Jena'daki Leibniz Yaşlanma Araştırmaları Enstitüsü – Fritz Lipmann Enstitüsü (FLI) liderliğindeki uluslararası bir ekip, hücrelerin yaşlanmasında daha önce bilinmeyen bir mekanizma keşfetti. Mitokondrinin fonksiyonu için çok önemli olan membran lipid fosfatidilkolin merkezi bir rol oynar.
Mitokondri, en çok “hücrelerin enerji santralleri” olarak bilinir, ancak artık yalnızca enerji sağlamakla kalmayıp aynı zamanda hücresel iletişimi, adaptasyonu ve birçok hayati süreci koordine ettikleri uzmanlar arasında yaygın bir bilgidir. Ancak yaş ilerledikçe bu santraller performanslarını kaybediyor. Uzun bir süre boyunca araştırmalar, mitokondri içindeki genetik hasarın birincil sorumlu olduğunu varsaydı.
Ancak şimdi, Leibniz Yaşlanma Araştırma Enstitüsü'nden araştırma lideri Maria Ermolaeva liderliğindeki bir ekip, yaşlanmanın nedeninin genlerde değil, öncelikle mitokondriyal membranın bileşiminde ve özellikle de lipit fosfatidilkolin oranında yattığını keşfetti. Sonuçlar Nature Communications dergisinde yayınlandı.
Model organizmalarda gençleşme mümkündü
FLI'nin açıkladığı gibi vücudun fosfatidilkolin üretimi yaş ilerledikçe azalıyor. Lipid, zarın esnek kalmasını ve kendisini dinamik olarak yeniden organize edebilmesini sağlar. Bu da mitokondriyal füzyonun, yani bireysel mitokondrilerin büyük, yakından bağlantılı ağlar halinde kaynaşmasının temelidir. Fosfatidilkolin üretimi azalırsa bu, mitokondriyal membranların parçalanmasına ve işlev bozukluğuna yol açar.
Ermolaeva, tüm sistemi, yaşlandıkça giderek daha fazla hasar gören, ince dallara ayrılmış bir elektrik ağı olarak hayal edebilirsiniz: bağlantılar kopuyor ve elektrik akışı duruyor, diyor. Böylece hücreler metabolik esnekliklerini, yani değişken enerji gereksinimlerine hızla uyum sağlama yeteneklerini kaybederler. Bu, yaşlanmanın temel bir özelliği ve diyabet gibi hastalıkların bir nedeni olarak kabul edilir.
Ermolaeva'nın ekibi, Caenorhabditis elegans nematodunu, insan hücre kültürlerini ve klinik hasta verilerini kullanarak mekanizmayı inceledi. Araştırmanın ilk yazarı Dr. Tetiana Poliezhaieva, genç solucanlarda fosfatidilkolin sentezi genlerinin devre dışı bırakılması durumunda mitokondrilerinin hızla “yaşlanmış” görüneceğini açıkladı. Araştırmacılar, bu değişikliklerin kronolojik olarak eski organizmalarda tipik olarak görülen mitokondriye ne kadar yakından benzediğinden özellikle etkilendiler.
Poliezhaieva, “Bu molekülün mitokondrinin yapısını, bağlantısını ve işlevini ne kadar güçlü etkileyebildiğine şaşırdık” diye açıklıyor. Sonuçlar, hücrelere bu lipidin sağlanmasının, performanslarının korunmasında önemli bir rol oynadığını ortaya koydu. Jena araştırma grubundan iyi haber: Yaşa bağlı fonksiyonel bozuklukların süreci de geri döndürülebilir. Yuvarlak kurtları fosfatidilkolin veya onun öncüsü kolinle beslerseniz, mitokondri iki gün içinde yenilenirdi.
Özellikle etkilenenler: menopozdaki kadınlar
Fosfatidilkolin düzeylerini özellikle artırarak (örneğin diyet yoluyla) eski solucanlardaki mitokondriyal ağlar stabilize oldu ve hücreler yeniden daha verimli bir şekilde enerji üretmeye başladı. Bu, yaşlanmanın en azından bazı yönlerinin önemli ölçüde yavaşlatılabileceğini ve daha uzun sağlıklı yaşamlara olanak sağlanabileceğini gösteriyor.
Verilere göre yaşlanma eşit şekilde değil, aşamalar halinde gerçekleşiyor. Araştırmacılar ayrıca yağ metabolizmasında cinsiyete özgü farklılıklar da buldular. Enstitü, fosfatidilkolin seviyelerindeki en büyük düşüşün menopoz dönemindeki kadınlarda gözlemlendiğini söyledi. Dr. Ermolaeva, “Bu gözlem, birçok kadının enerjilerinde önemli bir düşüş ve kalıcı yorgunluğun başladığını bildirdiği bir zamana denk gelmesi nedeniyle özellikle dikkat çekicidir” diye ekledi.
FLI, bulguların insanlara yönelik tedavilere uygulanıp uygulanamayacağının ileriki çalışmalarda açıklığa kavuşturulması gerektiğini söyledi. Bilim adamlarına göre besin takviyeleri yaşlılıkta hücre fonksiyonunun stabilize edilmesine yardımcı olabilir. Ancak araştırmacılar, şu anda yayınlanan çalışmayla henüz doğrudan bir terapötik uygulamanın ilişkilendirilmediğini vurguladı. Bilim adamları, bulguları gelecekte yaşa bağlı metabolik bozuklukların daha spesifik olarak tedavi edilmesi için bir başlangıç noktası olarak görüyorlar.
Konu hakkında daha fazlasını okuyun
Bir yanıt yazın