Hemoglobinin Antioksidan Aktivitesinin Artırılması, Nörodejeneratif Hastalıklarla Mücadelede Yeni Bir Yöntem Olabilir
Amyotrofik lateral skleroz (ALS), Parkinson ve Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıklarda, beyin hücreleri zararlı reaktif oksijen türleri (ROS) nedeniyle hasar görür. Bu ROS’ları nötralize etmek için antioksidan ilaçlar geliştirilmiş ancak bu ilaçlar ya beyne yeterince ulaşamamış, ya kararsız olmuş ya da sağlıklı hücrelere zarar vermiştir.
Güney Kore’deki Institute for Basic Science (IBS) araştırmacıları, beynin hidrojen peroksit (H₂O₂) adlı zararlı ROS’a karşı nasıl korunduğunu inceledi. Gelişmiş görüntüleme ve moleküler analizlerle, astroglial hücrelerin çekirdeğindeki nükleolus bölgesinde hemoglobinin bulunduğu ve burada “psödo-peroksidaz” görevi görerek H₂O₂’yi zararsız suya dönüştürdüğü keşfedildi.
Araştırmanın ilk yazarı Won Woojin, bu doğal savunma mekanizmasını güçlendirmek için “ilk türden” bir bileşik tasarladıklarını belirtti. Böylece dışarıdan bir antioksidan vermek yerine, beynin kendi savunmasını artırarak çeşitli hastalık modellerinde kalıcı ve güçlü koruma sağladılar.
Araştırmada geliştirilen KDS12025 adlı küçük, suda çözünebilen molekül hemoglobinin heme merkezine bağlanarak H₂O₂’yi parçalama gücünü yaklaşık 100 kat artırıyor ve hemoglobinin oksijen taşıma işlevini bozmayacak şekilde tasarlandı. Ayrıca KDS12025 kan-beyin bariyerini geçebiliyor, bu da nörodejeneratif hastalıklar için ideal kılıyor.
Hastalanmış astroglial hücrelerde KDS12025, zararlı H₂O₂ seviyelerini önemli ölçüde azalttı. Fare modellerinde ise molekülün ağızdan verilmesi, nöronları korudu, aşırı aktifleşmiş astroglial hücreleri sakinleştirdi ve beyin fonksiyonlarını iyileştirdi.
ALS fare modellerinde KDS12025 tedavisi, hastalık başlangıcını geciktirdi ve yaşam süresini 4 haftadan fazla uzattı. Parkinson modellerinde motor fonksiyonları geri kazandırdı, Alzheimer modellerinde hafıza performansını artırdı. Yaşlanmış farelerde ise tedavi, ortalama yaşam süresini 2 yıldan 3 yıla çıkardı. Ayrıca romatoid artrit modelinde iltihaplanmayı ve eklem hasarını azalttı.
Araştırma ekibi, fazla H₂O₂’nin astroglial hemoglobin seviyelerini düşürerek beynin doğal antioksidan savunmasını zayıflattığını ve hastalıkları hızlandırdığını gösterdi. KDS12025 ise hemoglobin seviyelerini ve aktivitesini artırarak oksidatif stresi azalttı, nöronların korunmasını sağladı ve beyin fonksiyonlarını iyileştirdi.
Gelecekte araştırmacılar, hemoglobinin farklı alt birimleri olan α- ve β-globinin beyin içindeki rollerini incelemeyi, KDS12025 türevlerini insan kullanımı için geliştirmeyi ve diğer oksidatif stres kaynaklı hastalıklarda uygulamalarını araştırmayı planlıyor.
IBS’den C. Justin Lee, bu çalışmanın nörodejeneratif hastalıklarla mücadelede büyük bir adım olduğunu ve beynin kendi hemoglobininin güçlendirilmesinin yeni bir tedavi yöntemi sunduğunu belirtti.
Makale: “Hemoglobin as a pseudoperoxidase and drug target for oxidative stress-related diseases.” https://www.nature.com/articles/s41392-025-02366-w
