Kana Kırmızı Rengini Veren Hücreler: Alyuvarlar

Kırmızı kan hücreleri, yani alyuvarlar, kanda en fazla bulunan hücrelerdir. Görevleri ise hücrelerin yaşaması için en gerekli olan malzemeyi, yani oksijeni taşımaktır. Sadece bununla kalmaz bedeni temizlemek için hücrelerde birikmiş olan karbondioksiti de kalbe geri iletirler.

Tek bir damla kanın %99’unu kırmızı kan hücreleri, yani alyuvarlar oluşturur. Bunlar aynı zamanda “eritrosit” olarak da adlandırılmaktadırlar. Bedenimizde yaklaşık 25 trilyon kırmızı kan hücresi bulunmaktadır. Bu miktar Samanyolu Galaksisi’ndeki yıldız sayısının yüzlerce katıdır.(1)

Vücutta dolaşan alyuvarların rahatlıkla bir futbol sahasının yarısını kaplayabildiklerini bilmek bu miktarın daha iyi anlaşılmasına kuşkusuz yardımcı olacaktır.(2) Birbirlerine peş peşe bağlandıklarını düşündüğümüzde bu hücreler, 47.000 km’lik bir kule oluşturabilmektedirler.(3) Yine bedenimizdeki alyuvarları bir halı gibi yere serme olanağımız olsa, bu hücrelerin 3.800 km2’lik bir alanı kapladıklarını görürüz. Bu rakam ise yaklaşık dört dönümlük bir araziye eşittir.(4) Vücuttaki alyuvarların sayısı o kadar çoktur ki, ölenlerin yerini almak üzere saniyede 3 milyon kadar yeni alyuvar hücresi kana karışır.(5)

 

Alyuvarların Üretimine Büyük Bir Denge Hakim

Kırmızı kan hücreleri vücuttaki en büyük kemiklerin süngerimsi dokularında yani iliklerinde bulunan kök hücreler tarafından üretilirler. Tek bir alyuvar hücresi, 4 aylık ömrünü tamamlayıp kemik iliğine geri dönene kadar akciğerler ve diğer vücut dokuları arasında 75.000 tam devir yapar. Siz bu satırı okuyana kadar vücudunuzdaki yaklaşık 3 milyon kırmızı kan hücrenizi yitirirsiniz. Ama aynı anda kemik iliğinizde sizin için bir o kadar yeni alyuvar çoktan üretilmiştir bile.(6)

Bu denge son derece önemlidir. Ömrünü tamamlayan kan hücrelerinin yeri mutlaka yenileri ile doldurulur. Kemik iliği hiç durmadan bir üretim halindedir. Aldığı kimyasal sinyal ile yoğun bir çalışma başlatır. İhtiyaç tamamlanınca da çalışmayı sona erdirir.

Bunu sağlayan kimyasal haberleşme göz kamaştırıcıdır. Hücreler vücutta yüzlerce farklı çeşitteki molekül yoluyla haberleşirler. Kök hücreye iletilmesi gereken mesaj, bir protein ile paketlenerek yola koyulur. Hedefteki hücre, gelen sinyali tanımasını sağlayan bir protein reseptörü açığa çıkarır. Bu reseptör, kimyasal sinyali taşıyan proteine bağlandığında, bilgi, hedef hücreye ulaşmış olur.

Birkaç cümle ile anlattığımız bu işlem, aslında oldukça kompleks detaylar içermektedir. Bilim adamları, günümüzde halen bu sinyalleşme sisteminin sırlarını çözmeye çalışmaktadırlar. Kök hücrelerin, ürettikleri hücreleri vücudun ihtiyaç olan bölümlerine hangi karar ile gönderdiği ise günümüzün en önemli araştırma konularından bir tanesidir.(7) Bedenimizdeki bu sistemin, insanın sırrını çözemediği bir kompleksliğe sahip olması, onun üstün bir yaratılışla var edildiğinin açık göstergelerinden biridir.

Vücutta her saniye gerekli miktarda alyuvarın üretilmesi ve yeni hücrelerin ihtiyaç duyulan noktaya doğru tereddütsüz yönelmeleri nasıl mümkün olmaktadır? Vücudun tek bir noktasında, kemik iliğinde bulunan tek bir bağımsız hücrenin, kuşkusuz vücudun geri kalanında olup bitenlerden haberinin olması mümkün değildir. Kendisi için yaratılmış olan sinyalleşme sistemi ise, olabilecek en mükemmel haberleşme ağıdır. Bu mükemmel yapı, elbette vücutta meydana gelen tüm işlemleri en ince ayrıntısına kadar bilen, onları yaratıp inşa etmiş olan Allah’ın eseridir.

Ömrünü tamamlayan kan hücrelerinin haberi çeşitli enzimler yoluyla kemik iliğindeki kök hücreye iletilir. Kök hücre, vücuttaki ihtiyaca göre yeni hücrelerin üretim işlemini başlatır.

 

Alyuvarların Yassı Şekilde Yaratılmalarının Sırrı

Kanın oksijen taşıma görevi alyuvarlara (eritrositler) verilmiştir. Oksijen, bu hücrelerde bulunan hemoglobin adlı maddeye tutunarak taşınır. Bu hücrenin yüzeyi ne kadar büyükse o kadar büyük miktarda oksijen taşınabilir. Ancak alyuvarlar kılcal damarlardan da geçecektir. Bu da hücrenin en az hacimde olmasını gerektirir. Yani minimum hacimde maksimum yüzey gereklidir.

Nitekim alyuvarlar tam bu ihtiyacı karşılayacak özel bir tasarımla yaratılmışlardır: Yassı, yuvarlak ve her iki yandan basık yapıdadırlar. Bu halleriyle yandan iyice bastırılmış kaşar peyniri tekerine benzerler. Bu, mümkün olan en küçük hacimde en büyük yüzeyi içeren şekildir. Nitekim bir tane alyuvar, bu şekli sayesinde, 300 milyon hemoglobin molekülünü taşıyabilir. Bunun yanında alyuvarlar esneklikleri sayesinde de en dar kılcal damarlardan ya da en küçük gözeneklerden geçebilirler.(8)

 

Alyuvarlarda Daha Çok Hemoglobinin Taşınması İçin Yer Açılması

Alyuvarlar son derece küçük hücrelerdir. Bunun nedeni bu hücrelerin kana karışmadan önce, sahip oldukları çekirdek, mitokondri, ribozom ve diğer organelleri dışarı atmalarıdır. Alyuvarlar bunu adeta şuurlu bir şekilde yaparlar; çünkü bünyelerine, ilerleyen satırlarda detaylı inceleyeceğimiz mucizevi bir molekül olan “hemoglobin”i almak zorundadırlar. Alyuvarlar organellerinin pek çoğunu dışarı atıp hemoglobini içlerine alarak, bu molekülün yaklaşık 4 aylık ömründe güvenli bir şekilde görevini yerine getirebilmesini sağlarlar. Alyuvarların hücre zarları, normal şartlarda bir hücre zarına sahip olmayan ve tehlikelere karşı son derece açık olan hemoglobin için son derece önemli bir kılıftır. Hemoglobin, bu koruyucu tabakanın sahip olduğu çeşitli enzimler sayesinde kanın içinde bozulmaktan da korunmaktadır.(9)

Alyuvarlar, kendi içlerinde hemoglobin için oldukça geniş bir yer açmak zorundadırlar. Çünkü tek bir alyuvar hücresinin içine, 300 milyon hemoglobin yerleşecektir.(10) 300 milyon hemoglobin molekülü, tek bir alyuvarın %90’ını kaplar. Alyuvarlar, kanda çekirdeklerini kaybetmiş olan yegane hücrelerdir. Dışarı attıkları organeller ise vücudun temizleyicileri olan akyuvarlar tarafından anında yok edilirler. Şaşırtıcı olan, alyuvarların tüm bilgilerini taşıyan bir çekirdekten mahrum olmalarına rağmen, 120 günlük yaşamlarını sorunsuz sürdürebilmeleri için gerekli olan enzim ve proteinleri muhafaza etmeleridir. 4 ay boyunca kendileri için alınan bu özel tedbir sayesinde hayatta kalırlar. Ama artık bölünemeyen dolayısıyla üreyemeyen birer taşıyıcıdırlar.

Bu örnekte de görüldüğü gibi, insan bedenini meydana getiren sistemler, en küçük ayrıntılarına kadar oldukça büyük bir komplekslik sergilerler.

Bir alyuvar hücresinin kendi içindeki organellerini dışarı atması, kendisiyle ilgili tüm

bilgileri barındıran -dolayısıyla “hayatta kalması” için varlığı zorunlu olan- çekirdeğini feda etmesi ve sadece yaşamını belli bir süre devam ettirmek için gerekli erzağı yanında tutması, bu akılcı detaylardan yalnızca birkaç tanesidir. Bütün bunları gerçekleştirebilmek için alyuvarın, kısa yaşamında gerekli ve gereksiz olan organelleri tanıması, hemoglobini içine alması gerektiğini bilmesi ve daha da önemlisi hemoglobinin insan yaşamı için öneminin farkında olması gerekmektedir. Eğer bu küçük detaylardan bir tanesi ihmal edilse, örneğin alyuvar içine hemoglobini alamasa, vücutta oksijen dağılımı olmayacaktır.

Alyuvarın, bir tür intihar anlamına gelen bu davranışının, Darwin’in evrim teorisine önemli bir darbe indirdiğine de dikkat etmek gerekir. Darwinizm, tüm canlıların kendi neslini devam ettirme savaşı verdiği varsayımı üzerine kurulmuştur.

Darwinizm’in günümüzdeki savunucularından biri olan Richard Dawkins, bu yaşam mücadelesini genlere indirgemekte ve her canlının “genlerinin varlığını korumak için” mücadele ettiğini ileri sürmektedir. Oysa bir canlı hücre olan alyuvar, çekirdeğini ve dolayısıyla genlerini bırakarak, bu varsayımın tam aksi yönünde hareket etmekte, kendini feda etmektedir. Çünkü Darwinizm’in iddia ettiği gibi “yaşam mücadelesi” sırasında tesadüfen ortaya çıkmamış, özel bir görevle yaratılmıştır.

Yaşadığımız süre içerisinde bu sistem asla bozulmaz. Her şeyi kusursuzca var eden Allah, bu özel hücreyi de sayısız yaratılış delillerinden bir tanesi olarak var etmiştir. Kuran’da   Allah’ın her şeye hakim olduğu şu şekilde bildirilmektedir:

 

“Ben gerçekten, benim de Rabbim, sizin de Rabbiniz olan Allah’a tevekkül ettim. O’nun, alnından yakalayıp-denetlemediği hiçbir canlı yoktur. Muhakkak benim Rabbim, dosdoğru bir yol üzerinedir (dosdoğru yolda olanı korumaktadır.)” (Hud Suresi, 56)

 

Kırmızı Kan Hücrelerinin Genetik Kodu Çözüldü

İsveç’teki Lund Üniversitesi’nden araştırmacılar, Barselona’daki Rejeneratif Tıp Merkezi’ndeki meslektaşlarıyla birlikte, deri hücrelerinin genetik kodunu çözen ve onları kırmızı kan hücreleri üretecek şekilde yeniden programlayan 4 genetik anahtarı başarıyla belirlediler.

Araştırma grubunun direktörü Johan Flygare yaptıkları araştırma ile ilgili şu bilgiyi veriyor:

“Bu deneyi fareler üzerinde gerçekleştirdik ve ilk sonuçlar gösteriyor ki, insandaki deri hücrelerini kırmızı kan hücrelerine yeniden programlamak da mümkün. Bu tekniğin olası bir uygulama alanı, kan nakillerinde kişiye özel kırmızı kan hücreleri yapmak, ama bu hala klinik olarak gerçeklikten çok uzak.” (11)

Her birey, vücudundaki her hücrenin nasıl oluştuğunu açıklayan bir kullanım talimatı olan, kendine özgü bir genetik koda sahiptir. Bu kullanım talimatı, özel bir DNA dizilimi şeklinde hücre çekirdeğinde depolanır.

Tüm insan hücreleri – beyin, kas, yağ, kemik ve deri hücreleri – tam olarak aynı koda sahiptir. Hücreleri birbirinden ayıran şey, hücrelerin talimatın hangi bölümünü okuyabildiğidir. Lund’daki araştırma grubu, kırmızı kan hücrelerinin nasıl üretildiğine dair talimatları içeren bölümü, hücrelerin nasıl açtığını bulmak istedi. Araştırmanın odaklandığı deri hücreleri, kullanım talimatına erişim sağlayabiliyor, ama peki araştırmacılar onların kırmızı kan hücrelerini tanımlayan bölümü açmalarını nasıl sağladı?

Retrovirüs (genetik bilgiyi değiştirebilen virüslerin genel adı) aracılığıyla, 60’ın üzerinde genin farklı kombinasyonları deri hücrelerinin genomuna nakledildi, ta ki bir gün başarılı bir şekilde deri hücrelerini kırmızı kan hücrelerine çevirene kadar. Çalışma Cell Reports dergisinde yayınlandı.

Çalışma, deri hücrelerini kırmızı kan hücreleri üretmeye başlayacak şekilde yeniden programlamak için 20,000 genden 4 tanesinin birlikte çalışmasının gerekli olduğunu gösterdi.

Çalışmayı kaleme alan, moleküler tıp ve gen tedavisi araştırmacısı Sandra Capellera bu özelliği “Bu biraz da, açabilmeniz için 4 farklı anahtarı aynı anda çevirmek zorunda olduğunuz bir hazine sandığına” benzetiyor.(12)

 Düşük miktarda demire bağlı olarak kanın kırmızı hücrelerindeki azalmadır. Kansızlığın en sık görülen şeklidir. Bu keşif, kırmızı kan hücrelerinin nasıl üretildiğini ve bunun için hangi genetik talimatlara ihtiyaçları olduğunu anlamak açısından çok önemli. Halen anemi hastaları için kan bağışında bulunacak kimselerin sayısı oldukça az. Yakın bir gelecekte anemi hastalarına kan nakli dışında sağlıklı kan hücreleri sağlamak mümkün olacak.

 Milyonlarca insan anemi hastalığından mustarip. Bu hastalar yetersiz miktarda kırmızı kan hücrelerine sahipler ve düzenli olarak farklı bağışçılardan kan nakli olmak zorundalar. Bu da, hastaların yeni kana karşı hastaların reaksiyon gösterip, bağış yapan kişinin kanına karşı alerjik olmaktadırlar. Bu tür hastalara en uygun çözüm, kişilerin kendi kan hücrelerini çoğaltmaktır. Bu yüzden yeni keşif bu yönde atılmış önemli bir adım.

Dört genin birlikte çalışmasının zorunlu olduğuna dair bu tespit vücudumuz ile ilgili önemli bir gerçeği ortaya çıkarmaktadır:

Hücrelere oksijen taşıma gibi vücudumuzdaki en hayati işlemlerden birini gerçekleştiren kırmızı kan hücrelerinin, mutasyonlar sonucu küçük değişikliklerle aşama aşama oluşması imkansızdır. Bu hücrelerin üretimini kontrol eden 4 gen de ilk yaratıldığımız andan itibaren aynı anda var olmalı ve hatasız olarak çalışmalıdırlar. Bu 4 genden birinin bile eksikliği ya da bozukluğu durumunda kırmızı kan hücreleri üretilemediği veya hasarlı üretileceği için yaşam söz konusu değildir.

Kırmızı kan hücreleri, diğer hücrelerle tamamen aynı genetik koda sahip olmasına rağmen, kapkaranlık bir ortamda her seferinde yalnızca kendine ait DNA bölümlerini okumaktadırlar. Okuma işlemi, bir emirle tam gerekli yerden başlamakta ve gerekli yerde sona ermektedir. Bu her aşaması mucize olan bir süreçtir. Hücrenin böylesine bir okuma işini başaracak bilince sahip olmadığı açıktır. Hücredeki kodların sadece ilgili kısmının okunarak işlenmesini sağlayan sistemi Allah kusursuz bir şekilde yaratmıştır.

 

 Yazar / Op. Dr. Hüsnü Erel Aksoy

 

Referanslar:

1. Seymour Simon, The Heart “Our Circulatory System”, First Mullberry Edition, 1999, sf. 9
2. Bilim ve Teknik Dergisi, Şubat 1998, sayı 363, sf. 61
3. Seymour Simon, The Heart “Our Circulatory System”, First Mullberry Edition, 1999, sf.
4. Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi Öğretim Üyesi Prof. Dr. Alparslan ÖZYAZICI; http://www.diyanet.gov.tr/DIYANET/nisan2001/dinsaglik.htm
5. Seymour Simon, The Heart “Our Circulatory System”, First Mullberry Edition, 1999, sf. 9
6. The Incredible Machine, National Geographic Society,   sf.100
7. http://www.ri.bbsrc.ac.uk/library/research/cloning/glossary.html
8. Marshall Cavendish, The Illustrated Encyclopedia of The Human Body, London: Marshall Cavendish Books Limited, 1984, s.50-51.
9. http://garildi.cumhuriyet.com.tr/cgi-bin/sayfa.cgi?w+30+/cubilim/9810/24/t/ b0703.html+hemoglobin
10. http://www.nsbri.org/HumanPhysSpace/focus3/bloodcomponents.html
11. Lund University. (2016, June 2). Genetic code of red blood cells discovered. ScienceDaily. http://www.sciencedaily.com/releases/2016/06/160602132638.htm
12. http://www.zmescience.com/medicine/skin-blood-56520/