YUNAN MİTOLOJİSİNDEN MOLEKÜLER BİYOLOJİYE
Klotho Geni Ve Yaşlanma
Yaşlanma; zamanla canlının, çevre ile olan ilişkilerinde dengenin çevrede ağırlıklı olduğu bir süreçtir. Bu sürecin işleyiş hızı canlının kalıtsal özelliklerine bağlı olarak ve çevre ile olan iletişimi sonucunda değişir. Bundandır ki, yaşlanma olayı ortalama belirli bir zaman aralığında süre gelse de; temel etmen çevre ve kalıtım şartlarına bağlı olarak bazı bireyler daha hızlı, bazıları ise daha geç yaşlanmaktadır. İnsanlar da yaşlanma dönemini etkileyen çevresel etmenlerin en önemlileri; içki ve sigara bağımlılığı, beslenme alışkanlığı ve kalitesi, yaşanılan ortamın kalitesi, duygusal stres olduğu söylenebilir. Genetik etmenler ise olabildiğince karmaşıktır. Farklı metabolik yollar ve ilgili gen grupları bu süreci olumlu ya da olumsuz yönde etkilemektedir. İnsan ömrünü yaklaşık %25 oranında etkileyebilen de genetik faktörlerdir. Bu da bireyin yaklaşık 60 yıl olan yaşam sürecinin 75 yıla çıkması anlamına gelmektedir. Kuro-o ve arkadaşları; ilk olarak 1997 yılında farelerde tanımlanmış olan Klotho geninin, yaşlanma sürecinde rol oynayan genlerden bir tanesi olduğunu keşfetmişlerdir. Yunan mitolojisinde yer alan üç kader tanrıçasından biri olan ve hayat ipliğini eğiren Klotho’dan ilham alarak “kl geni” olarak adlandırmışlardır. Yunan mitolojisine göre; kişi doğar doğmaz kader onun ömür ipliğini bükmeye başlar, günün birinde ise keser ve o anda da kişi ölür. Zeus ile Themis’in kızları olan kader tanrıçaları Moira’lar ya da Mire’ler olarak isimlendirilir (Şekil 1). Üç kız kardeş olan kader tanrıçaları Lachesis, Clotho, Atropos olarak bilinmektedir. “Yaşam ipliğini örmek” anlamına gelen Klotho kelimesi ve ikincisi “yazgı” anlamına gelen, kişinin yaşam süresini ve geçmişte yaptıklarını tayin etmektedir. Üçüncüsü “geri adım atmaz”, “bildiğinden şaşmaz”, “bükülmez” anlamlarına gelen “Atropos” ise ölümü temsil etmektedir.
Moleküler düzeyde yapılan çalışmalar sonucunda, 5. kromozom üzerinde belirlenmiş olan kl geninin işlevini gerçekleştirmemesi sonucunda fareler üzerinde kısırlık, arteriyoskleroz, deri atrofisi, osteoporoz ve amfizem gibi yaşlanma sürecindeki hastalıkları fenotipinde gösterdiği belirtilmiştir. 2018’de Naichun Ji ve arkadaşlarının yaptığı çalışmada fareleri motorlu bir koşu bandında tabi tutarak; aerobik egzersizin Klotho gen ifadesini etkileyip etkilemediğini, reaktif oksijen türlerini (ROS) düşürüp ömrünü uzatıp uzatmayacağını belirlemeyi amaçlamışlar. Sonuçlar aerobik egzersizin sıçan sağ kalımını anlamlı derecede iyileştirdiğini göstermiştir.
Sıçan beyni ve böbrek dokularındaki ROS düzeyleri, aerobik egzersiz gruplarında kontrol grubuna göre azaldığı gözlemlenmiş ve Klotho mRNA ve protein ekspresyon düzeyleri, aerobik egzersiz sonrasında kontrollere kıyasla anlamlı derecede arttığı bildirilmiştir. Bu sonuçlar, aerobik egzersiz ile uyarılmış Klotho gen regülasyonunun, beyindeki ve böbrekteki fazla ROS üretimini azaltarak ömrünü uzattığını göstermektedir.
Yaşlanma belirtileri fenotip üzerinde kendini göstermeye başladığında bilinmelidir ki Kl protein seviyesi azalmıştır. Bunun tam tersi durumda kl geninin fazla ifade edilmiş olmasıyla yaşam süresi belirli düzeyde artmaktadır. Kl geni böbrek; beyin koroid pleksus epitel hücreleri gibi az sayıda dokularda ifade olmasına karşın kl geni hasarı bütün doku ve organlarda, birden fazla yaşlılık belirtilerinin fenotipte ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Kaynaklar: 1. Elif Çağlayan , Kadir Turan. Klotho Geni, Yaşlanma ve DNA Metilasyonu. MÜSBED 2014;4(3):182-192 2. Herskind AM, McGue M, Holm NV, Sorensen TI, Harvald B, Vaupel J W. The heritability of human longevity: a population-based study of 2872 Danish twin pairs born 1870-1900. Hum Genet. 1996;97:319- 323. 3. Ji N, Luan J, Hu F, Zhao Y, Lv B, Wang W, Xia M, Zhao X, Lao K. Aerobic exercise-stimulated Klotho upregulation extends life span by attenuating the excess production of reactive oxygen species in the brain and kidney. 2018 Oct;16(4):3511-3517. 4. Kuro-o M, Matsumura Y, Aizawa H, Kawaguchi H, Suga T, Utsugi T, Ohyama Y, Kurabayashi M, Kaname T, Kume E, Iwasaki H, Iida A, Shiraki-Iida T, Nishikawa S, Nagai R, Nabeshima YI. Mutation of the mouse klotho gene leads to a syndrome resembling ageing. Nature. 1997;390:45-51.