Kaslar Nasıl Yaşlanır ve Bu Süreç Nasıl Yavaşlatılır?

 30 yaşından sonra insanlarda kas kaybı başlar. 60 ve 80 yaşın üstündeki yetişkinlerdeyse, genç döneme kıyasla daha zayıf kollar ve bacaklar görülür. 1988 yılında Tufts Üniversitesi’nde Irwin Rosenberg yaşla ilişkili kas kaybına sarkopeni adını vermiştir. Kas yaşlanması; kas kök hücresi sayısının azalması, mitokondrilerde (hücrede enerji üreten organel) işlev bozukluğu, protein kalitesi ve geri dönüşümünde düşüş ve hormonal düzensizlikler dahil birkaç faktörden etkilenir.

Kas kütlesi kaybının sonucunda; kaslarda zayıflık, sandalyeden kalkma ya da merdivenleri tırmanma gibi günlük aktivitelerde zorluk çekilir. Böylece hareketsizlik artar ve hareketsizlik de her yaşta kas kaybına neden olur. Bu nedenle ileri yaştaki insanlar; bağımsızlığını kaybetme ve erken ölüm riskine sahip oldukları kapalı bir döngüye girerler.

Egzersiz, kas kaybını ve zayıflamasını geciktirir hatta tersine çevirir. En son araştırmalar fiziksel aktivitenin mitokondri sağlığını teşvik edebildiğini, protein geri dönüşümünü arttırdığını ve kas işlevi ile ilişki sinyal moleküllerinin seviyesini arttırdığını buldu. Yaşlanma sırasında aksayan mekanizmalar çok iyi bilinirken egzersiz, kaçınılmaz olanı yavaşlatabilir.

Kas Kök Hücrelerinin Rolü

İskelet kası, kas öncü hücreleri ya da miyoblastların (kas hücreleri) füzyonuyla oluşan çok çekirdekli fiberlerden oluşur. Bu süreç, embriyonik ya da fetal gelişim sırasında ve doğumdan sonra, doku yetişkin boyutuna ulaşana kadar devam eder. Olgun fiberler artık bölünemez. Sonuç olarak; yetişkinlikte kasların gelişmesi ve onarımı sadece kas kök hücrelerinin varlığıyla mümkün olur.

1961 yılında Rockefeller Üniveristesi’nde biyofizikçi Alexander Mauro, elektron mikroskobuyla ilk defa kas kök hücrelerini görerek onlara kas fiberlerinin çevresindeki pozisyonlarından dolayı satellit hücreler adını verdi. Daha sonra araştırmacılar, sadece satellit hücrelerinin kası onarabildiğini gösterdi. Bu durum ise, ileri yaşlardaki kişilerde kas hasarının iyileşmesinin neden yavaş olduğunu ve genellikle tamamlanamadığını gösterir. Satellit hücrelerinin sayısı genç yetişkinlerde toplam kasın %8’ini oluştururken, 70 yaşındaki kişilerde oranı sadece % 0,8’dir.

Satellit hücrelerinin bölünme ve onarım yeteneğindeki düşüs de suçlanabilir ama araştırmalar bu görüşü desteklemez. 1989 yılında yapılan öncü çalışmalarda, 2 yaşındaki sıçanlardan izole edilen kasların, üç yaşındaki sıçanlara transfer edildiklerinde kasların daha hızlı onarıldıkları gözlemlendi. Daha güncel olarak, genç ve yaşlı yetişkinlerden bu hücreler izole edildi ve şaşırtıcı şekilde yaşlılardan alınan hücreler gençlerden alınanlarla aynı şekilde çoğaldı.

Yaşlı satellit hücrelerinin epigenetik işaretlerinde (DNA üzerindeki kimyasal gruplar) farklılık görüldü. Çok sayıda gen, DNA metilasyonuyla baskılanmıştı. Bu genlerden biri sprouty 1 isimli, hücrelerin sessiz faza geçmesinden sorumlu bir gendir. Azalan sprouty 1 anlatımı, satellite hücrelerinin yenilenmesini sınırlandırabilir ve insanlarda yaşlanma sırasında kaslarda gözlmelenen satellit hücre sayısındaki düşüşü kısmen açıklayabilir. Aslında sprouty 1 aktivitesinin uyarılması, yaşa bağlı satellit hücre kaybını önler ve farede yaşa bağlı kas hasarlarına karşı koyar.

Mitokondriyal Faktörler

Kas yaşlanmasının sorumlularında biri, kaslara enerji sağlayan mitokondrilerdir. Etkili bir şekilde çalışabilmek için iskelet kasları, yeterli miktarda iyi çalışan mitokondriye ihtiyaç duyar. Kasın aktivitesine ve özelliğine bağlı olarak, insan kas fiber hacminin %5-12’sini bu organeller oluşturur. Araştırmalar mitokondri morfolojisindeki, sayısındaki ve işlevindeki anormalliklerin yaşlanmayla birlikte gözlenen kas kütlesi kaybıyla yakından ilişkili olduğunu gösterir.

2013 yılında Novartis’te David Glass ve meslektaşları, sıçanlar yaşlandığında miktarı azalan mitokondriyal metabolizma yolağının bileşenlerini buldular ve bu bileşenler sarkopeni başlangıcıyla paralellik gösteriyorlardı. Bulguların birbiriyle yalnızca parallelik gösteriyor olmasına rağmen, mitokondriyal gen aktivitesinin düşüşü ve sarkopeni başlangıcı arasındaki yakın ilişki, mitokondrilerdeki işlev bozukluğunun sarkopeniyi başlattığına kanıt olabilir. Mitokondriyal bölünme ve ayrılmayı düzenleyen proteinlerin üretilmesinin ve gen aktivitesinin ileri yaşlarda durması, kas yaşlanması sırasında mitokondri süreçlerinin aksadığını gösterir.

Kas kök hücrelerinin azalmasıyla birlikte düşük mitokondri kalitesinin altında yatan mekanizma, gen aktivitesinin düzenlenmesi olabilir. 2016 yılında, Nestle Sağlık Enstitüsü ve Manchester Metropolitan Üniversitesi’ndeki araştırmacılar sıçan ve insan kasını inceledi. Her iki türde de sarkopeni durumunda, mitokondriyal süreçlerle ilgili gen aktivitesinde düzensizlik ve hücreler arası ortamda protein birikimi görüldü.

Protein Kalite Kontrolü

Çok fazla miktarda protein tüketseler bile yaşlı insanlar, kas kütlelerini koruyamazlar. Çünkü ileri yaşlarda vücutta proteinler yıkılırken, yeni proteinler yeterince hızlı şekilde kasa dönüştürülemezler. Üstelik yaşlı insanların kasları düşük seviyede otofajiye (hücre ölümü) girer. Otofaji sürecinde; hasarlı hücreler, proteinler ve organeller yıkılarak yeniden kullanılır. Bunun sonucunda protein üretimi ve yıkımı arasındaki dengesizliğin kas yaşlanmasıyla ilişkili olması olasıdır.

Otofajinin, yaşlanma sırasında kas kaybı ve kas zayıflığına neden olabilmesinin başka yolları da vardır. Kas gücünü korumak için kasların, zamanla hücreler arası ortamda biriken atıklardan kurtulması gerekir. Bu atıklar; mitokondri ve endoplazmik retikulum gibi eski organeller, hasarlı protein topakları ve serbest radikallerdir. Mitokondrilerin geri dönüşümüyle, kas fiberlerinin enerji üretimi artar ve kas işlevini korur. Eğer kas fiberleri bu tehlikeli atıkları temizlemekte başarısız olursa, fiberler daha küçük ve zayıf hale gelirler. Padova Üniversitesi’nde yapılan bir çalışmada iskelet kaslarında otofajiyi kontrol eden öenmli genlerden biri inaktif olduğunda, farede kas kaybı arttı.

Kandaki Sinyaller

2005 yılında Stanford Üniversitesi’ndeki araştırma grubu, genç ve yaşlı fareler arasında kan nakli yaptı. Bunun sonucunda, genç farelerin kanındaki faktörlerin yaşlı farelerde kas onarımını teşvik ettiği görüldü. Günümüzde kandaki hormonların ve büyüme faktörlerinin yaşla birlikte düşerek kas yaşlanmasını etkilediği biliniyor. Aslında hormon takviyesi terapisi, protein sentezlenmesini teşvik ederek kas yaşlanmasını geriye çevirebiliyor.

Kasın kendisi de hormon sentezleyen bir organdır. Kaslar tarafından üretilen proteinler de kan dolaşımına katılır. Danimarkalı bir araştırmacı olan Bente Pedersen bu proteinler için ilk defa miyokin terimini kullandı. Salgılanan miyokinler bölgesel olarak kas hücreleri ya da fibroblastlar ve inflamatuvar hücreler üzerinde kas onarımını sağlamak için etki eder. Beyin gibi uzak mesafedeki organlar üzerinde de etkili olabilir.

Yaklaşık olarak 965 farklı miyokinin tespit edilmesine rağmen, araştırmacılar bu proteinlerin kas yaşlanmasındaki rolünü son yıllarda keşfetmeye başladılar. İlk tanımlanan miyokin interlökin-6 (IL-6), inflamatuvar sitokinlerin seviyesini düşürerek kas onarımına katkıda bulunur. Yüksek seviyede IL-6’ya sahip yaşlılar sarkopeniye eğilimlidirler. Başka bir miyokin olan insülin benzeri büyüme faktörü 1(IGF-1) egzersizden sonra kas fiberlerinin şişmesini tetikleyebilir. IGF-1 seviyesi yaşla birlikte düşer ve normalden fazla IGF-1 salgılayan fareler sarkopeniya daha dirençlidirler.

Kas Yaşlanmasıyla Savaşmak İçin Egzersiz

Kas kaybının nedenlerinin çok sayıda ve karmaşık olmasına rağmen, çok sayıda bilimsel kanıt egzersizin yaşla birlikte meydana gelen değişiklikleri önlediğini ya da tersine çevirdiğini gösteriyor. İngiltere’de yapılan bir çalışmada, 125 kadın ve erkek amatör bisikletçinin kasları incelendiğinde, düzenli egzersizin yaşı daha ileri olanlarda bile kas kütlesinde ya da gücünde kayıp gözlemlenmedi. Daha da ilginç şekilde, bağışıklık sistemi de çok fazla yaşlanmadı.

Egzersiz, kas sağlığını çeşitli mekanizmalarla etkiler. Örneğin; satellit hücre sayısı egzersizle artabilir ve bu nedenle aktif olan yaşlılarda, hareketlilere göre daha fazla satellit hücresi bulunur. Bu da kalça ve diz ameliyatından önce egzersizin neden iyileşmeyi hızlandırdığının nedenidir.
Fiziksel aktivite kasın mitokondrisini de etkiler. Egzersiz, mitokondri sağlığını iyileştirirken, egzersiz eksikliği iskelet kasındaki mitokondri işlevi ve sayısını azaltır. Ayrıca egzersiz, yaşla birlikte azalan miyokinlerin seviyesini de arttırır. Örneğin; düzenli bir aktivite programı uygulayan yaşlılarda, artan fiziksel performans ve miyokin seviyesi görüldü.

Kas yaşlanması ile ilgili moleküler ve hücresel yolakların daha ayrıntılı şekilde anlaşılması, protein sentezini ve kas kütlesini arttırmak için daha etkili yöntemlerin geliştirilmesine yardım edecektir. Şu an için, iyi beslenme ve egzersiz, kas kütlesi kaybı ve yaşlanmayla savaşmada en etkili yoldur. Kas yaşlanmasının ardındaki nedenleri araştırmaya ek olarak, gelecekteki araştırmalar kas kaybını önlemek için en uygun egzersiz ve beslenme planı üzerine olmalıdır. Bu şekilde bir yaşam tarzı, insanların yaşamlarının sonuna daha sağlıklı koşullarda varmalarını sağlayacaktır.

Kaynakça:
https://www.the-scientist.com/features/how-muscles-age–and-how-exercise-can-slow-it-64708

Yazar: Ayça Olcay

Yorum Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This div height required for enabling the sticky sidebar
Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views :