Yedi milyon hücre, 21 organ incelendi: Yaşlanmanın sırrı çözüldü

Yaşlanma neden kanser, kalp hastalığı ve demansın kapısını aralar? Rockefeller Üniversitesi’nden bilim insanları bu sorunun yanıtını 21 organdan alınan 7 milyon hücreyi haritalayarak bulmaya çalıştı. Bulgular yaşlanmanın “ileri yaşta başlayan bir çöküş” olmadığını; çok daha erken, orta yaş evresinde sessiz sedasız başladığını ortaya koydu.

Yaşlanma neden kanser, kalp hastalığı ve demansa sebep olur? Bu sorunun yanıtı yıllarca tek tek hastalıklar üzerinden aranırken bir grup bilim insanı işi köküne götürdü: Bedenin nasıl yaşlandığını hücre hücre haritaladılar.

Rockefeller Üniversitesi’nden araştırmacılar, bilim tarihinin en kapsamlı hücresel atlaslarından birini oluşturdu. 21 farklı organdan alınan yaklaşık 7 milyon hücreyi inceleyen ekip, bulgularını Science dergisinde yayımladı.

Araştırmada üç farklı yaş grubundaki fareler incelendi: Genç yetişkin, orta yaşlı ve yaşlı. Sonuçlar uzun süredir kabul gören bir varsayımı yerle bir etti.

Bilim insanları bugüne kadar yaşlanmanın ağırlıklı olarak hücrelerin işleyişini bozduğunu düşünüyordu.

Yeni atlas ise hücre sayılarının da dramatik biçimde değiştiğini gösterdi: İncelenen hücre tiplerinin yaklaşık dörtte birinde belirgin artış ya da azalma tespit edildi. Bazı kas ve böbrek hücre toplulukları keskin düşüş yaşarken bağışıklık hücreleri önemli ölçüde çoğaldı.

Üstelik bu değişimler beklenen yaşlılık döneminde değil çok daha erken başlıyordu. Orta yaş evresine gelinen beşinci ayda bazı hücre topluluklarının zaten gerilemeye başladığı gözlemlendi.

Laboratuvar başkanı Junyue Cao bulgularını şöyle özetledi:

“Yaşlanma hayatın sonraki evrelerinde aniden karşımıza çıkan bir şey değil; süregelen gelişimsel süreçlerin bir devamı.”

Araştırmanın en çarpıcı bulgularından biri farklı organlardaki değişimlerin birbiriyle ne düzeyde bağlantılı olduğuydu. Benzer hücresel durumlar birden fazla organda eş zamanlı olarak yükselip alçaldı.

Bu eşzamanlılık yaşlanma sürecini tüm vücutta koordine eden ortak sinyallerin varlığına işaret ediyor. Araştırmacılar bu sinyallerin muhtemelen kan dolaşımı yoluyla taşındığını düşünüyor.

Aynı zamanda cinsiyet farklılıkları da dikkat çekici boyutlara ulaştı: Yaşlanmayla ilişkili değişimlerin yaklaşık yüzde 40’ı kadın ve erkek arasında belirgin farklılıklar taşıyordu. Özellikle dişilerde bağışıklık sisteminin çok daha geniş çaplı aktive olduğu gözlemlendi. Cao bu bulgunun kadınlarda otoimmün hastalıkların neden daha yaygın görüldüğünü açıklayabileceğini öne sürdü.

Ekip yalnızca hücre sayılarını değil bu hücrelerin içindeki DNA paketlenme biçimini de inceledi. 1,3 milyon genomik bölgenin yaklaşık 300 bini yaşlanmayla bağlantılı değişimler sergiledi. Bu değişimlerin bin kadarı pek çok farklı hücre tipinde ortaklaşa görüldü ve büyük çoğunluğu bağışıklık, iltihaplanma ya da kök hücre yenilenmesiyle ilişkilendirildi.

Cao bu tablonun raslantısal bir genomik çöküşün ürünü olmadığını vurguladı:

“Yaşlanmanın yalnızca rastgele bir genetik bozulma olduğu fikrine meydan okuyoruz. Belirli düzenleyici ‘sıcak noktalar’ var ve bunlar özellikle savunmasız. Yaşlanma sürecini anlamak istiyorsak odaklanmamız gereken tam da bu bölgeler.”

Araştırmacılar bulguları önceki çalışmalarla karşılaştırdığında ilgi çekici bir örtüşme ortaya çıktı: Sitokin adı verilen bağışıklık sinyal moleküllerinin yaşlanma sürecinde gözlemlenen hücresel değişimlerin büyük bölümünü tetikleyebildiği görüldü. Bu sitokinleri düzenleyen ilaçların birden fazla organdaki koordineli yaşlanma süreçlerini yavaşlatabileceği düşünülüyor.

Cao bulguların uygulamalarda kullanılmasıyla ilişkin şunları söyledi:

“Savunmasız hücre tiplerini ve moleküler sıcak noktaları belirledik. Şimdi soru şu: Bu spesifik yaşlanma süreçlerini hedef alan müdahaleler geliştirilebilir mi? Laboratuvarımız bu bir sonraki adım üzerinde zaten çalışıyor.”