Yaşlanmanin hücresel temeli

YAŞLANMANIN HÜCRESEL TEMELİ

Bilim adamları, yaşlanmanın hücresel temelini ortaya çıkarmak için bakteriler ve insan hücreleri üzerinde çalışmalarını sürdürmektedir; bu çalışmalar, özellikle proteinler ve genler üzerine odaklanmıştır. Proteinler, hücreler içindeki önemli yapısal ve işlevsel moleküllerdir. Her bir proteinin sentezi, kromozomların DNA moleküllerinin bir parçasını oluşturan genler tarafından kontrol edilir. Her bir DNA molekülü, bir genler dizisinden oluşur. Bazı genler, protein sentezini kontrol ederken, bazıları da diğer genlerin açılmasını ya da kapanmasını sağlar.

İnsan kromozomlarındaki genlerin haritasını çıkarmakta ilerleme kaydeden bilim adamları, hücrelerin nasıl ve neden yaşlandığını açıklamak için birçok hipotez geliştirmiştir. Kromozomları, bir bilgisayarın çalışması için gerekli bütün programları içeren sabit disk olarak düşünebiliriz. Tanıtım amaçlı bir bilgisayar programı, içinde bir kod içerebilir; böylece 30 günlük deneme süresinin sonunda çalışamaz hale gelir. “Programlanmış hücre ölümü” hipotezi, bazı genlerin hücrelerin yaşam süresi sonunda, hücre ölümünü başlattığını ileri sürer. Bu “intihar" genleri, ayrılmıştır. Hücreleri, ölüm genlerinin eylemlerinden kurtarabilen diğer bazı genler keşfedilmiştir.

Bilim adamları, hücrelerin yaşam süresini uzatmak için bu kurtarma genlerini kullanmakta başarılı olmuştur. Bilgisayar örneğimizi kullanarak bir diğer hipotezi daha açıklayabiliriz. Arada sırada bilgisayar, ya disketteki bir dosyayı okurken oluşan hata ya da güç kaynaklarındaki dengesizlik nedeniyle bozulabilir. Bilgisayar, otomatik olarak hatalı dosyayı araştırabilir ve hataları düzeltebilir. DNA molekülleri, kendiliğinden oluşan değişiklikler (mutasyonlar), radyasyon gibi çevresel etkenler, hücrelerde toksik atık madde birikimi ya da genlerin kopyalanması sırasında oluşan hatalar sonucu zarar görebilir.

DNA, bu hasarları onarabilir; ancak onarım işlemi kusursuz olmadığında DNA'daki bozukluklar birikir ve ya yaşlanma sürecini hızlandırır ya da kansere yol açar. Bu, “hata birikim" hipotezidir. Hücreler tarafından üretilen, potansiyel olarak zararlı bir grup kimyasal maddeye “serbest radikaller” adı verilir. Normalde oksijen molekülleri, hücrelerdeki kimyasal reaksiyonlar sonucu ortaya çıkan bu serbest elektronları toplar ve hidrojen atomlarıyla birleştirerek zararsız su oluşturur. Bu süreç çalışmadığında, fazla sayıdaki elektronlar, diğer moleküllerle birleşerek DNA moleküllerine zarar verebilen serbest radikalleri oluşturur.

(Meyve sineklerinde, serbest radikalleri yok edebilen enzimler bulunmaz. Bu enzimleri üreten genler, embriyo evresindeki meyve sineklerine yerleştirildiğinde bu enzimleri üretebilirler ve yaşam süreleri uzar.) Enzimlere ek olarak hücreler de, antioksidantlarla serbest radikallerin yol açtığı hasara karşı mücadele eder. Hücre ve moleküler biyolojideki yeni araştırmalar, yaşlanma sürecinin kimi sırlarını çözmüş ve bazı basit organizmaların yaşam süresini uzatmıştır. Bununla birlikte araştırmalar, düzenli egzersiz, sağlıklı beslenme ve zihinsel uyarımın yaşlanmanın yol açtığı bozulmanın azaltılmasında yardımcı olduğunu göstermiştir.