Yaşlanma Genetiği Teorisi, Kavramları ve Delilleri

DNA'nız, hakkınızdaki görünüşünüzden daha fazlasını öngörebilir. Yaşlanma genetik teorisine göre, sizin genleriniz (ve bu genlerdeki mutasyonlar gibi) ne kadar yaşayacağınızdan sorumludur. Genler ve uzun ömürlülük hakkında bilmeniz gerekenler ve genetiğin çeşitli yaşlanma teorileri arasında nereye uyduğu.

Yaşlanma Genetik Teorisi

Yaşlanmanın genetik teorisi, yaşam ömrünün büyük ölçüde kalıtımsal olduğumuz genler tarafından belirlendiğini belirtir. Teoriye göre, uzun ömürlülüğümüz öncelikle hamile kalma anında belirlenir ve büyük oranda ebeveynlerimiz ve genlerine bağımlıdır.

Bu teorinin arkasındaki temel, telomer olarak adlandırılan kromozomların sonunda meydana gelen DNA segmentlerinin bir hücrenin maksimum ömrünü belirlemesidir. Telomerler, her hücre bölündüğünde kısalan kromozomların sonunda "hurda" DNA parçalarıdır. Bu telomerler kısalır ve kısalır ve sonunda önemli DNA parçalarını kaybetmeden hücreler bölünemez.

Genetiğin yaşlanmayı nasıl etkilediğinin ve bu teorinin karşısındaki argümanlarına değinmeden önce, yaşlanma teorilerinin temel kategorilerini ve bu kategorilerdeki spesifik teorilerin bazılarını kısaca tartışmak yararlı olacaktır. Şu anda, yaşlanma sürecinde gözlemlediğimiz her şeyi açıklayabilecek bir teori ya da bir teori kategorisi bile yok.

Yaşlanma Teorileri

Yaşlanmanın “amacı” olarak adlandırılabilecek şeyde temelde farklılık gösteren iki temel yaşlanma teorisi kategorisi vardır. İlk kategoride yaşlanma esasen bir kazaydı; sonunda ölüme yol açan, hasar ve aşınma ve vücuda yırtılma birikimi. Buna karşılık, programlanmış yaşlanma teorileri yaşlanmayı ergenlik gibi yaşamın diğer aşamalarına benzeyecek şekilde kontrol edilen kasıtlı bir süreç olarak görür.

Hata teorileri, aşağıdakileri içeren birkaç ayrı teori içerir:

• Yaşlanma aşınma ve yıpranma teorisi
• Yaşlanma teorisi yaşlanma oranı
• Yine protein çapraz bağlama teorisi
• Yaşlanmanın serbest radikal teorisi
• Yaşlanmanın somatik mutasyon teorisi

Programlanmış yaşlanma teorileri, vücudumuzun yaşlanıp ölmek üzere programlandığı yönteme dayanarak farklı kategorilere ayrılır.

• Programlanmış uzun ömür - Programlı uzun ömür, yaşamın genlerin sıralı bir şekilde açılması ve kapatılması ile belirlendiğini iddia eder.
• Endokrin yaşlanma teorisi
• İmmün yaşlanma teorisi

Bu teoriler ve hatta yaşlanma teorisi kategorileri arasında önemli bir örtüşme vardır.

Genler ve Bedensel Fonksiyonlar

Yaşlanma ve genetikle ilgili temel kavramları tartışmadan önce, DNA'mızın ne olduğunu ve genlerin yaşam ömrünüzü nasıl etkilediğinin bazı temel yollarını gözden geçirelim.

Genlerimiz, vücudumuzdaki her bir hücrenin çekirdeğinde (iç alanda) bulunan DNA'mızda bulunur. (Hücre sitoplazmasında bulunan mitokondri adı verilen organellerde bulunan mitokondriyal DNA da vardır.) İkimizde 23'ü annelerimizden, 23'ü babalarımızdan gelen 46 kromozomumuz var. Bunlardan 44'ü otozom, ikisi ise erkek mi kadın mı olacağımızı belirleyen cinsiyet kromozomlarıdır. (Mitokondriyal DNA, aksine, çok daha az genetik bilgi taşır ve sadece annelerimizden alınır.)

Bu kromozomların içinde genlerimiz vardır, genetik planımız hücrelerimizde gerçekleşecek her işlem için bilgiyi taşımaktan sorumludur.Genlerimiz, kelime ve talimat cümleleri oluşturan bir dizi harf olarak düşünülebilir. Bu kelimeler ve cümleler, her hücresel süreci kontrol eden proteinlerin üretimini kodlar.

Bu genlerden herhangi biri zarar görürse, örneğin, talimatlardaki "harfler ve kelimeler" dizisini değiştiren bir mutasyonla, sırayla hatalı bir işlev gösteren anormal bir protein üretilebilir. Bir hücrenin büyümesini düzenleyen proteinlerde bir mutasyon meydana gelirse, kanser ortaya çıkabilir. Bu genler doğumdan mutasyona uğrarsa, çeşitli kalıtsal sendromlar ortaya çıkabilir. Örneğin, kistik fibroz, bir çocuğun ter bezlerinde, sindirim bezlerinde ve diğer hücrelerde klorürün hareketinden sorumlu kanalları düzenleyen bir proteini kontrol eden iki mutasyona uğramış genin miras aldığı bir durumdur. Bu tek mutasyonun sonucu, bu bezler tarafından üretilen sümüklerin kalınlaşmasına ve bu durumla ilişkili ortaya çıkan sorunlara neden olur.

Genler Ömrü Nasıl Etkiler

Genlerimizin en azından uzun ömürlülükte rol oynadıklarını belirlemek ayrıntılı bir çalışma gerektirmez. Ebeveynleri ve ataları daha uzun yaşamış olan insanlar, daha uzun yaşama eğilimindedir ve bunun tersi de geçerlidir. Aynı zamanda, genetiğin tek başına yaşlanmanın tek nedeni olmadığını biliyoruz. Tek yumurta ikizlerine bakarak yapılan çalışmalar açıkça devam eden başka bir şeyin olduğunu ortaya koyuyor; Aynı genlere sahip tek yumurta ikizleri her zaman aynı sayıda yıl yaşamazlar.

Bazı genler faydalıdır ve uzun ömürlüdür. Örneğin, bir kişinin kolesterolü metabolize etmesine yardımcı olan gen, bir kişinin kalp hastalığı riskini azaltır.

Bazı gen mutasyonları kalıtsaldır ve ömrünü kısaltabilir. Ancak, toksinlere, serbest radikallere ve radyasyona maruz kalmak gen değişikliklerine neden olabileceğinden doğumdan sonra mutasyonlar da olabilir. (Doğumdan sonra edinilen gen mutasyonları, edinilmiş veya somatik gen mutasyonları olarak adlandırılır.) Çoğu mutasyon sizin için fena değildir ve bazıları faydalı olabilir. Bunun nedeni, genetik mutasyonların, popülasyonları sağlıklı tutan genetik çeşitlilik yaratmasıdır. Sessiz mutasyonlar olarak adlandırılan diğer mutasyonların vücut üzerinde hiçbir etkisi yoktur.

Mutasyona uğradığında bazı genler, kanser riskini artıranlar gibi zararlıdır. Birçok insan meme kanserine yatkın olan BRCA1 ve BRCA2 mutasyonlarına aşinadır. Bu genler, hasarlı DNA'nın onarımını kontrol eden proteinleri kodlayan tümör baskılayıcı genler olarak adlandırılır (veya onarım mümkün değilse, hücrenin hasarlı DNA ile yok edilmesi) olarak adlandırılır.

Kalıtımsal gen mutasyonları ile ilgili çeşitli hastalıklar ve koşullar yaşam ömrünü doğrudan etkileyebilir. Bunlar arasında kistik fibroz, orak hücre anemisi, Tay-Sachs hastalığı ve Huntington hastalığı sayılabilir.

Genetik Teorinin Yaşlanmasında Temel Kavramlar

Genetik ve yaşlanmadaki temel kavramlar, telomer kısalmasından kök hücrelerin yaşlanmadaki rolü hakkındaki teorilere kadar birçok önemli kavram ve düşünceyi içerir.

telomer - Kromozomlarımızın her birinin sonunda telomer adı verilen "hurda" DNA'sının bir parçası bulunur. Telomerler, herhangi bir proteini kodlamaz, ancak DNA'nın uçlarının diğer DNA parçalarına tutunmasını veya bir daire oluşturmasını engelleyen koruyucu bir işleve sahiptir. Bir hücre her seferinde bir telomerin biraz daha fazlasını böldüğünde koparılır. Sonunda. bu hurda DNA'dan hiçbiri kalmadı ve daha fazla koparma, kromozomlara ve genlere zarar verebilir, böylece hücre ölür.

Genelde, ortalama hücre telomer kullanılmadan önce (Hayflick sınırı) 50 kez bölünebilir. Kanser hücreleri, telomerin bir bölümünü çıkarmamak ve hatta bazen eklemek için bir yol bulmuşlardır. Ek olarak, beyaz kan hücreleri gibi bazı hücreler bu telomer kısalma sürecinden geçmez. Tüm hücrelerimizdeki genler, telomer kısalmasını önleyen ve hatta muhtemelen uzatma ile sonuçlanan telomeraz enzimi için kod kelimesine sahip olsalar da, gen, beyaz gibi hücrelerde genetikçilerin söylediği gibi, yalnızca "açıktır" veya "ifade edilir" kan hücreleri ve kanser hücreleri. Bilim adamları, eğer bu telomeraz bir şekilde diğer hücrelerde açılabilseydi (ancak büyümeleri kanser hücrelerinde olduğu gibi yetmeyecek kadar) açılmazsa, yaş sınırımızın genişletilebileceğini teorik olarak belirlediler.

Araştırmalar, yüksek tansiyon gibi bazı kronik durumların daha az telomeraz aktivitesiyle ilişkili olduğunu, sağlıklı bir diyet ve egzersizin daha uzun telomerlerle bağlantılı olduğunu bulmuştur. Fazla kilolu olmak da kısa telomerlerle ilişkilidir.

Ömür genleri - Uzun ömürlü genler, daha uzun yaşamaya bağlı spesifik genlerdir. Uzun ömür ile doğrudan ilişkili olan iki gen, SIRT1 (sirtuin 1) ve SIRT2'dir. 100 yaş ve üstü 800'den fazla kişiden oluşan bilim adamları, yaşlanma ile ilişkili genlerde üç önemli fark bulmuşlardır.

Hücre yaşlanması - Hücre yaşlanması, hücrelerin zamanla çürümesine yol açan süreci ifade eder. Bu, telomerlerin kısaltılması veya eski veya hasarlı hücrelerin çıkarıldığı apoptoz (veya hücre intiharı) süreci ile ilgili olabilir.

Kök hücreler - Pluripotent kök hücreler vücutta herhangi bir hücre tipi olma potansiyeline sahip olgunlaşmamış hücrelerdir. Yaşlanmanın kök hücrelerin tükenmesi veya kök hücrelerin farklı hücrelerin farklılaşma veya olgunlaşma yeteneğinin kaybı ile ilişkili olabileceği teoriktir. Bu teorinin embriyonik kök hücrelere değil, yetişkin kök hücrelere atıfta bulunduğunu not etmek önemlidir. Embriyonik kök hücrelerden farklı olarak, yetişkin kök hücreler, herhangi bir hücre tipinde olgunlaşamaz, ancak yalnızca belirli sayıda hücre tipinde olgunlaşır. Vücudumuzdaki hücrelerin çoğu farklılaşır veya tamamen olgunlaşır ve kök hücreler, vücutta bulunan hücrelerin sadece küçük bir sayısıdır.

Bu yöntemle rejenerasyonun mümkün olduğu bir doku tipi örneği karaciğerdir. Bu, genellikle bu rejeneratif potansiyeli olmayan beyin dokusunun aksinedir. Artık kök hücrelerin kendilerinin yaşlanma sürecinde etkilenebileceğine dair kanıtlar var, ancak bu teoriler tavuk ve yumurta sorununa benziyor. Kök hücrelerde meydana gelen değişikliklerden veya bunun yerine kök hücrelerinde meydana gelen değişikliklerden dolayı yaşlanma sürecinden kaynaklandığı kesin değildir.

Epigenetik - Epigenetik, genlerin ekspresyonunu ifade eder. Başka bir deyişle, bir gen mevcut olabilir ancak açılabilir veya kapatılabilir. Vücutta sadece belirli bir süre açık olan bazı genlerin olduğunu biliyoruz. Epigenetik alanı, bilim insanlarının, çevresel faktörlerin, genetiği kısıtlamaları dahilinde, hastalığı korumak veya yatkınlığı sağlamak için nasıl çalışabileceğini anlamalarına yardımcı olmaktadır.

Yaşlanmanın Üç Temel Genetik Kuramı

Yukarıda belirtildiği gibi, beklenen sağkalımda genlerin önemine bakan önemli miktarda kanıt vardır. Genetik teorilere bakıldığında, bunlar üç ana düşünce okuluna bölünmüştür.

• İlk teori, yaşlanmanın uzun süreli sağkalım ile ilgili mutasyonlarla ilgili olduğunu ve yaşlanmanın, onarılamayan genetik mutasyonların birikimi ile ilgili olduğunu iddia eder.
• Bir başka teori ise yaşlanmanın belirli genlerin geç etkileri ile ilgili olduğu ve pleiotropik antagonizm olarak adlandırıldığıdır.
• Opossumlarda hayatta kalmaya dayanarak öne sürülen bir başka teori ise, yaşam beklentisine müdahale etmek için çok az tehlike oluşturan bir ortamın yaşlanma sürecini yavaşlatan mutasyonlara sahip üyelerin artmasına neden olacağı yönündedir.

Teorinin Arkasındaki Kanıtlar

En azından kısmen genetik yaşlanma teorisini destekleyen birkaç kanıt yolu vardır.

Belki de genetik teoriyi destekleyen en güçlü kanıt, bazı canlıların (kelebekler gibi) çok kısa ömürlü olmasına ve filler ve balinalar gibi diğerlerinin de bizimkine benzemesiyle, maksimum sağkalımda gözlenen türe özgü farklılıklardır. Tek bir tür içinde, hayatta kalma benzerdir, ancak hayatta kalma, başka türlü boyuta benzer iki tür arasında çok farklı olabilir.

İkizler çalışmaları, aynı ikizlerin (monozigotik ikizler), yaşam beklentisi açısından, özdeş olmayan ya da dizotik ikizlere göre çok daha benzer olduklarından, genetik bir bileşeni de destekler. Birlikte büyütülen tek yumurta ikizlerini değerlendirmek ve bunu birbirlerinden ayrı olan tek yumurta ikizleriyle karşılaştırmak, uzun süreli aile eğilimlerinin bir nedeni olarak diyet ve diğer yaşam tarzı alışkanlıkları gibi davranış faktörlerini ayırmaya yardımcı olabilir.

Genetik mutasyonların diğer hayvanlardaki etkisine bakılarak geniş ölçekte daha fazla kanıt bulunmuştur. Bazı kurtların yanı sıra bazı farelerde, tek bir gen mutasyonu sağkalımı yüzde 50'den fazla uzatabilir.

Ek olarak, genetik teoride yer alan belirli mekanizmaların bazıları için kanıt buluyoruz. Telomer uzunluğunun doğrudan ölçümleri telomerlerin yaşlanma oranını hızlandırabilecek genetik faktörlere karşı savunmasız olduğunu göstermiştir.

Genetik Yaşlanma Teorilerine Karşı Kanıt

Genetik bir yaşlanma teorisi veya "programlanmış bir yaşam süresi" ile ilgili daha güçlü argümanlardan biri evrimsel bir bakış açısıyla geliyor. Neden üremenin ötesinde belirli bir yaşam süresi olsun ki? Başka bir deyişle, bir insan çoğaldıktan ve soylarını yetişkinliğe yükseltecek kadar uzun yaşadıktan sonra yaşam için ne "amaç" vardır?

Ayrıca, yaşam tarzı ve hastalık hakkında bildiklerimizden yaşlanmada birçok başka faktörün olduğu da açıktır. Tek yumurta ikizleri, maruz kalma durumlarına, yaşam tarzı faktörlerine (sigara içme gibi) ve fiziksel aktivite modellerine bağlı olarak çok farklı ömürlere sahip olabilir.

Alt çizgi

Genlerin ömrünün maksimum yüzde 35'ini açıklayabildiği tahmin edilmektedir, ancak yaşlanma hakkında anlayamadığımızdan daha fazla anlamadığımız daha çok şey vardır. Genel olarak, yaşlanmanın çok faktörlü bir süreç olması muhtemeldir, bu da muhtemelen birkaç teorinin bir birleşimi olduğu anlamına gelir. Burada tartışılan teorilerin karşılıklı olarak dışlanmadığını da belirtmek önemlidir. Epigenetik kavramı veya var olan bir genin "eksprese edilmesi" olup olmadığı, anlayışımızı daha da bulanıklaştırabilir.

Genetiğe ek olarak, davranışlarımız, maruziyetlerimiz ve sadece şansımız gibi yaşlanmanın diğer belirleyicileri vardır. Eğer aile üyeleriniz genç yaşta ölmeye eğilimliyse, mahkum olmazsınız ve aile üyeleriniz uzun yaşamaya devam etse bile sağlığınızı görmezden gelemezsiniz.

Hücrelerinizin "Genetik" Yaşlanmasını Azaltmak İçin Ne Yapabilirsiniz?

Sağlıklı bir diyet yememiz ve aktif olmamız öğretilmektedir ve bu yaşam tarzı faktörleri, genetiklerimizin yaşlanma ile ilgili önemi ne olursa olsun, aynı derecede önemlidir. Vücudumuzun organlarını ve dokularını sağlıklı tutan aynı uygulamalar genlerimizi ve kromozomlarımızı da sağlıklı tutabilir.

Yaşlanmanın özel sebeplerinden bağımsız olarak, aşağıdakiler için bir fark yaratabilir:

• Egzersiz - Araştırmalar fiziksel aktivitenin sadece kalbinizin ve akciğerinizin iyi çalışmasına yardımcı olmakla kalmayıp aynı zamanda egzersiz telomerlerini uzattığını da bulmuştur.
• Sağlıklı bir diyet yiyin - Meyve ve sebzelerde yüksek bir diyet, daha büyük telomeraz aktivitesiyle ilişkilidir (aslında, hücrelerinizdeki telomerlerin daha az kısalmasıyla). Omega-3 yağ asitleri yüksek bir diyet daha uzun telomerler ile ilişkilidir, ancak omega-6-yağ asitleri yüksek bir diyet tam tersidir ve kısa telomerlerle ilişkilidir. Ek olarak, soda pop girişi daha kısa telomerlerle bağlantılıdır.Kırmızı şarap içme heyecanından sorumlu olan madde (aynı zamanda alkolsüz kırmızı üzüm suyunda da bulunur) Reservatrol, uzun ömürlü protein SIRT'yi aktive ediyor gibi görünüyor
• Stresi azalt
• Kanserojenlerden kaçının
• Sağlıklı bir kiloyu koruyun - Sadece yukarıda belirtilen yaşlanma ile ilişkili bazı genetik mekanizmalarla bağlantılı obezite (telomerlerin kısalması gibi) değil, tekrarlanan çalışmalar kalorik kısıtlama ile ilişkili uzun ömürlü faydalar bulmuşlardır. Amerikan Kanser Araştırmaları Enstitüsü'nün ortaya koyduğu kanser önleme yaşam tarzındaki ilk prensip - mümkün olduğunca zayıf olun - uzun ömürlü olmanın yanı sıra kanser önleme ve kanserin tekrarlanmasının önlenmesinde rol oynayabilir.