Kalp, şüphesiz vücudumuzun en kritik organlarından biri. Göğsümüzde, sternum ve kaburgalarla özenle korunan bu organ, kan dolaşımını sağlamak, oksijen, besin ve diğer yaşamsal maddeleri vücudun her ucuna taşımak için sürekli olarak atar.
Bir organın, içinde bulunduğu vücutla kaçınılmaz bir bağa sahip olduğunu düşünmek mantıklı görünebilir; biri üzerinde etkili olan süreçlerin diğerini de kaçınılmaz olarak etkileyeceği düşünülebilir.
Ancak henüz hakem denetiminden geçmemiş ve bioRxiv'de yayımlanan yeni bir ön baskı, bu düşüncenin yalnızca belirli bir noktaya kadar doğru olabileceğini öne sürüyor. Kalbi bulunduğu vücuttan alıp yeni birine yerleştirdiğinizde ise inanılmaz bir şey oluyor.
Nakledilen kalp, yeni sahibinin biyolojik yaşına uyum sağlamaya başlıyor.
Daha genç kişilere nakledilen yaşlı kalplerin biyolojik olarak gençleştiği, buna karşılık daha yaşlı vücutlara yerleştirilen genç kalplerin ise yaşlanma belirtileri gösterdiği görülüyor.
Harvard Tıp Okulu'ndan moleküler biyolog Jesse Poganik'in liderliğinde yapılan bu çalışma, bir organın biyolojik yaşının yalnızca o organa özgü olmadığını, çevresindeki vücut tarafından güçlü bir şekilde etkilendiğini gösteriyor. Bu bulgu, organ nakli için donör yaş sınırlarını esneterek, nakil bekleyen hastalar için organ havuzunu genişletme potansiyeli taşıyor ve nihayetinde hayat kurtarabiliyor.
Yaşı genellikle takvim yıllarıyla ifade etsek de, kronolojik yaş, yaşlanma sürecinin karmaşık yapısının yalnızca bir parçasıdır. Yaşlanmanın önemli bir boyutu biyolojik yaşlanmadır; bu, yaşlanmayla birlikte ortaya çıkan ve takvimle aynı hızda ilerlemeyen, kişiden kişiye değişebilen moleküler ve fizyolojik değişiklikleri kapsar.
Bilim insanları, biyolojik yaşı tahmin etmek için çeşitli yöntemler geliştirmişlerdir. Bunlardan en yaygın kullanılanlardan biri, DNA'ya bağlı metil grupları adı verilen kimyasal etiketlerin karakteristik örüntülerini inceleyen epigenetik saatlerdir.
Poganik ve meslektaşları, bir organ ani bir şekilde kendisinden belirgin şekilde daha yaşlı veya daha genç bir vücuda nakledildiğinde bu saatlerin değişip değişmeyeceğini merak etmişlerdir.
Bu sorunun cevabını bulmak için fareler üzerinde deneyler yapılmıştır.
Araştırmacılar, farelerde, alıcıların kendi kalplerini koruduğu ve donör kalbinin boyun damarlarına bağlandığı yerleşik bir teknikle kalp nakli gerçekleştirmişlerdir. Bu yöntem, araştırmacıların naklin etkilerini incelemesine olanak tanırken hayvanların hayatta kalmasını sağlar.
Ekip, karşılaştırma amacıyla aynı yaştaki fareler arasındaki nakillerin yanı sıra, genç kalplerin yaşlı farelere ve yaşlı kalplerin genç farelere nakledildiği çeşitli yaşlardaki fareler arasında transplantasyonlar yapmıştır.
Dört ila altı ay sonra, nakledilen kalplerdeki, farelerin kendi kalplerindeki, karaciğerlerindeki ve kanlarındaki DNA metilasyonu incelenmiştir.
İşte işler ilginçleşmiştir. Hem yaşlı kalp alan genç farelerde hem de genç kalp alan yaşlı farelerde, nakledilen organ yeni vücudun biyolojik yaşına uyum sağlamaya başlamıştır.
Genç farelere nakledilen yaşlı kalplerde gençleşme belirtileri gözlemlenirken, yaşlı farelere nakledilen genç kalplerde hızlanmış yaşlanma belirtileri ortaya çıkmıştır.
İlginç bir şekilde, etki büyük ölçüde tek yönlü görünmektedir. Alıcıların orijinal kalpleri, karaciğerleri ve kanlarının biyolojik yaşları, nakledilen kalbin yaşlı veya genç bir donörden gelmiş olmasına büyük ölçüde bağlı olarak etkilenmemiştir.
Bu durum, nakledilen kalbin yeni bir ekosisteme yerleştirildiğinde yeni yuvasının biyolojik yaşını benimsediği izlenimini vermiştir.
Ancak, fareler araştırma amaçlı kullanımlarındaki tüm benzerliklerine rağmen insanlardan oldukça farklıdır.
Çok sayıda geçerli nedenden ötürü bilim insanları insanları ameliyat edip ikinci bir kalp yerleştirerek ne olacağını göremezler. Ancak insanlar gerçek organ nakillerinin sık alıcılarıdır ve bu prosedürler, geriye dönük olarak incelenebilecek ayrıntılı tıbbi kayıtlar ve doku örnekleri üretir.
Poganik ve meslektaşları, nakil sonrası takip bakımları sırasında alınan biyopsilerden elde edilen 11 nakil alıcısından toplanmış arşivlenmiş kalp dokusu örneklerini incelemişlerdir.
Bu hastaların yaşları, donörlerinin yaşlarından önemli ölçüde farklıydı; alıcılar donörlerinden 24 yaş daha gençten 50 yaş daha yaşlıya kadar değişiyordu.
Araştırmacılar bu örneklerdeki DNA metilasyonunu analiz ettiklerinde, fare deneylerinde gözlemlediklerine çok benzer sonuçlar elde etmişlerdir.
Nakledilen kalplerin biyolojik yaşları, donörlerin yaşlarından ziyade alıcılarının yaşlarıyla daha yakından ilişkilendirilmiştir.
Bu, genç bir kişiye nakledilen yaşlı bir kalbin biyolojik gençleşme belirtileri gösterdiği, buna karşılık yaşlı bir kişiye nakledilen genç bir kalbin ise kronolojik yaşının ima ettiğinden daha yaşlı göründüğü anlamına geliyordu.
Örneklem çok küçük olsa da (sadece 11 hasta), araştırmacıların fare deneylerinde gözlemledikleriyle olan benzerlik umut vericiydi.
Bu nedenle araştırmacılar, bu etkinin yalnızca elde edilmesi zor biyopsi örneklerinden erişilebilen moleküler belirteçlerin ötesinde kanıtlarını aramaya karar verdiler.
Bu bilgiler, nakilden bir yıl sonra toplanan yüzlerce kalp alıcısının kalp fonksiyonu ve fiziksel performansına ilişkin ayrıntılı kayıtları içeren nakil takip bakımından elde edilen diğer verilerde mevcuttu.
Burada da örüntü devam etti.
Araştırmacılar kayıtları analiz ettiklerinde, nakledilen kalplerin yapısı ve fonksiyonunun çeşitli yönlerinin, donörlerin yaşlarından ziyade alıcıların yaşlarıyla ilişkili olduğunu bulmuşlardır.
Ancak en net etkiler egzersiz performansında ortaya çıktı; donör kalbinin yaşına bakılmaksızın fonksiyonel kapasite ve maksimum oksijen tüketimi, alıcı yaşı arttıkça azaldı.
Araştırmacılara göre bu bulgular, organ nakli için donör kalplerinin nasıl seçileceği konusunda önemli etkiler yaratabilir.
Kalp donörleri için resmi bir üst yaş sınırı olmamasına rağmen, genellikle genç kalpler tercih edilir. Araştırmacılar, 45 yaş altı donörlerin önerildiğini ve 50 yaşın üzerindeki donörlerden gelen kalpleri rutin olarak kabul eden çok az nakil programı olduğunu belirtiyorlar.
Ancak, yaşlı bir kalp genç bir vücuda nakledildikten sonra yaşlılığının bazı biyolojik özelliklerini kaybedebiliyorsa, yalnızca kronolojik yaş organın potansiyeli hakkında tüm hikayeyi anlatmayabilir.
Araştırmacılar bunun, daha yaşlı donör kalplerinin genç alıcılar için değerlendirilmesine olanak tanıyarak, çaresizce sınırlı olan organ havuzunu açabileceğini öne sürüyorlar.
Ancak hala bilinmeyen çok şey var. Özellikle, çalışma yaşlı kalplerin görünen gençleşmesinin daha iyi uzun vadeli sonuçlara dönüşüp dönüşmediğini göstermiyor. Ayrıca, insanlarda bu dönüşümün ne kadar hızlı gerçekleştiğini, ne kadar sürdüğünü veya diğer nakledilen organların benzer bir değişim geçirip geçirmediğini de henüz bilmiyoruz; bu yönde daha fazla çalışmaya ihtiyaç var.
Alıcının vücudunun nakledilen bir kalp üzerinde bu etkiyi tam olarak nasıl uyguladığı da belirsizliğini koruyor. Ancak araştırmacılar, nakledilen fare kalplerindeki gen aktivitesinde olası bir ipucu bulmuşlardır.
Mitochondriyal ve metabolik süreçlerle ilişkili değişiklikler özellikle belirgindi; bu da bu yolların bir organ ile yeni vücudu arasındaki yaşlanma özelliklerinin değişiminde rol oynayabileceğini düşündürmektedir.
Bu çalışma, ilginç bir konuya ışık tutan önemli bir adımdır, ancak atılması gereken çok daha fazla adım bulunmaktadır.
Yine de araştırmacılar, çalışmalarının nakil hastaları için daha iyi seçeneklerin yolunu açabileceği konusunda iyimserler.
Araştırmacılar, "Dikkatle kontrol edilmiş fare çalışmamız, kapsamlı bir şekilde kalite kontrolü yapılmış insan DNAm verilerimizle birleştiğinde, heterokronik sistemik ortamlara yerleştirilen dokuların yaş uyumunu destekleyen ikna edici kanıtlar sunuyor" diye yazıyorlar.
Araştırma, ön baskı sunucusu bioRxiv'de mevcuttur.
