Yaşanan Zamanın Enerji Temelli Biyolojik Bir Tanımı Mümkün mü?
Değerli okuyucularım,
Bazı sorular vardır; cevabını bulamadığınız için değil, zihniniz onları bırakmadığı için tekrar tekrar düşünürüz. Bu yazı da kendi kendime bir gece uyumaya çabalarken böyle bir sorunun düşüncemi meşgul etmesinden ortaya çıktı. Haftalar boyunca aynı düşünceyi farklı açılardan düşünmeye başladım. Kafamdaki her yeni cevap, beraberinde yeni bir soru getirdi.
Soru şöyle başladı. Zaman gerçekten bütün canlılar için aynı şekilde mi yaşanıyor?
Bu sorudan hareketle zihnimde bir düşünce şekillendi. Acaba canlılar için gerçekten önemli olan, saatin gösterdiği kronolojik zaman değil de, yaşam boyunca gerçekleştirdikleri enerji dönüşümü olabilir mi? Eğer yaşamın temelinde enerji dönüşümü yer alıyorsa, her canlının yaşadığı biyolojik zaman da kendi metabolik ritmine göre ilerliyor olabilir mi?
Bu yazı bir hipotez bu yüzden kesin cevaplar vermem mümkün değil. Amacım, zaman kavramını canlı yaşamı açısından farklı bir bakış açısıyla yeniden düşünmeye davet etmektir. Belki de doğru sorular, yeni bilimsel düşüncelerin en güçlü başlangıç noktasıdır.
Saatin Gösterdiği Zaman mı, Canlının Yaşadığı Zaman mı?
Duvarımızda asılı duran saat, bulunduğumuz odada geçen zamanı ölçer. Takvimler doğduğumuz günü kaydeder, saatler geçen saniyeleri sayar ve ömrümüz fiziksel zaman kavramı üzerinden kronolojik zaman olarak hesaplanır. Bugün kullandığımız biyolojik, tıbbi ve toplumsal sistemlerin tamamı bu ortak zaman eksenini temel alır. Oysa canlıların yaşamına dikkatle bakıldığında, aynı kronolojik süre içinde her canlının aynı miktarda yaşam süresi yaşamadığı ortadadır.
Bir sinek kuşu ile Galapagos kaplumbağası aynı gezegende yaşar. Aynı Güneş'in doğuşunu ve batışını görürler. Aynı fiziksel zamanın içindedirler. Peki bu iki canlı, aynı gün içinde aynı hücrede ve aynı miktarda biyolojik olay gerçekleştirir mi? Sinek kuşunun kalbi dakikada yüzlerce hatta binden fazla kez atabilirken, büyük bir kaplumbağanın kalbi çok daha yavaş çalışır. Solunum sıklıkları, hücresel enerji üretimleri, kas aktiviteleri, sinir sistemi hızları ve metabolik döngüleri birbirinden tamamen farklıdır. Buna rağmen ikisi için de fiziksel zamanda "bir gün" aynı anlamı taşır? Ya ikisinin organizmanın yaşadığı zaman aynı anlamı taşır mı?
Benzer soru insan için de sorulabilir. Yoğun bakımda kontrollü hipotermi uygulanan bir hastada metabolizma belirgin biçimde yavaşlar. Oksijen tüketimi azalır, ATP dönüşümü düşer, birçok hücresel süreç normalden daha düşük hızda ilerler. Kriptobiyoz durumuna giren Tardigradlar yıllarca metabolik olarak neredeyse tamamen sessiz kalabilir. Bitki tohumları onlarca yıl uygun koşulları bekleyebilir. Dondurularak saklanan embriyolar yıllar sonra gelişimlerine kaldıkları yerden devam edebilir. Bu örneklerin ortak özelliği, kronolojik zamanın ilerlemesine rağmen biyolojik süreçlerin aynı hızda ilerlememesidir.
Bugünkü biyoloji bu gözlemleri açıklayabilmektedir. Ancak bu açıklama çoğunlukla metabolizma, yaşlanma veya fizyolojik aktivite başlıkları altında yapılmaktadır. Burada ise farklı bir soru sormak istiyoruz: Acaba sorun metabolizma da değil de, doğrudan zamanın canlı tarafından yaşanma biçimi olabilir mi? Burada fiziksel zamanın varlığı sorgulamaya çalışmıyoruz. Atom saatlerinin ölçtüğü zaman, gezegenlerin hareketi veya genel görelilik kuramının tanımladığı zaman ekseni tartışma konusu değildir. Tartışılan konu, canlıların yaşamını belirleyen zamanın gerçekten yalnızca duvardaki saatin gösterdiği süre olup olmadığıdır. Belki de canlı için asıl önemli olan kronolojik zaman değildir. Belki de canlı, saatin gösterdiği zamanı değil, kendi organizmasının yaşayabildiği zamanı yaşıyordur.
Eğer bu doğruysa, aynı bir saat içerisinde farklı canlılar aynı miktarda yaşam yaşamıyor olabilir. Bir insan, bir karınca, bir sinek kuşu veya bir bakteri aynı kronolojik saat içinde bulunurken, organizmalarında gerçekleşen biyolojik olayların miktarı birbirinden tamamen farklıdır. Belki de bu nedenle yaşamı yalnızca doğum ile ölüm arasında geçen takvim yıllarıyla tanımlamak eksik kalmaktadır.
Tabiki sorguladığımız ve ulaşmaya çabaladığımız bu düşünce henüz bir hipotez aşamasındadır. Ancak bilim tarihi çoğunlukla yeni cevaplarla değil, eski kavramlara yöneltilen farklı sorularla ilerlemiştir. Belki de "Canlı gerçekten hangi zamanı yaşıyor?" sorusu da bunlardan biridir.
Yaşamın Temel Ölçüsü Zaman mı, Enerji mi?
Yeryüzündeki bütün canlılar ortak bir enerji kaynağına bağlıdır. Bu enerjinin büyük bölümü Güneş'ten gelir. Bitkiler güneş ışığını fotosentez yoluyla kimyasal enerjiye dönüştürür. Hayvanlar ise bu enerjiyi besinler aracılığıyla alır. Hücreler glukozu, yağ asitlerini ve diğer besin öğelerini oksijen kullanarak parçalar; bu süreçte ATP üretilir, ısı açığa çıkar ve yaşamı sürdüren biyokimyasal reaksiyonlar devam eder. “Canlı yaşamı, özünde sürekli devam eden bir enerji dönüşümüdür.” Kalbin her atımı, kasın her kasılması, sinir hücresinin her uyarısı, DNA'nın her onarımı ve proteinlerin her sentezi ATP tüketir. ATP yalnızca bir enerji molekülü değildir; hücrenin çalışmasını sağlayan ortak enerji birimidir. Yaşam devam ettiği sürece ATP sürekli üretilir ve sürekli tüketilir. Yaşam durduğu anda ise bu döngü de sona erer.
Bugün yaşlanmayı açıklayan birçok teori bulunmaktadır. Oksidatif stres, mitokondriyal disfonksiyon, telomer kısalması, epigenetik değişiklikler, protein homeostazının bozulması ve kronik inflamasyon bunların en önemlileri arasında yer alır. İlk bakışta birbirinden bağımsız görünen bu mekanizmaların ortak bir özelliği vardır: Tamamı enerji dönüşümü sırasında ortaya çıkan biyolojik süreçlerle ilişkilidir. Yaşam sürdükçe enerji dönüşür; enerji dönüştükçe moleküler değişimler birikir; bu değişimler belirli bir eşiğe ulaştığında yaşlanma ve sonunda ölüm ortaya çıkar.
Tam burada farklı bir soru ortaya çıkar. Acaba yaşlanmaya neden olan şey geçen takvim yılları mıdır, yoksa geçen yıllar boyunca gerçekleşen enerji dönüşümü müdür? Bir yıl boyunca metabolizması belirgin şekilde baskılanmış bir organizma ile aynı yıl boyunca yüksek metabolik hızda yaşayan başka bir organizma gerçekten aynı miktarda yaşamış sayılabilir mi? Takvim açısından cevap evettir. Ancak biyolojik açıdan aynı cevabı vermek güçtür.
Bu noktada önerdiğmiz hipotez şudur: Canlılar kronolojik zamanı tüketmez. Canlılar enerjiyi dönüştürür. Bizim "yaşanan zaman" olarak adlandırdığımız olgu ise bu enerji dönüşümünün biyolojik karşılığı olabilir.
Eğer bu yaklaşım doğruysa, biyolojik zaman doğrudan takvimle ölçülen bir değişken değildir. Biyolojik zaman, organizmanın yaşamı boyunca gerçekleştirdiği enerji dönüşümünün ilerleme derecesidir. Böyle bir bakış açısında bir saat, yalnızca Dünya'nın dönüşünü gösterir; ancak canlı tarafından gerçekten ne kadar yaşam tüketildiğini göstermez. Hipotezimiz kronolojik zamanı red etmemektedir. Kronolojik zaman bütün canlılar için ortaktır. Ancak hipotezimiz canlıların bu ortak zaman ekseni içinde aynı hızda yaşamadığını öne sürmektedir. Her organizma, sahip olduğu metabolik özellikler, enerji dönüşüm hızı, onarım kapasitesi ve fizyolojik rezervi doğrultusunda kendine özgü bir biyolojik zaman içinde ilerler.
Belki de bu nedenle "80 yıl yaşadı" ifadesi biyolojik açıdan eksik bir tanımdır. Aynı kronolojik ömre sahip iki birey, aynı miktarda yaşam yaşamış olmayabilir. Birinin organizması çok daha fazla enerji dönüştürmüş, çok daha fazla biyolojik süreç tamamlamış ve kendi iç zamanında daha ileri bir noktaya ulaşmış olabilir. Eğer yaşanan zaman gerçekten enerji dönüşümünün biyolojik karşılığıysa, yaşlanmayı açıklayan temel değişkeni yeniden düşünmek gerekebilir. Belki de organizmaları birbirinden ayıran esas unsur, kaç yıl yaşadıkları değil; yaşamları boyunca ne kadar biyolojik zaman tükettikleridir.
Biyolojik Zaman Yeniden Tanımlanabilir mi?
Tekrarlamak gerekirse yazımızda ileri sürdüğümüz düşünce, kronolojik zamanın yanlış olduğu değildir. Fiziksel zaman, evrenin ortak referans sistemidir ve bütün canlılar aynı kronolojik zaman içinde yaşar. Ancak canlı yaşamını açıklamak için tek başına bu zamanın yeterli olup olmadığı yeniden sorgulanmalıdır.
Bugün bir insanın yaşı doğduğu günden itibaren geçen yıllarla hesaplanmaktadır. Oysa tıp pratiği bize bunun her zaman biyolojik gerçeği yansıtmadığını göstermektedir. Aynı kronolojik yaşta iki birey arasında organ fonksiyonları, kardiyovasküler rezerv, bilişsel performans, hücresel yaşlanma ve yaşam beklentisi bakımından büyük farklılıklar görülebilmektedir. Bu nedenle son yıllarda "biyolojik yaş" kavramı giderek daha fazla önem kazanmıştır. Ancak mevcut biyolojik yaş yaklaşımlarının büyük bölümü, belirli biyobelirteçleri veya epigenetik değişimleri ölçmektedir. Burada önerdiğmiz bakış açısı ise farklı bir soru sormaktır. Acaba canlı için gerçek zaman, organizmanın yaşamı boyunca gerçekleştirdiği enerji dönüşümünün ilerleyişi olabilir mi?
Eğer bu soru doğruysa, biyolojik zaman yalnızca felsefi bir kavram olmaktan çıkar. Ölçülebilir bir fizyolojik değişkene dönüşebilir. Bir organizmanın metabolik enerji dönüşümü, oksijen tüketimi, enerji kullanım verimliliği, hücresel onarım kapasitesi ve fizyolojik rezervi birlikte değerlendirilerek organizmaya özgü bir biyolojik zaman tanımlanabilir. Böyle bir yaklaşım, kronolojik yaşın ötesinde yeni bir değerlendirme sistemi geliştirilmesine olanak sağlayabilir.
Hipotezimizin en önemli sonucu, yaşlanmanın zamana bağlı pasif bir süreç değil; enerji dönüşümüne bağlı dinamik bir süreç olarak ele alınmasıdır. Eğer biyolojik zaman gerçekten enerji dönüşümünün ilerleyişini temsil ediyorsa, o zaman yaşlanmanın hızı da değiştirilebilir bir biyolojik özellik olabilir. Metabolik hastalıkların tedavisi, kalori kısıtlaması, düzenli fiziksel aktivite, uyku düzeni, hipotermi uygulamaları veya gelecekte geliştirilecek yeni metabolik tedaviler yalnızca hastalık riskini değil, bireyin biyolojik zamanının ilerleme hızını da değiştirebilir.
Bu düşüncenin doğal sonucu, gelecekte kronolojik yaşın yanında ikinci bir zaman ölçüsünün kullanılabileceği ihtimalidir. Belki de bir gün klinik değerlendirmelerde yalnızca "kaç yaşındasınız?" sorusu sorulmayacaktır. Bunun yerine "biyolojik zamanınız ne kadar ilerledi?" sorusu da aynı derecede önemli olacaktır. Böyle bir yaklaşım, yaşlanmayı anlamada ve kişiselleştirilmiş tıpta yeni bir bakış açısı sağlayabilir.
Yazımızın amacı kesin bir teori ortaya koymak değildir. Amaç, canlı yaşamının temel değişkenlerinden biri olan zaman kavramını farklı bir bakış açısıyla yeniden düşünmeye davet etmektir. Eğer canlıların gerçekten yaşadığı zaman, organizmalarında gerçekleşen enerji dönüşümünün biyolojik karşılığıysa, yaşamı yalnızca takvim yapraklarıyla ölçmek eksik olabilir.
Bilim çoğu zaman doğru soru ve sorgulamalar ile ilerlemiştir. Belki de burada sorulması ve sorgulanması gereken soru şudur: Canlı gerçekten yılları mı yaşar; yoksa yaşamı boyunca dönüştürdüğü enerjiyi mi?
Bu sorunun cevabı bugün bilmiyoruz. Matematiksel olarak ispatlamamız gerekir. Eğer gelecekte biyolojik zamanın enerji temelli bir tanımı geliştirilebilirse, yaşlanma, yaşam süresi ve sağlık kavramları bugünkünden farklı bir çerçevede yeniden yorumlanabilecektir. Belki de o gün, duvardaki saatin gösterdiği zaman ile canlının gerçekten yaşadığı zamanın aynı şey olmadığını daha iyi anlayacağız.
