Beyin – Bağırsak Hattı

27 Oca 2022

Sadece bağırsak floranızı modüle ederek zekânızı, hafızanızı yaşlanmanın etkilerinden koruyabileceğinizi işaret eden çalışmalar var. Diğer yandan bazı nörolojik hastalıklarla bakteriler arasında bir ilişki olabileceği yolundaki bulgular gün geçtikçe artıyor. Bugün bilimsel araştırmaların merkezindeki beyin- bağırsak hattını inceleyeceğiz.

2020 yılında Molecular Psychiatry dergisinde yayımlanan bir çalışma, mikrobiyomdaki faydalı bakterileri besleyen inülin zengini bir diyetin farelerin beyinlerindeki yaşlanmaya bağlı etkileri hafiflettiğini gösteriyordu[1]. (İnülin muz, soğan, sarımsak, pırasa, hindiba ve enginar gibi birçok sebzede bulunur.)

Geçtiğimiz günlerde yayımlanan bir araştırmada ise, genç farelerin bağırsak florasından alınan bakteriler daha yaşlı farelere transfer edildiğinde beyin fonksiyonlarında iyileşme olduğu, bağışıklık fonksiyonlarının güçlendiği gözlendi[2]. Yaşlılıkla ilişkilendirilen hafıza ve öğrenme sorunları azalmış,  labirente konduklarında çıkış yolunu daha çabuk bulmaya başlamışlardı. Bu bulgular, beyin kimyasallarının, bağışıklık hücrelerinin durumunu gösteren testlerle de desteklendi.

Sağlıklı bir mikrobiyomun ileri yaşlarda sağlıklı beyin fonksiyonları için belirleyici bir role sahip olduğunu işaret eden çalışmalar bunlar. Beyni genç ve sağlıklı tutmanın yolunun mikrobiyom hedefli bir beslenme modeli ve bakteri bazlı tedavilerle mümkün olduğunu gösteren araştırmalar, geleceğin tıp dünyasını yeniden şekillendirecek, hatta çoktan şekillendirmeye başladı bile.

Heyecan Verici Keşifler

Son 10 yılda bağırsak ve beyin arasındaki ilişkiyi ortaya koyan yüzlerce, hatta binlerce çalışma yayımlandı. Bağırsaklardaki trilyonlarca bakterinin beyin üzerinde etkisi olduğunu, hatta bazı nörolojik bozukluklarla ilişkili olabileceğini işaret eden çalışmaların sayısı gün geçtikçe artıyor.

Özellikle son yıllarda bu alanda büyük aşamalar kaydedildi. Üstelik artık mikrobiyomdaki bazı spesifik bakteriler, bunların beyinle olan karmaşık ve bir o kadar da beklenmedik ilişkileri üzerine de bilgi sahibiyiz. Mesela farelerle –ve son zamanlarda insanlarla da- yapılan çalışmalar Parkinson, Alzheimer’s gibi hastalıkları bakterilerin tetikleyebildiğini gösteriyor.

Nörolojik Hastalıklarda Bakteri Etkisi

Hareket kabiliyetini koordine eden nöronların ölmeye başlamasıyla ortaya çıkan Parkinson hastalığının başlıca semptomları titreme, kaslarda sertleşme, hareketlerde yavaşlamadır. Bu nöronların neden öldüğü tam olarak anlaşılamasa da,    alfa-sinüklein denen bir proteinin önemli bir role sahip olduğu biliniyor. Parkinson hastalarında bu protein yanlış katlanarak, daha fazla proteinin yanlış katlanmasına neden olur. Bu zincirleme reaksiyon sonucunda beyinde protein yumruları oluşur.  Peki bağırsaklardaki bakterilerle Parkinson hastalığı arasında nasıl bir ilişki olabilir?

  • 2015 yılında bazı bakterilerin alfa-sinüklein proteini ile benzer yapıda proteinler oluşturmasından yola çıkılarak hastalıkta bağırsaklarda bulunan bakterilerin de rol oynadığı teorisi ortaya atıldı. Gerçekten de Escherichia coli bakterisi ile beslenen farelerde alfa-sinüklein proteinin önemli oranda arttığı görüldü[3]. Geçtiğimiz yıl yayımlanan bir araştırma da bu teoriyi destekler nitelikte[4].
  • Bu zararlı bakterinin bağırsaktan beyne vagus siniri üzerinden ulaştığı düşünülüyor. Vagus, beyin kökünü kolona ve diğer organlara bağlayan sinirdir. 1970’li yıllarda mide ülseri tedavisinde uygulanan cerrahi bir yöntem vardı. Vagus sinirinin bir kısmı ya da tamamı alınarak midenin asit üretimi durdurulurdu. Sonradan müdahaleyi yaptıranlarda son derece ilginç bir yan etki gözlendi; bu hastalarda Parkinson hastalığı son derece nadir görülüyordu[5].
  • Yanlış katlanmış proteinler Alzheimer’s hastalığının, bir motor nöron hastalığı olan ALS’nin de başlıca göstergelerinden biri olduğu düşünülecek olursa, bu nörolojik hastalıklarda da bakteriyel proteinlerin önemli bir rol oynama ihtimalinin yüksek olduğu yolunda görüşler var.

Yenilikçi Tedavilerin Kıyısında

Bağırsak florasındaki zararlı bakteriler bazı hastalıklara zemin hazırlarken, faydalı bakterilerin birer tedavi ajanı olarak kullanılabileceğini gösteren çalışmalar da var.

Bilimsel bir çalışma için faydalı bakteriler tarafından üretilen nikotinamid (B3 vitamini olarak da bilinir) ALS hastası farelere verildiğinde, molekülün beyne giderek hastalığın semptomlarını hafiflettiği gözlendi[6]. Çalışma kapsamında ALS hastası olanların mikrobiyomu incelendiğinde bu bulguları destekleyen bir veri elde edildi; ALS hastalarının nikotinamid değeri sağlıklı kişilere kıyasla daha düşüktü. Küçük çaplı bir araştırma için ALS hastalarının bir kısmına B3 takviyesi verilirken diğerlerine plasebo verildi[7]. Dört ayın sonunda takviye alan grubun semptomlarında hafifleme gözlenirken diğer grubun hastalığı daha da ilerledi.

İtalyan bilim insanları otistik semptomlar gösteren farelerle yaptıkları bir çalışma sırasında bu farelerin bağırsak florasında Lactobacillus reuteri bakteri ailesinin bulunmadığını [8] gördüler. Yaptıkları deneylerde L. reuteri verilen tüm farelerde semptomların hafiflediğini gözlemlediler.  Otizm spektrum bozukluğu teşhisi konmuş 80 çocuk üzerinde bu bakterinin etkisinin araştırıldığı çalışma geçtiğimiz yıl tamamlandı, önümüzdeki aylarda ise araştırmanın sonuçları yayımlanacak[9].

Ne Öğrendik?

Bilim insanları hastalıkları önleme ya da tedavi etmede mikrobiyomu yeniden yapılandıran tedaviler üzerinde çalışmaya devam ediyor. Bildiklerimiz, keşfettiklerimiz umut verici… Özellikle de beyin kimyasını değiştirmenin ne kadar zor olduğu, bunun karşılığında mikrobiyomu yeniden şekillendirmenin kolaylığı düşünülecek olursa. Sadece probiyotik zengini beslenerek, dost bakterilere zarar veren kimyasallarla dolu işlenmiş yiyeceklerden uzak durarak mikrobiyomunuzu değiştirebilir, sağlığınızı destekleyen, modern zamanların en korkutucu sağlık sorunlarına karşı koruyucu bir kalkan oluşturan bir bağırsak florasına kavuşabilirsiniz.

Referanslar

[1] Mid-life microbiota crises: middle age is associated with pervasive neuroimmune alterations that are reversed by targeting the gut microbiome” M. Boehme, Molecular Psychiatry 25, 2567–2583 (2020)

[2]Microbiota from young mice counteracts selective age-associated behavioral deficits” K. Guzzetta, Nature Aging, Cilt 1, 666–676 (2021)

[3]Exposure to the Functional Bacterial Amyloid Protein Curli Enhances Alpha-Synuclein Aggregation in Aged Fischer 344 Rats and Caenorhabditis elegans” M. Rane, Scientific Reports, 2016 Oct 6;6:34477

[4]A gut bacterial amyloid promotes α-synuclein aggregation and motor impairment in mice” T. Sempson, Elife, 2020 Feb 11;9:e53111.

[5]Transneuronal Propagation of Pathologic α-Synuclein from the Gut to the Brain Models Parkinson’s Disease” S. Kim, Neuron, 2019 Aug 21;103(4):627-641.e7

[6]Potential roles of gut microbiome and metabolites in modulating ALS in mice” Eran Blacher, Nature, 2019 Aug;572(7770):474-480.

[7]Efficacy and tolerability of EH301 for amyotrophic lateral sclerosis: a randomized, double-blind, placebo-controlled human pilot study”E.Drehmer, ALS, Volume 20, 2019 

[8]Mechanisms Underlying Microbial-Mediated Changes in Social Behavior in Mouse Models of Autism Spectrum Disorder” Martina Sgritta, Neuron, 2019 Jan 16;101(2):246-259.e6.

[9] https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04293783

Bunları da beğenebilirsin