Genler Yaşlanmayı Nasıl Etkiler ve Genlerinizi Nasıl Değiştirebilir?
DNA'nız, sizin bakış açınızdan daha fazla sizi tahmin edebilir. Yaşlanmanın genetik teorisine göre, genleriniz (bu genlerdeki mutasyonların yanı sıra) ne kadar yaşayacağınızdan sorumludur. İşte genler ve uzun ömür hakkında bilmeniz gerekenler ve genetiğin çeşitli yaşlanma teorileri arasında yer aldığı yerler.
Genetik Genetik Teorisi - Tanım
Yaşlanmanın genetik teorisi, yaşamın büyük ölçüde kalıtsal olarak aldığımız genler tarafından belirlendiğini belirtir.
Teoriye göre, uzun ömürlülüğümüz öncelikle kavrama anında belirlenir ve büyük ölçüde ebeveynlerimize ve onların genlerine bağımlıdır.
Bu teorinin ardındaki temel, kromozomların sonunda telomer olarak adlandırılan DNA segmentlerinin, bir hücrenin maksimum ömrünü belirlemesidir. Telomerler, bir hücre bölündüğünde kromozomların sonunda daha kısa olan "önemsiz" DNA parçalarıdır. Bu telomerler daha kısa ve kısa hale gelirler ve sonunda hücreler önemli DNA parçalarını kaybetmeden bölünemezler.
Genetiğin yaşlanmayı nasıl etkilediğine ve bu teoriye karşı argümanlara değinmeden önce, yaşlanma teorilerinin ana kategorilerini ve bu kategorilerdeki bazı özel teorileri kısaca tartışmak yararlı olacaktır. Şu anda yaşlanma sürecinde gözlemlediğimiz herşeyi açıklayabilecek bir teori ya da tek bir teori kategorisi yoktur.
Yaşlanma Teorileri
Yaşlanmanın "amacı" olarak adlandırılabilecek olana temelde farklı olan iki temel yaşlanma teorisi kategorisi vardır. İlk kategoride, yaşlanma aslında bir kazadır; Hasar ve yıpranma sonucu vücutta bir birikim ve yıpranma meydana gelir. Buna karşılık, programlanmış yaşlanma teorileri, yaşlanmayı ergenlik gibi hayatın diğer aşamalarına benzetilecek şekilde kontrol edilen kasıtlı bir süreç olarak görmektedir.
Hata teorileri, aşağıdakileri içeren birkaç ayrı teori içerir:
- Yaşlanma ve yıpranma teorisi
- Yaşlanma teorisinin yaşama oranı
- Tekrar proteinin çapraz bağlanma teorisi
- Serbest radikal yaşlanma teorisi
- Yaşlanma Somatik mutasyon teorisi
Programlanmış yaşlanma teorileri, vücudumuzun yaşlanıp ölmeye programlandığı yönteme dayanarak farklı kategorilere ayrılır.
- Programlanmış uzun ömür - Programlanmış uzun ömür, yaşamın genlerin sıralı bir şekilde açılıp kapanmasıyla belirlendiğini iddia eder.
- Endokrin yaşlanma teorisi
- İmmünolojik yaşlanma teorisi
Bu teoriler ve hatta yaşlanma teorileri kategorileri arasında belirgin bir çakışma vardır.
Genler ve Bedensel Fonksiyonlar
Yaşlanma ve genetik ile ilgili anahtar kavramları tartışmadan önce, DNA'mızın ne olduğunu ve genlerin yaşamımızı nasıl etkilediğini anlatan bazı noktaları gözden geçirelim.
Genlerimiz, vücudumuzdaki her hücrenin çekirdeğinde (iç alan) bulunan DNA'mızda bulunur. (Hücrenin sitoplazmasında bulunan mitokondriya denilen organellerde de mitokondriyal DNA bulunur.) Her biri 23'ü annelerimizden ve 23'ü de babalarımızdan gelen DNA'mızı oluşturan 46 kromozomumuz vardır. Bunlardan 44'ü otozomdur ve ikisi de erkek mi dişi mi olacağımızı belirleyen seks kromozomlarıdır.
(Mitokondriyal DNA, aksine, çok daha az genetik bilgi taşır ve sadece annelerimizden alınır.)
Bu kromozomlar içinde genlerimiz, hücrelerimizde yer alacak her süreç için bilgi taşıyan genetik bluepirintimizdir. Genlerimiz, kelimeler ve cümlelerin cümlelerini oluşturan bir dizi harf olarak düşünülebilir. Bu kelimeler ve cümleler, her hücresel süreci kontrol eden proteinlerin üretimi için kodlar.
Bu genlerden herhangi biri, örneğin, talimatlardaki "harf ve kelimeler" dizisini değiştiren bir mutasyonla hasar görürse, anormal bir protein üretilebilir ve bu da hatalı bir işlevi yerine getirir.
Bir hücrenin büyümesini düzenleyen proteinlerde bir mutasyon meydana gelirse, kansere yol açabilir. Bu genler doğumdan mutasyona uğrarlarsa, çeşitli kalıtsal sendromlar oluşabilir. Örneğin, kistik fibroz, bir çocuğun ter bezleri, sindirim bezleri ve daha fazlasında hücreler boyunca klorürün hareketinden sorumlu kanalları düzenleyen bir proteini kontrol eden iki mutasyona uğramış genin mirasını aldığı bir durumdur. Bu tek mutasyonun sonucu, bu bezlerin ürettiği mukus kalınlaşması ve bu durumla ilişkili ortaya çıkan problemlerle sonuçlanır.
Genlerin ömrü nasıl etkilenir
Genlerimizin uzun ömürlülükte en az bir rol oynadığını belirlemek için ayrıntılı bir çalışma yapmaz. Ebeveynleri ve atalarının daha uzun yaşadığı insanlar, daha uzun yaşamaya meyillidirler ve bunun tersi de geçerlidir. Aynı zamanda, tek başına genetiğin yaşlanmanın tek nedeni olmadığını biliyoruz. Özdeş ikizlere bakan çalışmalar, açıkça başka bir şey olduğunu ortaya koymaktadır; özdeş genlere sahip olan özdeş ikizler her zaman aynı sayıda yıl yaşamazlar.
Bazı genler faydalıdır ve uzun ömürlüdür. Örneğin, bir insanın kolesterolü metabolize etmesine yardımcı olan gen, kişinin kalp hastalığı riskini azaltacaktır.
Bazı gen mutasyonları kalıtsaldır ve ömrünü kısaltabilir. Bununla birlikte, mutasyonlar doğumdan sonra da meydana gelebilir, çünkü toksinlere, serbest radikallere ve radyasyona maruz kalma gen değişimlerine neden olabilir. (Doğumdan sonra elde edilen gen mutasyonları kazanılmış veya somatik gen mutasyonları olarak adlandırılır.) Çoğu mutasyon sizin için kötü değildir ve bazıları da yararlı olabilir. Çünkü genetik mutasyonlar, popülasyonları sağlıklı tutan genetik çeşitlilik yaratır. Sessiz mutasyon olarak adlandırılan diğer mutasyonların vücut üzerinde hiçbir etkisi yoktur.
Bazı genler, mutasyon geçirdiğinde zararlı olabilir, kanser riskini arttıranlar gibi. Birçok insan meme kanserine yatkınlığa neden olan BRCA1 ve BRCA2 mutasyonlarına aşinadır. Bu genler, hasar görmüş DNA'nın onarımını kontrol eden proteinleri kodlayan tümör onarımı genleri olarak adlandırılır (veya onarımın mümkün olmaması halinde hücrenin hasarlı DNA ile ortadan kaldırılması).
Kalıtsal gen mutasyonları ile ilgili çeşitli hastalık ve durumlar yaşam süresini doğrudan etkileyebilir. Bunlar arasında kistik fibroz , orak hücreli anemi , Tay-Sachs hastalığı ve Huntington hastalığı sayılabilir.
Genetik Genetik Teorisindeki Anahtar Kavramlar
Genetik ve yaşlanmadaki temel kavramlar, telomer kısalmasından yaşlanan kök hücrelerin rolü ile ilgili teorilere kadar çeşitli önemli kavramları ve fikirleri içermektedir.
Telomerler - Her kromozomumuzun sonunda telomerler olarak adlandırılan bir "önemsiz" DNA parçası bulunur. Telomerler herhangi bir protein için kodlama yapmazlar, ancak DNA'nın uçlarının DNA'nın diğer parçalarına yapışmasını veya bir daire oluşturmasını engelleyen koruyucu bir işlevi vardır. Bir hücre biraz daha fazla bir telemore bölerek koparılır. Sonunda. Bu hurda DNA’nın hiçbiri kalmadı, ve daha da kırıştıran hücre kromozomlara ve genlere zarar verebilir, böylece hücre ölür.
Genelde, ortalama hücre telomer kullanılmadan önce 50 kez bölünebilir (Hayflick sınırı). Kanser hücreleri telomerlerin bir bölümünü çıkarmamak ve hatta bazen eklememek için bir yol bulmuşlardır. Ayrıca, beyaz kan hücreleri gibi bazı hücreler bu telomer kısalması sürecinden geçmez. Tüm hücrelerdeki genler, telomer kısalmasını engelleyen ve hatta muhtemelen uzama ile sonuçlanan enzim telomeraz için kod kelimesine sahipken, genin genetikçilerin dediği gibi "sadece" ya da "ifade edildiği", beyaz gibi hücrelerde olduğu anlaşılmaktadır. kan hücreleri ve kanser hücreleri. Bilim adamları, eğer bu telomeraz bir şekilde diğer hücrelerde (kanser hücrelerinde olduğu gibi büyümesi çok fazla olmasa bile) açılabiliyorsa, yaş sınırımızın genişletilebileceği konusunda teorileşmiştir.
Çalışmalar, yüksek tansiyon gibi bazı kronik durumların daha az telomeraz aktivitesi ile ilişkili olduğunu, buna karşın sağlıklı bir diyet ve egzersizin daha uzun telomerlerle bağlantılı olduğunu bulmuştur. Aşırı kilolu olmak da kısa telomerlerle ilişkilidir.
Uzun ömürlü genler - Uzun ömürlü genler, daha uzun yaşama ile ilişkili spesifik genlerdir. Uzun ömürle doğrudan ilişkili olan iki gen SIRT1 (sirtruin 1) ve SIRT2'dir. 100 yaş ve üzerindeki 800'den fazla kişiden oluşan bir gruba bakan bilim adamları, yaşlanma ile ilişkili genlerde üç önemli fark bulmuşlardır.
Hücre yaşlanması - Hücre yaşlanması , hücrelerin zamanla bozulduğu süreci ifade eder. Bu, telomerlerin kısalmasıyla veya eski veya hasarlı hücrelerin çıkarıldığı apoptoz (veya hücre intiharı) ile ilgili olabilir.
Kök hücreler - Pluripotent kök hücreler, vücutta herhangi bir hücre tipi olma potansiyeline sahip olan olgunlaşmamış hücrelerdir. Yaşlanmanın ya kök hücrelerin tükenmesi ya da kök hücrelerin farklı hücre türlerine ayrılması ya da olgunlaşması yeteneğinin kaybı ile ilişkili olabileceği teorileşmiştir. Bu teorinin, embriyonik kök hücrelere değil, yetişkin kök hücrelere değindiğine dikkat etmek önemlidir. Embriyonik kök hücrelerden farklı olarak, yetişkin kök hücreler herhangi bir hücre tipine olgunlaşamazlar, aksine sadece belirli sayıda hücre tipine dönüşemezler. Vücudumuzdaki hücrelerin çoğu farklılaşır veya tamamen olgunlaşır ve kök hücreler vücutta bulunan hücrelerin sadece az bir kısmıdır.
Bu yöntemle rejenerasyonun mümkün olduğu bir doku tipi örneği karaciğerdir. Bu, genellikle bu rejeneratif potansiyele sahip olmayan beyin dokusunun tersidir. Artık kök hücrelerin yaşlanma sürecinde etkilenebileceğine dair kanıtlar vardır, ancak bu teoriler tavuk yumurtası sorununa benzerdir. Kök hücrelerindeki değişiklikler nedeniyle yaşlanma kesinleşmez, ya da kök hücrelerde değişiklikler yaşlanma sürecinden kaynaklanır.
Epigenetik - Epigenetik, genlerin ifadesini ifade eder. Başka bir deyişle, bir gen mevcut olabilir, ya da açılabilir ya da kapatılabilir. Vücudumuzda sadece belirli bir süre için açık olan bazı genlerin olduğunu biliyoruz. Epigenetik alanı, bilim insanlarının hastalıkları korumak ya da yatıştırmak için genetik kısıtları içinde çevresel faktörlerin nasıl çalışabileceğini anlamalarına yardımcı olmaktadır.
Yaşlanma Üç Temel Genetik Teorisi
Yukarıda belirtildiği gibi, beklenen sağkalımda genlerin önemine dikkat çeken önemli miktarda kanıt vardır. Genetik teorilere bakıldığında, bunlar üç temel düşünce okuluna ayrılır.
- İlk teori, yaşlanmanın uzun süreli sağkalım ile ilişkili mutasyonlarla ilişkili olduğunu ve yaşlanmanın tamir edilmeyen genetik mutasyonların birikimi ile ilgili olduğunu iddia etmektedir.
- Başka bir teori, yaşlanmanın bazı genlerin geç etkileriyle ilişkili olduğu ve pleiotropik antagonizm olarak adlandırıldığıdır.
- Öte yandan, opossumlarda hayatta kalmaya dayanan bir başka teori, yaşam beklentisini engellemek için çok az tehlike oluşturan bir ortamın, yaşlanma sürecini yavaşlatan mutasyonlara sahip olan bireylerde bir artışla sonuçlanmasıdır.
Teorinin Arkasındaki Kanıtlar
En azından kısmen, yaşlanmanın genetik bir teorisini destekleyen birçok kanıt bulunmaktadır.
Belki de genetik teoriyi desteklemenin en güçlü kanıtı, kısa ömürlü olan bazı türlerin (kelebekler gibi) ve filler ve balinalar gibi diğerlerinin, bizimkine benzedikleri gibi, maksimum hayatta kalmada türlere özgü önemli farklılıklardır. Tek bir tür içinde, hayatta kalma benzerdir, ancak hayatta kalma, büyük ölçüde benzer olan iki tür arasında çok farklı olabilir.
İkiz çalışmaları da özdeş ikizler (tek yumurta ikizleri), yaşam beklentisi açısından özdeş olmayan veya dizigotik ikizlere göre çok daha benzer olduğundan, genetik bir bileşeni desteklemektedir. Bir araya getirilen ve birbirinden ayrı olan ikizlerle aynı kontrastı olan ikizleri değerlendirmek, uzun ömürlü aile eğilimlerinin bir nedeni olarak diyet ve diğer yaşam tarzı alışkanlıkları gibi davranış faktörlerini ayırmaya yardımcı olabilir.
Genetik mutasyonların diğer hayvanlardaki etkisine bakılarak geniş çaplı kanıtlar bulunmuştur. Bazı solucanlarda ve bazı farelerde, tek bir gen mutasyonu hayatta kalma süresini yüzde 50'nin üzerinde uzatabilir.
Ayrıca, genetik teoride yer alan belirli mekanizmaların bazılarına kanıt buluyoruz. Telomer uzunluklarının doğrudan ölçümleri telomerlerin yaşlanma hızını arttırabilecek genetik faktörlere karşı hassas olduklarını göstermiştir.
Genetik Genetik Teorilerine Karşı Kanıt
Genetik bir yaşlanma teorisine veya "programlı bir yaşam" a karşı daha güçlü argümanlardan biri, evrimsel bir perspektiften gelmektedir. Yeniden üretimin ötesinde neden belirli bir yaşam süresi var? Başka bir deyişle, bir kişinin üreme yeteneğini uzatmak için yeteri kadar uzun bir süre yaşadıktan ve yaşadıktan sonra yaşam için ne “amaç” vardır?
Yaşam tarzı ve hastalıkla ilgili bildiğimizden, yaşlanmayla ilgili birçok başka faktörün de olduğu açıktır. Tek yumurta ikizleri maruz kalmalarına, yaşam tarzı faktörlerine (sigara içme gibi) ve fiziksel aktivite modellerine bağlı olarak çok farklı yaşam ömürlerine sahip olabilirler.
Alt çizgi
Genlerin ömrünün en fazla yüzde 35'ini açıklayabildiği tahmin ediliyor, ancak hala anlamaya çalıştığımızdan daha fazla anlamıyorum. Genel olarak, yaşlanmanın çok faktörlü bir süreç olması muhtemeldir, bu muhtemelen bir kaç teorinin bir araya gelmesi anlamına gelir. Burada tartışılan teorilerin birbirini dışlayan olmadığını belirtmek de önemlidir. Epigenetik kavramı veya mevcut olan bir genin "ifade edilmiş" olup olmadığı anlayışımızı daha da bulanıklaştırabilir.
Genetiğe ek olarak, davranışlarımız, maruziyetlerimiz ve sadece şansımız gibi yaşlanmanın diğer belirleyicileri de vardır. Aile üyeleriniz genç yaşta ölme eğilimindeyse ve aile üyeleriniz uzun yaşama eğiliminde olsa bile sağlığınızı görmezden gelemezsiniz.
Hücrelerinizin "Genetik" Yaşlanmalarını Azaltmak için Ne Yapabilirsiniz?
Sağlıklı bir diyet yemeyi ve aktif olmayı ve bu yaşam tarzı faktörlerinin genetik olarak yaşlanmayla ne kadar ilgili olursa olsun önemli olduğunu düşünüyoruz. Vücudumuzun organlarının ve dokularının sağlıklı kalmasını sağlayan aynı uygulamalar da genlerimizi ve kromozomlarımızı sağlıklı tutabilir.
Yaşlanmanın belirli nedenlerinden bağımsız olarak, aşağıdakiler için fark yaratabilir:
- Egzersiz - Çalışmalar, fiziksel aktivitenin sadece kalbin ve akciğerin iyi işlev görmesine yardımcı olmadığını, aynı zamanda egzersiz telomerlerini uzattığını bulmuştur.
- Sağlıklı bir diyet yiyin - Meyve ve sebzelerde yüksek bir diyet, daha büyük telomeraz aktivitesiyle (hücrelerinizdeki telomerlerin daha az kısalmasıyla) ilişkilidir. Omega-3-yağ asitleri yüksek bir diyet daha uzun telomer ile ilişkilidir, ancak omega-6-yağ asitleri yüksek bir diyet ve daha kısa telomerlerle ilişkilidir. Ek olarak, soda pop alımı daha kısa telomerlerle bağlantılıdır. Kırmızı şarap içmek (ama aynı zamanda alkolsüz kırmızı üzüm suyunda bulunan) üzerine heyecantan sorumlu olan Reservatrol, uzun ömürlü protein SIRT'i aktive ediyor gibi görünmektedir.
- Stresi azalt
- Karsinojenlerden kaçının
- Sağlıklı bir kiloyu koruyun - Sadece obezite yukarıda belirtilen yaşlanma ile ilişkili bazı genetik mekanizmalarla bağlantılıdır (telomerlerin artan kısalması gibi), ancak tekrarlanan çalışmalar kalori kısıtlaması ile ilişkili uzun ömürlü faydalar bulmuştur. Amerikan Kanser Araştırmaları Enstitüsü tarafından ortaya konulan kanser önleme yaşam tarzındaki ilk prensip, düşük kilolu olmaksızın mümkün olduğunca zayıf olmalıdır - kanser önlenmesi ve kanser nüksünün önlenmesi gibi uzun ömürlülükte de rol oynayabilir.
Kaynaklar:
Jin, K. Yaşlanma Modern Biyolojik Teoriler. Yaşlanma ve Hastalık . 2010. 1 (2): 72-74.
Kasper, Dennis, Anthony Fauci, Stephen Hauser, Dan Longo ve J. Jameson. Harrison'un Dahiliye İlkeleri. New York: McGraw-Hill Eğitim, 2015. Yazdır.
Kumar, Vinay, Abul K. Abbas, Jon C. Aster ve James A. Perkins. Robbins ve Cotran Hastalığın Patolojik Temelleri. Philadelphia, PA: Elsevier / Saunders, 2015. Yazdır.
Leung, C., Laraia, B., Needham, B. ve diğ. Soda ve Hücre Yaşlanması: Ulusal Sağlık ve Beslenme Sınavı Anketlerinden Sağlıklı Yetişkinlerde Şekerle Şekerlendirilmiş İçecek Tüketimi ve Lökosit Telomer Uzunluğu Arasındaki İlişkiler. Amerikan Halk Sağlığı Dergisi . 2014. 104 (12): 2425-31.
Smith, J. ve R. Daniel. Kök Hücreler ve Yaşlanma: Bir Tavuk-Ya-Yumurta Sorunu mu? Yaşlanma ve Hastalık . 2012. 3 (3): 260-267.