Ömrün uzunluğu sonsuz olasılıktaki parametrelerle kısmen öngörülebilir ve bireylere özeldir. Tüm hayatını egzersiz yaparak, sağlıklı beslenerek, stres faktörlerinden uzak durarak geçirmiş sağlıklı bir insan neden hayatını kaybeder? Tüm sistemleri onarılmış, son sürüm, son model bir bilgisayarın örneğin üzerine su dökmediğimiz sürece çok uzun bir süre çalışır durumda olmasını bekleriz. Peki aynı şey neden canlı sistemler için geçerli değil?

Sonsuza Kadar Yaşamamızın Önündeki Engel: Hayflick Limiti 1

Cevap: Hayflick Limiti

Hayflick limiti, hücresel yaşlanmanın (dolayısıyla yaşlanmamızın) ardındaki mekanizmayı açıklamaya yarayan bir kavramdır. Bu kavram, normal bir insan hücresinin bir daha bölünemeyene kadar yalnızca 40 ila 60 replikasyon ve hücre bölünmesi geçirebileceğini ve bu bölünmelerin ardından programlanmış hücre ölümü ile yıkılacağını ifade eder. Hücre bölünmesi üzerine yapılan çalışmalarda, diğer bilim insanlarının aksine Hayflick, hücre bölünmesinin sonsuz olmadığını gözlemledi. Paul Moorhoad ile bu fenomeni “İnsan diploit hücre suşlarının seri ekimi” adlı makalesinde tanımladı (1961). Daha sonra çalışmalarını virüslerin hücreye etkilerini araştırarak sürdürdü.

Sonsuza Kadar Yaşamamızın Önündeki Engel: Hayflick Limiti 2
Leonard Hayflick

Daha sonraki çalışmalarda da bu teori desteklendi. Teoriye göre, insandaki 40-60 hücre bölünmesi en iyi koşullarda yaklaşık olarak 150 yılla sınırlı bir hayat uzunluğuna tekabül edecektir. Beslenme şekilleri, sigara, alkol, uyuşturucu kullanımı, sosyal çevre, ilişkiler, oksidatif stres, serbest radikaller gibi etkenlerle bu süre kısalıyor. Yani yaşlılık Hayflic limitine, Hayflick limiti hücre bölünmesine bağlı.

Hücrelerin Bölünmesi Neden Sınırlı?

İlerleyen araştırmalarda, kromozomların ucunda belirli tekrar dizilerinden oluşan heterokromatin yapıda(gen anlatımı olmayan çok yoğun bölgeler) telomer adı verilen tekrar dizileri keşfedildi. Telomerler, ayakkabı bağcıklarının ucundaki plastik parçalara benzetilebilir. Vücudumuzdaki tüm kromozomların ucundadırlar. Bildiğimiz gibi hücre bölünmeye(mitoz) geçmeden önce DNA kendini eşlemelidir (replikasyon). Bu süreçte kesikli dizinin 5′ ucu DNA polimerazın sınırlı aktivitesinin bir sonucu olarak tamamlanamamaktadır. Yani, her bölünmede kromozomlarımız belli bir miktarda kısalıyor. Kısalan bu kısımda TTAGGG tekrar dizilerinden oluşan telomerlerimiz var. Bu, protein kodlayan genlerimizin kaybını önlemeye yönelik bir adaptasyondur. Ancak her bölünmede telomerin kısaldığını, telomeri uzatacak telomeraz enziminin aktivitesinin yaş ilerledikçe azaldığı hatta sıfırlandığını unutmamak gerekir. Embriyonel evrede 15000 bp(base pairs=baz çifti) olan telomer boyutu bebek doğduğunda 10000 bp ye düşer(Bu evrelerde çok fazla hücre bölünmesi gözlenir). Her yıl yaşam şekillerine de bağlı olarak 500-200 bp/yıl kısalır. İnsanda her hücrede 23 kromozom çifti olduğunu biliyoruz, bu her hücre için 92 telomer demek.

Sonsuza Kadar Yaşamamızın Önündeki Engel: Hayflick Limiti 3
Yeşil renkli kısımlar telomerleri temsil ediyor. Telomerler için ölümsüzlüğün şifresi, telomeraz için ölümsüzlüğün anahtarı deniliyor.

Hücrenin bölünmeyi sonlandırması ve ölüm yolaklarına girmesi için bir tanesinin boyunun kritik değere ulaşması yeterlidir. Telomerler kritik bir uzunluğa geldiğinde, programlı hücre ölüm yolakları işler(Kanser hücrelerinde aşırı telomeraz etkinliği ile kontrolsüz artan telomerler sonsuz bölünme gücü sağlar ve apoptoz mekanizmalarının baskılandığı istisnai bir durumdur).

Sonsuza Kadar Yaşamamızın Önündeki Engel: Hayflick Limiti 4
Teorik olarak aynı yaşta olan insanlar arasında, telomer zinciri daha uzun olan 5 yıl daha fazla yaşayacaktır.

Saç, cilt ve bağışıklık sistemindeki hücreler vücudun diğer hücrelerine göre daha fazla yenilendiği için telomerleri daha hızlı kısalma eğiliminde. Bu nedenle yaşlılık belirtileri ilk önce kırışıklıklar, saç beyazlaması olarak karşımıza çıkar. Telomer uzunluğu stres, sigara, obezite, enfeksiyonlar, hareketsiz yaşam, serbest radikaller, östrojen ve testesteron düzeyinde azalma gibi sebeplerle, daha çok yenileme ve bölünme gerektirecekleri için, daha hızlı kısalır.

Son yıllarda telomeraz aktivitesi arttırılarak yaşlanmanın, yaşlanma belirtilerinin önüne geçilmeye hatta sonsuza kadar yaşamaya yönelik araştırmalar hız kazanmış, buna yönelik merkezler açılmış, ilaçlar üretilmiştir. Çünkü bunu çalışan bilim insanlarıns göre yaşlılık yaşamın bir parçası değil, tedavi edilebilir bir hastalıktır. Üretilen ilaçlar(Tedavi gören biri için yıllık maliyeti 20 bin tl yi aşar) ve uygulanan tedaviler kozmetik amaçlı olup telomer uzunluğunu arttırmaya yöneliktir. Bu alanda en çok tanınmış isim ABD Georgia Üniversitesi’nden Bill Andreas’dır. Ürün B’nin mucididir(Telomeraz enzimini arttırmayı sağlar). Hayflick limiti aşılırsa hücrenin dolayısıyla bireyin sonsuza kadar yaşayacağı teorisine bağlı olarak çalışmalarını sürdürüyor.

Sonsuza Kadar Yaşamamızın Önündeki Engel: Hayflick Limiti 5

Bildiğimiz gibi, kanser hücrelerinde normalde ölmesi gereken -hatalı- hücrelerde telomeraz aşırı aktivitesiyle telomerlerin boyu uzuyor ve bu da daha çok hücre bölünebiliriği sağlıyor. Bu tarz tedavilere yönelmeden önce telomeraz aktivitesinin hücredeki kanser gibi potansiyel zararlarının ve yaşlanmanın tek etkisi olmadığının gözardı edilmemesi gerekir.