Ölümsüzlüğe Giden Yoldaki Engel: Yaşlanma - Evrim Ağacı
Evrenin gidişatına karşı gelerek hayata merhaba diyen ilk hücreden beri çok değiştik. Ancak değişmeyen bir şey var: Hayatta kalma iç güdüsü ya da ölüm korkusu! Çoğumuz gün içerisinde mecburiyetlerimizden ötürü koştururken ölümü aklımıza dahi getirmiyoruz. Atalarımız da bizim gibi yapsaydı, muhtemelen mecburiyetlerimizle birlikte bizler de var olmayacaktı. Neyse ki yapmadılar… Onlar her ihtiyaçlarının önüne hayati güvenliklerini koydular. Oksijen maskelerini de önce kendilerine, ardından yavrularına ve takacak durumda olmayan, grubun diğer üyelerine taktılar. Ancak her şeyin sonunda, diğer bütün canlılar gibi, ölümle yüzleşmek zorunda kaldılar.
Hayatta kalma iç güdüsü zamanla ölüm korkusuna dönüştü, çünkü atalarımız artık ölüm gerçeğinin farkına varmışlardı. Ölümün farkında olmak, bizi diğer canlılardan ayırarak bambaşka bir dünya ile tanıştırdı: Mitler dünyası! Ölüm ve ölümsüzlük adına binbir tane destan yaratıldı ve bunun peşine düşüldü. En ses getireninden, en bilinmeyenine kadar hepsinin asıl amacı ölümsüzlüğe ulaşmaktı. Dünyaya hükmeden mitleri bunların dışında bırakırsak, neredeyse geri kalan tüm mitler ve destanlar, kullanıldığında yaşamı uzatan veya ölümsüzlüğe ulaştıran bir maddeden ya da kürden bahseder.
İlkel çağlardan beri bu destanların peşine düşen simyacılar ne yazık ki amaçlarına ulaşamadı. Ancak geleceğe birçok fikir bıraktılar. Bilim insanları bu fikirleri ne kadar kullanıyor tartışılır, fakat ölümsüzlüğe onlardan bir adım daha yakınız. Elbette bahsettiğimiz “biyolojik ölümsüzlük” çünkü “gerçek ölümsüzlük” günümüzden yaklaşık olarak kırk bin yıl önce, bir grup insanın mağara duvarlarına bir şeyler karalaması ile bulundu.
Ölümsüzlüğe giden yolda geçilmesi gereken ilk durak “canlılık” olacaktır. Çünkü canlılığın olmadığı bir yerde ölümden bahsetmek saçmalık olur, canlılığı çözmeden ölüme çare bulmaya çalışmak da öyle. Bu yüzden ölümsüzlükten bahsedeceksek canlılığın nasıl var olduğuna değinmemiz gerekir.
Evren, küçük bir noktadan başlayarak sonuna ulaşamayacağımız bir uzay oluşturdu. Bizler de bu uzayın içerisinde var olan, termodinamik kuralları dahilinde düzensizliğe doğru giden varlıklarız. Fakat cansızlardan biraz olsun farklıyız. Bu farkı oluşturan ise, düzensizliğe akan evrende, sisteme karşı olan baş kaldırışımızdır. Bahsettiğimiz sistemden termodinamiğin ikinci kanunda, “kapalı sistemler bir denge konumuna ulaşmaya meyillidir” seklinde bahsedilir. Denge konumundan kasıt ise ortam ile olan düzensilik ilişkisidir. Yani uzun lafın kısası, kapalı sistemler düzensizliğe doğru akmaya eğilimlidir. Bizler ise açık sistemleriz; düzensizliğe olan eğilimimizi dışarıdan aldığımız enerji ile, ya da başka bir deyişle dışarıdaki düzeni bozarak, azaltabiliriz. Ancak durduramadığımız aşikar, çünkü sonunda ölüyoruz.
İşte ölümün en önemli noktasını zamanla düzensizliği artan hücrelerimiz oluşturuyor. Bizler sadece etrafımızdan aldığımız enerji ile bu süreci yavaşlatıyoruz ve bunu yapabilme kabiliyeti bizleri çoğu cansız varlıktan farklı kılıyor.
Aslında bizler bu sürecin bilincide değiliz ve bu süreç doğrultusunda yaptığımız işler başarılı olduğu için varız. Bu işleri başlatan ise muhtemelen birkaç yağ molekülü. Hayatımızı o yağ moleküllerinin, Dünya’da veya uzayın herhangi bir yerinde, bir araya gelerek oluşturdukları hücresel yapılara borçlu olabiliriz.
Elementler kararsızdır. Bu yüzden biran önce kararlı yapıya geçmek isterler. Bunu ise çevrelerindeki diğer elementlerle birleşerek yaparlar. Oluşan bileşikler de bazen kararlı olmaz ve kararlı olmak adına diğer elementler ve bileşikler ile etkileşime girer. Elbette her etkileşim olumlu sonuçlanmaz ancak bizim işimiz olumlu sonuçlananlarla. Çünkü olumsuz sonuçlananlar canlılığa uzanan henüz ilk adımda başarısız olmuşlardır.
Başarılı etkileşimler sonucu uzun zincirler oluşturan bileşikler kararlılıklarını bir nebze sağlamış olsalar da artık işin içine düzeni koruma çabası da girmiştir. Düzenlerini fizik kuralları çerçevesinde korumaları gerekmektedir. Bunu da potansiyel enerjilerini en yüksek seviyede tutacak şekilde konumlanarak gerçekleştirirler. Bu konumlanma bileşiğin başka bileşiklerle oluşturacağı yapılar da olabilir, yalnız başına oluşturacağı yapı da. Örneğin canlılığımızı borçlu olduğumuz yağ moleküller, potansiyel enerjilerini en yüksek seviyede tutmak için, birbirleri ile küresel yapılar oluşturmuşlardır.
Yağ moleküllerinin oluşturduğu yapılar zamanla oluşan çoğu yapının aksine avantaj sağlamış ve varlığını sürdürmüştür. Belirtmekte fayda var, bu yapılar moleküllerin tercihleri sonucu oluşmaz. Yine termodinamiğin ikinci yasasında bu durum hakkında şöyle bir yargı vardır, “parçacık sayısı sonsuza giderken olması en muhtemel olan şey olur.”
Var olma çabası hayatımızın her anında içimizdedir. Yazdığımız bir yazı ile, grup içerisinde aldığımız bir söz ile veya yaptığımız bir beste ile varlığımızı diğer insanlara hissettirmek isteriz. Artık bizler için hayatta kalmak, var olmak için yeterli değildir.
Ancak yağ molekülleri için “var olmak” fiziksel bütünlüklerini korumaktan öteye geçmez. Onlar varlıklarını devam ettirebilmek için aralarına farklı kimyasalları da sokuşturmuşlardır. Böylece çok daha kararlı bir yapı oluşturarak bir “açık sistem” halini almışlardır. Açık sistemler, daha önce de bahsettiğimiz gibi, çevrelerinden aldıkları enerji ile kendi düzensizlik eğilimlerini azaltmaya çabalayan sistemlerdir.
Artık var olma çabasında sonraki aşamaya geçilmiştir, içeride de bir düzen kurulması gerekmektedir. Bu düzeni sağlamak için görevlendirilen kimyasal, görevini layığıyla yerine getirerek sonraki nesillere içerisinde bulunduğu sistemin kopyalarını göndermeye hak kazanmıştır. Ancak bu başarıyı elde ederken asla tek başına çalışmamıştır. Görev alacığı her süreçten önce ve süreç esnasında kendisi, süreçten sonra ise oluşan çıktılar, başka kimyasallar tarafından kontrol edilmiş, hatalar düzeltilmiştir. Düzeltilemeyen hatalara sahip sistemler ise evrenin gidişatına bırakılmıştır.
Bu süreçler dizisinde başarılı olan sistemler kendi kopyalarını oluşturarak başarılarını tüm dünyaya duyurmuş oldular. Birbirine benzeyen milyarlarca sistem birleşerek bizleri oluşturdu ve bizler onlara “hücre” ismini verdik.
Açık bir sistem dışarı ile olan ilişkisini kestikten bir süre sonra yok olmaya mahkumdur. Aynı mahkumiyet, kendisini oluşturan mikrobik seviyedeki sistemlerin kendi çevresi ile olan ilişkilerini kesmesi ile de gerçekleşebilir. Eğer bir hücre artık yaşamına devam edemez konuma gelmişse bunun asıl nedeni, kendi içerisinde var olan kararlı moleküllerin kararlılıklarının bir sebepten ötürü kaybetmesidir.
Bahsettiğimiz gibi açık sistemler ortamları ile alışveriş içerisindedir ancak bu alışveriş her zaman kendisi için yararlı molekülleri sisteme almak demek değildir. Bazı durumlarda dışarıdan alınabilecek zararlı moleküller, tüm sistemin düzenin alt üst edebilir. Daha kötüsü ise çevresindeki sistemler de bu durumdan zarar görebilir. Hücrelerimiz bu durum ile karşı karşıya kaldığında kendini kendini sindirir. Böylece çevredeki hücreler zarar görmez ve vücudun fizyolojik dengesi korunmaya devam eder. Hücrelerin kendi kendini sindirmesi durumuna “apoptozis” denmektedir.
Yaşlanmak da hücrelerin zamanla ölmesinden ötesi değildir aslında. Hücreler yıllar boyunca zararlı moleküller nedeni ile değişime uğrar ve bu değişimi sonraki nesillerine aktarır. Bu değişimler hücre bazında ölümcül olmasa da diğer hücrelerde de birikmesiyle organ fizyolojisi açısından ölümcül olabilir. Ya da hücre bazında da ölümcül olabilir ve organdaki çoğu hücrede görülebilir. Çevresini savunmaya karar veren hücreler kendi hayatlarına son verirken aslında bunun bir organın da hayatına son vereceğini bilmeyebilir.
Peki zamanın bununla ilgisi ne? Hücrelerin kendi iç sistemlerinin düzenini kurmak için bazı moleküllere görevler yüklediğini söylemiştik. Ne var ki bu moleküller de atomlardan oluşmaktadır ve düzensizliğe giden evrende bir süre sonra, ne kadar çaba harcansa da, kararlığını kaybetmeye başlar. Düzeni korumakla yükümlü bu moleküllerin işlevsiz hale gelmesi, hücrenin de işlevsiz hale gelmesi demektir. Bu olay zaman içerisinde varlığını korumuş organlardaki çoğu hücrede yaşanır ve zamanla organlar da işlevsiz hale gelmeye başlar. Bu sürece yaşlanma süreci diyebiliriz. Evet, yaşlanma bir süreçtir ve sonu da ne yazık ki ölümdür.
Tüm bu anlattıklarımızın çok daha detaylarını biliyor olmak, yaşlılığın biyolojisi için çalışmakta olan bilim insanlarının elini güçlendiriyor. Bir sorunun nedenini bilmek, onu düzeltmek için atılan en önemli adımdır zira.
2015 yılı yaşlanma süreci ile ilgili araştırmaların tavan yaptığı bir yıl oldu. Dünyanın dört bir yanından bilim insanları bu alan üzerine gelişmeler katettiler, yaşlanmanın nedenleri hakkında birçok yeni bilgi edindiler. Bu bilgiler ışığında ise insan ömrünün yaklaşık 150 yıl olduğu kanısına vardılar. Elbette bu süreye şüpheci yaklaşmakta fayda var. Ancak vaat ettikleri bu rakama ulaşmak, ilerleyen yıllarda mümkün olabilir. Peki ya ölümsüzlük? Fizik kuralları çerçevesinde, şimdilik bir hayalden öteye geçemeyecek gibi görünüyor.
Telomerler ve Hücresel Yaşlanma
Hücrelerimizde oluşan neredeyse bütün işlevsel moleküller, yönetici moleküllerimiz, yani genlerimiz, tarafından kodlanır ve bu kodlar kullanılarak üretilir. Bu yüzden yaşlılık ile ilgili yapılan araştırmalarda genler üzerinde durmanın önemi büyüktür.
Genler kromozom denilen yapılarda bir arada tutularak genetik kalıtımları sağlanır. Fakat kromozomların her bölgesi kodlanabilir genler içermez. O bölgelerden birisi de “telomer” bölgeleridir. Telomerler gen kodlamaz ancak kromozomların ucunda bulunur ve kromozom uçlarının başka kromozom uçları ile bağ kurmasını engeller, aynı zamanda kromozom uçlarındaki DNA zincirlerinin kırılmasını da engeller.
Telomerleri hücre yaşlanması ile alakalı kılan özelliği ise her hücre bölünmesi esnasında DNA zincirlerinin kısalıyor olmasıdır. Memeli hücrelerindeki telomerlerin uzunlukları ortalama 35-40 bin baz çifti olabilir ve her bölünmede yaklaşık olarak 100 baz çifti kısalır. Bunu önemli kılan ise telomerlerin hücre bölünmesine de katkısının bulunmasıdır. Uzun telomer daha fazla hücre bölünmesi sağlarken, kısaldıkça hücreler daha az bölünmeye başlar. Bu da yeni hücre oluşumun yavaşlamasına ve nihayetinde organın yaşlanmasına neden olur.
Daha Fazla Çocuk, Daha Uzun Telomerler
Bu mekanizma uzun süredir biliniyordu ve yaşlanmayı yavaşlatmanın sırrının telomerlerden geçtiği düşünülüyordu. Bu düşünceden yola çıkarak araştırma yapan gruplardan birisi de Simon Fraser Üniversitesi’nden. Pablo Nepomnaschy ve Cindy Barha’nın liderliğini yaptığı ekip daha fazla çocuk sahibi olmanın daha uzun telomerlere sahip olmaya neden olabileceğine dikkat çekti.
Ekip 75 kadın katılımcının çocuk sayılarını ve telomer uzunluklarını kayıt altına aldı. Katılımcıların telomer uzunlukları 13 yıl ara ile ölçüldü. Bulgular ise çocuk sahibi olma başarısı ile uzun telomerlere sahip olma arasında bir ilişki olduğunu gösterdi.
Nepomnaschy, önceki çalışmaların daha fazla çocuğa sahip olmanın daha hızlı yaşlanmaya sebep olduğunu iddia ettiğini söylüyor. Ancak kendi çalışmaları bunun zıttını iddia ediyor. Ekibe göre bunun nedeni hamilelik esnasında artan östrojen hormonu salgısının telomerlerin uzunluğunu etkiliyor olabileceği.
Yaşlanmaya sebep olan birçok biyolojik faktör vardır. Telomerlerin kısalması onlardan sadece bir tanesiydi. Newcastle Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı, mitokondrilerin de hücresel yaşlanmada rol oynadığını buldu. Onlar bir adım öteye giderek, buluşlarının yaşam süresini uzatabileceğini iddia ediyor.
Mitokondri, hücrelerimizde bulunan, hücreye enerji sağlayan olmazsa olmaz bir organeldir. Açık bir sistemde, sisteme enerji kazandırabilen bir yapının olması, onun evrimsel olarak seçilmesi için bulunmaz bir nimettir. Ancak normal bir hücre gibi mitokondriler de zamanla yaşlanır ve işlevsiz hale gelir.
Ekip hücresel yaşlanmanın genetik sebepleri hakkında araştırma yaparken bazı bulgular mitokondrinin önemine işaret etmişti. Ardından hücrelerden mitokondrileri çıkardıklarında gördükleri şey onları çok şaşırttı. Mitokondrileri çıkarılmış hücreler, adeta genç hücreler gibi tepkiler veriyordur. Yani gençleşmeye başlamışlardı. Zararlı moleküllerin sayısı, genç hücrelerde olduğu gibi azalmıştı.
Dr. Joao Passos, araştırmalarının mitokondrinin yaşlanma süreci ile yakından alakalı olduğunu gösterdiğini söylüyor. Ancak ekip henüz bunun nedenini bilmiyor. Araştırmayı yürüten ekipten olan Dr. Clara Correia-Melo ise yaşlanmayı geciktirici terapiler geliştirmeye çok yaklaştıklarını dile getiriyor.
Sosyal Yaşam ve Yaşlanma
Tüm bu moleküler süreçleri tetikleyen ise hiç kuşkusuz bizlerin günlük yaşamı. Gün içerisinde karşılaştığımız stres bu süreci en fazla hızlandıran durumlardan birisidir. İş stresi, trafik stresi, kalabalık… Tüm bunların üstesinden gelmek sosyal bir hayvan olan bizler için elzemdir. Ancak üstesinden gelme çabası esnasında kendimizi ve dolayısıyla vücudumuzu çok yıpratırız.
Stresli bir günün sonunda ise ailemizle dışarıya çıkarak veya arkadaşlarımızla bir yerlere giderek günün stresini tamamiyle unuturuz. Bu aktiviteler vücudumuzu toparlamamız için bir fırsattır. North Caroline Üniversitesi’nden bir grup bilim insanı da bu görüşü paylaşıyor ve diyorlar ki sağlıklı bir bünyeye sahip olmak için sosyalleşmek, spor yapmak ve düzenli beslenmek kadar önemlidir ve sağlık bünye daha uzun yaşamak anlamına gelir.
Ekip gençler ve orta yaşlılar üzerinde yaptıkları araştırmada, her iki grupta da sosyal olan bireylerin ruhsal ve fizyolojik sağlıklarının daha yerinde olduğunu gördü. Grup arasındaki tek fark gençler arasında sosyal bağlantıları daha geniş olanlar, daha az olanlara nazaran çok daha iyi durumdaydı. Orta yaşlarda ise sosyal bağlantıların sayısından öte sosyal bağlantıların sıkı olup olmaması daha önemliydi.
Ayrıca Proceedings of the National Academy of Science dergisinde çıkan makaleye göre gençlik döneminde sosyal olmak, hayatın her anında vücudu strese bağlı rahatsızlıklardan koruyor. Ekibin bireyler üzerinde gerçekleştirdikleri testlerde, sosyalleşme yaşlanmaya bağlı rahatsızlıkların da önüne geçebiliyor. Yani sosyalleşme bizlere daha sağlıklı bir yaşlılık ve daha uzun yaşam şansı sunuyor.
Araştırmayı gerçekleştirlenlerden Yang Claire, analizleri sayesinde neden tıp uzmanlarının ve sayısız bilim insanının sıkı sosyal bağlar kurmanın önemini sürekli vurguladığının anlaşılacağını dile getiriyor.
Sanat Uzun, Hayat Kısa…
Günün birinde biyolojik olarak ölümsüzlük bulunur mu bilinmez ancak insanoğlu aradığı şeyin gözünün önünde olduğunu asla görmez. Onu her zaman uzaklarda, gök yüzünde veya yerin dibinde arar. Oysa insanın var olma çabası ona sonsuzluğu çoktan getirmiştir. Bir kitapla, bir şiirle, bir besteyle, bir kuramla veya bir yenilikle, kısacası dünyada var olmuş ve var olacak tüm insanlara sağlayacağı bir hizmetle sonsuzluğa ulaşmak mümkündür. Bunu ise, korkudan olsun, aşktan olsun, duvara birşeyler karalamaya başlayan insanlara borçluyuz belki de.
Şu seviyede, yapılan bilimsel araştırmalar bizlere yaşlılığımızı daha verimli geçirmemizden ötesini sunamayacak. Aslında önemli olan da bu değil midir? Çok uzun yaşamaktan öte, daha verimli yaşamak. Hayatı verimli yaşamaya başladığımızda, ölümsüz olmaya bir adım daha yaklaşmış olacağız. Aksi takdirde sonsuza kadar yaşamak gerçekten ölümsüzlük müdür?