HÜCRE BİYOLOJİSİ YASLANMA
Y. Doç. Dr. Turan GÜVEN
Yaşlanma, insan hayatında geriye döndürülemeyen ve durdurulamayan biyolojik olaylardan biridir. İnsaniık\tarihi boyunca binlerce bilim adamı ve amatör araştırmacı, bazı sihirli formüllerle bu kuralı bozmaya çalışmış fakat başarılı olamamıştır, ilim ve tekniğin altın çağı olarak kabul edilen günümüzde ise, yaşlanmayı engelleyecek sihirli formüller yerine bu biyolojik olayın mekanizması üzerinde durulmaktadır, Özellikle hücre biyolojisi alanında çalışanlar, bu kaçınılmaz olayın belirtilerini hücre seviyesinde deneylerle göstermek istiyorlar. Artık bilim adamları, vücut hücrelerimizin içinde biyolojik zamanı geriye doğru sayan, önceden programlanmış bir saatten söz ediyorlar. Kazasız ölümlerin de bu saatin durmasıyla meydana geldiğine inanıyorlar.
Oldukça özelleşmiş sinir ve kas hücreleri gibi bazı hücre tipleri hariç tutulursa, yaşayan bir insanın temsil ettiği organizma, birkaç yıl önceki organizmanın aynısı değildir. Hattâ, bir gün önceki vücudumuz bir gün sonrakinden çok farklıdır. Bu kısa süre içerisinde hücrelerimizin birçoğu ölmüş ve yerlerini onlardan gelen yenileri almıştır. İlk bakışta, bölünen bu hücreler organizmayı gençleştiriyormuş gibi gelebilir; ^akat tersine her bölünme, organizmayı kaçınılmaz sona doğru Dtraz daha yaklaştırmaktadır.
Bazı araştırmacılar, normal insan fibroblastlarının vücut rışında kültürünü yaparak, yaşlanma olayını hücre seviye-: nde incelemişlerdir. Böyle bir kültürde, hücreler birkaç ay-
2 defalarca bölünür ve daha sonra bu bölünme durarak ölüm-er baş gösterir.
Hücre kültürü tekniğinde önce embriyonik akciğer do-usundan küçük bir parça alınarak sindirici enzimlerle mua–ele edilir. Daha sonra hücreler santrifüjle enzimlerden kurularak milyonlarca bağımsız hücreye ayrılır ve oda sıcaklı-ndaki besleyici ortama koyulur. Besleyici ortamın değiştirmesi, artıkların ve toksik maddelerin atılması sağlandığı acdirde kültürdeki hücreler bölünmeye devam ederler Bir arta sonra, cam kap içindeki hücre topluluğu (populasyon)
* yüksek seviyesine ulaşarak, tıpkı vücutdaki gibi birbirleri-t Dağlanır ve kültürün yüzeyini tamamen örten tek bir hücre askası meydana getirir. Doruk noktasına ulaşmış böyle bir şıklı hücre topluluğundaki hücreler, birbirlerinin bölün-1 J. Fen Fakültesi
KALIK 1985
melerini “temas engellemesi” denilen bir olayla durdururlar. Bölünmelerin devam etmesi istenirse hücreler ana kültür kabından alınır ve içerisinde taze besleyici ortam bulunan diğer iki kültür kabına eşit sayıda dağıtılır. Bu işleme “alt kültür yapma” işlemi denir. Alt kültür işlemine devam edilerek, normal insan embriyosundan alınan fibroblast-ların bölünme yeteneklerini 7-9 ay kadar sürdürdükleri görülmüş ve 50 alt kültürden sonra artık bu bölünmeler durmuştur. Kültürdeki hücreler yaşlandıkça hücre topluluğunun doruk noktasına ulaşması için geçen süre de uzamaktadır. Örneğin bu süre bir haftadan 10 güne çıkarsa, kültürdeki hücrelerin yaşlılık sınırına geldikleri anlaşılmaktadır. Yaşlılı-ğrn son sınırıda, artık hiçbir zaman doruk noktasına erişemeyen bir alt kültüre ulaşılır. Bundan sonra, artık her türlü ihtiyaçları karşılansa bile, hücrelerin kültür içindeki bozulmalarına ve sonunda ölmelerine engel olunamaz.
Hücre kültürü ile çalışanlar, başlangıçta kültürdeki hücrelerin ölümünü deneysel bir hataya bağlamışlardı. Gerçekten, kültür ortamının hatalı hazırlanması, cam kabın yeter derecede yıkanmaması, virüslerle kirlenme ve diğer görünmeyen bazı teknik hatalar hücre bölünmesini ters yönde etkileyen faktörlerdendir. Yoğun ve titiz çalışmalarla araştırmacıların deneylerde ve kültürün hazırlanmasında herhangi bir hata yapmadıkları anlaşıldı. Bu kontrollerden sonra, normal hücre silsilesindeki yaşlanmanın yaratılıştan gelen bir özellik olduğu kanısına varıldı. Yani, hücrelerimizin kaç bölünmeden sonra yaşlanıp ölecekleri, biz ana rahminde iken programlanmış oluyordu.
MOORHEAD ve HAYFUCK, normal kültür hücrelerindeki ölümlerin yaşlanmadan ileri gelen bir hücre-içi olayı
41
ORTALAMA ÖMÜR ARTIŞINDA SINIR VAR MI?
ABD Ulusal Yaşlanma Enstitüsü Müdür Yardımcısı Dr. Edvard Schnelder İle bir söyleşi:
Bilim adamları, artık İnsan ömrünü uzatma yolunda bir atılım beklemeylp, tüm çabalarını yaşlanma sürecini yavaşlatma ve İleri yaşları daha İyi geçirme üzerine yoğunlaştırdılar.
SORU: Dr. Schnelder, insan ömrünün 150 yıla kadar uzatılabileceğini ileri sürülüyor, bu sizce gerçekçi bir görüş müdür?
CEVAP: Bugün için, insanın 150 yıl yaşayabileceğine iliş/cin hiçbir delil yok, Bugüne kadar en uzun ömür, yaklaşık 115 yıl olarak belirlenmiş. Önümüzdeki birkaç yıl içinde 120 yaşına kadar ulaşan olabilir ama, beklenmeyen bir atılım yapılmadıkça, yakın gelecekte 150 yıl yaşayan birine rastlayacağımızı sanmıyorum.
SORU: İnsan için maksimum ömür süresi ve ortalama ömür için en üst sıntr nedir?
CEVAP: Ömür süresi, türlerin herhangi bir üyesinin ulaştığı en yüksek yaşa göre belirlenir. Yalnızca bir ya da iki kişi 115 yıl yaşadığına göre, maksimum ömür süresinin 115 yıl olduğunu söylemek akılcı bir tahmin olur. Yüzyıl sona ererken 49 yıl olan ortalama ömür 75 yıla yükseldi ve yükselmeye devam ediyor. Gelecek yüzyılda ortalama ömür 80’e, hatta kadınlar için 90 a bile çıkabilecek.
SORU: Hayvanlar üzerinde yapılan deneyler, az yemenin ömrü uzatacağını gösteriyor. Bu, insanlar için de geçerli mi?
CEVAP: Farelerde kalori kısıtlaması ömürlerini uzatabilir, ama bunun insanlar için geçerli olup olmadığı konusunda ciddi kuşkular var. Aslında hayvanlar üzerindeki etkisi bile tartışmalı. Bir teoriye göre hayvanlara, kafese koyup iyi beslemek yerine kısıtlı bir beslenme uygulanması, onların doğal çevre koşullarına daha yakın. Böylece az yiyecek verildiğinde gözlenen, aslında hayvanların doğal ömür süresi.
Tabii ki insanlar üzerinde böyle bir deney hiç yapılmadı. Elimizde bulunan verileri de, ömür uzunluğu konusunda boy ve ağırlığın ilişkisini yıllardır araştıran sigorta şirketlerinden sağlıyoruz. Bu araştırmalar, en uzun ömürlü kişilerin ortalama ağırlıkta olduğunu gösteriyor.
SORU: Yaşlanma sürecinin tersine çevrilmesi mümkün müdür?
CEVAP: Bu konuda, yeniden gençıolmanızı sağlayabilecek büyülü bir ilaca inanmıyorum. Fakat, farklı organların yıpranmaları konusunda bilgimiz arttıkça, bu yıpranma sürecine müdahale ederek, çeşitli vücut fonksiyonlarının bozulmasını önlememiz mümkün olabilecek. Bu müdahaleler 120, 125 veya 130 yıl yaşamamızı sağlayabilecek.
SORU: Örneğin?
CEVAP: Araştırmalar, bağışıklık ve sinir sistemleri üzerinde yoğunlaştırılıyor. Biliyoruz ki; yaşlandıkça, bağışıklık hücrelerinin fonksiyonlarını kontrol eden bileşimler(compounds) azalıyor ve bunun sonucu olarak, bakteri ve virüslerin yol açtığı enfeksiyonlara karşı dayanma gücümüz düşüyor. Bir gün, bu anahtar bileşimleri yenileyerek, bağışıklık?
olup olmadığını göstermek için bir deney yaptılar. Araştırmacılar, hücreleri ayırt etmek kolay olsun diye, deneylerinde erkek ve dişi embriyolardan aldıkları farklı yaştaki fibro-blastları kullandılar. MOORHEAD ve HAYFLICK, biri erkek ve dişiden alınan karışık hücre kültürü, diğerleri ise sadece erkek ve sadece dişi embriyodan alınan saf fibroblast kültürleri olmak üzere, üç hücre kültürü hazırladılar. Bunlardan
10 bölünme geçirmiş genç dişi hücreler ile 40 bölünme geçirmiş erkek yaşlı hücreleri aynı petride eşit sayıda karıştırarak deneye aldılar. Alt kültür işlemi ile hücrelerden 20 po-pulasyon daha elde ettikten veya hücrelerin 20 bölünme daha geçirmesi sağlandıktan sonra, yaşlı ve genç hücrelerin bulunduğu karışık kültürdeki bütün erkek hücrelerin öldüğü, dişi hücrelerin ise yaşadığı görüldü. Kültür içerisindeki daha genç olan dişi hücreler bölünmeye devam ettiği halde, yaşlı durumdaki erkek hücreler ömürlerinin bittiğini belirleyen son bölünmeyi de yaparak ölmüşlerdi. Yoksa, nasıl olup da kültürde sadece dişi hücreler yaşayabilirdi?