Bazı insanlar kronolojik olarak daha yaşlı olabilirken, biyolojik yaşları çok daha genç olabilir. Getty Images aracılığıyla FangXiaNuo/E+

Görünüşe göre birini tanıyorsundur. yavaş yaşlan, doğum tarihlerinden daha genç görünüyor. Ve muhtemelen tam tersini görmüşsünüzdür - vücudu ve zihni diğerlerinden çok daha fazla harap olmuş görünen biri. Neden bazı insanlar altın yıllarında süzülürken diğerleri orta yaşlarında fizyolojik olarak mücadele ediyor gibi görünüyor?

Sahibim yaşlanma alanında çalıştı tüm bilimsel kariyerim boyunca ve Michigan Üniversitesi'nde yaşlanmanın hücresel ve moleküler biyolojisini öğretiyorum. Yaşlanma araştırması, yaşlılıkta sizi rahatsız edebilecek her şeyi düzelten tek tedaviyi bulmakla ilgili değildir. Bunun yerine, son on veya yirmi yıllık çalışma, yaşlanmanın çok faktörlü bir süreç olduğuna işaret ediyor - ve tek bir müdahale hepsini durduramaz.

Yaşlanma nedir?

Yaşlanmanın birçok farklı tanımı vardır, ancak bilim adamları genellikle üzerinde hemfikirdir. bazı ortak özellikler: Yaşlanma, hastalığa, yaralanmaya ve ölüme karşı artan savunmasızlıkla sonuçlanan zamana bağlı bir süreçtir. Bu süreç hem kendi vücudunuz yeni sorunlara neden olduğunda içseldir hem de çevresel saldırılar dokularınıza zarar verdiğinde dışsaldır.

Vücudunuz şunlardan oluşur: trilyonlarca hücreve her biri, içinde bulunduğu dokuya özgü bir veya birkaç işlevden sorumlu olduğu gibi, kendisini yaşatmak için de tüm işi yapmak zorundadır. Bu, besin maddelerinin metabolize edilmesini, atıklardan kurtulmayı, diğer hücrelerle sinyal alışverişini ve strese uyum sağlamayı içerir.

Yaşlanma, bir dizi fizyolojik faktörden kaynaklanır.

Sorun şu ki, hücrelerinizdeki her bir işlem ve bileşen kesintiye uğrayabilir veya zarar görebilir. Böylece hücreleriniz her gün bu sorunları önlemek, tanımak ve düzeltmek için çok fazla enerji harcar.

Yaşlanma, yeteneğin kademeli olarak kaybedilmesi olarak düşünülebilir. homeostazı korumak - vücut sistemleri arasında bir denge durumu - ya hasarı ve zayıf işlevi önleyememek ya da tanıyamamak ya da sorunları ortaya çıktıkça yeterince ya da hızlı bir şekilde çözememek. Yaşlanma, bu sorunların bir kombinasyonundan kaynaklanır. Onlarca yıl süren araştırmalar, neredeyse her hücresel sürecin yaşla birlikte daha fazla bozulduğunu göstermiştir.

DNA onarımı ve geri dönüşüm proteinleri

Hücresel yaşlanma üzerine yapılan araştırmaların çoğu, DNA ve proteinlerin yaşla birlikte nasıl değiştiğini incelemeye odaklanır. Bilim adamları ayrıca hücredeki diğer birçok önemli biyomolekülün de yaşlanmada oynadığı potansiyel rolleri ele almaya başlıyor.

Hücrenin başlıca görevlerinden biri, DNA'sını korumaktır - bir hücrenin mekanizmasının belirli proteinleri üretmek için okuduğu talimat kılavuzu. DNA bakımı, genetik materyale ve ona bağlanan moleküllere karşı korumayı ve hasarları doğru bir şekilde onarmayı içerir.

Proteinler hücrenin işçileridir. Kimyasal reaksiyonlar gerçekleştirirler, yapısal destek sağlarlar, mesaj gönderip alırlar, enerjiyi tutarlar ve serbest bırakırlar ve çok daha fazlasını yaparlar. Protein hasar görürse, hücre kullanır içeren mekanizmalar özel proteinler ya kırılan proteini onarmaya çalışırlar ya da geri dönüşüme gönderirler. Benzer mekanizmalar, proteinleri yoldan çeker veya artık ihtiyaç duyulmadığında onları yok eder. Bu şekilde, bileşenleri daha sonra yeni bir protein oluşturmak için kullanılabilir.

Yaşlanma hassas bir biyolojik ağı bozar

Hücrelerin içindeki bileşenler, bir bütün olarak hücreler, organlar ve çevre arasındaki iletişim, karmaşık ve sürekli değişen bir bilgi ağıdır.

DNA ve protein işlevinin oluşturulması ve sürdürülmesine dahil olan tüm süreçler normal şekilde çalıştığında, bir hücre içindeki farklı bölmeler özel rollere hizmet eder - organeller denir – hücrenin sağlığını ve işlevini koruyabilir. Bir organın sağlıklı çalışabilmesi için onu oluşturan hücrelerin çoğunun sağlıklı çalışması gerekir. Ve bütün bir organizmanın hayatta kalması ve gelişmesi için vücudundaki tüm organların iyi çalışması gerekir.

Yaşlanma, hücre altı seviyeden organizmaya kadar bu seviyelerin herhangi birinde işlev bozukluğuna yol açabilir. belki bir DNA onarımı için önemli bir proteini kodlayan gen hasar görmüştür ve artık hücredeki diğer tüm genlerin hatalı bir şekilde onarılması daha olasıdır. Ya da belki hücrenin geri dönüşüm sistemleri artık işlevsiz bileşenleri bozamazlar. hatta iletişim sistemleri hücreler, dokular ve organlar arasında tehlikeye girebilir ve organizmayı vücuttaki değişikliklere daha az yanıt verebilir hale getirebilir.

Rastgele şans, zamanla giderek daha az iyi onarılan, artan bir moleküler ve hücresel hasar yüküne yol açabilir. Bu hasar biriktikçe, onu düzeltmesi amaçlanan sistemler de hasar tahakkuk ettiriyor. Bu bir yol açar artan aşınma ve yıpranma döngüsü hücreler yaşlandıkça.

Yaşlanma karşıtı müdahaleler

Yaşamın hücresel süreçlerinin karşılıklı bağımlılığı, iki tarafı keskin bir kılıçtır: Bir sürece yeterince zarar verirseniz, onunla etkileşime giren veya ona bağlı olan diğer tüm süreçler bozulur. Bununla birlikte, bu ara bağlantı, aynı zamanda, birbirine oldukça bağlı bir işlemin desteklenmesinin ilgili işlevleri de iyileştirebileceği anlamına gelir. Aslında, en başarılı yaşlanma karşıtı müdahaleler bu şekilde çalışır.

Yaşlanmayı durdurmak için gümüş bir kurşun yoktur, ancak bazı müdahaleler laboratuvarda yaşlanmayı yavaşlatıyor gibi görünmektedir. İnsanlarda farklı yaklaşımları araştıran devam eden klinik deneyler olsa da, mevcut verilerin çoğu nematodlar, sinekler, fareler ve insan olmayan primatlar gibi hayvanlardan gelmektedir.

Üzerinde en çok çalışılan müdahalelerden biri, kalori kısıtlamasıBu, bir hayvanın normalde yiyeceği gerekli besinlerden mahrum kalmadan alacağı kalori miktarını azaltmayı içerir. Organ nakli ve bazı kanser tedavilerinde kullanılan FDA onaylı bir ilaç rapamisin denir en azından bir kullanarak çalışıyor gibi görünüyor aynı yolların alt kümesi hücrede o kalori kısıtlaması devreye girer. Her ikisi de, hücreyi büyütmek ve yeni biyomoleküller inşa etmek yerine sahip olduğu biyomolekülleri korumaya yönlendiren sinyalleşme merkezlerini etkiler. Zamanla, "azalt, yeniden kullan, geri dönüştür"ün bu hücresel versiyonu hasarlı bileşenleri kaldırır ve geride daha yüksek oranda işlevsel bileşen bırakır.

Kalori kısıtlamasının yaşlanma üzerindeki etkileri halen araştırılmaktadır.

Diğer müdahaleler, değiştirmeyi içerir. bazı metabolitlerin seviyeleri, seçici olarak yaşlanan hücreleri yok etmek Bölmeyi durduran, değiştiren bağırsak mikrobiyomu ve davranış değişiklikleri.

Tüm bu müdahalelerin ortak noktası, hücresel homeostaz için kritik olan, genellikle yaşla birlikte düzensiz veya işlevsiz hale gelen ve diğer hücresel bakım sistemlerine bağlı olan temel süreçleri etkilemeleridir. Çoğu zaman, bu süreçler vücuttaki DNA ve proteinleri koruyan mekanizmaların merkezi itici güçleridir.

Yaşlanmanın tek bir nedeni yoktur. Hiçbir iki insan aynı şekilde yaşlanmaz ve aslında hiçbir iki hücre de aynı şekilde yaşlanmaz. Temel biyolojinizin zaman içinde yanlış gitmesinin sayısız yolu vardır ve bunlar bir araya gelerek her insan için benzersiz bir yaşlanmayla ilgili faktörler ağı oluşturur. herkese uyan tek tip yaşlanma karşıtı tedavi son derece zorlu.

Bununla birlikte, aynı anda birden fazla önemli hücresel süreci hedefleyen müdahalelerin araştırılması, yaşamın daha büyük bir bölümünde sağlığın iyileştirilmesine ve korunmasına yardımcı olabilir. Bu ilerlemeler, insanların bu süreçte daha uzun yaşamalarına yardımcı olabilir.

Yazar hakkında

Ellen Quarles, Moleküler, Hücresel ve Gelişim Biyolojisi Yardımcı Doçenti, Michigan Üniversitesi

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.