Sağlık söz konusu olduğunda, her sıcaklığın aynı sonucu vermediği açık.
Bilimsel kanıtlar, soğuk havanın uzun ömür üzerinde gizemli bir şekilde faydalı olduğunu ve metabolizmayı hızlandırarak hücresel düzeyde olumlu etkiler sağladığını gösteriyor. Öte yandan, aşırı sıcakların insan vücudu üzerinde pek de olumlu etkileri olmadığı görülüyor.
Peki, soğuk havanın bu kadar faydalı olmasının ardındaki neden ne olabilir?
Nature dergisinde yayımlanan yeni bir araştırmada, bilim insanları bu etkinin temelinde yatan, dihidrobiyopterin (BH2) adı verilen metabolik bir madde tarafından yönlendirilen bir mekanizmayı ortaya çıkardı.
“Hafif soğuk hava koşullarının, kas dokusu tarafından üretilen, depolanan ve ardından salgılanan özel bir metabolit olan BH2'nin önemli ölçüde üretimini tetiklediğini göstermekten heyecan duyuyoruz,” diyor Almanya'daki Köln Üniversitesi'nden moleküler biyolog David Vilchez. “BH2 daha sonra vücudun diğer bölgelerine giderek protein dengesini korumaya ve yaşlanma sürecinde doku sağlığına katkıda bulunuyor.”
Bilim insanları, yüz yılı aşkın süredir solucanlar, sinekler, balıklar ve kemirgenler gibi hayvanlarda soğuk havanın ömrü uzattığını biliyordu. Ancak soğukluğun bunu tam olarak nasıl başardığı konusunda net değildiler. Başlangıçta bunun pasif termodinamik etkilerin bir sonucu olabileceği düşünülüyordu. Ancak son zamanlarda yapılan araştırmalar, soğuğun tetiklediği uzun ömürlülüğün vücut içinde aktif olarak düzenlenen bir süreç olduğunu ve organizmaların hayatta kalmasına yardımcı olan belirli biyolojik yolları aktive ettiğini öne sürüyor.
Birkaç yıl önce Vilchez ve çalışma arkadaşları, soğuk havanın Caenorhabditis elegans adlı solucanlarda zararlı protein kümelerinin temizlenmesine yol açtığını ve protein atıklarını parçalayan proteazom adı verilen hücresel yapıları aktive ettiğini keşfetmişti.
Bu yeni çalışmada araştırmacılar, bu tür tepkilerin arkasındaki sistemik sinyalleri incelediler ve metabolik süreçler tarafından üretilen küçük moleküller olan metabolitlerin bu işleyişte rol oynayabileceği hipotezini ortaya attılar.
C. elegans üzerinde yapılan deneylerde, araştırmacılar orta derecede soğuk hava koşullarına (solucanlarda yaşam süresini uzatan 15°C) maruz kalmanın, büyük ölçüde solucanların kaslarında CAT–4 adı verilen bir enzimin üretimini artırdığını buldular. Bu enzim de BH2 metabolitinin üretimini tetikliyor.
Üretildikten sonra BH2, diğer dokulara taşınıyor ve burada tetrahidrobiyopterin (BH4) adı verilen biyoaktif bir moleküle dönüştürülüyor. BH4, PAH–1 adı verilen bir enzimin tirozin amino asidini üretmesini sağlıyor.
Ekip, bu yolu bozmanın, soğuğa maruz kalan solucanlarda görülen yaşam süresi faydalarını azalttığını tespit etti. Bu da düşük sıcaklıkların uzun ömür etkilerinin basitçe metabolizmanın yavaşlamasının pasif bir sonucu olmadığını, aksine kas hücreleriyle başlayan aktif olarak düzenlenen bir biyolojik süreç tarafından yönlendirildiğini gösteriyor.
Ayrı deneylerde araştırmacılar, belirledikleri bu yolun aynı zamanda sağlıklı protein homeostazını (proteostaz) da iyileştirdiğini ve Huntington hastalığına yakalanmış solucan modelinde zararlı proteinlerin birikmesini baskıladığını ortaya koydu.
Vilchez, “Bu bulgular, yalnızca kas gibi tek bir dokuyu hedeflemenin tüm organizma düzeyinde koruma sağlayabileceğini düşündürüyor. Bu da yeni terapötik yaklaşımlar için kapılar aralıyor.” diyor.
Belki de en heyecan verici gelişme, araştırmacıların bu yolun çalışması için soğuk hava koşullarının gerekli olmadığına dair kanıtlar bulması. Solucanların kaslarında CAT–4 seviyelerini genetik olarak artırarak, ekip normal veya daha sıcak hava koşullarında bile yaşam sürelerini uzatabildi. Bu da vücut sıcaklığını düşürmeden soğuğun faydalarının bir kısmını taklit etmenin mümkün olabileceğini gösteriyor.
Vilchez, “Sadece BH2 ve tirozin takviyesinin, standart ve daha sıcak hava koşullarında bile yaşam süresini anlamlı ölçüde uzattığını bulmak bizi gerçekten şaşırttı. Vücut sıcaklığında değişiklik gerektirmeden soğuğun faydalı etkilerini taklit eden tedaviler aramak için daha fazla deney yapıyoruz.” diyor.
Ayrı deneylerde, Huntington hastalığı ve amiyotrofik lateral skleroz (ALS) ile ilişkili proteinleri geliştirmek üzere tasarlanmış insan hücreleri üzerinde yapılan çalışmalarda, hücreleri BH2 ile takviye etmenin anormal proteinlerin birikmesini azalttığı görüldü. Ek olarak, başka bir deney BH2 ve tirozin takviyesinin ALS ile ilişkili bir mutasyon taşıyan insan motor nöronlarında programlanmış hücre ölümünün belirtilerini azalttığını gösterdi. Bu da bu yolun nörodejenerasyona karşı korunmaya yardımcı olabileceğini düşündürüyor.
Bu sonuçların şu ana kadar yalnızca solucanlar ve insan hücreleriyle yapılan deneylerde gösterildiğini ve bu etkilerin canlı insan hastalarına güvenli bir şekilde aktarılmasının düşünülmesinden önce çok daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulduğunu vurgulamak gerekir.
Ancak bu bulgular, soğuğun yaşam süresi etkilerini nasıl sağladığını anlamaya yaklaştığımızı gösteriyor ve belki de bir gün bunu başarabileceğiz.
Bu bulgular Nature dergisinde yayımlandı.
Kaynakça: sciencealert.com
