Hücresel Enerji Santrallerinde Erime Ve Şebekeden Ayrılış

YAŞLANMAYI DURDURABİLİRİZ (4)

Mitokondri olarak bilinen hücre bileşenleri “organeller-serbest radikaller” olarak bilinen reaktif kimyasallarla el ele vererek yaşlanmada önemli bir rol oynarlar. 1990’ların ortalarında sahaya çıktığım zaman, bu rol açıkça belirlenmiş değildi; kanıtlar ve yorumlar birbirleri ile çelişiyordu ve sentezlenmeleri gerekiyordu. Bu durum karşısında, artık geniş bir kabul görmekte olan mitokondriyal serbest radikal yaşlanma teorisini geliştirdim.

Serbest Radikaller

Herhalde şimdiye kadar herkes serbest radikaller deyimini duymuştur. Serbest radikaller, canlı olmanın parçasıdır.

Biyoloji açısından serbest radikaller, çoğunlukla normal yapılarındaki elektronlardan birini kaybetmiş olan oksijen esaslı moleküllerdir. Elektronlar, atomun merkezindeki çekirdeği saran yüklü parçacıklardır ve yörünge olarak adlandırılan iyi tanımlanmış konumlara sahiptirler. Moleküller, doğaları gereği sadece kendilerini meydana getiren atomların yörüngelerindeki her bir elektrona eşlik edecek ikinci bir elektron mevcut olduğu zaman dengede kalabilirler, üzerinde sadece bir elektron bulunan bir yörünge, kararsızdır. Dolayısıyla, elektron çiftlerinden birinin yarısını kaybeden bir molekül, o elektronu geri alıncaya kadar kimyasal açıdan reaktifleşir. Bir serbest radikalin kararlığı, kendisine en yakın normal, dengeli bir molekülden bir elektron kopartınca genellikle geri gelir – fakat kendisinden elektron çalınan ikinci molekül, genellikle kendi kimyasal kararlılığını kaybeder ve dengesini kazanmak için benzer bir hırsızlığın peşinde koşmaya başlar. Bu, zincirleme bir tepkimedir.

Yaşlanma konusunda halka yönelik basın makalelerinde serbest radikallerin en çok çevre kirleticilerden veya gıda katkılarındaki toksinlerden geldiği izlenimi sıklıkla veriliyor olmasına karşın, işin aslı vücudunuzun maruz kaldığı serbest radikallerin çok büyük bir kısmının kendi hücrelerinizde – mitokondride, hücresel “enerji santrallerimizde” – üretiliyor olduğudur.

Mitokondriler, çekirdek dışında bulunan birkaç “organel” türünden biri ya da kendine yeterli hücre bileşenidirler. Her hücre yüzlerce, binlerce mitokondriye sahiptir. Mitokondriler, kullanılması zor olan bir enerji kaynağını (glikozda veya yiyeceklerinizdeki diğer moleküllerde hapis olmuş kimyasal enerjiyi) daha uygun bir şekle dönüştürür.

Adenosin trifosfat veya ATP, hücrelerinizin sizi hayatta tutan gerekli biyokimyasal tepkimeleri sürdürmek için kullandıkları “evrensel enerji dövizi”.

Mitokondriler, kendi hücresel güçlerinin çoğunu hidroelektrik barajlarında uygulananla neredeyse aynı olan prensipler kullanarak üretirler.

Hidroelektrik barajlar (büyük ölçüde) çevreye zararsız olmasına karşın, mitokondriler önemli bir açıdan harcıâlem enerji kaynaklarını andırır. Kömürlü ve nükleer enerji santralleri gibi, mitokondriler de enerjiyi bir şekilden diğerine dönüştürürken zehirli atıklar üretir.

Bilim insanları mitokondrilerin vücuttaki serbest radikallerin ana kaynağı olduğunu tespit ettikten sonra, onların ana hedefinin bu organeller olacağı da hızlı bir şekilde anlaşıldı. Serbest radikaller öylesine kudurmuşçasına reaktiftir ki, asla fazla uzağa gitmezler, onun yerine karşılaştıkları ilk şeye saldırırlar ve giriş katında da mitokondrilerin kendileri bulunmaktadır.

Vücudun her yerindeki hücrelerde mitokondriler, zarlarında, proteinlerinde ve DNA’sında serbest radikaller tarafından meydana getirilen hasar sayesinde, yaş ilerledikçe protonları pompalama ve ATP sentezinin sıcak patates zincirinin kapağını kapalı tutma yeteneklerini giderek artan bir şekilde kaybederler, enerji üretimi verimsizleşir, giderek berbatlaşan transport komplekslerinden kaçan elektronların sayısı arttıkça serbest radikal üretimi de yükselir. Böylece, giderek artan sayıda asi elektron, giderek artan sayıda mitokondriyal öğeye saldırdıkça “kısır döngü” başlar, bu öğelerde daha fazla hasar meydana gelir, daha verimsiz ve kirli enerji üretimi başlar ve çöküş sarmalı bu şekilde devam ederek hücreyi enerjisiz bırakır ve bir tehlikeli atık sitesine dönüştürür.

Mitokondrilerin yaşlanmadaki rolü hakkındaki hemen hemen bütün popüler kitaplarda olduğu kadar, bilimsel dergilerdeki yayınlarda da, bu senaryonun sürümlerinden biri tekrarlanır. Bununla birlikte, bunun doğru olamayacağını kesin şekilde gösteren kanıtlar, neredeyse yirmi yıldır elimizde bulunmaktadır.

Mitokondriyal çöküşün kısır döngü teorisi insanı baştan çıkartacak kadar akla yatkın bir manzara çizmesine karşın verilerle uyumlu değildir. Kendi DNA’larında mevcut olabilecek bütün mutasyonları yavrularına aktaran tüm organizmalar gibi ebeveyn mitokondrideki hatalar, bir sonraki mitokondriyal nesilde de ortaya çıkıyordu.

ŞEBEKEDEN AYRILIŞ

Mitokondrilerde (ve dolayısıyla bütün vücutta) daha az hasar meydana gelmesini sağlamak üzere metabolizmayı değiştirmek için son zamanlarda harcanan çabaların çoğunda kaynakların kötü bir şekilde kullanıldığına inanmak için iyi sebepler mevcuttur. İyi bir şans eseri, aynı miktarda zaman ve para harcayarak çok daha gelişmiş sonuçlara ulaşmayı sağlayan daha iyi bir yol mevcuttur. Mitokondrilerdeki hasarın yaşlandıkça bize zarar vermesini engellemek, olası ve akıllıca bir iş gibi görünmektedir – ve bilim insanları, bu sürecin ilk adımlarını oluşturabilecek pek çok seçenek üzerinde çalışmaktadırlar.

Yaşlanma,ölümcül bir salgın hastalıktır ve inanıyorum ki onun mekanizmalarını kavrayışımız, henüz mükemmellikten çok uzak olsa da, artık ona müdahale etmemizi olanaklı kılacak bir konuma gelmemizi sağlayacak kadar iyi hale gelmiştir. İhtiyacımız olan şey, hasarın kendisini ve organizmada yaşlanma nedeniyle meydana gelen işlevsellik kaybının kaynağı olan lezyon birikimlerini – tanımlamak ve daha sonra da o hasarı ya geri çevirmek veya sağlığımıza ve ömür beklentimize tehdit oluşturmasına bir son vermekti. Bu amaç, biyogerontolojik çalışmaların ana ocağı ve genel biyotıp fonlarının ana hedefi olmalıydı.

Mutant mitokondriler sorunu, bu konudaki örneklerden biridir. Mitokondriyal DNA mutasyonları, biyolojik açıdan genç olan ile biyolojik açıdan yaşlı olanı birbirinden ayıran bir tür moleküler bozukluktur ve zararlı olduklarına dair güçlü kanıtlar mevcuttur.

Dolayısıyla, mutasyona uğramış mitokondriler kendilerini taşıyan hücreleri ister “Yavaş Olan Yaşar” yolu ile isterse başka bir mekanizma ile işgal etsin, bu hücreler vücudun geri kalan kısmına toksik etkilerini ister PMRS aracılığı ile elektron yayarak, isterse hiç ilgisi olmayan bambaşka süreç vasıtası ile yapıyor olsun, karşı karşıya bulunduğumuz görev, temel olarak aynıdır. Tedaviye yönelik amacımız nettir. Ya mutasyonların kendisini onar, ya da onların işlevlerini önemsizleştirir. Bu amaca nasıl erişileceği, bu kısmın konusudur.

Yaşlanma ile savaşta uygulanan aşırı önleyici yaklaşıma gerontoloji adını verdim, çünkü biyogerontologlar, bu ismi ağırlıklı bir şekilde tercih ediyorlar. Ne de olsa yaşlanma, metabolik süreçlerimizin zararlı yan ürünlerinin birikmesinin sonucuydu; aynı düşünce silsilesini sürdürerek, eğer bu süreçlerle azıcık oynayabilir veya onları yavaşlatabilirsek, organizmanın reaktif yan ürünlerle temasını azaltabilir, hücrelerimizin ve dokularımızın içinde zaman içinde mikroskobik hasarların birikme hızını düşürebilir ve dolayısıyla vücutlarımızın yavaş yavaş yaşlılıktan kaynaklanan zayıflıklara gömülmesini ve ölüme doğru giden yolculuklarını yavaşlatabilirdik.

Bu yaklaşım, yardımcı ilaç üreticilerinin ve halk sağlığı yetkililerinin kesintisiz cesaretlendirmeleriyle desteklenen güçlü bir sezgisel çekiciliğe sahipti. Sürekli olarak yaşam tarzlarımızı temizlemeye ve koruyucu tıbbın önerilerine uymaya teşvik ediliriz: Elbette, diye düşünürüz, ortaya çıkan moleküler bir çöp yığınını temizlemektense insanın enerjisini yaşlanmanın ve yaşlanmaya bağlı hastalıkların nedenlerine müdahale etmek üzere kullanması, daha akıllıca olurdu. Fakat yaşlanmanın nedenleri yaşamın temel kimyasından kaynaklanır ve bu kimyaya yararlı olacak bir şekilde müdahale etme kapasitemiz, organizmanın altında yatan biyolojinin alabilecekleri ile kısıtlıdır.

İnteinler, sentezlenmeleri sırasında bazı proteinlerin içerisine muhtemelen son biçimlerine doğru şekilde ulaşmalarına yardımcı olmak üzere geçici olarak yerleştirilen, amaç sağlandıktan sonra da kesilip atılan bazı dizilerdir. Bazen nihai, işlevsel bir proteinin iki yarısı ayrı ayrı ifade edilir, her ikisinin birbiri ile birleşecek ucunda birbirini tamamlayan birer yarı-intein bulunur. Nihai proteinin iki yarısı bir araya geldiği zaman, iki yarı-intein önce kısmen bir uzatma kablosundaki erkek-dişi fişler gibi birbirine bağlanır. Fakat bunun ardından birleşmiş intein dizisi kesilip atılır ve nihai proteinin iki öncüsü kalıcı şekilde ve doğruca birleşerek nihai, tamamlanmış yapıyı meydana getirir.

Bu türdeki inteinleri hidrofobik proteinlerle başa çıkmak üzere yardımcı olarak kullanmamız mümkün olabilir.

Gelecek yazı: Biyolojik Çöp Fırınlarının Yenilenmesi

*Aubrey de Grey ve Ph. D., Michael Rae, 2010: Yaşlanmayı Durdurabiliriz (Ending Aging) -Kendi Yaşam Sürecimiz İçinde Yaşlanmayı Tersine Çevirebilecek Gençleştirme Devrimleri - ODTÜ Geliştirme Vakfı Yayıncılık ve İletişim A.Ş. Yayınları. Çeviren: Engin TARHAN. Özet: Halit Yıldırım 

 

"Yaşlanmayı Durdurabiliriz" Serinin Yazıları:

Uyanın - Yaşlanmak Öldürür!

Yaşlanmanın Sırrını Çözelim

Gençleşmeyi Yönetmek

Hücresel Enerji Santrallerinde Erime ve Şebekeden Ayrılış

Biyolojik Çöp Fırınlarının Yenilenmesi

Yaş Prangalarını Kıralım

Zombileri Yok Etmek

Şişmanlık Savaşında Ölümcül Bir Mücadele

Eskiyenlerin Yerine Yeni Hücreler

Kanserin Tümüyle Yenilmesi

Buradan Oraya Ulaşmak: Yaşlanmaya Karşı Savaş

Yaşlanmaya Karşı Seferberlik İçin Savaş Tahvilleri


 


 

 

Yorum Yaz
Arkadaşların Burada !
Arkadaşların Burada !