Herkes aynı şekilde yaşlanmasa da herkes yaşlanır. Birçok insan için geç yaşam, yaşa bağlı hastalıkların yol açtığı sağlığın bozulmasını içerir. Yine de daha genç bir canlılığı koruyan insanlar da var ve dünya çapında kadınlar genellikle erkeklerden daha uzun yaşıyor. Nedenmiş? Bu bölümde, Steven Strogatz ile konuşuyor Judith Campisi ve Dena Dubal, yaşlanmanın nedenlerini ve sonuçlarını anlamak için yaşlanmanın nedenlerini ve sonuçlarını inceleyen iki biyomedikal araştırmacısı - ve bilim adamlarının yaşlanma sürecini ertelemek ve hatta tersine çevirmek hakkında bildiklerini.
Dinle Apple Podcast'leri, Spotify, Google Podcast'ler, dikiş, TuneIn veya favori podcasting uygulamanız veya şuradan yayınla Kuantum.
Transkript
Steven Strogatz (00:03): Ben Steve Strogatz ve bu Neden Sevinci podcast'ten Quanta Dergisi bu sizi bugün bilim ve matematikte cevaplanmamış en büyük sorulardan bazılarına götürür. Bu bölümde yaşlanma hakkında konuşacağız. Tam olarak neden yaşlanıyoruz? Vücudumuz yaşlandıkça hücresel düzeyde neler oluyor?
(00:22) Bilim adamları hâlâ birçok yanıtın peşindeler, ancak yaşlanma dediğimiz belirgin değişiklikleri anlamada bazı önemli ilerlemeler oldu. Bir gün, bu ilerleme sadece daha uzun yaşamamıza değil, aynı zamanda daha iyi yaşamamıza da yardımcı olabilir. Sonuçta, Alzheimer veya Parkinson gibi hastalıklardan muzdarip olmak anlamına geliyorsa, uzun yıllar yaşamak pek de pazarlık olmayabilir. Genlerimizin yaşlanmada nasıl bir rol oynadığını soracağız. Ve neden kadınlar ortalama olarak erkeklerden daha uzun yaşama eğilimindedir? Ayrıca, yaşlanma sürecini yavaşlatmanın yolları hakkında araştırmalar ne buluyor?
(01:00) Bu bölümün ilerleyen bölümlerinde, San Francisco'daki California Üniversitesi'ndeki Weill Institute for Neurosciences nöroloji bölümünde doçent olan Dr. Dena Dubal'dan haber alacağız. Ama önce, şimdi bana katılan bir biyokimyacı ve hücre biyoloğu ve Buck Yaşlanma Araştırmaları Enstitüsü'nde profesör olan Dr. Judith Campisi. Oradaki laboratuvarı, çok yakında açıklayacağımız bir kavram olan hücresel yaşlanmaya odaklanıyor. O genel yayın yönetmeni Yaşlanma dergi. Judy, bugün bize katıldığınız için çok teşekkürler.
Judith Campisi (01:34): Memnunum.
Strogatz (01:35): Sizinle bu konuyu konuşacağım için çok heyecanlıyım. Tabii ki, hepimiz yaşlanıyoruz ve hepimiz bunu hissediyoruz. Yine de, neden oluyor gibi pek çok soruyu gündeme getiriyor. Doğanın bilerek yaptığı bir şey mi? Vücudumuz eski bir makine gibi yıpranıyor mu? Ya da nasıl düşünmeliyiz?
kampisi (01:54): Bence bunun hakkında düşünmemiz gereken yol evrim bağlamında. İnsanları, yaşam süremizi düşünürseniz, evrimimiz boyunca yaşlanma hiç olmadı. Parkinson hastalığı yoktu, Alzheimer hastalığı yoktu, kanser yoktu. 40 ya da 45 yaşlarında herkes ölmüştü. Dolayısıyla evrim, genç, üreme açısından uygun organizmaları sadece birkaç on yıl boyunca sağlıklı tutmanın yollarını ortaya koydu, kesinlikle yaşadığımız on yıllar boyunca değil.
(02:35) Yaşlanma sırasında meydana gelen süreçlerin çoğu, gerçekten de doğal seçilimin azalan gücünün bir sonucu olarak gerçekleşir. Yani bu hastalıklar için doğal seleksiyon yoktu. Çalıştığımız süreç, hücresel yaşlanma, şimdi açık - ve kesinlikle fare modellerinde - bu süreç, hücresel süreç, maküler dejenerasyondan Parkinson hastalığına, kardiyovasküler hastalığa ve hatta her şeye kadar yaşa bağlı çok sayıda hastalığa neden oluyor. geç yaşam kanseri, ancak genç organizmaları kanserden korumak için gelişti.
(03:19) Bu yüzden gençken kesinlikle durdurmak istemiyoruz. Ayrıca embriyogenez sırasında belirli yapılarda ince ayar yapılmasına yardımcı olur. Ve plasentada kadınlarda doğumu başlatır. Yani bunlar evrimin seçtiği şeylerdir. İşte bu yüzden müdahale ederken dikkatli olmalıyız. Ve bu, yaşla birlikte olan hemen hemen her şey için geçerlidir. Evrim bizi yaşlandırmaya çalışmadı. Evrim bizi genç ve sağlıklı yapmaya çalıştı. Ve bazen bunun bir bedeli vardı.
Strogatz (03:56): Aslında, gençken bizim için sağlıklı olan ve evrim tarafından seçilecek olan şeylerin bu kasıtsız sonuçlara yol açabilmesi büyüleyici bir bakış açısı. Ömrümüzü uzatabildiğimiz için -sanırım daha iyi beslenme veya ilaçla, her türlü şeyle- eskiden bize yardımcı olan şey şimdi bize zarar verebilir.
kampisi (04:15): Evet, gençken sizin için iyi olanın, yaşlandığınızda sizin için kötü olabileceği fikri. 1950'lerde adında bir adam tarafından önerildi. George WilliamsGeorge Williams adında bir evrimsel biyolog. O zamanlar moleküler veri yoktu, biliyorsunuz. Hiçbir genom dizilememişti. Evrimin asla prostatta ince ayar yapmak zorunda kalmadığına dikkat çekti. İyi bir prostatınız yoksa, iyi bebeğiniz olmaz. İyi bebek yapmıyorsun. Öte yandan, neredeyse kaçınılmaz olarak, yaşla birlikte, diyelim ki 50 ya da daha fazla yaşın üzerinde, prostat büyümeye başlar ve elbette kansere dönüşme olasılığı haline gelir. Yine de bu, evrimsel tarihimizin çoğu için olmadı.
Strogatz (05:02): Vay canına. Öyleyse hücrelere girelim çünkü bu — sizin, öğrencileriniz ve meslektaşlarınızın hücresel düzeyde keşfettikleri çok zengin ve harika. Öyleyse, bir hücrenin yaşlanmasının ne anlama geldiğini tanımlayabilir misiniz?
kampisi (05:17): Hücrenin girdiği, üç yeni özelliği benimsediği durumdur. Bunlardan biri, neredeyse sonsuza kadar, neredeyse sonsuza kadar bölme yeteneğinden vazgeçmesidir. Ölüme direnme eğiliminde olacaktır. Ve en önemlisi, komşu hücreler üzerinde ve ayrıca dolaşımda etkisi olabilecek çok sayıda molekül salgılama eğilimindedir. Yaşlandıklarında çok fazla hücre çalışılmamıştır. Farklı hücre türleri ve hücrelerin yaşlanmaya girmenin farklı yolları hakkında giderek daha fazla şey öğrendikçe, yaşlanma hakkında bildiğimiz hemen hemen her şey yavaş yavaş değişiyor.
(06:00) Tamam, bölmeyi bıraktılar. Ve bu, kanseri önleyeceği anlamına geliyor. Diğer şey, hücre ölümüne nispeten dirençli hale gelmeleridir. Yani takılıp kalıyorlar. Ve bu, neden yaşla birlikte arttığını açıklayabilir ve yaparlar. Artık pek çok insan pek çok omurgalı dokusuna baktı. Ve öyle görünüyor ki, doku ne kadar eskiyse, o kadar fazla yaşlanmış hücre mevcut.
(06:29) Bu ifadenin uyarısı şu ki, çok eski ve çok hastalıklı dokularda bile bunlardan çok azı var. En fazla yüzde birkaç. Peki neden insanlar bunun yaşlanmayla bir ilgisi olduğunu düşünüyor? Bunun, hücreler yaşlandıkça meydana gelen üçüncü şeyle ilgisi var, hücrenin dışında biyolojik aktiviteye sahip çok sayıda molekül salgılamaya başlıyorlar. Bu da, bu yaşlanan hücrelerin bağışıklık hücrelerini bulundukları yere çağırabileceği, komşu hücrelerin işlev görmemesine neden olabileceği anlamına gelir. Ve temel olarak klasik olarak kronik inflamasyon olarak adlandırılan bir duruma neden olur. Biliyorsunuz ve tabii ki kronik inflamasyon da yaşa bağlı kanser gelişimi için büyük bir risk. Çok fazla çocukluk kanseri değil, yaşa bağlı kanserler.
Strogatz (07:26): Bölünmeyi bırakan belirli bir küçük hücre alt kümesi, uzun süre ortalıkta asılı kalır, ölmez ve yine de bağışıklık hücrelerini veya bağışıklık sisteminin diğer kısımlarını gelecek diye çağıran moleküller salgılar. Ve ne - yani, "gel ve beni öldür" sinyali mi veriyorlar? Ya da neler oluyor? Neden bunlar, ne için sır veriyorlar?
kampisi (07:50): Evet, yani çok sayıda molekül salgılıyorlar. Yani bazıları büyüme faktörleridir. Ve bir süre önce, en azından bir farede, bir deri yarası gibi bir yara açarsanız - farenin arkasına küçük bir yumruk biyopsisi - o yara bölgesinde, birkaç dakika içinde yaşlanmış hücreler oluşur. günler ve yaranın iyileşmesine yardımcı olan büyüme faktörleri salgılarlar.
(08:17) Bu nedenle bu fenotip için evrim seçilmiştir. Her şey kötü değil. Öte yandan, yakınınızda kanser öncesi bir hücre varsa ve bu büyüme faktörleri şimdi salgılanıyorsa ve bu kanser hücresi onları görüyorsa, o kanser hücresinin uyanıp bir tümör oluşturmaya başlaması olasıdır. Yani yine, gençken senin için iyi, yaşlıyken senin için kötü.
Strogatz (08:44): Yaşlanmış hücrelerden bahsederken bazı temel bilgileri sorayım, çünkü sanırım merak ettiğim bazı şeyler var. Örneğin, onları başka herhangi bir hücre türü gibi ortaya çıktıklarını ve bir şeyin onları yaşlanmak için bir yola soktuğunu düşünmeli miyim? Yoksa onlarla mı doğduk? Ya da ne, bu konuda düşünmenin doğru yolu nedir?
kampisi (09:04): Sanırım şu anda alanın olduğu yer, tüm yaşlanan hücrelerin eşit olmadığını anlamaya başlıyoruz. Ve sonra soru şu ki, neden normal bir hücre olarak başlıyor - yani haklısın, normal bir hücreyle başlıyorsun. Bölünmediği bu garip duruma girmesine ne sebep olabilir? Ve yapması ve salgılaması gereken tüm bu moleküllere sahip. Ve cevap, hem kanser hem de yaşlanma ile ilişkilendirme eğiliminde olduğumuz stres türleri. Örneğin, genoma zarar veren veya hatta şimdi epigenom dediğimiz şeye zarar veren herhangi bir şey. Genlerin çekirdek içinde organize edilme şekli, bir hücreyi bu yaşlanma durumuna getirme potansiyeline sahip zarar veren herhangi bir şey.
(09:51) Öte yandan, normal olarak düşünmediğimiz stresler de var - kesinlikle ilişkilendirin, kanserle ilişkili değil. Ancak, örneğin gelişmiş glikasyon son ürünleri, glikoz seviyeleri çok yüksek olduğunda meydana gelen kimyasal reaksiyonlar gibi şeyler. Ve bu, diyabetli veya diyabet öncesi rahatsızlıkları olan kişiler için büyük bir sorundur. Yani bunlar, o kimyasallar da hücrenin yaşlanmasına neden olabilir. Bu nedenle, tüm stresler yaşlanmayla sonuçlanmadığı sürece buna stres yanıtı demek daha uygundur.
Strogatz (10:30): Mümkünse, sizin ve grubunuzun yaptığı fare deneyleri hakkında konuşalım - transgenik farelerin moleküler biyolojisinde tekniği kullandığınız gerçekten öncü deneyler. Belki önce bize bunların ne olduğunu, sonra da bunları Kötü Yaşlanmış Hücrelerden Nasıl Kurtulursunuz için bir tür test yatağı olarak nasıl kullandığınızı anlatmalısınız.
kampisi (10:49): Şu anda biyolojide, bir farenin genomuna DNA eklemek ve sonra o farenin tam gelişmiş bir yetişkin fareye dönüşmesini ve o yetişkin farenin bebek yapmasını sağlamak oldukça basit ve kolaydır. Ve böylece yaptığımız fare, bu trans—. Buna transgen denir, yaptığımız transgenik fare, hücreler yaşlandığında yabancı bir proteinin yapıldığı bir DNA parçası taşıyordu. Ve bu yabancı proteinin üç parçası vardı. Canlı bir hayvandaki hücreleri görüntüleyebilmemiz anlamına gelen ışıldayan dediğimiz bir molekül. Floresan bir proteini vardı, bu da farenin dokularından yaşlanan hücreleri ayırabileceğimiz anlamına geliyordu. Ama en önemlisi, normalde tamamen iyi huylu olan öldürücü bir gene sahipti. Ama aynı zamanda çok iyi huylu bir ilacı beslerseniz, o ilaç ve o yabancı genin varlığı yaşlanan hücrelerin ölmesine neden olur.
(12:01) Bu fareyi uzun zaman önce yaptık. Ve bunu yaşlanmanın farklı hastalıklarını inceleyen düzinelerce akademik laboratuvarla paylaştık: Alzheimer hastalığı, Parkinson hastalığı, kardiyovasküler hastalık, yaşa bağlı kanserler, osteoporoz, osteoartrit, vb. Ve sonuçlar sadece şaşırtıcı.
(12:27) Eğer yaşlanan hücreleri ortadan kaldırırsanız, yaşa bağlı bir patolojiye üç şeyden birini yapmanız mümkündür: Ya daha az şiddetli hale getirirsiniz ya da başlangıcını ertelersiniz ya da — ve bu, elbette, hepimizin sevdiği biri - birkaç durumda, bu patolojiyi tersine çevirebilirsiniz.
Strogatz (12:49): Vay canına.
kampisi: Biliyorum. Bu şimdiye kadar osteoartrit için geçerlidir. Ve bu şimdi, transgenlerimizin yapabildiklerini yapabilen ilaçlar geliştirme fikrine bir nevi et verdi. Herhangi bir yetişkinin transgenlerini alması için çok geç. Ancak doğmamış bir bebeğiniz varsa, bu mümkün olabilir.
Strogatz (13:09): Oh, bununla nereye vardığınızı anlıyorum. Yani, tabii ki, bu bizim için büyük bir solucan kutusu, öyle düşünmek değil mi, bilirsin —
kampisi (13:15): Biliyorum, fazla politik. Zaten yapıldı.
Strogatz (13:17): Ah, gerçekten mi?
kampisi (13:19): Tamam, oldu. Çin'de yapıldı. Doğru?
Strogatz (13:22): Fetüslerin – veya fetüslerden önce – olduğunu söylüyorsunuz.
kampisi (13:25): Bu doğru. Mühendislik yapıldı. Evet. Yapan adamı tanımıyorum, yapan Çinli adam orada yeterli kontrol olmadığı için toplum tarafından kınandı. Gözetim yok, vb. Ama bu mümkün. Transgenik insanlar yapamamamız için hiçbir entelektüel sebep yok. Ve tahminim, sadece Çin değil.
Strogatz (13:45): Tamam, gerçekte olana gelince - sizin yaptığınızı biliyoruz - siz ve diğer insanlar transgenik fareler yapıyor, eğer ben - sadece bunu anladığımdan emin olun. Transgenin üç parçası olduğunu söylemiştin, bunlardan ikisi tespit içinmiş gibi görünüyor. Yani ışıldayan ve flüoresan kısım var. Ama öldürücü olan kısım, sanırım gelecekte kötü yaşlı hücreleri öldürebilecek ilaçların rolünü oynayan kısım. Bu genetik mekanizmaya sahipsin -
kampisi (13:46): Bu kesinlikle doğru. Yani farelerde yaşlanan hücreleri öldürmek için kullandığımız ilaç insanlarda işe yaramaz çünkü insanlar transgenik değildir. Ancak fikir şimdi yeni ilaçlar geliştirmek olacaktır. Ve geliştiriliyorlar. Orada, zaten farelerde kullanılmakta olan bazıları var ve hatta birkaçı, aksi takdirde iyi huylu bu ilacın varlığında transgenimizin yapabileceklerini taklit edecekleri fikriyle insanlarda erken evre klinik deneylerde.
Strogatz (14:13): Ve buradaki can alıcı nokta şu ki, eğer bu gerçekten gerçekleşirse, bu bize, sizin de söylediğiniz gibi, erteleme, iyileştirme ya da bazı durumlarda belki - yine, rüya görüyoruz, ama sanki var gibi bir umut veriyor. Bunun arkasındaki bilim - ya da muhtemelen bu yaşla ilgili birçok hastalığın bazılarını tersine çevirmek. Sadece bize bahsettiğin şey. Evet. Vay.
kampisi (15:01): 110 yaşında tenis kortunda öleceksin. Ama kazanacaksın.
Strogatz (15:06): Çok teşekkür ederim Judy. Bu sadece keyifli bir sohbet oldu, benim için zevk.
Spiker (15:14): Daha fazla bilim gizemini keşfedin Quanta Dergisi kitap Alice ve Bob Ateş Topu ile TanışıyorMIT Press tarafından yayınlandı. Şu anda mevcut Amazon.com, barnesandnoble.com veya yerel kitapçınız. Ayrıca, arkadaşlarınıza bundan bahsettiğinizden emin olun. Neden Sevinci podcast ve bize olumlu bir inceleme yapın veya dinlediğiniz yeri takip edin. İnsanların bu podcast'i bulmasına yardımcı olur.
Strogatz (15:39): Neden yaşlanıyoruz ve yaşlandıkça bedenlerimize ne oluyor, yaşlanmayla ilgili en büyük gizemlerden ikisi. Başka bir gizem de cinsiyet farklılıklarıyla ilgilidir. Kadınlar erkeklerden daha uzun yaşama eğilimindedir. Genellikle üç ila beş yıl daha uzun yaşadıkları söylenir. Ama gerçekten, küresel istatistiklere bakarsanız, bazı yerlerde kadınların 10 yıldan fazla yaşadığını görürsünüz. Peki kadın olmakla ilgili kadınları daha dayanıklı yapan nedir? 70 yaşındaki bir kadının vücudu, 70 yaşındaki bir erkeğe kıyasla biyolojik olarak 70 yaşından küçük olabilir. Yaşlanma konusundaki araştırmacılar, epigenetik bir saatin her biri için farklı çalıştığını söylüyor.
(16:19) Bir kadının beyninin neden bir erkeğinkinden farklı yaşlanabileceğini anlayabilirsek, herkese yardımcı olacak terapiler geliştirebiliriz. Bu soruyu araştırmak bizi proteinlere, cinsiyet kromozomlarına ve hormonlara götürür. Amaç tüm bunları daha iyi anlamaktır. Yaşlanma sürecini bir şekilde yavaşlatabilir miyiz?
(16:39) Tüm bunları tartışmak için şimdi bana katılan Dr. Dena Dubal. San Francisco'daki Weill Nörobilim Enstitüsü, California Üniversitesi'nde nöroloji doçenti. Laboratuvarı kadınların ömrünü ve yaşlanan beyni inceliyor. Bilişsel gerilemeye karşı dayanıklı kılan nedir? Dr. Dubal aynı zamanda Simons Collaboration'da araştırmacıdır. Plastisite ve Yaşlanan Beyin. Dena, bugün bize katıldığın için çok teşekkür ederim.
Dena Dubal (17:06): Memnunum. Beni davet ettiğin için teşekkürler.
Strogatz (17:08): Pekala, buna gerçekten bayıldım. Biliyor musun, kendi ailemde bazı kadınların 90'larında ne kadar keskin olduğunu düşünüyorum, hatta. Geçenlerde 100. doğum gününden utangaç bir şekilde vefat eden bir teyzem vardı. Hayatı boyunca sigara içmişti. Ama o keskindi. Ve bu kadar uzun yaşamayı nasıl başardığını bilmiyorum. Adamların hepsi gitmişti, kocaların hepsi ölmüştü.
çift (17:32): Evet, ben çok küçükken ailemde benzer bir şey fark ettim ve bu da kadınların erkeklerden daha uzun yaşaması. Ve büyürken her yaz ailem beni memleketleri olan Hindistan'a götürürdü. Hindistan'dan gelen göçmenler. Ve batı Gujarat'ta çok küçük bir köyde vakit geçirecektik. Ve yaşlıların çoğunlukla kadın olması gerçekten dikkat çekiciydi. Bir de büyük büyükannem vardı, adı Rumba, olağanüstü bir kadındı, eğitimli değildi ama gerçekten zekiydi. Ve neredeyse 90'larına kadar yaşadı. Kocası, benim büyük büyükbabam, sağlam, uzun boylu, yakışıklı ve aynı zamanda çok zeki olmasına rağmen 40'lı yaşlarının başında öldü. Ve böylece ömrü neredeyse onunkinin iki katıydı. Ve bu gerçekten geniş ailemde görüldü, kadınlar erkeklerden daha uzun yaşıyor ve bunun neden olduğunu hep merak etmişimdir.
Strogatz (18:41): Dinleyicilerimizin çoğunun aynı şeyi düşündüğüne eminim. Kadınların erkeklerden daha uzun yaşadığı oldukça sıradan bir deneyim. Tabii ki, evrensel değil. Her türlü nedenden dolayı istisnalar var, ancak bu sadece şaşırtıcı bir genel eğilim.
çift (18:55): Yani dünya çapında ölümlerin kaydedildiği her toplumda kadınlar erkeklerden daha uzun yaşıyor. Ömrün daha kısa olduğu Sierra Leone'den, ömrün çok daha uzun olduğu Japonya ve İsveç'e. Ancak burada gerçekten ilginç bir bilgi var: Tarihsel olarak birden fazla ülke ve topluma baktığımızda, kıtlık ve benzeri salgın hastalıklar gibi aşırı ölümlülük zamanlarında, kızlar erkeklerden, kadınlar erkeklerden daha uzun yaşayacak.
(19:34) Ve bu, bize gerçekten kadınların ömrünün biyolojik bir dayanağı olduğunu gösteriyor, çünkü çevrede çok yüksek ve eşit stres olsa bile, ölüm oranı çok yüksek olsa bile, kızlar erkeklerden ve kadınlardan daha uzun yaşıyor. erkeklerden uzun yaşıyorlar. İrlanda kıtlığı ve dünya tarihimizdeki diğer birçok örnek de dahil olmak üzere bunu gösteren çok, çok üzücü ve gerçekten dikkate değer zamanlar var.
Strogatz (20:04): Bunun bir şekilde içsel olduğunu düşünmek gerçekten büyüleyici, bir şey var - bilirsiniz, kültürel yönlerden bahsettiniz, ama aynı zamanda tamamen biyolojik bir şey varmış gibi geliyor. Ve buna girebilir miyiz diye merak ediyorum. Yani, vücudun kendisinde bu farklılıkları açıklayabilecek bir şeyler oluyor mu?
çift (20:26): Aslında dört ana sebep olabilir. Bunu biyolojik olarak düşünürsek, neden cinsiyet farklılıkları olabilir ve insan ömrü uzun olabilir. Biri cinsiyet kromozomları, genetiğimiz, genetik kodumuz ve vücudumuzdaki hücrelerimizin her biri ile ilgili. Ve bu, dişi memelilerin ve kesinlikle dişi insan memelilerin her hücrede iki X kromozomuna sahip olmasıdır. Bunlardan biri gelişme sırasında inaktive olur, ancak iki X kromozomu vardır ve bu, kadın ve kızların cinsiyet kromozomu tamamlayıcısıdır. Buna karşılık, erkekler ve erkekler bir X ve bir Y'ye sahiptir.
(21:12) Ve daha işin başında, genetiğimizde çok açık ve çarpıcı bir fark var. Ve böylece bu farkla ve kadınlarda XX, erkeklerde XY ile karşılaştırıldığında, orada biyolojik sebepler, uzun ömürde cinsiyet farklılıkları ortaya çıkıyor. Birincisi, erkeklerde Y'nin varlığıdır. Deneysel olarak gösterilmemesine rağmen, belki de bir Y kromozomunun varlığının toksik etkileri veya zararlı etkileri olabileceği düşünülmektedir.
Strogatz (21:48): Vay, ne fikir. Peki, canlılar neden yaşlanır? Neden sonsuza kadar yaşamıyoruz? İlk etapta yaşlanmaya ne sebep olur?
çift (21:56): Bu çok basit ama felsefi bir soru. Yaşlanmanın, hücrelerin biyolojisine zamanın geçişi ile olan şey olduğunu söyleyebilirim. Biyolojik işlevlerde işlev bozukluğuna ve hastalıklara karşı savunmasızlığa yol açan bir değişiklik vardır. En önemli sebeplerden biri genetik dengesizliktir. Böylece zamanla, genetik kodumuz daha kararsız hale gelir. Bazı mutasyonlar meydana gelecektir. Genlerimizin parçaları bir nevi etrafta zıplar – bunlara transpozon denir – ve genetik kodumuzun diğer parçalarını bozar. Meydana gelen - epigenetik, yani genlerimizin üstünde - olan ve hücrelerimizin kendilerini ifade etme şeklini değiştiren değişiklikler var. Ve bu, zamanla düzensizleşir ve yaşlanmayla birlikte daha işlevsiz hale gelir.
Strogatz (22:54): Pekala, peki, o zaman neden yaşlandığımızın hikayesi görünüşe göre çok yönlü.
çift (23:01): Evet, evet ve homeostaz dediğimiz şeyin kaybı. Ama gerçekte, bu, proteinlerin temizliğidir. Nasıl döndürülürler, nasıl değiştirilirler, nasıl katlanırlar, hücrelerimizdeki proteinlerle ne yapılır. Ve bu proteinlerin bakımı yaşlanmayla birlikte azalır. Ve sonra, hücresel süreçleri gerçekten tıkayan ve aynı zamanda yaşlanmaya da katkıda bulunan, temelde pislik, benzeri dağınıklık birikimi var. Mitokondri, hücrelerimizin güç merkezleridir ve yaşlanmayla birlikte daha fazla işlev bozukluğuna sahiptirler.
(23:40) Bu bizi kadınların uzun ömürlü olmasının olası başka bir biyolojik sebebine geri getiriyor, beni “annenin laneti” denen şeye getiriyor. Yani senin tüm hücrelerindeki mitokondriler Steve ve benimkiler annelerimizden miras kaldı. Yani hücre bölünmesi ve zigot oluşumu sürecinde mitokondrilerini babalar değil anneler aktarır. Ve bu gerçekten önemli hale geliyor çünkü mitokondri sadece bir kadın bedeninde evrimleşebilir. Erkekler mitokondrilerini asla aktarmazlar.
(24:24) Ve günün sonunda, bunun öngördüğü şey, mitokondriyal fonksiyonun erkek fizyolojisine kıyasla kadın fizyolojisine daha fazla evrimleştiğidir. Ve bu, işler ters gitmeye başladığında yaşlanma ile bir fark yaratabilir. Dişi hücreler daha uygun olabilir çünkü mitokondrileri erkek hücrelere kıyasla dişi hücrelere daha fazla evrimleşmiştir. Erkekler için bu bir annenin laneti olurdu.
Strogatz (24:50): Ve sonra belki bir annenin kadınlara lütfu. İlginç. Bu ilginç bir şey. Vay. Bu bana neler olduğu hakkında çok iyi bir büyük resim veriyor. Dolayısıyla daha uzun yaşamak, burada tartışacağımız şeyin sadece bir yönü. Bir de daha iyi yaşama sorunu var, değil mi? Hepimizin yaşlanmayla ilişkilendirdiği bilişsel gerilemeyi yaşamamak ya da azaltmak açısından - insanlar söz konusu olduğunda.
çift (25:18): Evet. Yani, yaşam süresi bir şeydir, değil mi? Nasıl, ne kadar yaşar? Ve şu anda tarihte kaydedilen en yaşlı kişi yaklaşık 122 yaşına kadar yaşadı. Ama o zaman sağlık süresi gerçekten bir kişinin kaç sağlıklı yaşam yılı olduğunun bir ölçüsüdür. Gerçekten arzuladığımız şey, kanserler, kardiyovasküler hastalıklar, Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıklar, bilişsel gerileme ve yaşlanmayla meydana gelen daha pek çok şeyden muzdarip olmadığımız gerçekten sağlıklı bir sağlık süresi.
(25:58) Yani, çok iyi bir sağlık süresi ile, diyelim ki 100 yaşına kadar bu kronik zayıflatıcı koşullar olmadan sağlıklı bir yaşam sürüyor ve sonra diyelim ki kişi uykusunda zatürreden huzur içinde ölüyor. Ama bu sağlık süresi. Gerçekten hastalıksız yaşanmış bir hayat. Ve bilirsiniz, yaşam süresiyle bu kadar ilgilenmemizin nedeni, daha uzun yaşamamıza yardımcı olan şeylerin daha iyi yaşamamıza yardımcı olma eğiliminde olmasıdır.
(26:32) Dolayısıyla, uzun ömür için birlikte çalışan molekülleri anlayabilirsek, hastalıklarla savaşmak için bu molekülleri toplayabiliriz. İşte bu yüzden "Vay be, neden kadınlar erkeklerden daha uzun yaşıyor?" sorusuyla bu kadar ilgileniyoruz. Keşfedilebilecek, öğrenilebilecek ve daha sonra erkeklerde ve kadınlarda daha iyi sağlık süresi için hasat edilebilecek bir yaşlanma biyolojisi var mı?
Strogatz (27:02): Pekala, o zaman konuya girmeye başlayalım. Demek istediğim, sanırım sağduyumuz bunun seks hormonlarıyla ilgili olması gerektiğini söyler. Testosteronu erkeklerle, östrojeni kadınlarla ilişkilendirdiğimizi. Buradaki sır, bir şekilde koruyucu olan östrojen mi? Ya da bununla başlayalım. Bu bir östrojen hikayesi mi?
çift (27:24): Evet, bu altın bir soru. Bu beni uzun ömürlülükteki cinsiyet farklılıklarının dördüncü biyolojik nedenine getiriyor. Birincisi, ölüm oranını artıran bir Y'nin varlığı olabilir mi? Ömrü uzatan kadınlarda fazladan bir X mi? Sadece erkeklerin aleyhine çalışan annelerden mitokondriyal kalıtım bir annenin laneti mi? Dördüncüsü, seks hormonları ne olacak? Testosteron erkeklerde yaşam süresini kısaltıyor ve östrojen kadınlarda yaşam süresini uzatıyor olabilir mi?
(27:58) Biyolojide ve uzun ömürde cinsiyet farklılıklarını göz önünde bulundurarak bunun gerçekten önemli bir olasılık olduğunu düşünüyorum. Ve doğal insan deneylerinden ve hayvanlar üzerinde yapılan deneylerden çok ilginç ipuçlarımız var.
(28:16) Testosteronun ortadan kaldırılmasının ömrü uzattığına dair bazı destekler var. Kore Chosun hanedanının hadım edilmiş bir Kore hadımları nüfusu vardı. Onlar hanedanın ve imparatorluk sarayının yararlı ve saygın üyeleriydiler. Ve çok uzun bir yaşam sürdüler, aynı sosyo-ekonomik statüdeki aynı anda yaşayan erkeklerden önemli ölçüde daha uzun bir yaşam sürdüler - ortalama olarak 15 yıl daha uzun.
Strogatz (28:49): Bu harika.
çift (28:51): Değil mi?
Strogatz (28:52): Vay canına!
çift (28:52): Testosteron azalmasının ömrü uzattığını öne sürüyor. Ve bunu görüyoruz aslında. Koyunların hadım edildiği ve olmayanlara kıyasla daha uzun yaşayacakları hayvan çalışmaları yapılmıştır. Ve köpeklerde çok sağlam bazı çalışmalar. Tabii ki, köpeklerimizi kısırlaştırıyoruz ve hadım edilmiş erkek köpekler, hadım edilmemiş erkek köpeklerden daha uzun yaşayacak.
(29:16): Ama Steve, sana şunu söylemeliyim ki sorduğun bu soru beni uzun yıllardır yakıyor. Kadınların uzun ömürlü olmasına katkıda bulunan hormonlar olabilir mi? Östrojen mi, yoksa uzun ömürlülüğe katkıda bulunan cinsiyet kromozomları olabilir mi? Ve bu noktaya kadar, bu iki nedeni inceleyebilmek için gerçekten düzgün bir deney yaptık ve eğer uygun bir zamansa bunu açıklamayı çok isterim.
Strogatz (29:42): Bu mükemmel ve senden hoşlanıyorum, bunu düzgün olarak tanımlıyorsun çünkü okudum - sohbetimize hazırlanmak için okurken. Bunun çok zarif olduğunu düşündüm ve - bilirsiniz, bu ilkel bilim gibi. Bu zor soruyu sormanın ve buna iyi bir yaklaşım elde etmenin bir yolunu bulmanın bilimsel yöntemi budur.
çift (30:04): Yapması gerçekten heyecan verici bir deneydi. Ve sonuçların ne olduğu önemli değildi, bilimi takip edecektik ve bilim bize uzun ömürlülükteki cinsiyet farklılıklarının nedeni hakkında bir şeyler söyleyecekti.
(30:18) Ve böylece kadınların ömrünün hormonlar tarafından mı yoksa cinsiyet kromozomları tarafından mı yönlendirildiğini anlayabilmek için, sizin de söylediğiniz gibi, gerçekten zarif bir hayvan modeli kullandık, FCG modeli, "dört çekirdek genotip". modeli. Ve bu farelerde, bir genetik manipülasyon var, gerçekleşen bir genetik mühendislik var. Ve bu Y kromozomunda, şu var SRYveya testis belirleyici faktör, erkek farklılaşmasına ve testis ve testosteron üretimine neden olan bir gen var.
(30:58) Yani bu modelde, SRY Y kromozomundan çıkarılır ve diğer otozomlara, cinsiyet dışı kromozomlara eklenir. Ve bunun izin verdiği şey, bu testis belirleyici faktörün kalıtımıdır. SRY, XY olan erkekler veya XX olan dişiler tarafından miras alınır. Günün sonunda, bu genetik mühendisliği, dört cinsiyete sahip farelerin yaratılmasını sağlar: yumurtalıklı XX fareler, yani tipik dişi biyolojik genotip ve fenotiptir. Testisli erkek olarak gelişen XX fareler. Ve bu yine, çünkü testis belirleyici faktörü miras aldılar. SRY ve erkek olarak farklılaşmışlardır ve XX olmaları dışında diğer erkek farelerden ayırt edilemezler. Yani testisleri var, erkek üreme davranışları var, boşalıyorlar. Kafeslerinde savaşırlar. XX olmaları dışında erkek fareler.
Strogatz (32:10): Hımm. Anladım. Dinleyen herkesin anladığından emin olmak istiyorum çünkü yapabileceğiniz şeyleri bu şekilde yapmak inanılmaz. Yani kabaca ifade edeyim - yaklaşık olarak doğru olduğunu düşünüyorum - fenotipik olarak, dıştan erkek gibi görünürler ama içte, kromozomları açısından dişi gibi görünürler.
çift (32:29): Bu doğru. Doğru. Ve sonra aynı şeyi erkeklerde yapıyoruz, çünkü testis belirleyici faktörden yoksun olan ve varsayılan olarak dişi olarak gelişmiş XY erkekleri üretiyoruz - yani, diğer dişi farelerden ayırt edilemezler. Yumurtalıkları var, rahimleri var, döngüleri var, dişi üreme davranışları var, dişi fareler, ancak genetiği XY. Ve sonra, bir erkek fenotipi geliştiren XY erkeği olan tipik bir erkeğimiz var.
(33:08) Yani bu model, yumurtalıklar veya testislerle geliştirilen XX ve XY olmak üzere erkek ve dişi dört cinsiyet genotipi üretir. Bu da hangi farelerin daha uzun yaşayacağını gerçekten takip etmemizi sağlıyor. XX veya XY olmasına bakılmaksızın yumurtalıkları olan fareler mi? Yoksa yumurtalıklarla veya testislerle büyümelerine bakılmaksızın dişi genetiği olan XX olan fareler mi?
Strogatz (33:37): Cevabı açıklamadan önce? Soruyu farklı bir şekilde sorayım çünkü herkesin bu soruyu kafasında iyice düşünmesini ve cevabın ne olduğunu tahmin etmesini istiyorum. Yani soru şu ki, aklımızı sarmak için biraz zor olan bu şeyi yarattınız, ama sanırım başardık. Bu dört cinsiyet, geleneksel erkek, geleneksel dişi, genetik olarak erkek ama hangisine erkek diyorsunuz bilmiyorum. Arar mısın - ararsın, erkeğe XY olan herhangi bir şey olarak atıfta bulunursun, değil mi?
çift (34:07): Yapıyorum. Ama bu bir zevk ve stil meselesi.
Strogatz (34:11): Tamam, ama bu bir, XY olan ama yumurtalıkları olan bir organizma, evet. Veya X olan bir organizmaya sahip olabilirsiniz. Bu bir organ değil. XX'li, ancak testisleri olan bir fare.
çift (34:24): Bu, sudoku. Bu bilimsel sudoku gibi.
Strogatz (34:30): Bu harika.
çift (34:30): Evet, aslında belirli bir hipotezimiz yoktu, bilimi takip edecektik. Ve çok net bir şekilde bulduğumuz şey, iki X kromozomlu farelerin XY olanlardan daha uzun yaşadığı. Dolayısıyla, XX fareler, yumurtalıklarla büyümelerine ve çok fazla östrojene sahip olmalarına veya testisleri ve çok fazla testosterona sahip olmalarına bakılmaksızın, XY'ye kıyasla daha uzun yaşayan XX farelerdi. Yani bu, cinsiyet kromozomlarının kadınların uzun ömürlü olmasına katkıda bulunduğunu bize ilk kez gerçekten gösteren belirleyici bir genetik deneydi.
(35:14) Deneyin bize öğrettiği daha çok şey vardı. Tüm gruplar arasında en uzun yaşayan fareler veya XX kromozomları ile birleştirilmiş yumurtalıkları olan fareler, en uzun yaşam süresine kadar yaşadılar, bu da yumurtalıkların ürettiği hormonların, yumurtalıkların ve hormonların da dişilerin ömrünün uzamasına katkıda bulunduğunu düşündürmektedir. Ve bu belki de testosteron zararlıdır. Yani cevap, ana istatistiksel etki, cinsiyet kromozomlarının kadınların uzun ömürlü olmasına katkıda bulunmasıydı. Ancak hormonların orada da etkisi oldu.
Strogatz (35:56): Yani yarattığınız bu sudokuda seçebileceğimiz dört cinsiyetten geleneksel kadın, eğer buna böyle atıfta bulunmaya devam edebilirsem, kazanan gibi görünüyor mu?
çift (35:56): En uzun yaşamak. Evet.
Strogatz (36:12): Peki ya en kötüsü? En kısa yaşayana ne dersin?
çift (36:16): Testisli XY? XX fareler, yumurtalıklarla veya testislerle büyümüş olsunlar, yumurtalık veya testislerle büyüyen XY farelerinden daha uzun yaşadılar. XX fareleri, XY farelerinden yaklaşık %15 ila %20 daha uzun yaşadı.
Strogatz (36:33): Bu çok büyük bir fark. Gerçekten, demek istediğim, herhangi bir istatistiksel ölçümle anlamlı olarak kabul edildiğini varsayıyorum. İstatistikçileriniz demiş olmalı, doğru mu?
çift (36:41): Kesinlikle. Çok, çok açık bir şekilde anlamlı, çok açık bir cinsiyet kromozomu etkisi.
Strogatz (36:47): Bu ilham verici ve düşünceli not için teşekkür ederim, Dena. Biliyorsunuz, bu gerçekten olağanüstü bir tartışmaydı. Bugün bize katıldığınız için çok teşekkürler.
çift (36:55): Memnunum.
Spiker (36:58): Matematik, fizik, bilgisayar bilimi ve biyolojinin sınırlarında neler olduğunu bilmek mi istiyorsunuz? ile dolaşmak Quanta DergisiSimons Vakfı tarafından desteklenen editoryal olarak bağımsız bir yayın. Misyonumuz, kamu hizmeti gazeteciliği yoluyla temel bilim ve matematik araştırmalarını aydınlatmaktır. Bizi quantamagazine.org adresinde ziyaret edin.
Steve Strogatz (37: 22): Neden Sevinci gelen bir podcast Quanta DergisiSimons Vakfı tarafından desteklenen editoryal olarak bağımsız bir yayın. Simons Vakfı tarafından verilen fon kararlarının, bu podcast'te veya bu podcast'te konu seçimi, konuklar veya diğer editoryal kararlar üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Quanta Dergisi. Neden Sevinci Susan Valot ve Polly Stryker tarafından üretilmiştir. Editörlerimiz Matt Carlstrom, Annie Melchor ve Leila Sloman'ın desteğiyle John Rennie ve Thomas Lin'dir. Tema müziğimiz Richie Johnson tarafından bestelendi. Logomuz Jackie King'e ve bölümler için çizimler Michael Driver ve Samuel Velasco'ya ait. Ben sunucunuz Steve Strogatz. Bizim için herhangi bir sorunuz veya yorumunuz varsa, lütfen bize quanta@simonsfoundation.org adresinden e-posta gönderin. Dinlediğin için teşekkürler.
