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.

یک چیزی جالب هم که من نمی‌دونستم این بود که طبیعت از این استراتژی استفاده می‌کنه. ظاهرن وقتی مادر باردار است، مقدار زیادی کربن ۱۳ از بدن مادر به بدن جنین منتقل می‌شه. در نتیجه غلظت کربن ۱۳ در بدن جنین خیلی بیش‌تر از غلظت اون در یک آدم متوسط است در حالی که غلظت کربن ۱۳ در بدن مادر خیلی کم‌تر است. این پدیده می‌تونه یک دلیل تکاملی داشته باشه. بعضی سلول‌های بدن مثل سلول‌های عصبی برای تمام عمر با انسان می‌مانند و تجدید نمی‌شوند. بنابراین ممکن است بدن جنین با جذب حجم بیش‌تری از کربن ۱۳ بخواهد که سلول‌های باکیفیت‌تر درست کنه. البته من به این فکر می‌کردم که با این وضع درصد کربن ۱۳ در سلول‌های عصبی باید بیش‌تر از سایر سلول‌های بدن باشه. متأسفانه مقاله‌ی نیوساینتیست چیزی در این باره نگفته است.

دارم کتاب جست‌جوی انسان برای معنا، اثر ویکتور فرانکل، را می‌خوانم. ویکتور فرانکل روان‌پزشک اتریشی بود که به‌جرم یهودی بودن در دوران نازی‌ها به اردوگاه کار اجباری برده شد. نمی‌خواهم زیاد درباره‌ی این کتاب حرف بزنم چون دیدم وبلاگ‌های زیادی قبلن درباره‌ی این کتاب نوشته‌اند (مثلن این و این). تنها دل‌ام می‌خواهد یک پاراگراف از این کتاب را برای‌تان بازگو کنم.

بگذارید مورد دکتر جی را برای‌تان بگویم. او تنها برخورد من با یک فرد در تمام دوران زندگی‌ام بود که به جرأت می‌شد یک شخصیت شیطانی خواندش. آن وقت‌ها اسم او را گذاشته بودند «جانی اشتاینهوف» (اشتاینهوف: یک بیمارستان روانی بزرگ در وین). وقتی نازی‌ها برنامه‌ی اتانازی‌شان را شروع کردند، او رشته‌ی همه‌ی کارها را به دست گرفت و آن‌قدر در انجام کاری که به او سپرده بودند تندرو بود که اجازه نداد حتا یک بیمار روانی از اتاق‌های گاز در امان بماند. بعد از جنگ من به وین برگشتم و درباره‌ی سرنوشت دکتر جی سوآل کردم. به من گفتند: «روس‌ها او را در یکی از سلول‌های انفرادی اشتاینهوف زندانی کردند. ولی روز بعد در زندان باز شد و دکتر جی دیگر هرگز دیده نشد.» من دیگر قانع شده بودم که دکتر جی، مثل خیلی‌های دیگر، با کمک هم‌دستان‌اش به آمریکای جنوبی گریخته بود. اما بعدن یک دیپلمات سابق اتریشی که سال‌ها پشت پرده‌ی آهنین بود برای مشاوره به سراغ‌ام آمد. او اول در سیبری و بعد در زندان معروف لوبیانکا در مسکو زندانی بود. وقتی که داشتم او را از نظر اعصاب معاینه می‌کردم او ناگهان از من پرسید که آیا دکتر جی را می‌شناسم. من گفتم بله و او ادامه داد: «من در لوبیانکا با او دوست شدم. او در آن‌جا در سن چهل‌سالگی به‌خاطر سرطان مثانه مرد. قبل از مرگ، او ثابت کرد که به‌ترین هم‌قطاری است که یک نفر می‌تواند تصور کند. او به همه دل‌داری می‌داد. او با بالاترین استانداردهای اخلاقی قابل تصور زندگی کرد. او به‌ترین دوستی بود که در تمام سال‌های دراز زندان داشتم.»