Sağlık Yaşam

UZUN YAŞAMANIN SIRLARI

Tarafından yazılmıştır admin

İnsanlar, yüzyıllar boyunca olduğu gibi bugün de uzun yaşamanın, genç kalmanın

sırlarını arıyorlar. Yaşlanmanın farklı yönlerini açıklamak üzere farklı kuramlar öne

sürülüyor. Örneğin, bir kurama göre insanlar, 200 milyon soluk alıp verme, 1 milyar

kalp atışı, 300 milyon mide kasılması ve 20 milyar göz kırpması kadar yaşarlar…

Bütün canlılar doğar, büyür, yaşlanır ve ölür. Peki ama, neden yaşlanıyoruz? Neden daha uzun süre genç kalıp daha uzun süre yaşamıyoruz? Neden bazı insanlar başkalarına göre çok daha çabuk yaşlanıyorlar? İnsanlar, çağlar boyunca bu soruların yanıtını aramışlar. Bugünse, yaşlanmanın araştırılmasında heyecan verici bir noktadayız. Tarihte ilk kez insanlar, yaşlanma adı verilen bulmacanın parçalarını birleştirmede önemli yol kat ettiler.

Yaşlanma, bir hücrede, bir organda ya da organizmanın tamamında gerçekleşebilir. Yetişkin canlılarda yaşam boyu süren bir süreçtir ve pek çok farklı yönü vardır. Bu nedenle olsa gerek yaşlanma konusunda, her biri yaşlanmanın belli yönlerini açıklamaya çalışan pek çok kuram bulunuyor. Yaşlanma sürecini araştıran bilim dalı olan gerontolojinin çalışma alanı çok geniş. Örneğin, yaşlanma sürecinin işleyişini canlıların kalıtımsal özellikleriyle açıklamaya çalışan kuramlara göre, tıpkı göz rengimiz ya da boyumuzun uzunluğu gibi, hücrelerin ya da canlıların yaşam süresi de kalıtımsal olarak programlanmıştır. Bedenimizin işleyişini sağlayan enzimler ve hormonların üretilmesi gibi işlevlerle ilgili bütün bilgiler genlerimizde saklıdır; her canlıdaki belli genler, yaşam süresini belirleyen bilgileri de taşır.

Genlerin yaşlanmayla ilişkisini vurgulayan bir başka varsayıma göreyse, hücrelerimizin ölümü, proteinlerin kodlanması sırasında gerçekleşen hataların üst üste birikerek hücrenin işleyişini olanaksız hale getirmesine bağlıdır. DNA kopyalaması sırasında hücreler sık sık mutasyona uğrar. Bu mutasyonların bir bölümü doğaldır; bir bölümüyse, morötesi ışınım, zehirli maddeler gibi dış etkenler yüzünden olur. Bu tür hasarların çoğu, zarar görmüş bölümleri yok eden ve yerine yenisini koyan enzimlerce onarılır. Ancak, bu onarım da her zaman tam başarıyla gerçekleşmez. Araştırmacılar, yaşlanmaya bağlı olarak hücrelerin onarım işlerin de de azalma olduğunu gözlemişler. İşte, yaşlılık ve ölüm, yaş ilerledikçe hücrelerin işleyişinde gerçekleşen hataların artarak birikmesi ve günün birinde hücrenin işleyemez hale gelmesiyle ilgili olabilir. Bazı araştırmacılar buna dayanarak, DNA onarımının anlaşılmasının, hem yaşlanma sürecine, hem de çeşitli hastalıkların tedavisine ışık tutacağını düşünüyorlar. Örneğin, Cockayne Sendromu olarak bilinen hastalıkta, kişide genç yaştayken yaşlanma belirtileri görülmeye başlar. Araştırmalarda, bu hastalığı taşıyan insanlarda, DNA onarımının hiç gerçekleşmediği ya da ender olarak gerçekleştiği görülmüş. DNA onarımı üzerinde çalışan başka araştırmacılar da, hücrelerin etkin durumdaki genleri ve DNA sarmalının kopyalanan bölümündeki hataları, başka bölgelerdeki hatalara göre çok daha hızlı onardıklarını gözlemişler.

Hücrelerde hasara yol açan bir başka doğal olay da, besinlerin yakılması sırasında ortaya çıkan kimyasallar olan “serbest radikaller”in etkinlikleridir. Serbest radikaller, genellikle oksijen içeren, tek başına gezen, negatif yüklü moleküllerdir. Hücre içinde proteinlere, lipidlere ve DNA’ya saldırıp buralardan elektrik yüklerini dengeleyecek moleküller çalarak hücrelere zarar verirler. Hücreler, serbest radikallerin etkinliklerinden korunmak için antioksidan adı verilen enzimler üretirler. Bu enzimler, serbest radikalleri oksijen ve su gibi hücreye zararsız moleküllere dönüştürür. Yaşlanmanın serbest radikallerle ilgili varsayımına göre, yaşlandıkça bedenimizin serbest radikallerle baş etme yetisinde azalma olur. Yaşlanmayla ilgili bedensel değişikliklerin hemen hepsinden serbest radikallerin hücrelerde yol açtığı hasar sorumludur. Yine bu görüşe göre, hücrelerdeki antioksidan maddelerin sayısını artırmak, canlının yaşam süresinin uzamasını sağlar.

Hızlı Yaşa Genç Öl

Doğaya baktığımızda, bütün canlıların yaşam sürelerinin birbirinden farklı olduğunu görürüz. Peki ama, örneğin neden kunduzlar 35 yıl yaşarken gelincikler 2-3 yıllık bir ömür sürer? Ya da, şempanzeler 40-45 yıl yaşarken geyiklerin neden 20 yıl kadar yaşadığını hiç düşünmüş müydünüz? Yüz yılı aşkın bir süredir, genellikle metabolizma hızı yüksek olan canlıların, metabolizma hızı düşük olan canlılara göre daha az yaşadığı görüşü kabul ediliyor. Örneğin, fareler gibi metabolizma hızı yüksek canlılar kısa yaşarken, kaplumbağalar gibi metabolizma hızı düşük canlılar daha uzun bir ömür sürüyor. Bu kuram, ilk kez Alman fizyolog Max Rubner tarafından ortaya atılmış. At, inek, kedi ve kobay fare gibi hayvanların metabolizmalarının hızı, bedenlerinin büyüklüğü, ve yaşam süresi arasındaki ilişkiyi değerlendiren Rubner, bütün canlıların belli bir miktar enerjiyle dünyaya geldiğini ve bu enerji miktarını harcadığında da ölümün kaçınılmaz olduğunu öne sürmüştü. Rubner, denek hayvanlarının metabolizma hızlarını ve yaşadıkları maksimum zamanı kullanarak, yaşamları boyunca tüketecekleri toplam enerji miktarını hesaplamış. Daha sonra bu sayıyı onların kütlelerine bölerek, farklı türlerden hayvanların bedenlerindeki belli bir miktar dokunun, ortalama olarak ne kadar enerjiye gereksinim duyduğunu bulmuştur. Sonuç olarak, farklı türlerden de olsalar, hayvanlarda bu sayıların birbirine çok yakın olduğunu görmüş. Örneğin, kobay farelerin bir gramlık dokusu yaşam boyunca 260 kaloriye gereksinim duyarken, aynı sayı atlarda 280 kalori olmaktadır. Rubner’in varsayımına göre, doğumla birlikte yaşam saatimiz de çalışmaya başlıyor. Buna göre, yaşam boyunca tüketilecek toplam enerji miktarı, kalp atışlarımızın sayısı, uyku döngüsü ya da soluk alıp verme sayısı gibi, bedenin çeşitli işlevleriyle de bağıntılıdır. Bu işlevleri nasıl yerine getirdiklerine bakarak da canlıların yaşam süreleri konusunda fikir edinebiliriz. Örneğin insanlar, 200 milyon soluk alıp verme, 300 milyon mide kasılması, 1 milyar kalp atışı ve 20 milyar göz kırpışı kadar yaşarlar. Günlük yaşantımızda bu fiziksel olayların hızlanmasına yol açan deneyimler, örneğin heyecanlanmak, stres, ağır yemekler, uyku düzenimizin bozulması, aşırı bedensel egzersiz yapmak, ömrümüzün kısalmasına neden olur. Bunları dikkate alarak yaşantımızı enerji tasarrufu yapacak biçimde düzenleyebilir; uzun bir ömür sürme şansını yakalayabiliriz. Eğer yaşam boyunca enerji tasarrufu yapıp enerjimizi yavaş yavaş tüketirsek, yaşlanmayı da o oranda yavaşlatabiliriz. Enerjimizi hızlı tükettiğimizdeyse, daha hızlı yaşlanırız.

Yaşam hızı varsayımına göre, canlıların metabolizma hızı, serbest radikaller gibi zararlı maddelerin ne kadar hızlı artacağını ve yaşlanmanın ne kadar hızlı olacağını da belirler. Örneğin, araştırmacılar, normalden daha soğuk yaşam koşullarında sirke sineklerinin metabolizmasının, yani besinleri yakma hızının yavaşladığını ve ömürlerinin uzadığını gözlemlenmiştir. (Elbette bu yöntem memeliler gibi sıcakkanlı hayvanlarda bir işe yaramaz; çünkü memeliler, soğuk ortamlarda vücut sıcaklıklarını koruyabilmek için metabolizma hızlarını artırırlar.)

Araştırmacıların laboratuvar hayvanlarının ömürlerini uzatmak için kullandıkları bir başka yöntemse, kalori kısıtlaması. Fareler, sirke sineği ve maymunlar üzerinde yapılan çeşitli araştırmalardan, bu hayvanların aldıkları kalori miktarı kısıtlandığında, ömürlerinin uzadığını biliyoruz. Araştırmacılar, bu yöntemi ilk kez fareler üzerinde denediklerinde, farelerin ömrünün, daha az kaloriyle yaşamak için metabolizma hızlarını düşürmeleri nedeniyle uzadığı sonucuna varmışlar. Ancak daha sonra, 1985 yılında Texas Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı, kalori kısıtlaması yönteminin farelerin ömrünü uzatmasının metabolizma hızıyla ilişkili olmadığını göstermiş. Bu araştırmacılar, kalori kısıtlamasının başlamasından sonra farelerin metabolizma hızlarının gerçekten de düştüğünü, ancak, kısa bir süre sonra tekrar eski düzeyine eriştiğini ortaya çıkarmışlar. O zaman kalori kısıtlaması canlıların ömrünü nasıl uzatıyor dersiniz? Idaho Üniversitesi’nden Steven Austad, kalori kısıtlamasına gidildiğinde yaşam süresinin artmasının nedeninin, hayvanların kıtlık zamanlarında çevreye uyumlarını sağlayan evrimsel bir mekanizmanın devreye girmesinde saklı olduğunu düşünüyor. Canlılar, beslenme olanakları kısıtlı olduğunda, o koşullarda üremek ve yaşama şansı az olan yavrular dünyaya getirmek yerine, enerjilerini bedenlerini tamir etmek ve zinde tutmak için kullanıyorlar.

Yaşlanmaya Evrimsel Bakış

Steven Austad’ın da içinde bulunduğu ve sayıları gittikçe artan bir grup araştırmacı, yaşlanma sürecini anlamak ve canlı türleri arasında yaşam süresi bakımından neden bu kadar çok farklılık görüldüğünü bulmak için, ekolojiden (çevrebilim) ve evrimden dersler alınması gerektiğini düşünüyorlar. Onlara göre, uygun koşullar sağlanırsa canlıların evrim sürecinde, örneğin, hücrelerdeki hasarın yaşlılıkta da etkin bir biçimde onarılmaya devam edilmesi ya da daha etkin bir bağışıklık sistemi oluşturulması gibi, uzun bir yaşam sürmeye yarayan özellikler gelişebilir. Bunun ön koşuluysa, o canlının kaza sonucu ölüm ya da başka bir hayvana yem olma gibi tehlikelerden uzun vadeli korunmaya yarayan özellikler geliştirmiş olması. Yani aslında, yaşlanma adı verilen sürecin ve ölümün zamanlaması, canlıların çevrelerine uyum sağlama mekanizmalarından biridir.

Canlıların yaşam süresinin boylarına ve metabolizmalarının hızlarına göre belirlendiği varsayımına geri dönelim. Yaşlanmanın evrimsel kökenleri üzerinde çalışan araştırmacılara göre, bu varsayımın aslında pek de doğru olmadığını görmek için doğaya bakmak yeterli. Kuşları ele alalım. Kuşların metabolizma hızları, kendi boylarındaki memelilerinkine göre çok daha yüksektir; ancak, kendi boylarındaki memelilere göre çok daha uzun yaşarlar. Memeliler arasında bir karşılaştırma yapacak olursak; Avustralya’da yaşayan Gymnobelideus leadbeateri ve Petaurus breviceps adlı iki keseli türünü karşılaştıralım. Bu iki canlıyı dış görünüşlerine bakarak birbirinden ayırmak neredeyse imkansız gibidir. Davranışları birbirlerininkine çok benzer. Toplumsal yaşamları da öyle. İkisi de ağaç özlerine ve örümceklere düşkündür. Peki, nasıl oluyor da, P. breviceps’ler, akrabaları G. leadbeateri’den iki kat daha uzun yaşıyor? (P. breviceps’lerin metabolizma hızının daha yüksek olduğunu da belirtelim.) Steven Austad, bu bulmacanın yanıtlarının da evrimde ve ekolojide gizli olduğunu belirtiyor.

Canlıların yaşam sürelerini anlamak için, öncelikle onların yaşam koşullarını göz önüne almak gerekiyor. Üreme, bütün canlıların yaşamında önemli yer tutar. Canlıların, yaşlılık dönemi ve ölüm de dahil olmak üzere bütün yaşamsal işlevleri, üremeye hizmet edecek biçimde şekillenir. Bu görüş ilk kez, günümüzden yarım yüzyıl kadar önce, Nobel ödüllü evrim kuramcısı Peter Medawar tarafından ortaya atılmış. Medawar, bulunduğu çevreye en iyi biçimde uyum sağlamış canlıların bile her zaman bir kaza sonucu ya da kendisiyle beslenen bir başka canlıya yem olup yaşamını yitirme tehlikesiyle karşı karşıya olduğunu belirtmiştir. Dış nedenlere bağlı bu tür ölümlerin görülme sıklığının yüksek olduğu canlı türlerinde, o türün bireylerinin belli bir yaşa kadar yaşama olasılıkları da o oranda düşük oluyor. Bu durum, doğal seçilim yoluyla canlıların yaşlanma süreçlerini şekillendiriyor. Dış nedenlere bağlı ölüm olasılığı yüksek olduğunda doğal seçilim, üremeyi yaşamlarının daha erken dönemlerinde gerçekleştiren bireylerin genlerini tercih ediyor. Olabildiğince erken üreyip kaynakları yavrularına geçiren bireyler seçiliyor, diğerleri eleniyor. Çünkü, geç üreyen ve enerjisini kendi bedeninin bakımına yönlendiren bireylerin, henüz üreyemeden avcılara yem olma olasılığı da yüksektir. Yani, dış nedenlere bağlı ölüm olasılığının yüksek olduğunda, hayvanlar enerjilerini uzun vadeli koruma sağlayan, verimliliği yüksek bir bağışıklık sistemine, sözgelimi serbest radikallerin yıkıcı etkisine karşı koymaya yarayan etkin mekanizmalar geliştirmeye yönlendirmek-tense, soyun devamı ve çevreye uyum açısından daha yararlı bir strateji geliştirmiş oluyorlar. Austad, uygun çevre koşullarında doğal seçilimin, serbest radikallerin etkinlikleri gibi olumsuz etkilerle baş etmeye yarayacak mekanizmaları tasarlayabileceğini belirtiyor. Başka bir deyişle, canlı türleri arasında yaşam süresi açısından görülen farklılıklar, hücrelerin gördüğü zararların birikerek normal işleyişin olanaksızlaşmasından değil, hücre onarma mekanizmalarına verilen önemden kaynaklanıyor. Bir canlı türü, örneğin koruyucu bir kabuk ya da kanatlar gibi, düşmanlarından sakınmakta etkili bir özellik geliştirdiğinde, bu durum o türün dış nedenlerle ölme riskini azaltabilir. O zaman doğal seçilim, bedeni hücre yaşlanmasını geciktirmek ve canlının yaşam süresini uzatmak için şekillendirmeye başlar. Austad’a göre, küçük hayvanların genellikle daha çabuk yaşlanmasının nedeni metabolizma hızlarının daha yüksek olması değil; genellikle bu hayvanların yıllar boyunca düşmanlarından kaçabilme ve rahat rahat üreyebilme olasılıklarının olmaması. Bu nedenle, doğal seçilim onların uzun süre yaşayacak bedenlere kavuşmasını tercih etmiyor olabilir.

Austad’ın bu görüşleri, 1980’li yılların başında, Amerika’ya özgü keseli bir hayvan olan opossumların üremeleri üzerinde çalışırken şekillenmeye başlamıştır. Araştırma sırasında, opossumların çok çabuk yaşlandıklarını fark etmiştir. Sözgelimi, metabolizma özellikleri onlarınkine çok benzeyen oklu kirpiler 20 yıl yaşayabiliyorken, opossumların ömürlerinin neden bir iki yılla sınırlı olduğunu araştırmaya başlamış: Bunun nedeninin, opossumlar avcılara karşı korunaksız bir yaşam sürerken, oklu kirpilerin dikenleri sayesinde düşmanlarını kendisinden uzak tutabilmesi olduğunu düşünüyor. Austad, gerontoloji dünyasındaki ününüyse, bambaşka çevre koşullarında yaşayan iki farklı Virginia opossumunu karşılaştırdığı araştırmasıyla kazanmıştır. Araştırmacı, Georgia kıyılarındaki Sapello Adası’nda 4000 yıldır pek fazla düşmanları olmadan yaşayan Virginia opossumlarının, Güney Carolina’da yaşayanlara göre, çok daha uzun yaşadığını ortaya çıkarmış. Bu da, kendileriyle beslenen hayvanların az olduğu ve besinin bol bulunduğu adada yaşayan opossumların, zaman içinde enerjilerinin çoğunu çabucak ve bol bol yavrulamak için harcamak yerine, bağışıklık sistemlerini geliştirmek ve daha uzun süre sağlıklı kalmak için harcamış olduklarını gösteriyor.

Kuşları da unutmamak gerekir. Eğer yaşlanmayla gelen sorunların sorumlusu oksijen metabolizmasıysa, kendi boyutlarındaki memelilere göre oksijeni çok daha hızlı yakmalarına, yüksek glikoz düzeylerine ve metabolizma hızlarının çok yüksek olmasına karşın kuşlar, birçok memeliye göre çok daha uzun yaşarlar. Yaşlanmayı, hücrelerin yaşam için gerekli işlevlerini yerine getirmesi sırasında ortaya çıkan serbest radikallerin, zaman içinde birikmesiyle hücrelere verdiği zarara bağlayan varsayıma geri dönelim. Bugün yaşlanma araştırmacılarının bir çoğu, serbest radikallerle savaşmanın yolları üzerinde çalışıyorlar. Uzun yaşayan canlıların hücrelerinde, genç kalmalarını sağlayan savunma ve onarım mekanizmaları yeni yeni ortaya çıkarılmaya başlandı. Bu işlevlerde rol oynayan kimyasallardan biri, serbest radikalleri temizleyen “süperoksit dismutaz” adlı bir enzim. Uzun ömürlü hayvan türlerinde, canlının metabolizma hızı ne olursa olsun, bu enzimin yüksek düzeyde olduğu görülmüş. Kuşlarsa, yaşlanmaya karşı başka bir hücre savunması geliştirmiş gibi görünüyorlar. Kuşların metabolizma hızlarının boylarına oranının yüksek olmasına karşın, metabolizmalarının beklenenden çok daha az miktarda serbest radikal üretiği görülmüş. Bunun nasıl işlediğiyse henüz bilinmiyor.

Evrimsel bakış açısı, canlıların neden bu kadar farklı hızlarda yaşlandığını söyleyebilir. Ancak, bu süreçlerin nasıl bu kadar farklı olabildiğini, kalıtım- bilimcilerin çalışmaları sayesinde öğrenebileceğiz. Öteki canlı türlerinde evrim sonucu kazanılmış yavaş yaşlanma mekanizmaları bulunup bu bilgiler, yaşlanmaya karşı terapiler geliştirilmesinde kullanılabilir. Son yıllarda, yaşlanmada rol oynayan genlerin bulunup işlevlerinin çözümlenmesi, hücrelerimizin serbest radikallerin zararlı etkilerini onarma mekanizmalarının anlaşılması olasılığı, yaşlanma bulmacasının eninde sonunda çözüleceği umudunu doğurdu. Öte yandan, yaşlanma evrimsel süreçte gelişen uyum mekanizmalarının ürünüyse, çok karmaşık kalıtımsal öğeyi içeriyor olmalı. Bu nedenle de, ne kadar çalışırsak çalışalım, bulmacayı çözmek için gereken bilgilerin bir araya getirilmesi güç olacağa benziyor.

 

KAYNAK: Bilim ve Teknik

 

Yazar Hakkında

admin

%d blogcu bunu beğendi: