Senesens
Yaşlanma teorileri > Hasar birikimi teorileri > Kimyasal hasar

Ayrıca bakınız: Yaşlanmanın DNA hasarı teorisi
En eski yaşlanma teorilerinden biri, Raymond Pearl tarafından 1928 yılında (Max Rubner'in daha önceki çalışmalarına dayanarak) tanımlanan ve hızlı bazal metabolizma hızının kısa maksimum yaşam süresine karşılık geldiğini belirten yaşam oranı teorisiydi.
Aşağıda ayrıntıları verilen ve metabolizmanın yan ürünleri olan çeşitli spesifik hasar türleri için, diğer her şey eşit olduğunda, hızlı bir metabolizmanın yaşam süresini azaltabileceği fikrinin bir miktar geçerliliği olsa da, genel olarak bu teori, türler içinde veya türler arasındaki yaşam süresi farklılıklarını yeterince açıklamamaktadır. Kalorisi kısıtlanmış hayvanlar, vücut kütlesinin gramı başına, ad libitum beslenen benzerleri kadar veya daha fazla kalori işlemekte, ancak önemli ölçüde daha uzun yaşam süreleri sergilemektedir.[kaynak belirtilmeli] Benzer şekilde, metabolik hız, kuşlar, yarasalar ve diğer türler için yaşam süresinin zayıf bir belirleyicisidir; bu türlerin avlanma nedeniyle ölüm oranlarının azaldığı ve bu nedenle çok yüksek metabolik hızların varlığında bile uzun yaşam süreleri geliştirdikleri varsayılmaktadır. 2007 yılında yapılan bir analizde, vücut büyüklüğü ve filogeninin etkilerini düzeltmek için modern istatistiksel yöntemler kullanıldığında, metabolik hızın memelilerde veya kuşlarda uzun ömür ile ilişkili olmadığı gösterilmiştir.
Metabolizmanın neden olduğu belirli kimyasal hasar türleriyle ilgili olarak, oksijen ve şekerler gibi vücutta her yerde bulunan kimyasal ajanların neden olduğu yapısal proteinler veya DNA gibi uzun ömürlü biyopolimerlere verilen hasarın yaşlanmadan kısmen sorumlu olduğu öne sürülmektedir. Hasar, biyopolimer zincirlerinin kırılmasını, biyopolimerlerin çapraz bağlanmasını veya doğal olmayan sübstitüentlerin (haptenler) biyopolimerlere kimyasal olarak bağlanmasını içerebilir.[kaynak belirtilmeli]
Normal aerobik koşullar altında, mitokondri tarafından metabolize edilen oksijenin yaklaşık %4'ü süperoksit iyonuna dönüştürülür, bu da daha sonra hidrojen peroksite, hidroksil radikaline ve nihayetinde diğer peroksitler ve tekli oksijen dahil olmak üzere diğer reaktif türlere dönüştürülebilir ve bunlar da yapısal proteinlere ve DNA'ya zarar verebilecek serbest radikaller oluşturabilir.
Vücutta bulunan bakır ve demir gibi bazı metal iyonları da bu sürece katılabilir. (Vücudun bakır tutmasına neden olan kalıtsal bir kusur olan Wilson hastalığında, bazı semptomlar hızlandırılmış yaşlanmaya benzer). Oksidatif stres olarak adlandırılan bu süreçler, örneğin kahve ve çayda bulunan diyet polifenol antioksidanlarının potansiyel faydalarıyla bağlantılıdır. Bununla birlikte, tüketim orta düzeyde olduğunda yaşam süreleri üzerindeki tipik olumlu etkileri, otofaji, glikoz metabolizması ve AMPK üzerindeki etkilerle de açıklanmıştır.
Glukoz ve fruktoz gibi şekerler, lizin ve arjinin gibi belirli amino asitlerle ve guanin gibi belirli DNA bazlarıyla reaksiyona girerek glikasyon adı verilen bir süreçte şeker eklentileri üretebilir. Bu eklentiler daha sonra yapısal proteinleri veya DNA'yı benzer biyopolimerlere veya yapısal olmayan proteinler gibi diğer biyomoleküllere çapraz bağlayabilen reaktif türler oluşturmak üzere yeniden düzenlenebilir. Kan şekeri yüksek olan diyabetli kişilerde, yaşlanmayla ilişkili bozukluklar genel nüfusa göre çok daha erken ortaya çıkar, ancak kan şekeri seviyelerini titizlikle kontrol ederek bu tür bozuklukları geciktirebilirler. Şeker hasarının glikoksidasyon olarak adlandırılan bir süreçte oksidan hasarla bağlantılı olduğuna dair kanıtlar vardır.
Serbest radikaller proteinlere, lipitlere veya DNA'ya zarar verebilir. Glikasyon esas olarak proteinlere zarar verir. Hasarlı proteinler ve lipidler lizozomlarda lipofuscin olarak birikir. Yapısal proteinlerdeki kimyasal hasar işlev kaybına yol açabilir; örneğin, kan damarı duvarlarındaki kolajen hasarı damar duvarı sertliğine ve dolayısıyla hipertansiyona, damar duvarı kalınlaşmasına ve reaktif doku oluşumuna (ateroskleroz) yol açabilir; böbrekteki benzer süreçler böbrek yetmezliğine yol açabilir. Enzimlerin hasar görmesi hücresel işlevselliği azaltır. İç mitokondriyal membranın lipid peroksidasyonu elektrik potansiyelini ve enerji üretme kabiliyetini azaltır. "Hızlandırılmış yaşlanma hastalıkları" olarak adlandırılan hastalıkların neredeyse tamamının kusurlu DNA onarım enzimlerinden kaynaklanması muhtemelen tesadüf değildir.
DNA hasarının yaşlanma fenotipinin neredeyse her yönüyle olan mekanik bağlantısı nedeniyle 2021 yılında yapılan bir incelemede DNA hasarının yaşlanmanın altında yatan neden olduğu öne sürülmüştür. DNA metilasyonu ve birçok histon modifikasyonu gibi DNA hasarına bağlı epigenetik değişiklikler, yaşlanma süreci için özellikle önemli görünmektedir. DNA hasarının yaşlanmanın temel nedeni olduğu teorisine ilişkin kanıtlar ilk kez 1981 yılında gözden geçirilmiştir.
Alkolün yaşlanma üzerindeki etkisinin kısmen, alkolün glukokortikoid salgılanmasını uyaran HPA aksını aktive etmesiyle açıklanabileceğine ve uzun süreli maruziyetin yaşlanma semptomlarına yol açtığına inanılmaktadır.