Pandemi 2019 yılının aralık ayından beri içinde bulunduğumuz gerçekliğimiz. İki yıldır devam eden bu sürecin büyük bir kısmını izolasyonlar oluşturdu. Sadece resmi karantinalarla değil aynı zamanda kendimiz de sosyal yaşamımızda çizdiğimiz sınırlarla toplumdan ayrıldık. Sevdiklerimizle bir araya gelemedik, işimiz ve eğitimimiz sekteye uğradı, kalabalık yerlerden uzak kaldık. Normalleşmeyle birlikte, işimizden veya eğitimimizden dolayı zorunlu olarak bulunduğumuz yerlerde bile aramızda bir mesafe ve tedirginlik vardı.
İzolasyon bizim gibi sosyal canlıları nasıl etkiledi? Pandemi sürecinde bununla ilgili geniş çaplı bir araştırma olmamasına rağmen daha fazla yiyecek tüketmek ve daha az uyumak kendimizde veya yakınlarımızda gözlemleyebildiğimiz etkilerden oldu. Peki bunu ortak biyolojik şifreler paylaştığımız canlılarda gözlemleyebilseydik nasıl olurdu?
Bugünkü yazımızda insanların da sosyal izolasyona nasıl biyolojik tepkiler verebileceği konusunda aydınlatıcı olabilecek bir çalışmayı sizlerle paylaşacağız. Rockefeller Üniversitesi’nde araştırma görevlisi Wanhe Li ve ekibi tarafından yürütülen bu araştırmada sosyal izolasyonun Drosophila melanogaster (Meyve sineği) üzerindeki etkisi gözlemlendi. Araştırmanın kendisine geçmeden önce size bu çalışmada kullanılan model organizma hakkında bilgi vermek isteriz.
Drosophila melanogaster özellikle biyomedikal araştırmalarda sıkça kullanılan önemli model organizmalardan biridir. Bunun bir sebebi genlerinin %60’ının insan genleriyle homolog olup birçok biyolojik mekanizmanın anlaşılıp ana hatlarının belirlenmesi için uygun bir canlı olmasıdır. Bununla beraber hem daha düşük maliyetli olması hem de jenerasyon süresinin (bir bireyin doğumu ile yavrularının doğumu arasındaki ortalama süre) kısa olmasıdır.
Meyve Sineği (Drosophila melanogaster)
Meyve sinekleri bizim gibi sosyal canlılardır. Birlikte beslenirler, çiftleşme dönemlerinde belirli ritüelleri vardır. Bizim gibi gece uykusuna sahip olmakla beraber bir de öğle uykusu uyurlar. Bu ikisi bölünmüştür ve toplamda 16 saat sürer.
Bu sosyal davranışlar anlaşıldıktan sonra sinekler yemeğin her daim ulaşılabilir olduğu süre (ör: 1,3,5 ve 7 gün) ve tip (ör: 1,2,5,25 ve 100 bireyli gruplar halinde) bakımından farklı izolasyonlara maruz bırakıldılar. Farklı izolasyonların davranışları nasıl etkilediği araştırıldı: İzolasyon sürecindeki beyin durumları izlendi ve sineklerin izolasyondaki uyku miktarları Drosophila aktivite monitörü (DAM) ile ölçüldü. Uykusuzluk ve yemek yemenin birbirini etkilemediğinden yani bağlantılı olmadığından emin olmak için de ayrıca kontrollü deneyler yapıldı.
Belirlenen maksimum izolasyondan (7 gün) sonra büyük ve küçük grupların içinde bulunan sineklerin sosyal davranışlarında bir değişiklik gözlemlenmez iken tek başına olan sineklerin uyku sürelerinde azalma ve beslenme miktarında artış gözlemlendi. Ayrıca izolasyonun yalnız sineklerde açlığı tetikleyen bazı genlerin ifadesini değiştirdiği ve beyinde açlık sinyallerini uyardığı da fark edildi.
Çalışmada uyku dengesini düzenleyen P2 nöronlarının bu davranışsal değişikliklerde rol oynadığı gözlemlendi. Gruptan koparılmış sineklerde bu nöronları inaktive etmenin uyku düzenini düzelttiği ve fazla yemek tüketimi isteğini baskıladığı gözlemlendi. Görünen o ki P2 nöronları aynı zamanda zaman anlayışında da rol oynuyor çünkü bu nöronunun aktivitesi arttırıldığında daha kısa süredir izole olan sineklerin davranışlarının daha uzun süredir izole olan sineklere benzediği de görüldü. Ancak ilginç olan aynı işlem bir grup içerisinde olan sineklere uygulandığında davranışsal bir değişiklik gözlemlenmedi.
Bu çalışma insanlarda da sosyal izolasyonun etkilerinin aynı genetik mekanizmalarla ifade edildiğini göstermese de insanlar ve memelilerdeki mekanizmaların temellerini içeren Meyve sineklerinin üzerinde uygulandığından, insanlarda da bu mekanizmalarının araştırılması için iyi bir yol haritası olabilir. Bu mekanizmaları izolasyonun neden bu şekilde tetiklediği ise hala bir soru. Araştırmacılar izolasyon ile gelen “gelecek belirsizliğinin” zor zamanlara hazırlanma mesajı verip tetikte ve uyanık olup, besin bulabildiğinde yemek zorunda hissetmekle ilgili olabileceğini düşünüyor.
Çalışmanın tamamına ulaşmak isterseniz makaleyi kaynakça kısmında bulabilirsiniz.
Yazar: Kayra Canpolat
Editör Cengizhan Öztürk
Referanslar
Li, W., Wang, Z., Syed, S., Lyu, C., Lincoln, S., & O’Neil, J. et al. (2021). Chronic social isolation signals starvation and reduces sleep in Drosophila. Nature, 597(7875), 239-244. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03837-0
Mirzoyan, Z., Sollazzo, M., Allocca, M., Valenza, A., Grifoni, D., & Bellosta, P. (2019). Drosophila melanogaster: A Model Organism to Study Cancer. Frontiers In Genetics, 10. https://doi.org/10.3389/fgene.2019.00051
Rockefeller University. (2021, August 18). Lonely flies, like many humans, eat more and sleep less. ScienceDaily. Retrieved November 9, 2021 from http://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210818130604.htm