Uzun Yaşam Kavramı | Bilim ve Bilim Adamı
Uzun Yaşam Kavramı
Varlığın sürdürülmesinin temel prensiplerinden ilki, çoğalma ve yayılmadır. Çoğalmak bildiğiniz gibi o türün hayatta kalma şeklidir.
Canlı sonsuza kadar hayatta kalabilseydi çoğalma ihtiyacı duymaz mıydı? Canlılar sürekli olarak çoğalır ve yeni yörelere gider ve oralarda yayılarak çoğalmaya devam eder. Bir yörede yaşama şartları bozulurken kendini ektiği bir başka yörede yaşam şartları bulur ve yaşamına oralarda devam eder. Gerçekte genetik olarak hepsi kendisidir.
Varlığın sürdürülmesinin temel prensiplerinden ilki, çoğalma ve yayılmadır.
Çoğalmak bildiğiniz gibi o türün hayatta kalma şeklidir. Gerçekte biz yaşlılık deyince, insan türünün bireylerinin daha uzun hayatta kalmasından söz açarız. Baktığımız canlı, bir bakteri ise, o türün hayatta kalmasından, milyarlarca yıldır soyunu sürdürdüğünden söz açarız. Günlük yaşamımızda bireysel olarak tek bir bakteri hücresini tanımaz, ona isim koymaz ve onun yok olup, yerine iki yeni bakterinin doğmasından söz açmayız. Bakteriler, bireysel olarak tanışıklığımız olacak kadar uzun yaşamaz. Günlük yaşamımızda uzun yaşayan canlıların bireyleri ile tanışma olasılığımız vardır. Ancak o bireyin yaşamı ve yaptığı davranışları, kendi yaşam sürelerimiz içerisinde izleyebilir ve onun varlığından özel bir haz ya da bir korku duyarız. Yani o bireyle bir tanışıklığımız ortaya çıkar.
Doğal olarak yaşlanmayı kendi türümüzün bireyleri için ele alır ve onların varlığından bir haz duyuyorsak, onlarla birlikteliğimizin daha uzun sürmesini isteriz.
Şu soruyu sormanızda yarar olabilir. Gerçekte “yaşlanma tüm canlılara ait ortak bir özellik midir”, “her çoğalan canlı yaşlanır mı”?
Şöyle diyebilir miyiz? “Bakteri sonsuza kadar hayatta kalabilseydi çoğalma ihtiyacı duymaz mıydı?”.
Ancak bakteri sürekli olarak çoğalır ve kendini yeni yörelere eker ve oralara yayılarak çoğalmaya devam eder. Adeta, önceden biliyormuşçasına, bir yörede yaşama şartları bozulurken kendini ektiği bir başka yörede yaşam şartları bulur ve yaşamına oralarda devam eder. Gerçekte genetik olarak hepsi kendisi.
Bakterilerin, kök hücrelerinin, kısacası çoğalan tüm hücrelerin yaşam döngüsünü anlayabilmek için, onların simetrik ve asimetrik çoğalmalarının ne anlama geldiğinin bilinmesi gereklidir. Simetrik olarak bölünerek kendinin kopyalarını yapma, gerçekte sonsuza kadar çoğalma anlamına gelir. Ancak, yüksek canlılarda kromozomlarının uçlarındaki telomer adı verilen tekrarlayan dizilerin sayısının belirli olması, bu sonsuza dek çoğalmayı engeller ve belirli bir bölünme sayısından sonra hücrenin çoğalması durur ve hücre artık çoğalamaz olur.
Bakteriler de bu durum biraz farklıdır. Bakteriler simetrik olarak eş hücrelere bölünerek kopyaları halinde çoğalırlar, bu yüzden de bu hücrelerin ölümsüz hücreler olduğu düşünülebilir.
Bakterilerden farklı olarak, gittikçe daha çok özelleşmiş hücrelere ihtiyaç duyan canlılar farklılaşan ve simetrik olarak bölünmeyen çok hücreli organizmalar olarak eninde sonunda gene de ölmekte ve yaşamını bakteriler gibi kendi yavrularında devam ettirmektedir.
Ancak Escherichia coli gibi bazı bakterilerde, hücre bölünmesinin zaman zaman asimetrik olabileceği görülmüştür. Bu bakterinin yaptığı asimetrik bölünmede, yeni kuşakların orijinal bakteriye göre daha yavaş büyüdüğü ve hücrelerin bir çoğunun yok olduğu gözlemlenmiştir. Daha sonraki yapılan çalışmalarda bakterilerin beslenme şartlarının bölünmenin simetrik ya da asimetrik olup olmayacağını belirlediği ortaya çıkmıştır.
Beslenme şartları uygunsa, bakteriler asimetrik olarak bölünüyor ve dejenere olmuş eski hücreler ölürken, genç hücreler büyüyor.
Beslenme şartları uygun değilse de, bakteriler simetrik hücre olarak bölünmeye başlamakta ve bakteri zor durumu atlatıncaya kadar yaşamını daha uzun sürdürme şansını elde etmekteydi.
Doğal seçim, simetrik bölünmeyi öne çıkarmış ve bu yolla bakteriler kendilerinin sonsuz kopyalarını yapmaya başlamıştır.
Gerçekte ölümsüz olan bakteri değil, bakterinin sonsuza kadar yaptığı kopyalardı.
Gerçekte, simetrik bölünme ile ikiye bölünen bakterinin artık kendisi yoktur. Artık o, biraz önce bölünen bakteri de değildir. Ortada kendisinin aynısı olan iki kopyası vardır.
Asimetrik bölünme ile ikiye bölünen hücrelerden biri, biraz önce bölünen hücrenin kopyası, diğeri de bu hücreden farklılaşan yeni bir hücre tipidir. Bu tek hücreliden çok hücreliye geçişte yeni bir hücresel davranış biçimidir.
İnsanda farklılaşmaya başlayan hücreler simetrik olarak bölünürken, kök hücreleri asimetrik olarak çoğalır. Biri kendinin aynısı, kendi kopyası, birisi de farklılaştığı yeni bir hücre tipidir. Bu orjinali hayatta tutma ve o tek bir örneği belirli bir sayıda tutarken ondan farklılaşan yeni hücreleri simetrik olarak çoğaltarak işlevleri farklı yeni hücreler üretmektir.
Bu yazıda ihtiyarlama, senesans ve yaşlanma aynı anlamda kullanılmıştır.
Unutulmamalıdır ki, bireyin ölümü, yaşlanma sürecinin doğal bir sonucudur.
Çevresel şartlar, ortalama yaşam süresini belirlemektedir.
100 Yılda ne kadar değişti ?
ABD’de ortalama yaşam süresi 47 yaşından 77’ye çıktı.
Çin’de 35 yaşından 71’e, Hindistan’da ise 32 yaşından 64’e çıkmıştır.
Bu Artış; biyolojik, evrimsel ya da genetik özelliklere mi bağlı idi?
Yoksa çevresel miydi? Savaşlar, Açlık, Yetersiz Tıbbi Destek…gibi.
Çevresel faktörlerin düzelmesi ile insan yaşı ne kadar uzayabilir? Örneğin, Jeanne Calment 122 Yıl Yaşamıştır. 21 Şubat 1875’de Fransa Aries’de doğmuş ve 4 Ağustos 1997’de 122 yaşında ölmüştür.
Yaşam süresini belirleyen ne idi?
Raymond Pearl, 1928’de, bazal metabolizma hızlandıkça yaşam süresinin kısaldığını izlemişti. Ancak, bu teorinin doğru yanları olduğu kadar eksik yanları da vardı. Hızlanmış bazal metabolizma ile metabolik hasar artıyordu, bu doğruydu ancak türler arasındaki farkları açıklayamıyordu. Yarasalar ve fareler aynı metabolik hıza sahip oldukları halde yarasalar farelerden çok daha uzun yaşıyorlardı.
Şurası akılda tutulmalıdır ki, yaşlanma karmaşık bir süreçtir.
Tek Bir Faktör Yoktur! telomer uzunluğu, oksijen radikalleri gibi biyokimyasal hasarlar,çevresel faktörler…
Eğer yaşlanma bir hastalıksa bu hastalık kompleks hastalıklar grubuna girmelidir.
Yaşlanma nasıl engellenir? İnsanın ortalama yaşam süresi nasıl uzatılabilir?
Gerontologlara göre yaşlanma Tedavi Edilebilir Bir Hastalıktır
Biogerontologların düşüncesine göre, yaşlanma DNA ve protein gibi moleküllerin, hücrelerin, dokuların ve organların hasar görmesi olduğuna göre, yaşlanma bir hastalıktır ve bu söz konusu hasarlar giderildiğinde hasta eski sağlığına kavuşabilir.
Artık moleküler cerrahiden, gen ve kök hücre tedavilerinden söz açabiliyoruz. Neden bu yöntemler yeni tamir mekanizmalarını ortaya çıkarmasın ve bu hasarların giderilmesi ile sağlıklı yaşam süresi uzamasın ?
Yaşamı uzatma bilimi ! (Life Extensionists) C.elegans ve D.melanogester gibi model organizmalarda, kalori restriksiyonu ve genetik müdahele ile yaşamı %30 oranında uzatılabilmektedir.
Yaşlanma yukarıda da değinildiği gibi bütün canlı türlerinde izlenmez.
Yaşlanan ve yaşlanmadığı düşünülen tüm canlılarda ortak bir özellik vardır.
Yaşam şartları güçleştiği zaman yaşam süresi uzamaktadır.
Yaşlanma bildiğiniz gibi, bakterilerde, mayalarda ve evrimin alt basamaklarında olan omurgasızlarda izlenmiyor.
Ancak bu canlıların bizden dört büyük farklılıkları vardır.
1-Bu canlıların boyutları çok küçüktür.
2-Bizim gibi uzun yaşamıyorlar.
3-Çok basit bir immun sistemleri var.
4-Henüz akıl ve hafızayı barındıran sinir sistemleri yoktur.
Yaşlılık; büyüyen bir bedeni, komplike bir bağışıklık sistemi, öğrenme ve hafızayı mümkün hale getiren nörolojik sistemleri olan ve de uzun yaşayan canlıların hastalığı gibi görünüyor.
Bazı hastalıklarda yaşlanma, beklenen yıllardan çok önce ortaya çıkar.
Bu hastalıklarda yaşlanmanın nedeni, DNA hasarı, Oksidatif stres gibi yukarıda saydığımız nedenlerin hiç biri değildir.
Örneğin, Hutchinson-Gilford Progeria Sendromu tek gen hastalığıdır ve
Lamin-A geninde defekt vardır. Bu çocuklar 8-11 yıl yaşarlar ortalama 13 yaşında kalp ve damar hastalıklarına tutulurlar.
Bir diğer erken yaşlanma.Werner Sendromudur, bu hastalık da bir tek gen hastalığıdır ve Helicase geninde defekt vardır.
Hastalık 20’li yaşlarda başlar, hasta görünüm olarak kronolojik yaşından 20 yaş fazla görülür. Bu hastalarda, erken yaşlarda katarakt, kalp, damar hastalıkları ve diyabet ortaya çıkar, skleroderma gibi otoimmun hastalıklar ve tiroid kanserleri gibi endokrin tümörler bu hastalığa eşlik eder.
Yaşlanma süreci incelenirken kök hücre biyolojisi de daima göz önüne alınmalıdır!
Örneğin, insan epidermisi bazal tabakadaki kök hücrelerle sürekli olarak yenilenir.Kök hücre biterse arkadan gelen yeni hücre de yoktur ve senesans başlamıştır.
Hasar, yüzeydeki epidermal hücrelerde olduğunda zararlı değildir,bu hasarlı hücreler ölecek ve ölen hücrelerin yerini fibroblastların yaptığı kollajen dolduracak, bazal tabakada kök hücrelerin yaptığı yeni hücreler bu kollajen matrikse yerleşecek ve tamir tamamlanmış olacaktır.
Doku Hasarı, fibrinden oluşmuş pıhtı, fibronektin, trombositlerin salgıladığı PDGF ve TGF-β sayesinde bir yandan fibrositlerin fibroblastlara farklılaşmasını uyarır bir yandan da nötrofil ve monositlerin kemotaksisine neden olur.
Nötrofiller, hasar etkenini yok etmeye çalışır,monositler makrofaja farklılaşır, makrofajlar sitokinleri salgılar,Sitokinler kan damarlarının yapımını uyarır ve onlar da fibrositlerin fibroblastlara dönüşmesini uyarır ve fibroblastları hasarlı bölgeye çeker.
Fibroblastlar kollajen III ve hiyaluronan salgılar, fibrinoliz ilerler ve eriyen fibrinden boşalan yeri bu kollajen matriks doldurur.
Bu geçici matrikstir ve bir süre sonra kollajen I ile yer değiştirir
Kök hücreden yeniden farklılaşan epitel hücre bu matrikse gömülür ve bu matriksin içerisinde mitozla simetrik olarak bölünerek çoğalmaya başlar. Ancak hasar kök hücrelerde oluşmuş ise arkadan gelebilecek yeni hücre kalmamıştır ve artık senesans başlamıştır.
Oysa kök hücre sağlıklı olarak dursa bile ikinci bir problem vardır!
Epidermisi oluşturan her bir keratinositin ve her bir fibrositin kaç defa çoğalma hakkı olduğu sabittir ve bunu telomerlerin uzunluğu belirler!
Unutulmamalıdır ki kök hücreye ilişkin sorunlar yaşlanmada rol oynayan faktörlerden sadece bir tanesidir. Yukarıda değinildiği gibi, telomer uzunluğu, oksijen radikalleri, çevresel faktörler gibi yaşlanma ile ilintili çok sayıda faktörü birlikte düşünmelidir.
Yaşlanma, kendini çoğaltarak genetik olarak yaşamaya devam eden bir canlının belki de beklenilen, olması gereken bir sürecidir. Ancak bu sürecin mekanizması keşfedildikçe, bu süreci kontrol etmek de mümkün olabilecektir.