Toksik çevre ve hava kirliliği

• Toksik Çevre ve Kirlilik Çevresel toksinlerin yaşlanmaya etkileri Doç. Dr. Emel BULCUN

Bölüm özeti: Dünya nüfusu hızla yaşlanmakta ve yaşla birlikte doku ve organ işlevlerinde azalma ile kronik hastalık riski artmaktadır. Biyolojik yaş, kronolojik yaştan bağımsız olarak bireylerin sağlık durumunu yansıtır ve hücresel yaşlanma telomer kısalması, DNA hasar ı, mitokondriyal disfonksiyon ve oksidatif stresle karakterizedir. Telomerler kromozomları korurken, telomeraz kısalmayı yavaşlatır; çevresel faktörler, yaşam tarzı ve genetik bu süreci etkiler. Çevresel toksinler ve hava kirliliği, oksidatif stres ve inflamasyonu artırarak hücresel yaşlanmayı hızlandırır ve kalp -damar, solunum ve diğer sistemlerde hasara yol açar. Doğum öncesi maruziyetler, çocukluk ve yetişkinlikte uzun vadeli sağlık etkilerine sahiptir. Partikül maddeler (PM), ftalatlar, BPA, ağır metaller, PFAS, pestisitler, radon ve benzen gibi kimyasallar, solunum, deri teması veya besin yoluyla vücuda girerek oksidatif stres, inflamasyon, DNA hasarı ve epigenetik değişiklikler yoluyla erken yaşlanmayı tetikler.

Özellikle PM 2.5 ve ultra ince partiküller akciğer, kardiyovasküler sistem ve cilt sağlığını olumsuz etkiler; endokrin bozucular üreme ve metabolik fonksiyonları bozabilir. Yaşlanma, genetik ve çevresel etkileşimlerle belirlenir; genom ile çevre arasındaki uyumsuzluk, erken yaşlanmayı ve hastalık riskini artırabilir. Sosyal ve kişisel çevre koşullarının iyileştirilmesi, olumsuz maruziyetlerin azaltılması ve sağlıklı yaşam tarzı biyolojik yaşlanmayı yavaşlatmada kritik öneme sahiptir.

Çevre ve Yaşlanma Dünyanın yaşlanan nüfusundaki benzeri görülmemiş artış, önümüzdeki birkaç on yılda küresel olarak artmaya devam edecek ve 2050 yılına kadar 60 yaş ve üzeri insanların sayısı %21'e ulaşacaktır. Bu, Afrika'da %9,3'ten Japonya'da %36,5'e ve 2050'de ABD'de %2 1,4'e kadar değişecektir. Ergenlik dönemindeki büyüme ve gelişmenin tamamlanmasının ardından, doku ve organ işlevlerinde kademeli bir azalma başlar. Bu fizyolojik gerileme ile birlikte, yaşla ilişkili hastalık riskleri artar ve ölüm oranları da yaş ilerledikçe belirgin şekilde yüks elir. Nitekim, ergenlik sonrasında ölüm oranlarının yaklaşık her 7 –8 yılda bir iki katına çıktığı gözlemlenmiştir. Kardiyovasküler hastalık, kanser, diyabet ve Alzheimer hastalığı gibi önemli kronik rahatsızlıkların yaygınlığı, bireyler yaşlandıkça önemli ölçüde artar. Bu, öncelikle ilerleyici kademeli bir birikimden kaynaklanır. Çevresel faktörler, hücrelerin ve dokuların biyolojik yaşlanmasına ve yaşa bağlı hastalık risklerine ve ölüm oranına katkıda bulunur. Telomer uzunluğu (TL) kısalması, hücresel ve organizma yaşlanmasının yerleşik bir özelliğidir ve yaşa bağlı hastalıklarla ve ölüm oranıyla ilişkilendirilmiştir. Telomerler, tekrarlanan nükleotidlerin tandem dizilerine sahip DNA-protein yapılarıdır. Telomerler, kromozomları bozulmaya karşı koruyarak genom stabilitesini sağlar ve genetik bilgi kaybını ve özellikle hücre bölünmesi sırasında anormal rekombinasyonu önler. Telomer kısalmasını önleyen bir ribonükleoprotein olan telomeraz enzimi, iki temel çekirdek alt birimden oluşur: telomeraz RNA (TER) ve telomeraz ters transkriptaz proteini (TERT). TL kısalması erken çocukluk döneminde (0 -5 yaş) devam eder ancak daha sonra çocuklukta (>5 yaş) yavaşlar. Bu dinamikler, dış faktörlerin TL'yi güç lü bir şekilde etkilediği zaman pencerelerini belirlemeye yardımcı olabilir. TL, genetik, yaşam tarzı ve çevresel faktörler nedeniyle aynı yaştaki bireyler arasında oldukça değişkendir. Yetişkin popülasyonlara ilişkin yapılan çalışmalar, telomerlerin her yıl ortalama 32,2-45,5 baz çifti kaybettiğini tahmin etmektedir. Yüksek guanin nükleotid içerikleri nedeniyle, telomer dizileri çevresel kirleticiler tarafından yaygın olarak aktive edilen iki ana yol olan oksidatif strese ve inflamasyona

duyarlıdır. Buna karşılık, TL kısalması, hücresel yaşlanmaya veya apoptoza, kromozomal füzyona, genom instabilitesine, gen ifadesi değişikliklerine ve hücresel metabolik aktivitenin azalmasına yol açan DNA hasarı tepkilerine yatkınlığı artırır. Doğum öncesi yaşamdaki çevresel maruziyetler, erken doğum, düşük doğum ağırlığı, düşük doğum uzunluğu ve fetal ölüm dahil olmak üzere olumsuz perinatal sağlık sonuçlarıyla ilişkilidir. Maruziyetler ayrıca çocukluk ve yetişkin yaşamında olumsuz sonuçlarla ilişkilidir; bunlara akciğer, kas-iskelet sistemi ve psikososyal işlevler üzerindeki olumsuz etkiler dahildir. Herkes yaşlanır, ancak bu yaşlanma biyolojik olarak aynı hızda değil dir. Yaşlanma iki parametreye göre ölçülür: kronolojik yaş (C -yaşı), doğumdan belirli bir tarihe kadar geçen zaman miktarıdır ve biyolojik yaş (B -yaşı), çeşitli faktörlere göre bir organın veya dokunun görünen yaşının ölçüsüdür. Aynı C-yaşına sahip kişiler farklı sağlık durumlarına sahip olabilir ve bu nedenle C-yaşı, yaşlanmanın altında yatan biyolojik yollarla ilgili sınırlı bilgi sunar. Son on yılda, yaşlanma, çeşitli sosyo -ekonomik etkiler nedeniyle kritik bir halk sağlığı endişesi haline gelmiştir. Biyolojik yaşlanma, ölüme karşı artan duyarlılıkla karakterize edilen biyolojik işlevlerin kronolojik yaşa bağlı düşüşüdür. Biyolojik yaşlanma hızlanması, kanser, kardiyovasküler hastalıklar, nörodejeneratif hastalıklar ve metabolik hastalıklar gibi çeşitli yaşa bağlı hastalıklar için risk faktörüdür. Yaşlanmanın biyolojik temeli, genomik instabilite, telomer aşınması, epigenetik değişiklik, proteostaz kaybı (birincil özellikler, hasar nedenleri), düzensiz besin algılama, mitokondriyal disfonksiyon, hücrese l senes ens, engelli makrootofaji (antagonistik özellikler, hasara yanıt) ve kök hücre tükenmesi, değişmiş hücreler arası iletişim, kronik inflamasyon ve disbiyoz (bütünleyici özellikler, fenotipin suçluları) dahil olmak üzere farklı ayırt edici özellikler tanımlanmıştır. Biyolojik yaşı ölçmek için sıklıkla kullanılan biyobelirteçler DNA metilasyonu (DNAm), telomer uzunluğu, transkriptomik, proteomik ve metabolomiktir. "DNAm saati" veya "epigenetik saat", kronolojik yaş veya zamanla güçlü bir şekilde ilişkili ve yaşa bağlı fenotipler veya sonuçlarla güçlü bir şekilde ilişkili olan epigenetik DNAm işaretlerinden oluşturulan bir yaş tahmincisi olarak işlev görür. B-yaşı, bir alt kümesi epigenetik saatler olan biyolojik saatler (B-saatleri) kullanılarak tahmin edilir. Epidemiyolojik araştırmalar B -yaşı ivmesini geniş bir patoloji, sağlık durumu, yaşam tarzı, zihinsel durum ve çevresel faktör yelpazesiyle ilişkilendirmiştir. Çalışmalar, epigenetik saatlerin hızlanmasının sosyoekonomik durum, hava kirliliği, BMI, HIV enfeksiyonu, alkol kullanımı ve erkek cinsiyeti ile önemli ölçüde ilişkili olduğunu göstermektedir.

Hücresel Yaşlanma Yaşlanmanın bir ayırt edici özelliği olarak kabul edilen hücresel yaşlanma, proliferatif durma durumuyla tanımlanır. Bu proliferasyonun tümör baskılanması ve ilerlemesi, doku yeniden şekillenmesi ve embriyonik gelişimde rol oynadığı bilinmektedir. Yaşlanan hücrelerin birikmesi ve kalıcılığı, dokuların yaşlanmasının önemli bir özelliğidir. Yaşlanan hücreler, doku işlevinin azalmasına katkıda bulunur ve yaşa bağlı değişikliklere ve patolojilere yol açar. Yaşlanan hücreler, belirgin bir morfoloji, DNA hasarı, hücre döngüsü durması, mitokondriyal işlev bozukluğu, protein kalitesinde bozulma, iltihaplanma ve reaktif oksijen türleri (ROS) oluşumu gibi çeşitli özelliklerle karakterize edilir. Ek olarak, yaşlı hücreler çoğunlukla DNA hasarının birikmesinden kaynaklanan bir hücre döngüsü içinde bulundukları için çoğalamazlar. Onarılmazlarsa, bu hasarlar hücresel işlev bozukluğu ve kanser gibi zararlı etkilere yol açar. Önemli olarak, bazı yaşlı hücre tipleri, yaşlılıkla ilişkili β-galaktozidaz (SA-β-Gal) aktivitesinin artması ve bir dizi pro -inflamatuar faktörün salgılanması gibi diğer özelliklerle de tanınabilir, buna yaşlılıkla ilişkili salgı fenotipi (SASP) denir. Genel olarak, SASP bileşenleri bağışıklık hücrelerinin toplanması, anti -tümör yanıtının teşviki ve yara iyileşmesinin iyileştirilmesi gibi yararlı etkilere sahip olabilir. Öte yandan, SASP bileşenleri, komşu dokunun yaşlanmasına yol açan otokrin ve parakrin bir şekilde doku yapısının işlevsel bozulmasına katkıda bulunabilir. Yaşlı hücrelerin bir diğer ayırt edici özelliği, ROS üretimleri ile reaktif ara maddeleri detoksifiye etme yetenekleri arasındaki dengesizliktir. Yükselen ROS seviyeleri, proteinler, lipitler ve nükleik asitler gibi hücresel moleküllere ve mitokondri gibi organellere zarar verir. Glutatyon ve süperoksit dismutaz gibi antioksidan enzimler, serbest radikalleri hücresel bileşenlere saldırmadan önce stabilize edebilir veya etkisiz hale getirebilir ve böylece oksidatif stresi önleyebilir. Yaşlanma sırasında bu savunma mekanizmaları azalırken ROS sürekli olarak üretilir ve hücreler oksidatif hasara daha yatkın hale gelir. ROS, p53-p21'in daha fazla aktivasyonuna ve hücre döngüsünün durmasına yol açan ve böylece yaşlanma sürecini başlatan veya hızlandıran mitogen aktive protein kinaz (MAPK)-p38 yolunu indükleyebilir. Bunun yanı sıra, aşırı ROS; apoptozis, hücre çoğalması, anjiyogenez, metastaz ve tümör proliferasyonu gibi farklı hücre içi tepkileri düzenleyen NF -κB yolunu uyarır. Yaşlı hücrelerin bir diğer özelliği olan mitokondriyal hasar, mito kondriyal DNA mutasyonlarının birikmesi, önemli mitokondriyal proteinlerin ve zarların işlev bozukluğu ve yapısal değişiklikleri, fisyon ve füzyon dengesizliği ve oksidatif fosforilasyonla artan ROS üretimi ve azalan enerji üretimiyle sonuçlanan bozulmuş m itofajiden kaynaklanır. Mitokondriler, ROS'un ana hücre içi kaynaklarıdır ve aşırı ROS üretimi, mitokondriyal fisyon

ve füzyon proteinlerinin modülasyonu yoluyla mitokondrilerin parçalanmasına yol açabilir ve mitostazın bozulması hücresel yaşlanma nedenlerinden biri olarak kabul edilir.

Çevresel toksisite ve yaşlanma Kirlilik, insan sağlığını ve ekosistemleri etkileyebilecek kimyasal, biyolojik veya fiziksel maddelerle oluşan bir çevre kirliliği olarak tanımlanır. Hava kirleticileri, diğer kaynakların yanı sıra konutlarda odun ısıtma, tütün içimi, ulaşım ve endüstri yoluyla atmosfere giren organik ve inorganik maddelerden oluşur. Atmosferik kirliliğin bileşimi ayrıca günün saatine, mevsimlere, insan faaliyetlerine ve coğrafi konuma bağlı olarak da değişebilir. Birkaç rapor, hava kirletici bileşenlerinin yaşlanma sürecin e doğrudan katkıda bulunduğunu öne sürmektedir. İnsanların hava kirliliğine maruz kalması, artan ölüm oranlarına ve hastanede kalış sürelerine katkıda bulunur. Hava kirliliğinin etkileri mide bulantısı, nefes almada zorluk, cilt tahrişi, doğum kusurları ve bağışıklık sisteminin azalmış aktivitesinden kansere kadar değişebilir. Hayvan modelleri ve epidemiyolojik çalışmalarla elde edilen sonuçlar, kardiyovasküler ve solunum sisteminin hava kirliliğinden etkilenen ana sistemler olduğunu göstermektedir. Akciğer lerde, hava kirletici bileşenlerinin, özellikle bronşiyal sisteme ve akciğerlere ulaşabilen küçük parçacıkların inhalasyonu, makrofajlarda ve akciğer epitel hücrelerinde IL-1, IL-6, IL-8 ve monosit kemotaktik protein-1'in artan ekspresyonu nedeniyle sistemik bir bağışıklık tepkisi oluşturabilir ve solunum yolu hastalıklarının gelişmesine yol açabilir. Düşük dereceli sistemik inflamasyon ile biyolojik yaşlanma arasındaki güçlü bağlantı göz önüne alındığında, hava kirliliğine maruz kalmasının erken hücresel yaşlanmaya yol açması mümkündür.

Havadaki Kimyasallar Hava kirliliği insan sağlığı için büyük bir çevresel tehlikedir. Dünya Sağlık Örgütü'nün (WHO) 2016 tarihli bir raporuna göre, küresel nüfusun %92'si izin verilen sınırları aşan hava kirliliği seviyelerine maruz kalmaktadır. Hava kirliliği, partikül madde (PM), ozon (O3), kükürt dioksit (SO2), azot oksitler (NOx), karbon monoksit (CO), benzen, siyah karbon, polisiklik aromatik hidrokarbonlar ve toksik metaller dahil olmak üzere çeşitli bileşenleri kapsar. Birkaç çalışma, uzun vadede hava kirliliğine maruz kalmanın hızlandırılmış epigenetik yaşlanmadan sorumlu olduğunu göstermiştir. Solunduğunda, havadaki partikül madde (PM) solunum yolu boyunca birikerek inflamasyona ve hava yolu epiteline zarar vermeye katkıda bulunur. Çalışmalar, PM10'un sirkadiyen döngüyü düzenleyen genlerin metilasyonunu etkileyebileceğini göstermiştir.

Çin'de yürütülen bir çalışmada, kısa süreli PM2.5 maruziyetinin kardiyovasküler yaşlanma için klinik bir belirteç olan kan basıncı üzerindeki etkisini değerlendirmek yapılan bir çalışmada kan basıncındaki değişikliklerin PM2.5 kütle maruziyetinden önemli v e artış şeklinde etkilendiği gözlemlendi. Doğum öncesi çevresel stresin, epigenetik yaşlanmadaki değişikliklerle yansıtıldığı gibi, fetal programlamayı da etkileyebileceği de belirtilmiştir.

Partikül Madde Partikül madde (PM), hava kirliliğinin ana bileşenlerinden biridir ve boyut ve bileşim bakımından farklılık gösteren sıvı ve/veya katı damlacıklar içeren bir gaz karışımı olarak tanımlanır. PM'de bulunan partiküller arasında metaller, mineraller, organik t oksinler, tütün dumanı, polen, alerjenler ve duman gibi maddeler bulunabilir. Bu partiküller aerodinamik çaplarına (Dp) göre üç kategoriye ayrılır: Dp'si 10 µm'nin altında olan partiküller "kaba partiküller" veya PM 10 olarak adlandırılır ve endüstrilerden kaynaklanan toz, toprak ve tozlu emisyon bileşenlerini içerir; Dp'si 0,1 ila 2,5 µm arasında olan partiküller "partikül madde" veya PM 2,5 olarak adlandırılır ve esas olarak açık ateşlerden, otomobil egzozlarından ve enerji santrallerinden kaynaklanır; ve Dp'si 0,1 µm'nin altında olan parçacıklara "ultra ince parçacıklar" veya PM 0,1 denir ve esas olarak dizel yakıtlı motorların emisyonlarından oluşur. Parçacıkların aerodinamik çapı, alveoler-kılcal bariyer yoluyla vücuda girme ve kanda dolaşma kapasitelerinin önemli bir belirleyicisidir. Parçacık maddesi ve ultra ince parçacıklar, akciğerlerin alveollerine girdikten sonra kan dolaşımı yoluyla sistemik dağılımla veya saç folikülleri yoluyla cilde sızarak vücuda nüfuz edebilir. Son zamanlarda, daha önce inanılanın aksine, kaba parçacıkların da stratum korneuma veya solunum sistemine de nüfuz edebileceği gösterilmiştir. Partikül maddeye maruz kalma, farklı mekanizmalar yoluyla kardiyovasküler ve solunum yolu hastalıklarına, alerjilere ve kansere neden olabilir. Örneğin, PM 2.5 maruziyeti farelerin akciğer ve karaciğerinde endoplazmik retikulum stres tepkisini ve apoptozu tetikler ve bu mekanizmanın hava kirliliğine maruz kalan insanlarda metabolik, solunum ve kardiyovasküler hastalıkların gelişimi için olası bir yol olduğuna inanılmaktadır. Partikül madde maruziyeti ve yaşlanma arasındaki ilişkiyi araştıran kesitsel bir çalışma, günlük yüksek PM 2.5 konsantrasyonlarına maruz kalan yaşlı insanların periferik kanındaki lökositlerin telomer uzunluğunda azalma, daha düşük mitokondriyal DNA içeriğ i ve azalmış sirtuin-1 ekspresyonu gösterdiğini göstermiştir. Başka bir çalışmada, insan burun epitel hücrelerinin PM 2.5'e maruz kalmasının ROS üretimine, okludin, klaudin-1 ve E-kadherin gibi

sıkı bağlantı proteinlerinin bozulmasına ve doku bütünlüğünün ve geçirgenliğinin bozulması yoluyla sinonazal hastalıklara yol açtığı gösterilmiştir. Tüm bu çalışmalar, PM'ye kısa ve uzun süreli maruz kalmanın erken yaşlanma özelliklerini tetikleyebileceğini göstermektedir. Özellikle ciltte PM 2.5, DNA hasarı ve lipid peroksidasyonu gibi farklı zararlı süreçleri tetikler. Cildin PM'ye maruz kalması sen il lentigo oluşumuna, ROS oluşumunun artmasına ve proinflamatuar sitokinlerin salınımını teşvik eder ve bunların hepsi hızlandırılmış cilt yaşlanmasına ve patojen istilasına karşı artan duyarlılığa yol açar. Cildin hava kirliliğine maruz kalmasıyla tetikle nen ROS üretimi, matriks metalloproteinaz salınımını tetikleyebilir ve aktivitelerini artırabilir, bu durumda da özellikle de kolajen ve elastini parçalayarak cilt yaşlanma sürecini hızlandırdığı bilinen birtakım sitokinlerin arttığı görülmüştür.

Ftalatlar Ftalatlar, plastikleri yumuşatmak için kullanılan kimyasallardır. Şişeler, şampuanlar, kozmetikler, losyonlar, ojeler ve deodorantlar dahil olmak üzere çok çeşitli ürünlerde bulunurlar. Bir zamanlar esnek plastiklerin çoğu yüksek düzeyde ftalat içeriyordu. Neyse ki, risklerinin farkına varılması nedeniyle ABD ve Avrupa'da aşamalı olarak kaldırılıyorlar. Ftalatlar endokrin bozucu kimyasallar olarak etki eder, üreme sağlığını bozar ve astım, romatoid artrit, kardiyovasküler hastalık ve daha fazlasına neden olur. Çin'de yürütülen bir çalışma, ftalatlar da dahil olmak üzere havadaki kimyasalların fenotipik yaş için epigenetik biyobelirteçlerin hızlanmasını önemli ölçüde artırdığını göster di. Ftalat metabolitleri sperm metilasyonundaki değişikliklerle de ilişkilendirilmiştir bu da ftalatlara sürekli maruz kalmanın spermatogenez sırasında spermatogonia kök hücrelerine zarar verebileceği ve zamanla epigenetik değişikliklere neden olabileceğini gö stermiştir. Yüksek ftalat maruziyeti olan erkekler, yaşlanmayla ilişkili epigenetik değişiklikler gösteren sperm popülasyonlarına sahip olabilir. Bu değişiklikler potansiyel olarak kısırlığa veya diğer olumsuz üreme sonuçlarına katkıda bulunabilir. Ftalat maruziyetini azaltmak için geri dönüşüm ile plastik kullanımını azaltılmalı, plastik kaplar ısıtılmamalı, plastik yerine cam kaplar kullanılmalı, ftalat içermeyen oyuncaklar (polipropilen veya polietilenden yapılmış oyuncaklar ), ftalat içermeyen kozmetik ürünleri seçilmeli. BPA Bisfenol A (BPA), plastik üretiminde yaygın olarak kullanılan fenolik tipte bir moleküldür. Plastiklerin özelliklerini iyileştirme yeteneği ve polikarbonat ve epoksi reçineleri

sentezlemede bir monomer olarak rolü, onu günlük hayatta çok kullanılan bir element haline getirmiştir. BPA, gıda kapları, oyuncaklar ve giysilerden elektronik cihazlara ve tıbbi -cerrahi malzemelere kadar birçok küresel endüstri için temel bir element hali ne gelmiştir. Üretimi ve talebi her yıl artmaktadır ve önümüzdeki yıllarda bu eğilimin yukarı doğru devam etmesi beklenmektedir. BPA, östrojen reseptörlerine bağlanma yeteneği nedeniyle bir endokrin bozucu veya ksenoöstrojen olarak sınıflandırılır. Bu nedenle, çok sayıda çalışma hem kadın hem de erkek genitoüriner sistemleri üzerindeki olası etkilerini araştırmaktadır. Ancak, son yirmi yılda, kanıtlar BPA'yı diyabet, obezite ve hatta bilişsel ve davranışsal bozukluklar gibi d iğer patoloji türleriyle ilişkilendirmektedir. Yüksek idrar BPA konsantrasyonları ile arteriyel hipertansiyon geliştirme riskinin artmasıyla ilişkilendirilen çalışmalar da vardır. BPA'nın hücresel yaşlanmanın hızlanmasında rol oynayabileceğine dair kanıtlar vardır. BPA anjiyotensin II (AngII) aracılı eNOS ayrışması yoluyla arteriyel hipertansiyona neden olabilir. Önemli olarak, AngII uyarımı vasküler hücrelerdeki yaşlanma özelliklerini tekrarlar ve bu da aterosklerozun hızlanmasına katkıda bulunabilir. BPA endotel hücre yaşlanmasına neden olabilir. Özellikle plastik kaplar yıkandığında, ısıtıldığında veya gerildiğinde, kimyasal üründen gıda ve suya sızdığında BPA'ya maruz kalma meydana gelir. BPA'ya maruz kalmayı azaltmak için; plastik kapların kullanımını en aza indirilmeli, plastik gıda kaplarını mikrodalgaya, bulaşık makinesine konmamalı, konserve gıdaların kullanımını azaltılmalı ve çoğunlukla taze veya dondurulmuş gıdalar tüketilmeli, cam, porselen veya paslanmaz çelik bardaklar, kaplar, su şişeleri kullanımı tercih edilmeli, BPA içermeyen bibero nlar ve BPA içermeyen oyuncaklar kullanılmalı.

Ağır metaller Yutma, solunum ve deri teması gibi çeşitli yollarla eser ve ağır metallere maruz kalmanın hepsi önemli sağlık riskleri oluşturur. Bu yolları anlamak, insan sağlığı üzerindeki etkilerini değerlendirmek için çok önemlidir. Ağır metallere kronik maruz kalma, şiddeti ve sağlık etkisinin türü genellikle söz konusu metale, maruz kalma süresine ve seviyesine ve bireysel duyarlılığa bağlı olarak bir dizi uzun vadeli sağlık etkisine yol açabilir. Ağır metaller insan vücuduna öncelikle kirlenmiş yiyecek ve su yoluyla girer, çünkü arsenik (As), kurşun (Pb), kadmiyum (Cd) ve cıva (Hg) gibi metaller genellikle toprak kirliliği ve endüstriyel atıklar nedeniyle tarım ürünlerinde bulunabilir. Bu metaller yutulduktan sonra karaciğer ve böbrekler gibi hayati organlarda birikerek böbrek yetmezliği ve kanser gibi kronik sağlık sorunlarına yol

açabilir. Ağır metaller içeren havadaki partiküllerin solunması öncelikle endüstriyel ortamlarda veya yüksek kirlilik seviyelerine sahip alanlarda meydana gelir. Kurşun ve cıva gibi metaller solunum sistemine girerek akciğer hastalıklarına ve nörolojik boz ukluklara yol açabilir ve kronik maruziyet bronşit ve astım gibi rahatsızlıklara da neden olabilir. Ağır metallere dermal maruziyet, kirli su, toprak ve kişisel bakım için kullanılan kozmetiklerle cilt teması yoluyla gerçekleşir. Bu yol, özellikle metal iş leme veya kirli gübre kullanan tarım endüstrilerinde çalışanlar için önemlidir. Metaller kan dolaşımına daha derin nüfuz ederse, cilt emilimi dermatit veya sistemik toksisite gibi rahatsızlıklara yol açabilir. Deniz ürünleri, içme suyu yoluyla, çöp sahalarının yakınındaki toprak, katı atık ve tortularla kontamine gıda tüketimi, kozmetik ürünleri kullanımı, baharatlar, tıbbi bitkiler ve bunların ticari olarak temin edilebilen özütleri kullanımı, farklı protein ve büyüme düzenleyicileri türleri de dahil olmak üzere besin takviyeleri kullanımı, göl, kaynak ve nehir suyunun eser ve ağır metaller tarafından kirlenmesi, gıdaların ve bunların eser ve ağır metaller tarafından kirlenmesi ve tüketilmesi maruziyetin yollarıdır. Demir, insanlar için temel bir besindir ve çok azı veya çok fazlası sağlığa zararlı olabilir. Birçok çalışma, aşırı demir birikiminin insan yaşlanmasını hızlandırdığını bildirmiştir. Yüksek seviyelerde arsenik (As), kadmiyum (Cd) ve tungsten (W)' e maruz kalmanın yaşlanmayı hızlandırdığı görülmüştür. Serum kurşun (Pb), cıva (Hg), manganez (Mn) ve bakırın (Cu) DNA metilasyonu (DNAm) yaşı üzerindeki etkisini araştırmak için yapılan bir çalışmada kurşun (Pb), cıva (Hg), ve bakırın (Cu)’ın yaşlanmanın hızlanmasıyla pozitif bir ilişki gösterdiği görüldü. Ancak, manganez (Mn) yaş hızlanması arasında olarak negatif ilişki gözlemlenmiştir. Serum kurşun (Pb) veya cıva (Hg) düzeylerinde 25. ile 75. persentil arasındaki bir artışın, yetişkin bir popülasyonda tüm nedenlere bağlı yıllık ölüm oranında yaklaşık %0,25’lik bir artışla ilişkili olduğu gösterilmiştir. Bu nedenle, düşük seviyelerde toksik metallere (örn. Pb ve Hg) popülasyon genelinde maruziyet, hızlandırılmış biyolojik yaşlanmaya ilişkili olabilir.

Per- ve polifloroalkil Maddeler Per- ve poli -floroalkil maddeler (PFAS), karbon ve flor bazlı kimyasallar içeren, 4700'den fazla benzersiz şekilde tanımlanmış bileşik de dahil olmak üzere çeşitli ve sürekli genişleyen bir sentetik kimyasal bileşikler koleksiyonudur. PFAS'ler evlerde, işyerlerinde ve çevrede her yerde bulunur. PFAS, içme suyu kaynakları, yeraltı suyu ve atmosfer ve arktik alanlar gibi küresel olarak her yerde yaygın olarak tespit edilmiştir. Koruyucu kaplamalar, yangın söndürme köpüğü, gıda ambalajları, su geçirmez kumaşlar ve tarım, elektrik, endüstriyel

ve hatta tıbbi alanlar dahil olmak üzere farklı üretim endüstrilerinde çeşitli tüketici ve endüstriyel ürünlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Rahim içi gelişim sırasında per-ve polifloroalkil maddelere (PFAS) maruz kalma, hem büyüme, hemde kardiyometab olik ve bağışıklık sağlığında rol oynayan genlerde değişikliklerle ilişkilendirilmiştir. Bir dizi araştırma, insan vücudunda biriken PFAS bileşiklerinin kanserden, metabolik hastalıklardan, kardiyovasküler hastalıklardan ve dejeneratif hastalıklardan, bağışıklık sistemi toksisitesine ve üreme sistemi ve hatta ruh sağlığına kadar geniş bir yelpazede insan sağlığına zarar verdiğini göstermiştir. PFAS'ın zararlı etkileri çocuklar arasında daha da kötüdür- CDC Toksik Maddeler ve Hastalık Kayıt Ajansı (ATSDR), PFAS kontaminasyonunun bebeklerin ve daha büyük çocukların büyümesini, öğrenmesini ve davranışlarını etkileme potansiyeline sahip olduğunu fark etmiştir. PFAS konsantrasyonu ile biyolojik yaşlanma hızlanması arasında bir korelasyon olabileceğini gösterilmiştir. İki tipik PFAS bileşiği olan perflorooktanoik asit (PFOA) ve perflorooktan sülfonik asit (PFOS), pre-ve postmenopozal kadınlarda hızlandırılmış yaşlanmayla ilişkilendirilmiştir. 60 yaş üstü yaşlı yetişkinler arasında PFAS'ın erkeklerde kadınlardan daha yüksek olduğunu bulmuştur. PFAS hem ergenlerde hem de yaşlı insanlarda bozulmuş nörodavranışsal işlev ve bilişle ilişkili bulunmuş.

Pestisitler Pestisitler, haşere olarak kabul edilen belirli bitki veya hayvan yaşamını öldürmek, uzaklaştırmak veya kontrol etmek için kullanılan maddelerdir. Buna herbisitler, böcek öldürücüler, mantar öldürücüler, dezenfektanlar ve kemirgenleri kontrol etmek için ku llanılan bileşikler dahildir. Çoğu geleneksel gıda üretimi pestisit kullanır, bu nedenle insanlar diyetleri yoluyla düşük seviyelerde pestisit kalıntılarına maruz kalırlar. Pestisit kalıntılarının sağlık üzerindeki etkileri tam olarak net olmasa da Ulusal Sağlık Enstitüsü tarafından yapılan araştırmalar, tarımsal böcek ilacı kullanan çiftçilerin baş ağrısı, yorgunluk, uykusuzluk, baş dönmesi, el titremesi ve diğer nörolojik semptomlarda artış yaşadıklarını, pestisit uygulayıcılarında diyabet, Parkinson hastalığı gelişme riskinin belirgin arttığı görülmüştür. Ayrıca çocukların pestisitlere maruz kalmasının olumsuz etkilerine, özellikle de nörogelişimsel sorunlara karşı duyarlı oldukları görülmektedir. Pestisitlere maruz kalmayı azaltmak için, tüm meyve ve sebzelerin çok iyi yıkanması, mümkünse en yüksek pestisit kalıntısına sahip olduğu tespit edilen elma, çilek, kereviz, şeftali ve ıspanak gibi meyve ve sebzelerin organik olanlarının tüketilmesidir.

Radon Radon renksiz, kokusuz bir radyoaktif gazdır. Neredeyse tüm topraklarda bulunan uranyum veya toryumun doğal çürümesinden gelir ve tipik olarak zeminde, duvarlarda ve temellerdeki çatlaklardan eve doğru hareket eder. Ayrıca yapı malzemelerinden veya kuyu suyundan da salınabilir. Radon hızla parçalanır ve radyoaktif parçacıklar yayar. Bu partiküllere uzun süre maruz kalmak akciğer kanserine yol açabilir. Radon maruziyeti, akciğer kanserinin sigaradan sonra ikinci önde gelen nedeni ve sigara içmeyenlerde önde gelen nedendir. Radona maruz kalmayı azaltmak için: yaşanılan evin havası kontrol edilmelidir. Kuyu kullanılıyorsa bu su da kontrol edilmelidir.

Benzen Benzen, doğal gaz, ham petrol veya taşkömürü katranından elde edilebilen, renksiz, hoş kokulu ve sıvı halde bulunan bir aromatik hidrokarbondur. Benzen, endüstride aromatik nitelikteki organik maddelerin büyük bir bölümünün hammaddesidir. Doğal olarak ham petrolde bulunur ve temel bir petrokimya saldır. İyi bilinen bir kanserojenidir. Benzen tütün dumanında, benzinde (ve dolayısıyla araba egzozunda), böcek ilaçlarında, sentetik elyaflarda, plastiklerde, mürekkeplerde, yağlarda ve deterjanlarda, kokulu çamaşır deterjanlarında bulunur. ABD'de benzen ma ruziyetinin yaklaşık %50'si sigara tütününden veya ikinci el dumandan kaynaklanmaktadır. Benzene maruz kalmanın yaşlanmayı hızlandırdığı ve telomer uzunluğunu kısalttığı görülmüştür. Benzen maruziyeti lenfoid neoplazmalar için riski artırır ve erken yaşlanmada muhtemelen rol oynayan bir tümör baskılayıcı gen olan P53'ün hücresel ekspresyonunu azaltarak patolojik yaşlanmada rol oynayabilir. Önemli miktarda veri benzen ile aplastik anemi, kemik iliği anormallikleri ve lösemi- özellikle akut miyeloid lösemi (AML) ve akut lenfositik olmayan lösemi (ALL) arasında ilişki olduğunu göstermiştir. Benzen maruziyetini azaltmak için; sigara içilmemesi ve dumandan kaçınılması, evin yeterli havalandırılması, kokusuz çamaşır deterjanları kullanımı, havalandırma sistemlerinin kurulması, koruyucu maske kullanılması önemlidir.

Çevre uyumsuzluğu ve yaşlanma İnsan yaşlanması genetik ve çevresel faktörler arasındaki etkileşimlerle belirlenir. Türler arası yaşlanma oranındaki farklılıklar genetiğin güçlü bir rol oynadığını gösterse de her türde gözlemlenen yaşam süresinin kalıtımsallığı %35'ten azdır. Bu da çevrenin yaşlanmada baskın bir rol oynadığını gösterir. Karmaşık organizmaların hayati sistemlerinde gereklilik halinde kendini onarma kapasitesi vardır. Böylece her hasar ölümle sonuçlanmaz, bunun yerine

organizma (etkisiz onarım nedeniyle) kusurlar biriktirir ve bu da nihayetinde onarım kapasitesini tüketir. Bu teorinin bağlamında, hasarın sıklığı ve şiddetinin en azından kısmen çevre tarafından belirlendiği düşünülürken, çevrenin yaşlanma oranı üzerindek i etkisini açıklayacak sağlam veriler henüz yetersizdir. Genel olarak çevre, doğal, sosyal ve kişisel çevresel alanların bütünleşmiş bir kümesi olarak düşünülebilir. Çevrenin doğal alanı ekolojik ve coğrafi koşullardan oluşurken, doğal çevrenin içinde yer alan sosyal çevre, inşa edilmiş çevreyi, sosyal ağları ve kültürü içerir. Son olarak, kişisel çevre sosyal çevrenin içinde yer alır ve bir bireye özgü faktörleri içerir. Bu modelde, çevrenin doğal ve sosyal alanlarının genomla etkileşimleri yaşlanmanın başlıca belirleyicileri olarak görülebilir. Yaşlanma ise, çevre ile genom arasındaki uyumsuzluktan ve düşük sosyoekonomik statü, sigara içme veya hava kirliliği gibi olumsuz çevre koşullarına maruz kalmaktan kaynaklanan hasar veya onarılamaz yaralanmanın kademeli olarak birikmesi olarak görülebilir. İdeal koşullar altında, genom çevrenin doğal ve sosyal alanlarıyla uyumlu veya onlara uyumlu olarak görülebilir. Bu durum, nispeten istikrarlı çevre koşulları altında yaşayan uzun atalara sahip popülasyonlarda görülebilir, örneğin, Tibet platosunda yaşayan ve doğal ortamlarına uyum sağlamış gibi görünen Tibetliler. Ancak, insanlar yeni bir doğal ortamda başka bir kültüre göç ettiklerinde, genomları artık ortama uyum sağlamaz. Bu uyumsuzluk zindeliği tehlikeye atar ve yaşlanmayı hızlandırır. Ataların genomları ile çağdaş çevreler arasındaki böyle bir uyumsuzluk, prensipte ABD'ye göç eden Japonlarda kardiyovasküler hastalık riskinin daha yüksek olmasını veya ABD'li beyazlardan daha hızlı yaşlanan Afrikalı Amerikalılarda hızlandırılmış yaşlanmayı açıklayabilir (doğal ve sosyal uyumsuzluk). Genom ile çevre arasındaki uyumsuzluk, doğal çevrede büyük değişiklikler olmadan sosyal çevrede büyük bir değişiklik olduğunda da meydana gelebilir, örneğin Çin'in Batılılaşması 1984 -1999 yılları arasında erkeklerde kardiovasküler hastalık ölüm oranında %50'lik bir artışa yol açtı (sosyal uyumsuzluk). Doğal uyumsuzluk örnekleri de vardır, yani, popülasyonlar kültürde önemli bir değişiklik olmadan bir doğal ortamdan diğerine göç eder, örneğin, Tibet'e göç eden ve farklı bir (yüksek rakımlı) ortama taşındıkları için kronik dağ hastalığı yaşayan Çinliler. Uzun vadede, yeni ortamlarda yaşamak, uyarlanabilir alellerin evrimsel seçilimine yol açabilir ve bu da uyarlanabilir durumu geri getirebilir. Ancak, bu değişim birçok nesil alır ve bu süre zarfında insan sosyal ortamı tekrar değişirse kalıcı bir genom-çevre uyumsuzluğuna yol açar. Bu nedenle, insan popülasyonları, sürekli göç ve sosya l gelişim nedeniyle, sürekli bir genom-çevre uyumsuzluğu ve olumsuz çevresel faktörlere maruz kalma durumunda kalır. Güvenilirlik teorisi açısından, önceden var olan uyumsuzluklar yalnızca erken yaşamda değil, aynı zamanda rahim içi dönemde de ortaya çıkabilen, sistemin işlevselliğini zamanla

azaltabilecek yapısal veya işlevsel kusurlar olarak değerlendirilebilir. Önceden var olan genom- çevre uyumsuzluğu nedeniyle başlangıçtaki kusurların varlığı, insanları mekanik sistemlerden ayırır ve tüm insan popülasyonlarında gözlenen yaşla birlikte başarısızlık oranındaki artışla uyumludur. Yaşlanmanın oluşumunu anlamak ve erken yaşamda olumsuz olayların olmaması yaşam süresinde önemli artışlara yol açabilir. Ek olarak, çevrenin sosyal ve kişisel alanlarında genomla daha uyumlu hale getiren veya olumsuz maruziyetleri en aza indiren değişiklikler, yaşlanmayı, yaşamın ilerleyen dönemlerinde bile yavaşlatabilir. Çevresel modelin yaşlanma araştırmalarına uygulanabilirliğini değerlendirmek ve erken yaşlanmayı en aza indirmek ve insan yaşam süresini artırmak için değiştirilebilecek sosyal ve kişisel çevre alanlarındaki belirli hedefleri belirlemek için daha fazla çalışma gereklidir.