Mukus, Vücudumuzun Görünmez Kahramanı. Amacı Nedir?

Mukusu en çok burnumuzda bulunan bir yapı veya madde olarak biliyoruz. Ancak bu yapı sandığımızdan çok daha fazlasını ifade etmektedir. Bağırsakların, gözlerin, ağzın, burun boşluğunun ve kulakların yüzeylerini kaplayan mukus; nemlendirme, temizleme, iyi mikropları destekleme ve yabancı istilacıları engelleme gibi birçok fizyolojik faktörde önemli rol oynamaktadır.

MIT’de biyofizikçi olan Katharina Ribbeck, meslektaşlarıyla birlikte; 2018 Yıllık Hücre ve Gelişim Biyolojisi Dergisi’nde mukusun rolünü ana hatları ile çizmekte ve eklemektedir; “Mukusa vücudun görünmez kahramanı demeyi seviyorum, o sağlığımız üzerinde çok güçlü etkileri olan bir şey”.

mukus
Vücudumuzun Görünmez Kahramanı: ‘Mukus’un Amacı

Bu işlevlerin çoğu, su olmayan maddenin yüzde 5’inden gelir: çeşitli tuzlar, lipitler ve proteinler, mukozaya jel benzeri nitelikleri veren polipeptitler, kovalent olarak bağlı şeker zincirleri ile kaplanmış glikanlar ve en önemlisi müsinlerdir.

Bilim insanları, müsin proteinlerinin; vücut yüzeylerini temizledikleri ve mikroplara karşı vücudu kordukları ile ilgili birçok sonuca ulaştılar. İşte şu ana kadar öğrendiklerinden ve araştırmanın nereye gittiğinden bazıları !

müsin

Mukozal yapılar, vücutta ihtiyaç duyulan fonksiyonlar doğrultusunda değişebilmektedir. Örneğin göz, göz yaşını tutmaya yetecek kadar ince bir mukus tabakasıyla kaplanmıştır.

Bağırsaklarımızın içi ise bakterilerin sızmasını engelleyen kalın ve yapışkan bir mukozal tabakaya sahiptir. Bu fiziksel özelliklerin anahtarı, müsinlerin kendileridir. Müsinler; vücuttaki boşlukları ve yüzeyleri düzenleyen dokularda uzmanlaşmış hücreler tarafından üretilir.

Müsin üretimi, yer ve şartlara göre değişmektedir. North Carolina Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden biyofizikçi Brian Button “Çok fazla hücre özgüllüğü var” diyerek bu çeşitliliğe dikkat çekmektedir. Örneğin, solunum yolunu temiz tutan jel benzeri mukus, salgılanan müsin MUC5B ve MUC5AC’den oluşur. Genellikle, MUC5B daha baskındır.

Ancak enfeksiyonlar ve diğer bazı tıbbi durumlar sırasında, MUC5AC seviyeleri belirgin bir şekilde artar. Bu durumda solunum yollarından temizlenmesi daha zor ve daha yapışkan bir mukus ortaya çıkar.

Button, daha fazla MUC5AC salgılanmasının iyi olabileceğini çünkü mukusun bakterilerin vücut hücrelerine yapışmasını ve zarar vermesini önlediğini söylemektedir. Ancak astım, kistik fibroz ve kronik obstrüktif akciğer hastalığı gibi durumlarda, MUC5AC’nın aşırı üretimi, solunum yollarında zararlı mukus birikmesine neden olabilmektedir.

Vücudun mide gibi diğer kısımlarında yüksek MUC5AC seviyeleri standarttır ve asidik sindirim suyundan dokunun korunmasına yardımcı olmaktadır. Bağırsaklarımızda ise bir başka müsin  MUC2 bulunmaktadır. MUC2, bağırsaklarda iki kat mukus oluşturmaktadır.

Dış yapıyı bakterilerden korunmak için gevşek bir yapı olarak oluştururken iç yapıyı ise mikroorganizmaların, doku  hücrelerine nüfuz etmelerini engelleyen yoğun bir şekilde oluşturmaktadır.

Mukus, Vücudumuzun Görünmez Kahramanı. Amacı Nedir?
müsin her yerde

Besleyici Mukus

Bugün bağırsaklarımızda yaşayan trilyonlarca bakterinin, sağlık ve hastalıkta hayati rol oynadığı yönünde artan bulgular bulunmaktadır. Peki bakteriler bağırrsaklarda nasıl yaşıyor? Bu bakteriler besleyici mukus katmanlarından yararlanmaktalar. Özellikle mukus tabakasının içinde yer alan glikanları primer bir enerji kaynağı olarak kullanmaktalar.

Bakteriler ayrıca, bağırsak hücrelerinin daha fazla müsin üretmek için kullandıkları kısa zincirli yağ asidi bütiratı gibi metabolitleri salgılıyorlar.

Hansson; “Kendilerini beslemek için enerji kullanıyorlar ancak aynı zamanda kullandıkları enerjiyi de geri üretiyorlar.

Bu durum müsinlerin büyük bir miktarının sentezlenmesine olanak veriyor. Biz onlardan, onlar ise bizden fayda görüyor.”dedi.

Mukus, Vücudumuzun Görünmez Kahramanı. Amacı Nedir?
Müsinlerin iki ana çeşidi vardır: Bazıları hücre zarlarına bağlanır ve diğerleri çevreye salgılanır. Her iki tipte de bir protein omurgası, amino asit asparagine (N-Glikanlar) veya serin ve treonin amino asitlerine (O-Glikanlar) bağlı glikan adı verilen şeker dizileriyle süslenmiştir. Salgılanan müsinler birbirine bağlanarak ağlar oluşturur: Kovalent disülfid bağları onları uçtan uca bağlayabilir ve sistein açısından zengin bölgeler arasında geri dönüşümlü bağlantılar oluşabilir. Negatif yüklü glikanlar arasındaki elektrostatik itme, müsin ağlarını stabilize eder. (Resmi büyütmek için üzerine tıkla)

Bakterilerin Davranışlarını Yönetme

Müsin, fiziksel engeller ve mikroplara karşı savunucu olarak hizmet vermekten daha fazlasını yapmaktadır. Bilim insanları, bu moleküllerin yüzeyinde bulunan glikanların, patojenik mikropların davranışlarını ve fizyolojilerini etkileyebileceğini; yayılma ve zarar verme yeteneklerini ise azaltabildiklerini keşfetmişlerdir.

Biyoloji konusundaki bir 2012 çalışmasında, Ribbeck ve meslektaşları yapmış oldukları test tüpü deneylerinde; müsinlerin, hastane kaynaklı enfeksiyonların nedenleri olan biyofilmler oluşturmalarını engellediklerini saptadı. Hatta Pseudomonas aeruginosa’yı ortadan kaldırmalarının zor olduğunu ancak  durdurabileceğini keşfetti.

Vücudumuzun Görünmez Kahramanı: ‘Mukus’un AmacıDevam eden labaratuvar çalışmalarında ise Ribbeck’in laboratuvarı, müsinlerin diş çürümesinden sorumlu bakteri olan Streptococcus mutanlar da dahil olmak üzere diğer patojenlerin biyofilmlerinin oluşmasını önleyebileceğini gösterdi.

Bütün bunlara ek olarak müsin, vücudumuzda yer alan yerleşik bakterileri kontrol altında tutmaya yardımcı olabilmektedir.

Ribbeck’in ekibi; müsinin, Candida albicans’ın patojenik bir forma geçişini engellediğini saptadı. Bunu, Candida’nın filament oluşturma, yüzeylere bağlanma ve zarar vermesini sağlayan diğer özellikler geliştirme yeteneğini baskılayarak yaptıklarını belirledi.

Mukus, Vücudumuzun Görünmez Kahramanı. Amacı Nedir?
çok görevli müsinler (Resmi büyütmek için üzerine tıkla)

Müsin Enfeksiyonu Önlemek İçin Yem Oluyor

Müsin ayrıca enfeksiyonu önlemek için yem olarak da işlev görebilmektedir. 2009 yılında Avustralya Melbourne Üniversitesi’nde moleküler bir biyolog olan Mike McGuckin ve meslektaşları PLOS Pathogens’te, peptik ülserlere ve mide kanserine neden olabilen bir bakteri olan Helicobacter pylori’nin hücre yüzeyine hücre bağlamaya çalıştığını bildirdi.

Ancak bu süreçte Helicobacter pylori mide yerine, bir müsine bağlanabilmektedir. Müsin daha sonra istilacı ile hücre zarından ayrılmakta ve oluşabilecek olumsuz durumların önüne geçmektedir.

Button, “Bir çok bakteri ve virüs hücre yüzeyindeki belirli şekerleri tanıyor ve hücreye nasıl girdiklerini biliyor; müsinler, bu glikozilasyon modellerini çoğaltabilir ve bir tür benzer moleküler dekolte yapabilir.” dedi.

Ancak bazı hastalıklara neden olan bakteriler, kendi avantajları için müsin kullanmaktadır. McGuckin ve meslektaşlarının yapmış olduğu bir çalışmada, tavuklarda zarar vermeden yaşayan ancak insanlarda gıda zehirlenmesine neden olan insan müsinlerini tanıyan ve varlığını patojenite ile ilgili genlerin aktivitesini arttırmak için kullanan Campylobacter jejuni mikrobunun olduğunu gösterdi.

McGuckin, “Bir bakterinin bir türde patojenik olmadığı ancak başka türlerde patojenik olabileceği birçok örnek vardır  ve bunun birçoğu müsinlerle ilgili olacaktır. Aynısı virüsler için de geçerli” demektedir.

Sentetik Müsin Yapma

mukus

Bilim insanları, hem araştırma hem de tedavi için sentetik müsinler üretmeyi amaçlamakta ve hatta bu yönde çaba harcamaktadır. Denver’daki Colorado Üniversitesi’nden moleküler biyolog Christopher Evans, sentetik müsin üretmeye başlamadan önce moleküllerin yapısını ve biyofiziksel özelliklerini daha iyi anlamak için meslektaşlarıyla birlikte çalışmaktadır.

Bu aşama başarıyla atlatıldıktan sonra; sorunlu patojenleri kontrol etmek, hasarlı veya kusurlu mukus astarlarını restore etmek ve mukozal engelleri aşabilecek kaplamalar oluşturarak ilaç dağıtımını iyileştirmek gibi sağlık hizmetleri uygulamaları için sentetik müsinler kullanılabilir.

Ribbeck bu kullanım alanları dışında müsinlerin daha fazla alanda kullanılabileceğini düşünmekte ve sentetik müsinin hayvan yemindeki antibiyotiklerin yerini alabileceğini, bitkilerin büyümesine yardımcı olabileceğini belirtmekte ve son olarak  “Uygulamalar sağlık hizmetlerinin çok ötesine gidebilir” demektedir.

Bunlar da ilginizi çekebilir:

Antibiyotik direnci küresel ısınma kadar büyük bir tehdit

Burnunu Karıştıranlara Artık Farklı Bir Gözle Bakacaksınız!

Mide Ekşimesine Ne İyi Gelir? ‘Mide Ekşimesi ‘ni Önlemek İçin 28 İpucu!

Editör / Yazar: Tuğçe AYAR

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Uzun Paracas Kafatasları

Uzun Paracas Kafataslarının Gizemi En Sonunda Çözüldü Mü?

DNA Replikasyonlarının En Büyük Gizemlerinden Birisi Çözüldü

DNA Replikasyonlarının En Büyük Gizemlerinden Birisi Çözüldü