Postdoc Portresi: Hannah Waterman, Adacık Hücresi İletişimini Araştırıyor

Hannah Waterman, Duke Üniversitesi’nde bir doktora sonrası araştırmacıdır. Araştırmaları, pankreas alfa- ve beta-hücreleri arasındaki iletişimin insülin salınımını nasıl düzenlediğini anlamaya odaklanmaktadır. Bu Postdoc Portrait (Doktorası Sonrası Portresi) röportajında, çalışmalarının önemi ve araştırmalarının diyabet tedavilerini iyileştirmeye nasıl yardımcı olmasını umduğu hakkında konuşmaktadır.

Tip 2 Diyabette Pankreas Adacık Hücresi İletişimini Çözümleme

S | Çözmeye çalıştığınız bilimsel sorun nedir?

Araştırmamın çözmeye çalıştığı temel bilimsel sorun, öğünlerden sonra salınan ve insülin salgılanmasını uyaran, bağırsak kaynaklı bir hormon olan glukoza bağımlı insülinotropik polipeptidin (GIP) insülin salgısını artırıcı etkilerinin, GIP reseptör ekspresyonunun korunmasına ve GIP reseptör agonistlerinin klinik etkinliğinin sürmesine rağmen tip 2 diyabetin erken dönemlerinde neden bozulduğudur. Bu uyumsuzluk, GIP’in etkisini düzenleyen temel mekanizmaların henüz açıklığa kavuşmadığını düşündürmektedir. Pankreas beta hücreleri kan şekerini düşürmek için insülin üretirken, komşu alfa hücreleri kan şekerini yükseltmek için glukagon salgılar ve adacık içindeki iletişimi de koordine eder. Artan kanıtlar, başta alanin olmak üzere amino asitlerin GIP reseptörü sinyal iletimi aracılığıyla alfa hücrelerini etkinleştirdiğini ve bunun beta hücrelerinden insülin salgısını artıran faktörlerin salınmasına yol açtığını göstermektedir. Bununla birlikte, bu besine bağlı alfa hücresinden beta hücresine sinyal iletim yolunun insanlarda işleyip işlemediği bilinmemektedir. Araştırmam, alanin ve GIP’in insülin salgısını düzenlemek üzere birlikte nasıl çalıştığını belirlemek için kontrollü insan metabolizması çalışmalarını insan pankreas adacıklarında yapılan deneylerle birleştiriyor. Bu mekanizmayı anlamak, GIP’in işlevinin tip 2 diyabette neden değiştiğini açıklayabilir ve inkretin temelli tedavileri iyileştirmek ve beta hücrelerinin işlevini korumak için yeni yaklaşımlar belirlenmesine yardımcı olabilir.

S | Sizi metabolizma araştırmalarına çeken neydi?

Metabolizma araştırmalarına, kendi ailemi ve dünya çapında milyonlarca kişiyi etkileyen bir hastalık üzerinde doğrudan etkisi olduğu için yöneldim. Lisans eğitimim sırasında, vücudun organlar ve hücre tipleri arasındaki eşgüdümlü iletişim yoluyla kan glukozunu ne kadar hassas bir şekilde düzenlediğine hayran kaldım. Bu ilgi, büyük hayvan modellerini kullanarak önceki insülin maruziyetinin günün ilerleyen saatlerinde karaciğer glukoz metabolizmasını nasıl değiştirdiğini incelediğim metabolik fizyoloji alanında doktora yapmaya yöneltti. Bu çalışmalar aracılığıyla, bütünleyici fizyolojiye ve insan biyolojisini yakından yansıtan sistemlerde mekanizmaları çalışmanın önemine dair derin bir takdir geliştirdim.

Doktora sonrası eğitimime geçiş yaparken, inkretin hormonları ve pankreas adacık biyolojisiyle ilgili yanıtlanmamış sorularla ilgilenmeye başladım. Özellikle, GIP temelli tedavilerin dikkate değer klinik başarısına rağmen GIP etkisinin tip 2 diyabette neden bozulduğunu merak ediyordum. Araştırmalarım artık insülin salınımını düzenleyen pankreas alfa ve beta hücreleri arasındaki iletişimi anlamaya ve diyabet tedavilerini iyileştirebilecek mekanizmaları ortaya çıkarmaya odaklanıyor.

S | Araştırmalarınızdan beklemediğiniz bir şeyden ne öğrendiniz?

Öğrendiklerim arasındaki en şaşırtıcı şeylerden biri, hormonların nadiren tek başlarına etki etmesidir. Eğitimimin ilk dönemlerinde GIP’i, insülin salgısını uyarmak için doğrudan pankreas beta hücrelerine etki eden bir hormon olarak görüyordum. Literatürü inceleyip deneyler tasarlamaya başladıkça, pankreas alfa hücrelerinin de bu süreçte etkin rol oynadığını fark ettim. Alfa hücreleri yalnızca kan şekerini yükseltmek için glukagon salgılamaz; amino asitler gibi besinlere yanıt verir ve insülin salgısını artırmak için komşu beta hücreleriyle iletişim kurar. Bu bakış açısı değişikliği, metabolik düzenlemeyi düşünme biçimimi temelden değiştirdi. Fizyolojinin, birbirinden bağımsız tekil yollarla değil, hücreler ve organlar arasındaki eşgüdümlü etkileşimlerle işlediğini pekiştirdi. Bu farkındalık araştırma yaklaşımımı şekillendirdi; beni daha bütünleyici sorular sormaya ve tek tek hormonları ya da hücre türlerini yalıtılmış biçimde incelemek yerine insan metabolizmasının karmaşıklığını yansıtan deneyler tasarlamaya yöneltti.

S | Araştırmalarınız başarılı olursa, bilim veya toplum için ne değiştirebilir?

Araştırmam başarılı olursa, vücudun kan şekerini nasıl düzenlediği ve bu süreçlerin tip 2 diyabette nasıl bozulduğu konusundaki anlayışımızı geliştirecek. İnsülin salgısını kontrol eden yeni mekanizmaları ortaya çıkararak bu çalışma, bazı mevcut tedavilerin neden etkili olduğunu açıklamaya ve daha iyi tedaviler geliştirme fırsatlarını belirlemeye yardımcı olabilir. Daha geniş anlamda araştırmam, insan fizyolojisini daha derinlemesine anlamaya katkıda bulunarak metabolizma ve endokrin biyolojisinde gelecekteki keşiflere temel oluşturuyor. Tip 2 diyabet dünya çapında yüz milyonlarca kişiyi etkiliyor ve kalp hastalığı, böbrek hastalığı, körlük ve diğer ciddi komplikasyonların riskini artırıyor; bu da onu çağımızın en büyük halk sağlığı sorunlarından biri yapıyor. Hastalığı anlamamızdaki küçük ilerlemeler bile hasta bakımını iyileştirme potansiyeli taşıyor. Umarım bu araştırma, diyabeti önlemek, tedavi etmek ve yönetmek için daha etkili stratejilere katkıda bulunurken karmaşık biyomedikal sorunları ele alacak yeni nesil bilim insanlarının yetişmesine de yardımcı olur.

S | Bir sonraki yanıtlamaktan en çok heyecan duyduğunuz soru nedir?

Bir sonraki yanıtlamaktan en çok heyecan duyduğum soru, vücudun tip 2 diyabet gelişmeden çok önce kan şekerini normal düzeyde korumak için kendisini nasıl uyarladığıdır. Birçok kişinin artan insülin direncine rağmen yıllarca metabolik olarak sağlıklı kalması, glikoz homeostazını koruyan güçlü telafi mekanizmaları bulunduğunu düşündürüyor. Bu mekanizmaların ne olduğunu, bazılarının kimi bireylerde neden zamanla başarısız olduğunu ve hastalığın ilerlemesini geciktirmek veya önlemek için güçlendirilip güçlendirilemeyeceklerini anlamak istiyorum. Bu soruların yanıtlanması, odağı yerleşmiş diyabeti tedavi etmekten, geri döndürülemez hasar oluşmadan önce metabolik sağlığı korumaya kaydıracaktır. Bu erken uyarlama yanıtlarının çalışılmasının yeni biyolojik ilkeleri ortaya çıkaracağı ve hastalık geliştikten sonra onu yönetmek yerine insanların daha uzun süre sağlıklı kalmasını sağlayacak müdahaleler için fırsatlar yaratacağı fikri beni heyecanlandırıyor.

Yanıtlar uzunluk ve açıklık açısından düzenlenmiştir.