Bilim adamları bir zamanlar nöronların ya da muhtemelen kalp hücrelerinin vücuttaki en eski hücreler olduğunu düşünüyorlardı. Şimdi, araştırmacılar, fare beyni, karaciğer ve pankreasın, bazıları nöronlar kadar eski, uzun ömürlü hücre popülasyonları içerdiğini keşfettiler. “Yaş mozaikleri”ni gösteren bulgular, 6 Haziran 2019’da Hücre Metabolizması dergisinde yayınlandı. Hücrelerin yaşam boyu fonksiyonu ve hücrelerin kontrolünü nasıl kaybettiği hakkında değerli bilgiler bir çok hastalığın tedavisinde ve yaşlanmaya karşı önemli bir rol oynayabilir.
En yaşlı hücreler hangileri?
Araştırmacılar; “İçinde bulundukları organizma kadar eski olan hücresel yapıları bulduğumuza oldukça şaşırdık” diyor. “Bu, daha önce hayal ettiğimizden daha da büyük bir hücresel karmaşıklık olduğunu gösteriyor. Bu durum beyin, kalp ve pankreas gibi organların yaşlanması hakkında ne düşündüğümüze dair ilginç etkileri olacak.”
Beyindeki nöronların çoğu yetişkinlik döneminde bölünmez ve bu nedenle uzun ömür ve yaşa bağlı yıpranmalar yaşar. Ancak, büyük ölçüde teknik kısıtlamalar nedeniyle, beyin dışındaki hücrelerin ömrünü belirlemek bu güne kadar oldukça zordu. Nöronların yani sinir hücrelerinin yaşlı olduğu genel bir düşüncedir. Ancak vücuttaki diğer hücreler göreceli olarak gençtir ve organizmanın yaşamı boyunca yenilenir. Araştırmacılar bu çalışmaya bazı organların beyinde nöronlar kadar uzun ömürlü hücrelere sahip olup olmamasının mümkün olup olmadığını görmek için yola çıktıklarını belirtiyor.
Araştırmacılar, çoğu nöronun yaşam süresince değişmediğini bildiğinden, onları bölünmeyen diğer hücreler ile karşılaştırmak için “yaş taban çizgisi” olarak kullandılar. Ekip, genç ve yaşlı kemirgen modellerinde beyin, pankreas ve karaciğerde hücre ve protein yaşını görselleştirmek ve ölçmek için bir hibrit görüntüleme yöntemi kullandılar.
Hücre yaşının hastalıklarla ilişkisi var mı?
Metotlarını doğrulamak için, bilim insanları önce nöronların yaşını belirlediler ve şüphelendikleri gibi organizmanın kendisi kadar yaşlı olduklarını buldular. Ancak, şaşırtıcı bir şekilde, endotel hücreleri denilen kan damarlarını düzenleyen hücreler de nöronlar kadar yaşlıydı. Bu, bazı nöronal olmayan hücrelerin yaşamları boyunca kendilerini çoğaltmadığı veya yenilenmediği anlamına gelir.
Kan şekeri seviyesini korumaktan ve sindirim enzimlerini salgılamaktan sorumlu bir organ olan pankreas da farklı yaşlarda hücreler gösterdi. İnsülin salgılayan bazı beta hücreleri gençken ve bazıları nöronlara benzer şekilde yaşlı ve uzun ömürlü bulundu. Pankreas, yaş mozaikçiliğinin çarpıcı bir örneğini oluşturuyordu, yani yaşam süreleri ile ayırt edilebilen hücre popülasyonlarından oluşuyordu.
Önceki çalışmalar karaciğerin yetişkinlik döneminde yenilenme kapasitesine sahip olduğunu öne sürmektedir. Bu nedenle araştırmacılar bu organda nispeten genç karaciğer hücrelerini gözlemlemeyi bekliyordu. Ancak, sağlıklı yetişkin farelerdeki karaciğer hücrelerinin büyük çoğunluğunun hayvan kadar yaşlı olduğunu buldular.
Bu araştırma, sağlık ve hastalık durumlarında tüm hücreleri, dokuları ve organları incelemek için yeni kapılar açmakta. Yetişkin organizmalardaki hücrelerin ve hücre altı yapıların yaşının belirlenmesi, hücre bakım ve onarım mekanizmaları ve yetişkinlikte kümülatif değişikliklerin hastalığın sağlığı ve gelişimi üzerindeki etkisi hakkında yeni bilgiler sağlayacaktır. Bu çalışmada amaç, hücre yenilenmesiyle yaşa bağlı organların ölmesini önlemek veya geciktirmek için bu mekanizmaları kullanmaktır. Daha sonra, araştırmacılar nükleik asitler ve lipitler için kullanım ömrü farkını deşifre etmeyi planlamaktadır. Ayrıca, hücrelerin yaşlarının sağlık ve tip 2 diyabet gibi hastalıklarla nasıl ilişkili olduğunu anlamak istiyorlar.