.png)
Özellikle pandemi sürecinde bağışıklık sistemimizin stresten etkilendiğini pek çok kez duymuşsunuzdur. Peki stresin en büyük biyokimyasal belirteci olan kortizol hormonu hakkında neler biliyorsunuz?
Steroid yapılı kortizol hormonu, hipofiz bezinin ön lobundan salgılanan adrenokortikotropik hormon (ACTH) kontrolünde böbrek üstü bezinin kabuk bölgesinde üretilir. Kortizolün vücutta kan şekerini ve kan basıncını kontrol altında tutma, tuz ve su dengesini sağlama, metabolizmayı düzenleme, iltihap sökme gibi çok önemli görevleri vardır. Ayrıca kortizol, kadınlarda hamilelik sürecinde fetüsün gelişimini de desteklemektedir. Kortizol, gereğinden fazla salgılanırsa Cushing sendromuna, az salgılanırsa Addison hastalığına sebep olabilir. Aynı zamanda kortizol seviyelerindeki dengesizlik, sirkadiyen ritimde bozukluklara sebep olduğu için anksiyete, depresyon, strese bağlı obezite ve kalp hastalıklarıyla da ilişkilendirilmiştir.
Giyilebilir Teknolojiyle Kortizol Tespiti
Kortizol konsantrasyonu kan, ter, tükürük ve idrar gibi vücut sıvılarından tespit edilebilmektedir. Alınan kan örneklerinin laboratuvarda incelenip sonuçlarının çıkması uzun sürmekte ve yapılan testler kortizolün ancak anlık seviyesini ölçebilmektedir. Stanford Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği öğretim üyesi Prof. Dr. Alberto Salleo mentorluğunda Dr. Onur Parlak ve ekip arkadaşlarının geliştirdikleri giyilebilir sensör ise kortizol seviyesini anbean tespit edip verileri kaydedebiliyor. Bu giyilebilir akıllı sensör teknolojisi deri üzerine bir yama gibi yapıştırıldıktan sonra minyatür boyuttaki sensörüyle terdeki kortizol yoğunluğunu tespit edebiliyor. Spor etkinliği sırasında vücutta ne gibi değişimler olduğunu incelemesinin ardından böyle bir proje için kolları sıvadığını belirten Dr. Onur Parlak sensörün çalışma prensibini şöyle aktardı: “Geliştirdiğimiz bu biyosensör, elektrokimyasal prensiplere dayalı bir sensör. Terde bulunan kortizol hormonunun sadece kortizole tepki gösteren, kendi geliştirdiğimiz polimer bazlı membranlara bağlanması ile membran ara yüzeyinde ortaya çıkan değişimleri elektronik olarak ölçen bir cihaz. İşin temel kısmı aslında elektronik cihazı geliştirmenin yanında, bu kortizole bağlanabilen polimerik yapıların sentezlenmesi ve sadece kortizole duyarlı olmaları. Bu çalışmada başardığımız bir diğer önemli konu da terin, emilmesine gerek kalmadan sadece sensöre temas etmesi sonucu kortizol yoğunluğunun tespit edilebilmesi. Absorbe etmeden deri ile sensör arasına yerleştirdiğimiz özel, lazer ile hazırlanmış mikro kanallar sayesinde vücutta üretilen terin çok kısa sürede mikrokapiller etkisiyle sensör yüzeyine iletilmesi bu cihazın hızlı ölçüm yapabilmesini sağladı. Burada daha önce de belirttiğim gibi kortizolün sensör yüzeyine bağlanması sonucu oluşan elektronik değişimler kullandığımız elektronik cihazlar tarafından dijital sinyale çevrildi ve böylece terdeki kortizol miktarını öğrenmiş olduk.”
Giyilebilir teknolojinin üretiminde yer alan bilim insanları, stres kaynaklı psikolojik rahatsızlıkların çoğunlukla hastaların bakış açısı ve ruhsal durumu göz önünde bulundurularak değerlendirildiğini söylemiş ve bu teknolojinin doktorlara hastaların depresyon, tükenmişlik sendromu vb. hastalıkların hangisinden muzdarip olduklarını objektif olarak görebilme ve tedavilerin etkinliğini değerlendirme fırsatı vereceğini ifade etmişlerdir. Ayrıca ileride bu teknolojinin kullanıcıların terlemesine gerek olmadan tükürük üzerinde de kullanılabileceği belirtilmiştir. Bu noktada ise Dr. Onur Parlak tükürük gibi enzim bulunduran sıvılarda çalışırken sensörün enzimlerle etkileşime geçip bozulmaması için sensör yüzeyinde bazı değişiklikler yapılması gerektiğini belirtti. Dr. Parlak bu teknolojinin kullanıcılara ulaşması ve klinik olarak kullanılması hakkında şu cümleleri kurdu: “Aslında kortizol ve benzeri molekülleri tayin etmek görece kolay ama onları klinik çalışmalar için bir hastalığın tedavisinde kullanmak zor. Neden derseniz bu aslında biraz insanın fizyolojisinden kaynaklanıyor. Örneğin, bir hastalığın tedavisi için baz alınan en önemli sıvı: kan. Kan değerleri baz alınarak hastalık tayini yapmak en doğru yöntem bugünkü tıp çalışmalarında. Belki ileride insan vücudu hakkında daha fazla bilgiye sahip olursak bu değişebilir ama en nihayetinde referans aldığımız sıvı bu şimdilik. Dolayısıyla, bir ölçüm yaparken hangi molekül olursa olsun kandaki eş değerini bilmemiz ve kandaki değişimin diğer sıvılarda da olduğunu görmemiz gerekir. Bu maalesef kan şekeri, glikoz ve benzeri sınırlı birkaç molekül dışında şimdilik mümkün değil. Kortizol özelinde bir diğer önemli nokta, kandaki kortizol miktarında olan değişimin ne kadar sürede difüzyon yoluyla tere ya da diğer vücut sıvılarına yayıldığı. Bu yayılma sorunu aslında bizim gerçek zamanlı bilgi edinmemizi engelliyor, bu da terden kortizol tayininin klinik olarak anlamlı bir şekilde kullanılmasını engelliyor. Bu demek değildir ki söz konusu yöntemi araştırmaktan vazgeçmeliyiz. Dediğim gibi ileride kortizolün kandan diğer vücut sıvılarına yayılma mekanizması daha iyi anlaşıldıkça bu hormonun tayinine yönelik yapılan çalışmalar da ona göre şekillenecektir.’’
Dr. Onur Parlak'a verdiği bilgiler için çok teşekkür ederiz.
Hazırlayan: Dilşah Gülkan
Kaynak:
Cortisol. (n.d.). Retrieved May 03, 2021, from https://www.hormone.org/your-health-and-hormones/glands-and-hormones-a-to-z/hormones/cortisol
McGlaun, S. (2021, February 16). Wearable sensor can detect stress hormone cortisol in human sweat. Retrieved May 03, 2021, from https://www.slashgear.com/wearable-sensor-can-detect-stress-hormone-cortisol-in-human-sweat-16659561/
Price, S. (2021, February 09). Detecting burnout through sweat with a wearable sensor. Retrieved from https://www.healtheuropa.eu/detecting-burnout-through-sweat-with-a-wearable-sensor/105742/
University, S. (2021, January 12). Wearable device measures cortisol in sweat. Retrieved May 03, 2021, from https://www.techbriefs.com/component/content/article/tb/pub/techbriefs/bio-medical/38343
Comments