Giderek büyüyen kanıt yığını gösteriyor ki bağırsaklarımızda yaşayan onlarca trilyon mikrobun vücudumuzun üzerinde geniş kapsamlı etkileri var.
Bu mikrop topluluğu yaptıkları yararlı birçok şeye ek olarak; vitamin üretiyor, yemekleri sindirmemizde yardımcı oluyor ve bağışıklık sistemimizin işleyişini düzenliyor. St. Louis’teki Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi araştırmacıların yeni çalışmalarına göre bağırsaktaki bu mikrobiyomun beyin sağlığı için anahtar bir rol oynadığı söyleniyor.
Fareler ile yapılan deneylerin sonucunda bulunana göre bağırsak bakterisi, beyin dokusuna zarar verebilecek ve Alzheimer hastalığı gibi durumlarda nörodejenerasyonu(nöronların ölümü de dâhil olmak üzere nöronların ilerleyen yapı ve fonksiyon kaybı) şiddetlendirebilecek olanlar dâhil olmak üzere bütün vücuttaki bağışıklık sistemini etkiliyor.
Science dergisinde 13 Ocak’ta yayınlanan bulgular, nörodejenerasyonu önlemenin veya tedavi etmenin bir yolu olarak bağırsak mikrobiyomunu yeniden şekillendirme olasılığını ortaya koyuyor.
Kıdemli yazar David M. Holtzman, MD, Barbara Burton ve Reuben M. Morris’in III Seçkin Nöroloji Profesörü: ‘Genç farelere sadece bir hafta antibiyotik verdik ve bağırsak mikrobiyomlarında, bağışıklık tepkilerinde ve yaşlandıkça tau adı verilen bir proteinle ilgili ne kadar nörodejenerasyon yaşadıklarında kalıcı bir değişiklik gördük.’ Dedi ve şöyle devam etti: ‘Bu olaydaki heyecan verici olan şey şu düşünce; bağırsak mikrobiyomunu manipüle etmek beyine direkt müdahale etmeden etki edebilmenin bir yolu olabilir.’
Kanıtların gösterdiğine göre Alzheimer hastası kişilerin bağırsak mikrobiyomları, sağlıklı insanlardakinden farklı olabiliyor. Ancak bu farklılığın, hastalığın bir sebebi, bir sonucu (belki ikisi birden) veya mikrobiyomu değiştirmenin hastalığın seyri üzerinde ne gibi bir etkisi olup olmadığı hala net değil.
Araştırmacılar bağırsak mikrobiyomunun nedensel bir rol oynayıp oynamadığını belirlemek için Alzheimer benzeri beyin hasarı ve bilişsel bozukluk geliştirmeye eğilimli farelerin bağırsak mikrobiyomlarını değiştirdiler.
Fareler, 9 aylık olduklarında nöronlarda hasar oluşturan ve beyinlerinde atrofiye neden olan insan beyin proteini tau’nun mutant bir haline gelecek şekilde genetik olarak değiştirildi. Ayrıca, Alzheimer için önemli bir genetik risk faktörü olan insan APOE geninin bir varyantını da aktardılar. APOE4 varyantının bir kopyasına sahip kişilerin, daha yaygın APOE3 varyantına sahip kişilere göre hastalığı geliştirme olasılığı üç ila dört kat daha fazladır.
Bu tür genetiği değiştirilmiş fareler, doğumdan itibaren steril koşullar altında yetiştirildikleri için bağırsak mikrobiyomları yoktu ve 40 haftalıkken beyinleri, normal fare mikrobiyomları barındıran farelerin beyinlerinden çok daha az hasar gösterdi. Bu fareler normal, steril olmayan koşullar altında büyütüldüklerinde normal mikrobiyomlar geliştirdiler.
Bununla birlikte, 2 haftalıkken bir antibiyotik dozu, mikrobiyomlarındaki bakterilerin bileşimini kalıcı olarak değiştirdi. Erkek fareler için, 40 haftalıkken ortaya çıkan beyin hasarı miktarını da azalttı.
Araştırmacılar, mikrobiyom kaymalarının koruyucu etkilerinin, APOE3 varyantını taşıyan erkek farelerde, yüksek riskli APOE4 varyantına sahip olanlara göre daha belirgin olduğunu, bunun muhtemelen APOE4’ün zararlı etkilerinin korumanın bir kısmını iptal etmesinden kaynaklandığını söyledi. Antibiyotik tedavisinin dişi farelerde nörodejenerasyon üzerinde bir etkisi olmamıştır.
Holtzman, ‘Beyin tümörleri, normal beyin gelişimi ve ilgili konulardaki çalışmalardan, erkek ve kadın beyinlerindeki bağışıklık hücrelerinin uyaranlara çok farklı tepki verdiğini zaten biliyoruz.’ Dedi ve şöyle devam etti, ‘Bu nedenle, mikrobiyomu manipüle ettiğimizde tepki olarak bir cinsiyet farkı görmemiz çok şaşırtıcı değil, ancak bunun Alzheimer hastalığı ve ilgili bozukluklarla yaşayan kadın ve erkekler için tam olarak ne anlama geldiğini söylemek zor.’
Diğer deneyler, üç spesifik kısa zincirli yağ asidini (belirli bağırsak bakterileri tarafından metabolizmalarının ürünleri olarak üretilen bileşikler) nörodejenerasyona bağladı. Bu yağ asitlerinin üçü de, antibiyotik tedavisi ile değiştirilmiş bağırsak mikrobiyomları olan farelerde azdı ve bağırsak mikrobiyomları olmayan farelerde tespit edilemedi.
Bu kısa zincirli yağ asitlerinin, kan dolaşımındaki bağışıklık hücrelerini aktive ederek nörodejenerasyonu tetiklediği görüldü, bu hücreler de bir şekilde beyindeki bağışıklık hücrelerini beyin dokusuna zarar verecek şekilde etkinleştirdi. Mikrobiyomları olmayan orta yaşlı fareler üç kısa zincirli yağ asidiyle beslendiğinde, beyin bağışıklık hücreleri daha reaktif hale geldi ve beyinleri tau ile ilgili hasarın daha fazla belirtisini gösterdi.
Linda McGavern, Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü’nde (NINDS) program direktörü ve çalışma için finansmanın bir kısmını sağlayan kişi, ‘Bu çalışma, mikrobiyomun tau aracılı nörodejenerasyonu nasıl etkilediğine dair önemli bilgiler sunabilir ve bağırsak mikroplarını değiştiren terapilerin nörodejeneratif bozuklukların başlangıcını veya ilerlemesini etkileyebileceğini öne sürer.’ Dedi.
Bulgular, bağırsak mikrobiyomunu antibiyotikler, probiyotikler, özel diyetler veya diğer yollarla değiştirerek nörodejeneratif hastalıkları önleme ve tedavi etme konusunda yeni bir yaklaşım önermektedir.
“Bilmek istediğim şey, genetik olarak nörodejeneratif hastalık geliştirmeye mahkum fareleri aldıp hasar belirtileri göstermeye başlamadan hemen önce mikrobiyomu manipüle ederseniz, nörodejenerasyonu yavaşlatabilir veya önleyebilir misiniz?” diye sordu Holtzman. “Bu, orta yaşın sonlarında, hala bilişsel olarak normal olan ancak bozulmalar geliştirmenin eşiğinde olan bir kişide tedaviye başlamak ile aynı olacaktır. Nörodejenerasyon ilk önce belirginleşmeden önce bu tür genetik olarak duyarlı yetişkin hayvan modellerinde bir tedaviye başlayabilir ve işe yaradığını gösterebilirsek, bu insanlarda test edebileceğimiz türden bir şey olabilir.”
Bulgular Science dergisi‘nde yayınlandı.
Çeviren: Barış ARICAN
