Kalbin Önüne Yeni Bir Yol Açan Cerrah: René Favaloro
Kalbin Önüne Yeni Bir Yol Açan Cerrah: René Favaloro
İçeriği Görüntüle

ABD’de Roswell Park’taki araştırma enstitüsü ile Washington Üniversitesi Tıp Fakültesinde çalışan Gerty Cori ve eşi Carl Cori, kas ile karaciğer arasındaki şeker döngüsünü açıkladı. İnsanlar üzerinde yapılmış bir klinik deney olmayan çalışmalar; deney hayvanları, hayvan dokuları ve laboratuvarda incelenen enzimler üzerinde yürütüldü. Bulgular, bugün “Cori döngüsü” olarak bilinen temel metabolizma sürecinin anlaşılmasını sağladı.
Gerty Cori’nin doğum tarihi konusunda tarihî kaynaklar arasında farklılık bulunuyor. Nobel Foundation kayıtları 15 Ağustos 1896’yı, ABD National Academy of Sciences tarafından yayımlanan biyografi ise 8 Ağustos 1896’yı gösteriyor. Her iki kaynak da Cori’nin dönemin Avusturya-Macaristan İmparatorluğu sınırlarındaki Prag’da doğduğu konusunda birleşiyor. [1] [2]
Tıp eğitimi alan ve araştırmalarını ABD’de sürdüren Cori, 1947’de Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü kazanan ilk kadın oldu. Ödülü eşi Carl Cori ve Arjantinli fizyolog Bernardo Houssay ile paylaştı. [3]
Vücut şekeri nasıl enerjiye çeviriyor?
Besinlerle alınan karbonhidratlar sindirim sırasında büyük ölçüde glikoza, yani vücudun temel yakıtlarından biri olan basit şekere dönüşür. Hemen kullanılmayan glikozun bir bölümü, özellikle karaciğer ve kaslarda glikojen adı verilen depo şekeri biçiminde saklanır.
Hızlı koşmak, ağır kaldırmak veya merdivenleri aceleyle çıkmak gibi yoğun hareketlerde kasların kısa sürede daha fazla enerjiye ihtiyacı olur. Kas hücreleri, glikozu parçalayarak hücrenin kullanabileceği enerji moleküllerini üretir. Enerji ihtiyacının hızla arttığı yoğun egzersiz sırasında laktat üretimi de belirgin biçimde artar.
Laktat yalnızca oksijen yetersizliğinde oluşan zararlı bir atık değildir. Vücut dinlenirken ve yeterli oksijen bulunurken de laktat üretilebilir. Kalp, beyin ve kaslar bu maddeyi yakıt olarak kullanabilir.
Cori döngüsü, kaslarda oluşan laktatın nasıl yeniden değerlendirildiğini açıklar. Laktat kana geçer, karaciğere taşınır ve burada yeniden glikoza çevrilir. Glikoz daha sonra kana verilebilir ve tekrar kaslar tarafından kullanılabilir. Böylece kas ile karaciğer arasında bir enerji geri dönüşüm hattı kurulur. [1]
Bu sistem şehirdeki bir geri dönüşüm ağına benzetilebilir. Kaslar, çalışırken artan laktatın bir bölümünü dolaşıma verir; karaciğer bu maddeyi işler ve yeniden kullanılabilecek şekere dönüştürür. Ancak bu dönüşüm bedelsiz değildir. Karaciğer, laktattan glikoz üretirken enerji harcar.
Keşif tek bir deneyle ortaya çıkmadı
Cori döngüsü, sağlıklı gönüllüler üzerinde yapılan tek bir araştırmanın sonucu değildi. Gerty ve Carl Cori, 1920’li yıllarda ABD’nin Buffalo kentindeki New York Eyaleti Kötücül Hastalıkları Araştırma Enstitüsünde, daha sonra Roswell Park adıyla anılan merkezde çalıştı.
Araştırmacılar, deney hayvanlarına verilen şekerin ve kaslarda depolanan glikojenin vücutta nasıl değiştiğini inceledi. Journal of Biological Chemistry dergisinde 1929’da yayımlanan çalışmalarında, laktatın karaciğerde yeniden glikojen oluşumuna katılabildiğine ilişkin deneysel veriler sundular. [4]
Çalışmalarını ABD’nin St. Louis kentindeki Washington Üniversitesi Tıp Fakültesinde sürdüren çift, glikojenin parçalanması sırasında ortaya çıkan glikoz-1-fosfat adlı ara maddeyi de belirledi. “Cori esteri” olarak da bilinen bu madde, depo şekerinin hücreler tarafından kullanılabilir hâle getirilmesindeki önemli basamaklardan biridir.
Bu bulgular yalnızca vücudun şeker kullanımını açıklamadı. Enzimlerin, yani vücuttaki kimyasal işlemleri hızlandıran proteinlerin metabolizmadaki görevlerini ortaya koyan araştırmalara da temel hazırladı.
Nobel Komitesi, 1947’de verilen ödülün yarısını “glikojenin katalitik dönüşüm sürecini keşfetmeleri” nedeniyle Gerty ve Carl Cori arasında paylaştırdı. Ödülün diğer yarısını, hipofiz bezinin şeker metabolizmasındaki rolünü araştıran Bernardo Houssay aldı. [3]
Bugünkü tıp açısından neden önemli?
Cori döngüsü bugün egzersiz fizyolojisi, yoğun bakım, diyabet ve bazı kalıtsal metabolizma hastalıklarının anlatılmasında kullanılan temel bilgiler arasında yer alıyor. Bununla birlikte keşif, diyabet için tek başına bir ilaç veya doğrudan tedavi anlamına gelmiyordu.
Diyabette kan şekerini düzenleyen sistem bozulur. Cori çiftinin çalışmaları, karaciğerin kan şekerinin korunmasındaki görevini ve hormonların glikoz ile glikojen arasındaki dönüşümü nasıl etkilediğini anlamaya katkı sağladı. Bu temel bilgiler, metabolizma araştırmalarının ilerlemesine yardımcı oldu.
Gerty Cori daha sonraki yıllarda glikojen depo hastalıklarına yöneldi. Bu kalıtsal hastalıklarda glikojeni üreten veya parçalayan enzimlerden biri gerektiği gibi çalışmaz. Sonuç olarak karaciğer ve kas gibi dokularda olağan dışı miktarda veya yapıda glikojen birikebilir.
Cori ve çalışma arkadaşları, bütün glikojen depo hastalıklarının aynı olmadığını; farklı enzim kusurlarının farklı hastalık tablolarına yol açabildiğini gösterdi. Hasta dokularından alınan örneklerin laboratuvarda incelenmesine dayanan bu çalışmalar, hastalıkların moleküler düzeyde sınıflandırılmasına katkıda bulundu. [2]
Laktat kas ağrısının tek nedeni değil
Cori döngüsü anlatılırken laktatın egzersiz sonrasındaki kas ağrısının doğrudan nedeni olduğu sıkça söyleniyor. Ancak bu açıklama güncel bilimsel bilgilerle örtüşmüyor. Egzersiz sırasında artan laktat, hareket sona erdikten sonra büyük ölçüde dokular tarafından kullanılıyor veya başka maddelere dönüştürülüyor.
Yoğun egzersizden bir veya iki gün sonra hissedilen ağrı daha çok kas liflerindeki küçük çaplı hasarla ve buna karşı gelişen inflamasyonla ilişkilendiriliyor. İnflamasyon, vücudun doku hasarına verdiği iltihabi yanıttır.
Bu nedenle egzersiz sırasında ortaya çıkan yanma hissi, ertesi gün başlayan kas ağrısı ve kandaki laktat düzeyi aynı durum olarak değerlendirilmemeli. Laktat, vücudun enerji üretimi ve dokular arasındaki enerji paylaşımı içinde görev alan bir ara maddedir.
Bilimde eşitlik mücadelesinin simgesi oldu
Gerty Cori, Carl Cori ile aynı araştırmalarda çalışmasına rağmen uzun süre daha düşük akademik unvan ve ücretle görev yaptı. Washington Üniversitesine geldiklerinde Carl Cori profesör olurken Gerty Cori’ye araştırma görevlisi düzeyinde bir görev verildi.
Bilimsel üretimine rağmen Gerty Cori, profesörlüğe ancak 1947’de, Nobel Ödülü’nü aldığı yıl yükselebildi. Yaşamı, bilimsel başarının her zaman eşit çalışma koşulları içinde ortaya çıkmadığını gösteren örneklerden biri oldu. [1] [2]
Cori döngüsü insan metabolizmasının tamamını tek başına açıklayan bir model değil. Vücudun enerji kullanımı; hareketin şiddetine, beslenme durumuna, hormonlara, oksijen düzeyine ve hastalıklara göre değişiyor. Yine de 1929’da tanımlanan bu döngü, kas ile karaciğerin ortak bir enerji ağı içinde çalıştığını göstererek modern biyokimyanın temel taşlarından birini oluşturdu.
Kaynaklar
[1] Rubin R. P. Carl and Gerty Cori: A Collaboration That Changed the Face of Biochemistry. Journal of Medical Biography. 2021;29(3):143-148. DOI: 10.1177/0967772019866954
[2] Larner J. Gerty Theresa Cori. Biographical Memoirs, Volume 61. National Academy of Sciences. 1992;110-134. DOI: 10.17226/2037
[3] Nobel Assembly at the Karolinska Institute. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1947: Carl Ferdinand Cori, Gerty Theresa Cori and Bernardo Alberto Houssay. Nobel Foundation. 1947.
[4] Cori C. F., Cori G. T. Glycogen Formation in the Liver from d- and l-Lactic Acid. Journal of Biological Chemistry. 1929;81(2):389-403.