افزایش طول عمر با نوشیدن آب سنگین

چند روز پیش در نیوساینتیست یک مقاله‌ی جالب خوندم. البته مقاله طولانی بود (دقیقن ۲۵۱۳ واژه)، ولی من سعی می‌کنم یک خلاصه‌ی کلی و غیردقیق از اون را بنویسم. سوآل کلی این هست: آیا نوشیدن آب سنگین یا به‌طور کلی خوردن موادی که حاوی ایزوتوپ‌های سنگین عناصر هستند باعث افزایش طول عمر انسان می‌شه؟ سوآل یک کم مشکوک هست، نه؟ پس بگذارید اول کمی مقدمه بگم.

آب سنگین به معنی آب حاوی املاح معدنی نیست. آب سنگین یعنی آبی که به جای هیدروژن معمولی (H2O) از دوتریوم (D2O) درست شده باشه. اتم هیدروژن از یک پروتون در هسته و یک الکترون درست شده. دوتریوم ایزوتوپی از هیدروژن است که در هسته علاوه بر پروتون، یک نوترون هم داره. حالا فرق هیدروژن و دوتریوم چه هست؟ مهم‌ترین فرق‌شان این است که دوتریوم چگالی بیش‌تری داره. به‌هم‌این خاطر چگالی آب سنگین بیش‌تر از آب معمولی هست. برای مثال یخ درست‌شده از آب سنگین در آب معمولی فرو می‌ره. به هم‌این ترتیب می‌شه درباره‌ی سایر ایزوتوپ‌های سنگین صحبت کرد. هسته‌ی اتم کربن معمولی از شش پروتون و شش نوترون درست شده ولی کربن ۱۳ به جای شش نوترون، هفت نوترون داره. دقیقن مثل دوتریوم، کربن ۱۳ چگال‌تر از کربن معمولی هست. اما چگالی تنها فرق ایزوتوپ‌های مختلف نیست. یک فرق دیگر ایزوتوپ‌های سنگین این است پیوندهای شیمیایی قوی‌تری درست می‌کنند. مثلن برای تجزیه‌ی‌ مولکول آب سنگین باید انرژی بیش‌تری صرف کرد. نتیجه این که ایزوتوپ‌های سنگین واکنش‌های شیمیای را کند می‌کنند.

بدن ما عمدتن از آب و مولکول‌های آلی حاوی کربن درست شده. حالا این سوآل پیش می‌آید که اگر به جای آب معمولی از آب سنگین و به‌جای غذاهای حاوی کربن معمولی، غذاهای حاولی کربن ۱۳ بخوریم چی می‌شه؟ هم‌آن‌طور که در بالا گفتم، حضور ایزوتوپ‌های سنگین باعث کم شدن سرعت واکنش‌های شیمیایی و در نتیجه تغییر متابولیسم بدن میشه. این تغییر ممکنه فرآیند پیری را آرام‌تر کنه.

معروف‌ترین تئوری در مورد فرآیند پیری، تئوری رادیکال‌های آزاد هست. طبق این تئوری، پیری به‌خاطر این رخ می‌ده که رادیکال‌های آزاد به سلول‌های بدن حمله می‌کننه و به تدریج اون‌ها را تخریب می‌کنند. رادیکال‌های آزاد اغلب ترکیبات حاولی اکسیژن هستند. وقتی که این رادیکا‌های آزاد به چیزی می‌رسند، اون را اکسید و خراب می‌کنند. مثلن وقتی رادیکال‌های آزاد به مولکول DNAی یک سلول برسند، ممکن است باعث سرطان بشوند. درنتیجه یکی از راه‌های جلوگیری از پیری یا سرطان حذف رادیکال‌های آزاد از بدن است. به‌هم‌این خاطر هست که ادعا می‌شه مواد آنتی‌اکسیدان (مثل شراب قرمز یا آب انار) برای جلوگیری از پیری خوب‌اند. اما تنها راه مقابله با رادیکا‌های آزاد استفاده از آنتی‌اکسیدان‌ها نیست. یک راه دیگر این است که سلول‌های بدن را در مقابل رادیکال‌های آزاد مقاوم کنیم. ایزوتوپ‌های سنگین این کار را می‌کنند.

فرض کنید مولکول‌های پروتئین را به جای هیدروژن و کربن ۱۲ با دوتریوم و کربن ۱۳ بسازیم. نتیجه پروتئنی می‌شود که در مقابل رادیکال‌های آزاد مقاوم‌تر است چون پیوند‌های شیمایی قوی‌تر دارد و سخت‌تر اکسید می‌شود. به هم‌این ترتیب می‌شه یک مولکول DNA ساخت که در مقابل رادیکال‌های آزاد و سرطان مقاوم باشه. البته این‌ها همه فعلن در حد حدس و گمان است؛ ضمن این که مقدار زیاد ایزوتوپ‌های سنگین در بدن می‌تواند خطرناک باشد چون متابولیسم طبیعی بدن را مختل می‌کند.