Organlarımız Kaç Yaşında?

Nöronların çoğu, yaşam boyunca yenilenmezler. Bölünmenin olmadığı bu durum, temel düzenleyici proteinlerin artmış uzun ömürlülüğü ve yaşa bağlı düşüşüyle karakterizedir. Nöronların ve kalp hücrelerinin vücuttaki en eski hücreler olduğunu düşünülmektedir. Ancak, büyük ölçüde teknik kısıtlamalar nedeniyle, beyin dışındaki hücrelerin ömrünü belirlemek zordur.

Salk Enstitüsü araştırmacılarının yaptıkları yeni çalışma ile bu düşünce çürütüldü. Araştırmacılar, fare beyni, karaciğer ve pankreasın, bazıları nöronlar kadar eski, uzun ömürlü hücre ve protein popülasyonları içerdiğini gösterdiler.

Araştırmacılar, çoğu nöronun yaşam süresince yenilenmediğini bildiğinden, onları bölünmeyen diğer hücrelerle karşılaştırmak için "yaş taban çizgisi" olarak kullandılar. Genç ve yaşlı kemirgen modellerinde beyin, pankreas ve karaciğerde hücre ve protein yaşı ve değişimini görselleştirmek ve ölçmek için hibrit görüntüleme yöntemiyle (MIMS-EM) elektron izotop etiketlemeyi birleştirdiler. Metodlarını doğrulamak için, bilim insanları önce nöronların yaşını belirlediler ve organizmalar 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 yenilemediği anlamına geliyordu.

Kan şekeri seviyesini korumaktan ve sindirim enzimlerini salgılamaktan sorumlu bir organ olan pankreas da farklı yaşlarda hücreler gösterdi. Langerhans adacıkları, birbirine bağlı genç ve yaşlı hücrelerin bir bulmacası gibiydi. İnsülin salgılayan bazı beta hücreleri yaşam boyu çoğaldı ve nispeten gençken bazıları nöronlara benzer şekilde yenilenmedi ve uzun ömürlüydü. Yine delta hücreleri adı verilen başka bir hücre türü, hiçbir şekilde yenilenmedi. Pankreas, yaş mozaiklerinin çarpıcı bir örneğini oluşturuyordu.

Karaciğer Hücreleri Uzun Ömürlü Proteinlere Sahip Değil

Önceki çalışmalar karaciğerin yetişkinlik döneminde yenilenme kapasitesine sahip olduğunu öne sürmüştü. Araştırmacılar, sağlıklı yetişkin farelerdeki karaciğer hücrelerinin büyük çoğunluğunun hayvan kadar yaşlı olduğunu, kan damarlarını ve diğer bir karaciğer hücre tipi olan stellat benzeri hücrelerin çok daha kısa ömürlü olduğunu buldular.

Moleküler ölçekte, gözlenen uzun ömürlü hücrelerin bir örneği, yaş mozaikliği gösteren protein kompleksleri içeriyordu. Örneğin, pankreas ve nöronlardaki beta hücrelerinin primer siliyaları, çok farklı yaşam sürelerine sahip protein bölgelerini içeriyordu. Tam aksine, karaciğerdeki hücreler hiç uzun ömürlü protein içermiyordu.

Araştırmacılar, yeni görselleştirme teknolojileri sayesinde hücrelerin yaşını ve supramoleküler komplekslerini her zamankinden daha doğru bir şekilde belirleyebildiklerini ve bunun, normal ve hastalık durumlarında tüm hücreleri, dokuları ve organları incelemek için yeni kapılar açtığını belirttiler. Yöntemlerinin, vücuttaki hemen hemen her dokuya, bölünmeyen hücrelerin yaşam boyu fonksiyonu ve hücrelerin yaşlanma sırasında proteinlerin ve önemli hücre yapılarının kalitesi ve bütünlüğü üzerinde kontrolünü nasıl kaybettiği hakkında değerli bilgiler sağlamak için uygulanabileceğini aktardılar.