinin artık sanıldığı kadar güvenli ve etkili olmadığı ortaya çıktı. Parasetamol 19.yüzyılın sonlarına doğru keşfedildi. Ancak keşfinden hemen sonra tuhaf bir yan etkisinden dolayı kullanımı engellendi. Bu tuhaf yan etki bazı insanların rengini maviye dönüştürmesiydi. Bunun nedeni büyük bir olasılıkla başka ilaçlarla etkileşime girip kontaminasyona neden olmasıydı. Sonuç olarak 1940 yılına kadar raflarda unutuldu. O tarihten sonra araştırmacılar ilacın etken maddesi üzerinde yeni araştırmalar yaptılar ve parasetamolün ateş düşürmekte ve çeşitli ağrıların giderilmesinde etkili olduğunu keşfettiler. 1960’lı yıllarda Aspirin ve diğer nonsteroidal antiinflamatuar ilaçlar  (ya da  steroid dışı yangı önleyici ilaçlar, kısaca NSAİİ’ler) uzun vadeli yan etkilerinin dünya kamuoyunda büyük kaygı yaratması üzerine parasetamolün süksesi iyice arttı. Son yapılan araştırmalardan elde edilen sonuçlar açıklanıncaya kadar parasetamol neredeyse her derde deva bir ilaç olarak algılanıyordu. Oysa son bulgulara göre parasetamol uzun süre alındığında NSAİİ’ler kadar mideye zarar veriyor. Bu aslında, ağrıları dindirmesinin karşılığında kabul edilebilir bir bedel. Ancak ilaç esas darbeyi etkisinin palesebodan pek de farklı olmadığının GÜVENLİ VE ETKİLİ anlaşılması üzerine yedi. Bunca yıl bu kadar yaygınlaşıp güven uyandırdıktan sonra bu nasıl oldu? Aslında popülaritesine karşın parasetamolün nasıl etkili olduğu bilinmiyor. Bugün kabul gören kurama göre parasetamol, siklooksijenaz enzimlerini bloke ederek kısmen aspirin ve ibuprofen gibi çalışıyor. Bu enzimler prostaglandin adı verilen hormon benzeri bileşimlerin üretiminden sorumludur. Bileşimler ağrıyı tetiklediği gibi mideyi hazmettirici asitlere karşı koruyan mukozanın üretimini sağlar. NSAİİ’ler mideyi tehditlere karşı koruyamazlar. Şimdi parasetamolün de siklooksijenazı baskıladığı ama bunu çok daha sanıldığı kadar güçlü bir şekilde yapmadığı düşünülüyor. 10 yıl önce yapılan araştırmalar uzun süreli parasetamol kullanımının iç kanamayı tetikleyeceğini işaret ediyordu. Ancak bu iddia çeşitli nedenler gözardı edildi. Fakat 2011 yılında Nottingham Şehir Hastanesi’nden Michael Doherty’nin yayımladığı araştırma raporu, ilacın yarattığı tehlikeleri yeniden gündeme taşıdı. Doherty çalışmasında parasetamol kullanan hastaların kanında oksijen taşıyan hemoglobin adı verilen proteininin hızla azaldığını fark etti. Ayrıca aynı kişilerin alyuvarları da küçülüyor ve soluklaşıyordu. Bunun en mantıklı açıklaması bu kişilerin kan kaybediyor olmasıydı. Hastaları üz ay gibi uzun bir süre izleyen bilim insanları paracetamolün NSAİİ’ler kadar mide iç örtüsüne zarar verdiğini gördüler. “Bunun en korkutucu yanı hastaların ilacı reçetesiz satıldığı için zararsız sanmasıydı” diye konuşan ErlangenNurember Üniversitesi’nden toksikoloji ve farmakoloji profesörü Kay Brune, ilacın Almanya’da reçetesiz satılmasını engellemek için bir kampanya başlatmış durumda. Kaldı ki Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi, yanlışlıkla aşırı doz olasılığını ortadan kaldırmak için üreticilerin ağrı kesicilerin içindeki paracetamol miktarını 325 miligramın üzerine çıkartmamaları yolunda uyardı. Şu ana dek bu talebe olumlu yanıt verilmedi. İlaç kutularının üzerinde net bir şekilde 24 saat içinde 3 ya da 4 gramdan (500 gramlık 68 tablet) fazla alınmaması önerilmekle birlikte bazı insanlar ilacın güvenli olduğunu düşündüklerinden daha yüksek dozları kullanabiliyorlar. Doktorlar insanların 4 gramın üzerinde bir dozu düzenli olarak kullanmaları durumunda ciddi bir tehlike ile karşı karşıya kaldıklarını belirtiyor. Parasetamol parçalanırken spesifik bir toksin üretir. Bu da karaciğerde üretilen bir enzim tarafından temizlenir. Eğer toksinin miktarı hızlı bir şekilde artarsa karaciğer temizlik işlemini yapamaz hale gelir. 24 saatte 5 ile 7.7 gram arası bir miktar, sağlıklı bir karaciğerde bile hasar yaratabilir. Eğer parasetamol kronik ağrıların giderilmesinde bu kadar etkiliyse, yan etkileri ile ilgili sakıncaları göz ardı edilebilir. Ancak ilacın bir baş PLASEBODAN FARKI YOK REÇETESİZ SATILMASIN! CBT 1422/10/ 20 Haziran 2014 1967 yılı Kimya Nobeli sahibi Manfred Eigen’e göre kritik korumda bulunma hali evrimin işleyişine de netlik kazandırıyor. Bu görüş ciddi bir soruyu da gündeme getiriyor. Biyolojik sistemlerin kritik noktada konuşlanmaları yalnızca bir rastlantı mıdır, yoksa tüm canlı varlıkları kapsayan, birleştirici fiziksel bir yasanın habercisi midir? 1980’li yıllarda Danimarkalı fizikçi Per Bak ve meslektaşları, bir RASTLANTI MI YOKSA FİZİK YASASI MI? CBT 1422/11/ 20 Haziran 2014 ZARARLI VE ETKİSİZ ka sorunu daha var ki bu göz ardı edilemez. O da son yıllarda yapılan beş çalışmanın tümünde parasetamolün plasebodan ya marjinal olarak daha yararlı olduğunu, ya da aralarında bir fark olmadığını ortaya koyuyor. Oxford Üniversitesi’nden anestezi uzmanı ve ağrı birimi başkanı Andrew Moore, “Hastalara hem toksik, hem de tedavi edici bir etkisi olmayan bir ilacı niye veriyoruz. Bence bu bir ahlaksızlık”diye konuşuyor. Sonuçta Uluslararası Osteoartrit Araştırma Topluluğu paracetamol kılavuzunu “belirsiz” konumuna getirerek endişelere yasal bir kılıf hazırladı. İngiliz sağlık otoritesi NICE (National Institute for Health and Care Excellence) ise benzer bir tutum almaya hazırlanıyor. NICE yetkililerinin bu konuda hazırladıkları raporda, “İlacın riskleri yararlarını gölgede bırakıyor” diyor. Uzmanlar ileri çalışmalardan kesin sonuçlar alınıncaya kadar parasetamolün ateş yükselmesi, kas ağrıları, baş ağrıları gibi vakalarda pek çok insana fayda sağladığını, ancak akut ağrılarda temkinli olmak gerektiğini ileri sürüyor. Reyhan Oksay Kaynak: New Scientist, 31 Mayıs 2014 TIP ARAŞTIRMALARI