Ana Sayfa 234. Sayı Osteoporozun (kemik erimesi) evrimi

Osteoporozun (kemik erimesi) evrimi

Uygarlık hastalıkları olarak bilinen obezite, kalp damar hastalıkları, otoimmün hastalıklar, diyabet, metabolik sendrom, bel fıtıkları gibi osteoporoz da modern insanın yaygın görülen bir hastalığıdır. Diğer uygarlık hastalıklarında olduğu gibi osteoporoza da evrimsel yaklaşım önemlidir, çünkü güncel klinik durumlar geçmişimizin evrimsel tasarımıdır.

339

Doç. Dr. Murat Karaoğlan
Gaziantep Üniversitesi Tıp Fakültesi Çocuk Endokrinolojisi Bölümü

Osteoporoz, kemik kütlesinde azalma, kalitesinde kayıp ve dokusunda yapısal bozulmaya bağlı kemik kırılganlığını yansıtır ve kırılganlığa karşı artan duyarlılıkla karakterize bir hastalıktır. Temel olarak bir yaşlanma hastalığı olmasına karşın kökeni çocukluktaki gelişimsel dönemlere dayanan birikimli bir hastalıktır.
Kemik dokunun temel görevi bedeni hareket ettiren mekanik görevler olmasına karşın lokomotor işlevin önüne geçen çok daha önemli rolleri bulunmaktadır. Organizmalar için hem mineral deposudur hem de mineral homeostazında etkin rol oynar. Bu özelliği hem soy ağacında hem de gelişimsel süreçlerde yaşam olaylarını yönlendiren dinamik bir süreçtir. Vücuttaki total kalsiyum ve fosforun % 97’si kemik dokuda depolanır. Ek olarak, metabolik ve üreme işlevlerine sahip endokrin organdır.
Osteoporoz modern çağın yaygın bir hastalığıdır. Yaşlılık sorunlarının önde gelen nedenlerindendir. Halen yüz milyonlarca insan osteoporozdan etkilenmiş bulunmaktadır ve önümüzdeki yıllarda erkeklerde 2,5, kadınlarda 3 kat artış hızı ile epidemik bir düzeye ulaşılacağı öngörülmektedir.

Osteoporozu etkileyen faktörler
Osteoporozun temel belirleyeni erişkin kemik kütlesinin düzeyidir. Erişkin kemik birikiminin çoğunluğu çocukluk ve erken erişkinlik döneminde kazanılır. Birikimin en önemli bölümü büyümenin devam ettiği süreç boyunca kazanılmakla birlikte % 10’a yakın bölümü büyümenin tamamlanmasından sonra da devam eder. O yüzden osteoporozu önleme girişimleri için en rasyonel yaklaşım bu döneme odaklanmalıdır. Doruk kemik kitlesi denilen bu nihai birikimin düzeyini genetik, fiziksel aktivite, yaş, cinsiyet, hormonlar, cinsel olgunlaşma, beslenme gibi faktörler belirler. Bunlardan en önemlisi fiziksel aktivite ile ilişkili yaşam tarzıdır. Kemikler, üzerine binen mekanik yüke adapte olacak biçimde uyarlanır. Wolf’un bu kuramı temelinde Frost’un geliştirdiği mekanostat kuramına göre kemikler, üzerlerine eklenen yeni gerilim yüklerine kemik yapımını uyararak yanıt verirler. Yaşa ve yaşam tarzına uygun egzersiz ile osteoporoza bağlı kırıkların üçte birinin engellenebileceği gösterilmiştir. Bu olumlu etki tüm yaşam boyunca devam eder.
Osteoporozun % 60-80’i genetik ile ilişkilendirilmesine karşın genetik özellikler kök nedenin sadece 1/5’ini açıklamaktadır. Beyazlara oranla, Afrikalı Amerikalılarda osteoporoz riski ve kırık sıklığı daha azdır.
Pubertal gelişim ve cinsel olgunlaşmanın doruk kemik kitlesi üzerine belirgin bir etkisi bulunmaktadır. Puberteye (ergenlik dönemi) giriş yaşı puberte evresi ve cinsiyet hormonları kemik gelişimini ve osteoporoz durumunu etkiler. Östrojen osteoblastları uyarıp osteoklastları inhibe ederken, kalsiyum emilimini artırırlar ve her iki cinsiyette epifizlerin (kemik büyüme hattı) kapanmasını etkilerler. Östrojenin dinamik değişkenlik gösterdiği hamilelik, laktasyon, (süt verme) menopoz süreçleri ve hipoöstrojenizm (östrojen üretiminin azlığı) ile giden hastalıklar da osteoporoz gelişimini etkiler. Kadınlarda, hormonal dinamik fizyolojik süreçler nedeniyle osteoporoz erkeklerden iki kat daha fazla görülür. Büyüme hormonu, IGF-1 (büyüme hormonunun etkisini onun üzerinden gerçekleştirdiği protein) ve osteokalsin gibi kalsiyotropik (kalsiyum metabolizması lehine) hormonların da kemik sağlığı üzerine etkileri bulunmaktadır.
Özellikle diyette yeterli kalsiyum ve vitamin D alımının yanında A, C ve K vitaminleri kemik gelişimini olumlu etkilerken gazlı içecekler, kafein, alkol ve proteinden aşırı zengin diyet osteoporoz riskini artırır.

Osteoporoza evrimsel yaklaşım
Uygarlık hastalıkları olarak bilinen obezite, kalp damar hastalıkları, otoimmün hastalıklar, diyabet, metabolik sendrom, bel fıtıkları gibi osteoporoz da modern insanın yaygın görülen bir hastalığıdır. Diğer uygarlık hastalıklarında olduğu gibi osteoporoza da evrimsel yaklaşım önemlidir, çünkü güncel klinik durumlar geçmişimizin evrimsel tasarımıdır. Osteoporozun evrimine geçiş yapmadan önce evrimsel tıp yaklaşımlarının önem ve yararına ilişkin kısa bir giriş yapmak gerektiğine inanıyorum.
Evrimsel tıp, hastalıkların güncel mekanizmalarının üzerine inşa edildiği ve geçmiş atasal türlerden miras alınan potansiyel ve kısıtlılıklarca biçimlenmiş nihai kök temeli esas alan bir bilim disiplinidir. Bu bakış açısına göre hastalıklar, üreme ve hayatta kalma programına katkı sağlayan yararlı adaptasyonlara karşı ödünleşmede verilmesi gereken bedellerdir. Hastalıklar da diğer tüm organizmalara özgü fenotipler gibi genler ve çevre etkileşiminin doğal seçilimce belirlenen karmaşık bir spektrumu olarak biçimlenirler. Evrimsel tıbba göre, hastalıklar atasal türlerden miras alınan genotip yapı ile içine doğulan çevre arasındaki uyumsuzluklardır. Tür düzeyinde yaygın hale gelmiş, türe özgü hastalıklar güçlü bir doğal seçilim baskısı altındaki geçmiş çevresel koşullar için uyarlanmış özelliklerdir. Dolayısıyla güncel hastalıkların kök nedenini, onları yaratan geçmişteki evrimsel güçleri bilmek güncel çevrede hastalıklar olarak yansıyan özelliklerin etyoloji, yaygınlık ve patogenezini kavramada yararlı bir anahtar, değerli bir mercek sunar. Gelecekteki potansiyel tedavi yaklaşımları için rasyonel bir öngörü sağlar. Evrimsel tıp yaklaşımının

Şekil 1: Osteoporozun evrimsel basamakları.

klinik pratikler için yararlı ve değerli olduğu kanıtlanmıştır.

Yaşam Öyküsü Kuramı, evrimsel tıbba derinlik kazandırmış güçlü bir açıklamadır. Kuram, doğal seçilimin temel yaşam becerilerine (büyüme, üreme, onarım, yavru bakımı) enerji tahsisatının/uzlaşının filogenetik sınırlılıklar temelinde gelişimsel süreçlere özgü zamanlamayı nasıl ürettiğine yönelik kapsamlı açıklamalar sunar. Yaşa ve döneme özgü büyüme, üreme ve yaşlanma kalıplarına evrimsel açıklamalar yapar. Bu bağlamda osteoporoz insan evriminin bir hastalığıdır. Bu yaklaşım, filogenetik süreçler boyunca kemik bütünlüğünü etkileyen evrimsel güçlerle güncel gelişimsel süreçler arasındaki karmaşık etkileşimi anlamaya yönelik derinlikli bir çerçeve sunar. Evrimsel tıp yaklaşımına göre osteoporoz, geçmişteki yararlı evrimsel adaptasyonların günümüz çevresel koşullarında ortaya çıkan bir yan ürünüdür. Bu yaklaşıma göre osteoporoz, geçmişte kazanılan bipedalizme (iki ayaklılık) ve uzamış yaşam süresine karşı verilen bedellerdir. Koroner kalp hastalıkları, Tip 2 diyabet, obezite, metabolik sendrom, bel fıtıkları gibi pek çok kronik hastalık da evrimsel temele dayanan genetik ve çevre arasındaki uyum bozukluklarıdır. Artık, neredeyse tüm insan hastalıklarının çevre-gen etkileşiminin belirlediği dinamik bir spektrumda ortaya çıktığı, hatta tek gen hastalıklarından sorumlu genlerin dahi çevresel değiştiricilerin etkisi altında ifade edildiğine dair çok sayıda kanıt birikmiştir. Bu derlemede türümüzün yakın evrimsel tarihi boyunca osteoporoza evrimsel bağlamda yapılan açıklamalar sunulacaktır. Bu açıklamalar tek kullanımlık soma (beden), yaşam süresi, menopoz, cinsel dimorfizm, yaşlanma ve bipedalizm bağlamlarında tartışılacaktır. Ancak öncesinde kemik yapının ve vitamin D’nin kısa bir evrimsel özeti sunulacaktır.

Çok uzak geçmiştekilere göre değil, yüz yıl önceki insanlara göre dahi benzeri görülmemiş düzeyde fiziksel aktivite azlığına sahibiz. Hazır ve işlenmiş gıda tüketimi düşük düzeyde kronik asidoz durumuna yol açtı. Kapalı mekânlarda ve ekran başında geçirilen zamanın artması Güneş’in ultraviyole ışınlarına maruziyetin azalmasına yol açtı. Tüm bunlar, osteoporozun küresel bir yaygınlık kazanmasına neden oldu.

Kemik yapının kökeni
Vertebralılarda kemik dokunun kökeni ilkin yaşam formlarındaki biyomineralize sert dış kabuk mimariye dayanır. Memelilere evrilen soy hattında kemik yapılar içine doğdukları çevreye göre değişen çeşitli roller üstlenmiş ve uyum için iskelet fizyolojisine yeni hormonlar, peptidler eklemiştir. Kemik doku kollegenden oluşan matriks, Ca, P temelinde mineraller ve osteosit, osteoklast ile osteoblastları içeren canlı hücrelerden oluşur. Bu 3 temel yapı filogenetik soy hattında peyderpey eklenmiştir.
İskelet yapılar temel olarak iki farklı kökenden türemiştir. Öncelikle, dermal yapılardan evrimleşen ekzoskleton (dış kemik) ortaya çıkmıştır. Dermisten köken alan membranöz kemikleşme önce kraniumdan (kafatası) başlamış, dişler, pullar, yüzgeç ışınları üzerinden tüm vücut yüzeyine yayılmıştır. Dentin ve enema vertebralılarda ilk kemikleşme gösteren kemik yapılardır. Kıkırdaktan köken alan endoskleton (iç kemik) vertebra, nörokranium ve uzun ekstremiteleri oluşturmuştur. Sucul yaşam boyunca okyanuslardaki asiditede ve mineral içeriklerinin değişimi, kemik fizyolojisinin evrimine yol açmıştır. Kambriyan Dönemi ile birlikte vertebralı yaşam formları ortaya çıkmıştır. Bu dönemde artan avcılar, korunma ve daha hızlı hareket için baskı oluşturmuştur. Kemik yapılar bir yandan sert yapılar olarak korunmaya hizmet ederken, diğer yandan daha hızlı ve daha uzak mesafelere göç için gereken enerji gereksinimini sağlayan batarya/pil olarak hizmet eden mineral deposuna fiziksel ortam sağlamıştır. Karasal yaşama geçiş ile birlikte kemik yapılar bir yandan yerçekiminin üstesinden gelen hareket yetisi sağlarken, diğer yandan kan hücrelerinin yeni üretim merkezi olmuştur.

Şekil 2: Enlemlere göre deri rengindeki değişim. Deri rengi ekvatoral kuşaktan kuzeye ve güneye gidildikçe açılmaktadır.

Kemik dokusunun evrimsel rolleri
Mineraller, canlı yaşamın ortaya çıkma, çeşitlenme ve devamının sağlanmasında yaşamsal önemdedir. Mineral hemostazisi tüm mineraller için dar bir aralıkta sabit tutulmalıdır. Tüm yaşamsal fenomenler bu denge durumunu korumak zorundadır. Tek hücreli protistalarda elektromanyetik yön bulma ile başlayan organik dokuların mineralizasyonu kemik dokuyla devam etmiştir. Yaşam tarihi boyunca kemik dokular, içine doğdukları çevre koşullarına uyum için çeşitli roller üstlenmişlerdir. Etkin beslenme aparatı, avcılardan korunma, değişen ortam ve gelişimsel evrelere uyum için mineral homeostazisi, hareket için mekanik destek, yerçekimi algısı, mikroorganizmalara karşı immün korunma, enerji üretimi, metabolik regülasyon, hormon üretimi, hematopoez üretimi ve hematopoetik hücreleri korumak için fiziksel ortam sağlama bu işlevlerin başlıcalarıdır.

Osteoporozun evrimi
2,6 milyon yıl – 70 bin yıl önce: Osteoporozun evrimsel öyküsünü insan atalarımızın bipedalizmi ile başlatmak sanırım yanlış olmayacaktır. 2,6 milyon yıl önce hominin atalarımız 380 milyon yılı aşkın 4 ayaklı beden mimarisine meydan okuyarak iki ayaklılığa geçiş yaptılar. 1,8 milyon yıl önce Homo erectus yaşadığı ormanlık habitatı terk ederek savanaya yayılmak zorunda kaldı. Diğer akran türlere göre daha narin bir beden mimarisine sahip olan bu atalarımız hayatta kalmaya katkı sağlayan ve yaşam mücadelesinde seçilime uğrayan bir dizi evrimsel uyarlanımlar (adaptasyon)  kazandılar. İş birliği, giderek büyüyen beyin hacmi, yiyeceklerin pişirilmesi daha zeki bir türün evrilmesine fırsat yarattı. Bipedalizm ile boş kalan üst ekstremitelerin kullanımı, alet yaratımını sağladı. Alt ekstremite ve vertabralara daha fazla mekanik yük eklendi. Tüylerin kaybı, ter bezlerinin artması bipedalizm ile sağlanan enerji verimliliğini destekleyen uyarlanımlar oldu. Tüy kaybı ile ultraviyole ışının yaratacağı mutajenik etki derinin pigmentasyon artışı ile dengelendi. Artan enerji verimliliği lokomotor sistemin dayanıklılığını artırdı ve homininlerin yeryüzünün kolonizasyonuna giden yolu açtı.

70 bin yıl – 12 bin yıl önce (avcı-toplayıcı yaşam tarzı): Homo sapiens’in Afrika’dan çıkışı ile birlikte kemik bütünlüğünün korumasına yönelik yeni uyarlanımlar ortaya çıktı. Kuzeye göç eden insan atalarımızda daha kısıtlı ultraviyole ışın maruziyetinin neden olacağı vitamin D eksikliği ve osteoporozu önlemeye yönelik deri renginde depigmentasyon ortaya çıktı. Vitamin D’den zengin sucul hayvanların tüketiminde artış ile bu yoksunluk dengelenmeye çalışıldı. Avcı toplayıcı, dolayısıyla aktif bir yaşam tarzı bulunan bu dönem insanlarının osteoporozdan çok etkilenmediği kabul edilmektedir. Yapılan incelemeler avcı toplayıcıların, tarımla uğraşan Neolitik dönem insanlarına göre kemik yoğunluğunun daha yüksek olduğu saptanmıştır.

12 bin yıl – 1850: Tarımın keşfi ile yerleşik bir yaşam tarzına geçen insan türünde pek çok sağlık parametresinde önemli bozulmalar ortaya çıktı. Avcı toplayıcılara göre daha sedanter (fiziksel aktivitenin hiç olmadığı ya da düzensiz olduğu yaşam tarzı) bir yaşam tarzı baş gösterdi. Proteinden fakir, karbonhidrattan zengin diyet rejimi ile beslendiler. Vitamin D dahil diğer önemli vitamin ve mineral eksiklikleri ile yüz yüze kaldılar. Boyları küçüldü. Obezite ve metabolik sendrom geliştirdiler. Diş çürükleri arttı. Osteoporoz ve kemik yoğunluğunda azalma baş gösterdi. Kemik sağlığına yönelik önemli evrimsel değişiklikler oldu. Bir yandan tarımla birlikte hayvanların evcilleştirilmesi sütün erişkin dönemde de kullanımını sağladı. Kalsiyumdan zengin olan sütün tüketimi arttı. Ancak oksalat ve fitat gibi kalsiyum emilimini engelleyen tahıl ve baklagil tüketiminin de artması kalsiyum alımını azaltan bir diyet rejimini de beraberinde getirmişti. Kuzey Avrupa’daki çiftçiler laktaz persistansı kazanarak daha fazla kalsiyum edindiler. Deri renkleri açılan kuzeyli tarımcılar kalsiyum ve vitamin D alımını optimize etseler de daha sedanter yaşam, onların kemik sağlığına yönelik olumsuz sonuçlarla yüz yüze kalmalarını engelleyemedi. Kuzeydekilerin aksine, Afrikalıların ultraviyole gereksinimi olmadığından laktaz persistansı daha düşük kaldı. Güncel araştırmalar, Afrikalılarda laktoz intoleransının daha yüksek sıklıkta olduğunu göstermektedir.
Yapılan antropolojik araştırmalar Neolitik dönem boyunca alt ekstremite yoğunluğunda giderek azalan bir ivmelenme olduğunu göstermektedir. Ortaçağ ve Yakınçağa ilişkin veriler vertebra yüksekliğinde artış, yüzeyinde ise azalma saptadılar. Kuzey Amerika’da yapılan bir araştırma tarımcılara göre, avcı toplayıcıların daha yüksek ve daha kalın trabeküler kemiklere sahip olduğunu gösterdi. Aynı çalışma avcı toplayıcıların kemik karakteristiklerinin primat türlerle benzerlik gösterdiğini ortaya koymuştur.

1850-günümüz: Sanayi devrimi ile birlikte insan türü evrimsel tarihinde benzeri görülmemiş bir hızda çevresel değişikliklere maruz kaldı. Gelişen teknoloji, değişen beslenme rejimleri beraberinde daha sedanter bir yaşam tarzına yol açtı. Tüm bu çevresel ve kültürel değişim, beraberinde giderek artan obezite, metabolik sendrom, kardiyovasküler hastalık risklerinin de artmasına yol açtı. Çok uzak geçmiştekilere göre değil, yüz yıl önceki insanlara göre dahi benzeri görülmemiş düzeyde fiziksel aktivite azlığına sahibiz. Hazır ve işlenmiş gıda tüketimi düşük düzeyde kronik asidoz durumuna yol açtı. Kapalı mekânlarda ve ekran başında geçirilen zamanın artması Güneş’in ultraviyole ışınlarına maruziyetin azalmasına yol açtı. Tüm bunlar, osteoporozun küresel bir yaygınlık kazanmasına neden oldu. Çalışmalar günümüz insanlarının kemik yoğunluğunun önceki çağ insanlarına göre belirgin olarak azaldığını göstermektedir.

Osteoporoza yönelik karşılaştırmalı bulgular
Osteoporoz memeliler arasında neredeyse sadece insanlarda görülen, türümüze özgü bir hastalıktır. Bu denli bir ayrışmanın güçlü evrimsel nedenleri olmalı. Karşılaştırmalı araştırmalar osteoporozun evrimsel kökeni hakkında çok güçlü bir içgörü sağlamaktadır.
Çeşitli makak türleri arasında yapılan bir çalışmada osteopeni ve osteoporoz görülse de osteoporotik kırıklar gösterilememiştir. Vahşi maymunlarda yaşa bağlı bel ve femur T skorları -6SDS (kemik yoğunluğu skoru, normali -2 ila +2 arasıdır) olmasına karşın kırık bildirilmemiştir. Oysa türümüzde yaşlılıkta vertebral kırıklar yaygındır. Bu sonuç osteoporotik kırıkların tek başına yaşlanma ile açıklanamayacağını göstermektedir.
Aktif yaşayan insanların trabeküler kemik (omurga kemikleri) yoğunluğunun vahşi primatlarla benzer olduğu bulunmuştur. Bu bulgu ise egzersizin tek başına yaşa bağlı osteoporozu önleyebilme gücünü göstermektedir. Avcı toplayıcıların kemik yoğunluğu tarımcılara göre daha fazladır.
Sonuç olarak, iki ayak üzerinde hareket eden insan omurgasının, üzerine binen beden yükünün daha fazla olmasına karşın daha düşük trabeküler kemik hacmine ve daha geniş trabeküler yüzey alanına sahip olduğu bulunmuştur. Bu farklılaşmanın bipedalizme (iki ayaklılığa) bir uyarlanım olduğu belirtilmektedir.

Şekil 3: Türler arası kemik yoğunluğunun karşılaştırılması. İnsan, benzer primat türler arasında en düşük kemik yoğunluğuna sahip türdür.
Şekil 4: Benzer büyüklükteki maymunlarla karşılaştırıldığında, insanın daha düşük trabeküler kemik hacmine, daha ince trabeküler kabuğa sahip olduğu gösterilmiştir.

Osteoporoza evrimsel açıklamalar

Bipedalizm (iki ayaklılık): Türlerin yaşam tarihinde kırılma yaratan tüm kapsamlı uyarlanımlar, potansiyel avantaj ve dezavantajlar arasındaki uzlaşıların sonucu ortaya çıkar. Yani üreme ve hayatta kalmaya katkı sağlamaya karşılık hastalıklar. Evrimsel takaslar, sağlığı değil, üremeyi esas alır. Bipedalizm homonidlerin evrimsel tarihinde büyük bir kırılma yaratıyordu. Kırıklar, fıtıklar, yırtılmalar, zorlu doğum, osteoporoz ve skolyoz gibi önemli sorunlara yol açmasına karşın bipedalizm, beynin evrimine, enerji verimliliğine ve üst ekstremitelerin serbest kalması ile daha büyük evrimsel kazanımların yolunu açmıştı. Daha fazla mekanik yükün alttaki eklemlere darbe etkisini azaltmak için vertebraların (omurların) yüzey alanı genişledi, ancak hacimce azaldı. Bu ayrışma ise metabolik olarak daha aktif olan trabeküler vertebra (omur) kemiklerinin kırılmaya en yatkın olan kemikler olmasına yol açtı. Vertebral fraktürler (omur kırıkları) en sık görülen kırıklardır. Bu durumda, daha iyi ve güvenli yürüyüş sağlayan iki ayaklılığa karşı verilen bir bedel olarak osteoporoz gelişmişti. Bipedal ilkin türler yukarıdaki mekanik sorunlarla yüzleşecek kadar uzun yaşamadıkları için bu takas, seçilime uğramıştı. İlerleyen süreçte kemikler, yaşam boyu evrildiği dinamikler için uygun olmayan biçimde ve yetersiz kullanıldığından osteoporoz gelişmiştir.

Daha iyi ve güvenli yürüyüş sağlayan bipedalizme (iki ayaklılığa) karşı verilen bir bedel olarak osteoporoz gelişti.

Yaşam süresi (tek kullanımlık beden): İnsan yaşam süresi de evrilmektedir. Modern insan, öncül atalarına göre daha uzun yaşam süresine sahiptir. Memeli ve primatlar arasında da en uzun ömür süresine sahip türdür. Evrim, sağlığı ya da daha uzun yaşam süresini hedeflemez. Ancak üremeye yetecek kadar yaşam süresini hedefler. Gerçekte, hayatta kalma üremeye katkı sağladığı sürece seçilime uğrar. Çoğu kronik hastalık, gerçekte bu kadar uzun yaşam için öngörülmeyen milyonlarca yıl önceki koşullarda üremeyi önceleyen adaptasyonların yan ürünü olarak ortaya çıkmışlardır. Osteoporoz çoğunlukla üreme çağından sonra ortaya çıktığından kemik sağlığına evrimsel güçler tarafından yatırım yapılmaz. Organizmalar, kemikler dahil bedenin (somatik) onarımına üreme fırsatı yarattığı sürece destekler, yatırım yapar. Dolayısıyla vücut tek kullanımlıktır. Zaten, doruk kemik kitlesi de üreme aktif dönemde kazanılır. Üreme aktif dönem azaldıkça kemik onarımına yatırım da giderek azalır. Osteoporoz, yaşam süresinin uzaması ile ortaya çıkan bir yan üründür.

Yaşlanma: Doğal seçilim aktarılabilir genetik özellikler üzerinde çalışıyorsa üreme çağı sonrası özelliklerin korunması evrimsel bir paradokstur. Osteoporoz da üreme çağı sonrası bir özelliktir ve her zaman yaşlanmaya eşlik ediyor olması yaşlanmanın bir yan ürünü olarak kabul edilebilir.

Şekil 5: Türler arası omur kemiklerinin karşılaştırılması.

Menopoz (erken duruş ve büyükanne hipotezleri): İnsan türü menopoz ve yaşam süresi bakımlarından benzer primatlar ve memeliler arasında benzersiz özelliklere sahiptir. Üreme aktif dönem sonrası yaşam bölümü olan menopoz, insana özgüdür. Evrimin yaşam formları için mümkün olabildiğince çok döl verme programına aykırılığı bakımından evrimsel bir bilmecedir. Yavru bakımı ve gelişmiş beyne olan yatırım bakımından r-K üreme stratejilerinin büyük K tarafında yer alan insanın yavrularının uzun bakım gerektiren özellikleri de türümüze özgüdür. Yavrulara olan yatırımın bir gereği olarak yaşam süresinin sonrasına kadar üreme aktif kalınması sonradan doğan yavruların hayatta kalma şansını azaltacaktır. Onun yerine, üremeyi belli bir yaşta durdurup var olanların üreme ve hayatta kalmalarına katkı yapmak uzun bakım gerektiren insan türü için daha uygun bir stratejidir (erken duruş hipotezi). Öte yandan, üreme sonrası çağda kızlarının çocuklarına bakım vermek yine neslinin hayatta kalma ve üreme açısından avantajlı bir stratejidir (büyükanne hipotezi). Bu stratejinin işlerliği Afrika yerlilerinde yapılan gözlemlerle de gösterilmiştir.
Osteoporoz açısından menopoz bir paradoks yaratır. Aynı sav, neden kemikleri daha güçlü erkekler için de geçerli değildir? Bilindiği gibi erkekler kadınlara göre daha az yaşam süresine sahipler. Menopoz dönemi kadınlar erkeklere göre daha sık kırıklardan mustariptirler. Ancak kırıklara bağlı ölüm erkeklerde daha sıktır. Daha uzun yaşam açısından kadınlar lehine görülen bu cinsel dimorfizm osteoporoz pahasına menopozla devam etmektedir.

Antagonistik pleitropi hipotezi: Antagonistik pleitropi hipotezi bazı genetik varyant alellerin üreme öncesi, üreme süreci boyunca ve üreme sonrası dönemlerde farklı ve zıt etkilere sahip olduklarını, bu alellerin üreme öncesi dönemde üreme zindeliğini artırdıkları için üreme sonrası dönemdeki zararlı etkileri pahasına seçilime uğradıklarını ileri sürer. Hipoteze göre üremeye erken çocukluk döneminde ve menopoz döneminde kemik metabolizmasında farklılıklar bulunmaktadır. Çocukluk dönemindeki özelliklerin üremeye uygunluk nedeniyle seçilime uğramasının maliyeti menopoz döneminde osteoporoz olarak ödenmektedir. Üremeye uygunluk açısından en önemli kemik grubu yavrunun anne karnında geliştiği ve doğumun gerçekleştiği pelvistir. Raşitizm veya osteomalazi (kemik yumuşaması), pelvik deformitelere yol açarak vajinal doğumu imkânsız hale getirebilir. Bu açıdan doğal seçilimin kemik dokudaki hedefi pelvistir. Beyaz kadınların pelvisi Afrikalı kadınlara göre daha geniştir. Bu kuzeye doğru göç eden insan dişisinin kalsiyum ve vitamin D’den daha fazla yararlanma uğruna ortaya çıkan bir uyarlanımın sonucudur. Vitamin ve mineralin kıt olduğu çevrede, tüm uyarlanım bu kıt kaynaklardan daha fazla yararlanmaya yönelik işler. Erken çocukluk döneminde mineralizasyondan fakir daha fazla kemik yerine mineralizasyonu az ancak daha az kemik kütlesine sahip olmak, daha hızlı mineralizasyonla sonuçlanan daha sert ve dayanıklı kemikler geliştirecektir. Çünkü kemik oluşumunda önce matriks proteinleri birikir, mineralizasyon daha geç başlar. Üreme uygunluğu için daha sağlıklı olan bu uyarlanım daha az kemik kütlesine bağlı olarak yaşlılıkta osteoporozla sonuçlanacaktır. Yapılan güncel araştırmalar genel olarak beyazlara göre, siyah kadınların pelvis deformitelerinden ve buna bağlı gebelik ve doğum sorunlarından daha fazla mustarip olduklarını gösterirken menopozal osteoporozun beyaz kadınlarda daha yüksek olduğunu göstermektedir.
Benzer şekilde, kadınların üreme uygunluğu ile kemik sağlığı arasında bir ödünleşme gebelik ve hamilelikte de yaşanır. Yavruya daha etkin kalsiyum ve vitamin D desteği sağlamak metabolik olarak daha aktif kemiklerin varlığı, kalsiyumun kemiklerden daha kolay mobilize olma özelliği ile ilişkilidir. Bu takas daha zinde yavrular üretmeye yöneltir. Ancak, bedeli üreme sonrası dönemde osteoporozla ödenir. Evrimin üreme zindeliğini önceleyen ince programı işbaşındadır.

Cinsel dimorfizm: Menopoz dönemlerindeki kadınlar aynı yaş erkeklere göre osteoporoz ve getirdiği yüklerden daha fazla etkilenirler. Osteoporozdaki cinsel dimorfizmin nedeni dişilerin yavruya olan yatırımlarının daha fazla olması ile açıklanmaktadır. Üreme yetkinliğine sahip zinde yavrular üretmek için dişiler daha fazla fizyolojik talep baskısı altındadırlar. Gebelik, doğum ve laktasyon gibi yavrulara kalsiyum ve vitamin D akışının arttığı fizyolojik süreçler kadınları osteoporoza daha yatkın kılmıştır.

Vitamin D paradoksu: Siyahlar, beyazlara göre daha düşük vitamin D düzeylerine sahip olmasına karşın daha yüksek kemik yoğunluğuna daha düşük kırık riskine sahiptirler. Buna D vitamini paradoksu denir. Bunun nedeni siyahların daha düşük vitamin D bağlayıcı protein düzeyi ile daha yüksek serbest D vitamin düzeylerine sahip olması ile açıklanmaktadır.

Evrimsel bakış açısından osteoporoza ilişkin gelecek önerileri
Osteoporozdan ilişkili genotip yapının araştırılması yerine çevresel etkenleri göz önünde bulunduran bunları modifiye eden epigenetik yaklaşım yeni açılımlar sunabilir.
Eğer osteoporoz, yaşam koşullarına bağlı uyumsuzluğun öngörülebilir sonuçları ise o zaman tedavi etmek yerine önlemek daha rasyoneldir. Ve bunun için çocukluk çağı doruk kemik kitlesinin kazanıldığı çağa odaklanılmalıdır.
Osteoporoz üreme uygunluğu ve uzamış yaşam süresinin bir bedeli ise evrimsel yaklaşım, enerji yatırımının tahsisatını kemik sağlığını optimize edecek bir biçimde geliştirilecek içgörülere ışık tutabilir.
Osteoporoz, bipedalizme ödenen bir bedel ise bipedalizmin uyarlandığı fiziksel aktivite uygunluğu ile önlenebilir ya da şiddeti azaltılabilir.

KAYNAKLAR

1) Behzat ÖZKANa, Hakan DÖNERAY. Çocuklarda Osteoporoz. Turkiye Klinikleri J Pediatr Sci. 2006;2(10):32-9

2) Kralick AE, Zemel BS. Evolutionary Perspectives on the Developing Skeleton and Implications for Lifelong Health. Front Endocrinol (Lausanne). 2020 Mar 4;11:99. doi: 10.3389/fendo.2020.00099. PMID: 32194504; PMCID: PMC7064470.

3) Vieth R. Weaker bones and white skin as adaptions to improve anthropological “fitness” for northern environments. Osteoporos Int. 2020 Apr;31(4):617-624. doi: 10.1007/s00198-019-05167-4. Epub 2019 Nov 6. Erratum in: Osteoporos Int. 2020 Jan 22;: PMID: 31696275; PMCID: PMC7075826.

4) Ryan TM, Shaw CN. Gracility of the modern Homo sapiens skeleton is the result of decreased biomechanical loading. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Jan 13;112(2):372-7. doi: 10.1073/pnas.1418646112. Epub 2014 Dec 22. PMID: 25535352; PMCID: PMC4299204.

5) Cotter MM, Loomis DA, Simpson SW, Latimer B, Hernandez CJ. Human evolution and osteoporosis-related spinal fractures. PLoS One. 2011;6(10):e26658. doi: 10.1371/journal.pone.0026658. Epub 2011 Oct 19. PMID: 22028933; PMCID: PMC3197574.

6) Karasik D. Osteoporosis: an evolutionary perspective. Hum Genet. 2008 Nov;124(4):349-56. doi: 10.1007/s00439-008-0559-8. Epub 2008 Sep 10. PMID: 18781328.

Önceki İçerikKalkınmanın politik iktisadı: bir tarihçe, bir öneri
Sonraki İçerikEvrim kuramından spiritüalizme: Alfred Russel Wallace