Kedi idrarındaki 13 molekül: böbrekte saklanan bir kimlik imzası

Bulgunun asıl ilginç yanı kokunun kendisi değil, nereden geldiği. Bu yağ asitleri kedinin böbreğinde depolanıyor — ve orada, yüz yılı aşkın süredir kimsenin ne işe yaradığını bilmediği bir tuhaflık duruyordu.

Kedi idrarı aslında iki ayrı katman taşıyor

Kedi idrarının o keskin, burun yakan kokusu uzun süredir biliniyor. Kaynağı felinin adlı kükürtlü bir amino asit türevi; felinin idrarda parçalanınca 3-merkapto-3-metil-1-butanol gibi uçucu kükürtlü bileşiklere dönüşüyor ve asıl kokuyu bunlar veriyor. Miyazaki'nin kendisi 2006'da Chemistry & Biology'de yayımlanan çalışmada, bu süreci idrarda bol bulunan kauksin adlı bir enzimin yönettiğini göstermişti: kauksin öncü maddeyi keserek felinini serbest bırakıyor.

Ama uçucu olmak, koku iletişimi için iyi bir özellik değil. Uçucu bileşik demek, çabuk uçup giden bileşik demek. Dakikalar ve saatler içinde oranları kayıyor; havaya, sıcaklığa, hayvanın o günkü beslenmesine göre değişiyor. Bir kedi kapı direğine iz bırakıp gittiğinde, iki saat sonra oradan geçen kedinin bulduğu koku artık aynı koku değil. Böyle bir sinyal "burada biri vardı" der, ama "burada kim vardı" diyemez.

Yeni çalışmanın anlattığı şey tam da bu boşluğu dolduruyor. Dallı zincirli yağ asitleri yarı uçucu: yavaş buharlaşıyorlar. Araştırmacılar üç kedinin idrarını pamuk pedlere emdirip 25 santigrat derecede 24 saat boyunca beklettiler ve altı ayrı zamanda örnek aldılar. Toplam 18 örnek analiz edildiğinde, örnekler gün içindeki değişime göre değil, hangi kediden geldiklerine göre üç kümeye ayrıldı. Yani koku bir gün boyunca solurken altındaki kimlik imzası yerinde kalıyor.

Kabaca şöyle düşünülebilir: uçucu bileşikler mesajın ne kadar taze olduğunu söyleyen tarih damgası, dallı zincirli yağ asitleri ise altındaki imza.

Kedi böbreği neden sarı?

Sağlıklı bir kedinin böbreği, çoğu memelininkinin aksine gözle görülür biçimde sarımsıdır. Sebebi, böbrek korteksindeki proksimal tübül hücrelerinin içinde birikmiş yağ damlacıkları. Memelilerde iç organlarda böyle kalıcı yağ birikimi olağan değildir; karaciğerde yemekten sonra geçici olarak görülür, adrenal kortekste ve üreme bezlerinde hormon üretimi için kolesterol deposu olarak bulunur. Kedide ise sürekli duruyor ve nedeni açıklanamıyordu.

Miyazaki bu noktayı basitçe özetliyor. Araştırma duyurusunda söylediği cümle şu: "Kedi böbreğindeki yağ damlacıkları bir yüzyıldan uzun süredir biliniyor, ama kedilerde neden bu kadar çok olduğu bir gizem olarak kaldı."

Ekip damlacıkları böbrek korteksinden ayırıp içeriğine baktığında, damlacıkların büyük ölçüde trigliseritlerden oluştuğunu ve bu trigliseritlerin çoğunun en az bir dallı zincirli yağ asidi taşıdığını buldu. Daha da belirleyicisi: kan serumunda ve incelenen diğer organlarda bu yağ asitlerine rastlanmadı. Yalnızca böbrekte vardı.

Bu, imzanın neden bu kadar sabit kaldığını açıklayan mekanizmanın ta kendisi. Kedi kimliğini günlük kan kimyasından değil, böbrekte duran bir depodan yazıyor. Depo, beslenmedeki iniş çıkışları tamponluyor; idrara dökülen şey o deponun bileşimini yansıtıyor.

Peki kedi bunu gerçekten okuyor mu?

Kimyasal fark bulmak bir şey, hayvanın o farkı algıladığını göstermek başka şey. Ekip iki ayrı davranış testi kurdu.

Birincisi alışma–alışmama testi. Kediye aynı koku dört kez, 60 saniyelik sunumlarla veriliyor; hayvan sıkılıyor ve koklama süresi düşüyor. Sonra tek bir yeni uyaran sunuluyor. Kritik kurgu şu: araştırmacılar idrar yağlarının geri kalanını sabit tutup yalnızca dallı zincirli yağ asidi kesirini başka bir kedininkiyle değiştirdiler. Kediler yine ilgilendi, yani ayrımı yapan bileşen o kesirdi.

İkincisi flehmen testi. Hem erkek hem dişi kediler, kendi cinsiyetlerinden başka bireylerin idrarına flehmen yaptı; kendi idrarlarına yapmadı. Denek kediler ile idrarı veren kediler arasında akrabalık ya da önceden tanışıklık yoktu. Bu önemli, çünkü flehmen klasik olarak erkeklerin kızgın dişi idrarını incelemesiyle ilişkilendirilirdi; burada üreme davranışından bağımsız bir "tanıdık mı, yabancı mı" işlevi görünüyor.

Ekip kimyayı da oynattı: yağ asitlerini metilleyip etkisizleştirdiklerinde flehmen kayboldu, sabunlaştırma ile serbest yağ asitleri geri geldiğinde tepki de geri geldi.

Aslandan Iriomote kedisine: aynı sistem, farklı alfabe

Çalışma ev kedisiyle sınırlı kalmadı. Ekip hayvanat bahçelerinden ve koruma merkezlerinden aldığı örneklerle aslan, kaplan, leopar, jaguar, çita, karakulak, puma, serval ve iki küçük yaban kedisi alt türünü inceledi.

Böbrek dokusunda yağ damlacıkları neredeyse bütün türlerde görüldü — yani bu, ev kedisine özgü bir tuhaflık değil, kedigillere ait bir özellik. Ama alfabe türden türe değişiyor: pumada yalnızca 3-metil tipi yağ asitleri bulundu, ekibin ilk kez tanımladığı 3,9-dimetil ve 2-etil tipleri ise sadece ev kedisinde çıktı. Iriomote kedisinin böbreğindeki damlacıklar diğer türlerinkinden belirgin biçimde daha küçüktü.

Aile analizi de düz bir tabloya oturmadı. Aynı batından dört yavrudan üçü babalarına benzer profil taşırken biri açıkça farklıydı. Yakınlık profilleri benzeştiriyor, ama bireyselliği silmiyor.

Araştırmacıların kendi koyduğu sınırlar

Bu, Türkçe haberlerde pek geçmeyen kısım — ve çalışmanın en dürüst kısmı. Ekip ön baskı metninde birkaç şeyi açıkça yazıyor:

• Alışma–alışmama testi kedinin iki kokuyu ayırt ettiğini gösterir; bunun gerçek anlamda birey tanıma olduğunu kanıtlamaz. Nitekim kediler, yağ asitleri çıkarılmış idrarları da birbirinden ayırabildi — çünkü geri kalan uçucu bileşim de kediden kediye farklı. Fark şu ki o arka plan kararsız, kimlik işareti olarak güvenilmez.
• Altı dallı zincirli yağ asidi sentetik olarak karıştırılıp sunulduğunda, altı kediden yalnızca ikisi flehmen yaptı. Yani bu moleküller doğal idrar kokusunun içine gömülü olduğunda iş görüyor, tek başına bir "şifre" değiller.
• Yaban türlerin bir kısmında örnek sayısı çok düşük; türe özgü sonuçlara temkinli yaklaşılması gerektiğini kendileri söylüyor.
• Başka lipit sınıflarının da rol oynayıp oynamadığı test edilmedi; ekip "dışlayıcılığı kurmak için" ek çalışma gerektiğini yazıyor.

Basın duyurusunda Miyazaki ayrıca iki olası uygulamadan söz etti: kedi idrarı kokusunun denetlenmesi ve yaban kedisi popülasyonlarının hayvana dokunmadan izlenmesi. Bunlar şu an çalışmanın gösterdiği bir sonuç değil, araştırmacının işaret ettiği ihtimaller. Sokak kedilerini idrarından tanıyan bir saha yöntemi henüz ortada yok.

Geriye kalan soru

Asıl açık uç mekanizmada. Yağ asitleri böbrekteki damlacıklarda trigliserit halinde duruyor, idrara ise serbest yağ asidi olarak çıkıyor. Arada bir kapı var ve o kapının nasıl çalıştığı bilinmiyor. Miyazaki'nin Popular Science'a aktardığı cümleyle: "Böbrek lipitlerinde depolanan bu yağ asitlerinin idrara nasıl salındığı, gelecekteki araştırmalar için önemli bir soru."

Bu kapı çözülürse ortaya çıkacak tablo, bir kedinin idrarının aslında iki farklı zaman ölçeğinde konuştuğu olur: uçucu tabaka saatlerle, yağ asidi tabakası aylarla. Ev kedisinin kapı eşiğine bıraktığı şey bir uyarı değil, tarihli bir not olabilir — ve notun altındaki imza, bir organın yüz yıldır anlamlandırılamayan sarılığından geliyor.

Fotoğraf: Bravevesperia8, CC BY 4.0, Wikimedia Commons