Sindirim Sistemi Bakterileri Nöronların İşleyişini Etkiliyor
1 Temmuz 2016 4 Eylül 2017 Çağlayan Taybaş	0 yorum bakteriler, miyelin kılıfı
İnsan vücudunun karmaşıklığı bizi şaşırtmaya devam ediyor. Saniyede 500 katrilyon kimyasal tepkimenin gerçekleştiği bu fabrikada işler o kadar karışık ilerliyor ki birçok zaman ne alakası var diyebileceğimiz ilişkiler gün yüzüne çıkıyor. Son çalışmalar sindirim sistemimizde, bağırsaklarımızda besinleri sindirmemize yardımcı olan bakterilerin düşünce, ruh hali ve davranışlarımız üzerinde etkili olduğunu gösterdi. College Cork Üniversitesi’ndeki bilim insanları bu bakterilerin nöron miyelin kılıfı sentezinin düzenlemesine doğrudan müdahale ederek nöron yapı ve işlevini etkilediğini keşfetti.
Translational Psychiatry dergisinde yayınlanan bulgular sindirim sistemi bakterilerinin beyin ve sinir sistemi üzerinde etkisi olduğunu çarpıcı bir şekilde kanıtlıyor. Miyelin kılıfının bozulması ve onarılamaması Multiple Sclerosis gibi pek çok psikiyatrik rahatsızlığa sebep olabiliyor.
Bakteriler Birçok Beyin Hastalığında Etkili
Genlerin Faaliyeti Değiştiriliyor
Bakteriler Miyelin Kılıfı Üretimini Düzenliyor
Mikroglialar da Etkileniyor
Miyelin kılıfı nöronlar üzerindeki sinyal iletim hızını kat be kat artıran bir yapı. Bir çeşit izolasyon malzemesi. Nöronun elektrik direncini azaltarak elektriğin daha hızlı iletilmesine imkan tanıyor. Miyelin beyin ve omurilikte oligodentrosit adlı glia hücreleri tarafından vücudun periferik sinir sisteminde ise Schwann hücreleri tarafından üretilir.
Aksonlar etrafında miyelin kılıfının üretilmesi beynin olgunlaşması ve gelişimi için çok önemlidir. Gelişim çağının son evrelerinde beyin uzun süreli bir nöral plastisite sürecine girer. Bu zaman diliminde prefrontal kortekste pek çok sinaps yok edilir ve miyelinleşme olayı da bu evrede önemli bir rol alır. Bu işlemler prefrontal korteksin devre yapısını değiştirir ve diğer beyin bölgeleriyle olan bağlantılarını artırır. Özellikle ergenlikte görülen artan plastisite düzeyi kişileri riskli davranışlara daha hassas ve bazı zihinsel hastalıklara açık hale getirebilir.
Sindirim sistemi bakterileri ile beyin arasında çift taraflı bir etkileşim olduğu bir süredir biliniyordu. Bakteri florasında oluşan değişiklikler otizm, kronik ağrı, depresyon ve Parkinson hastalığı dahil olmak üzere pek çok nörolojik ve psikiyatrik rahatsızlığın ortaya çıkmasına sebep olabilir. Her ne kadar bu etkileşimin mekanizması bilinmiyor olsa da gözlem raporları böyle bir etkileşimin varlığını doğruluyor.
John Cryan ve Gerard Clarke bu bakterilerin anksiyete benzeri davranışlar gösteren beyin yapılarını nasıl etkilediğini merak ettiler. Geçen sene vücudunda hiç mikroorganizma bulunmayan bir farenin amigdalasındaki gen ifadesinin farklı gerçekleştiğini bulmuşlardı. Hayvanlar o kadar steril koşullarda yetiştirildiler ki vücutlarında bakteri kolonileri büyüyemedi. Bunun sonucunda nöral işleyişe ait bazı genlerin normal farelere göre daha aktif olduğu gözlendi.
Bu bulguların ışığında Cryan ve Clarke bakterilerin beynin diğer kısımlarındaki gen aktivitesini nasıl etkilediğini araştırmaya başladılar. Son çalışmalarında gelişen teknolojinin de yardımıyla prefrontal korteksteki RNA’lar üzerinde dizileme yöntemi uyguladılar ve hangi genlerden ne kadar RNA, dolayısıyla protein üretildiğini görmek istediler. Prefrontal korteks karar verme, karmaşık düşünme ve planlama gibi gelişmiş bilişsel işlevlerin yapıldığı beyin bölgesidir. Ayrıca prefrontal korteks beynin üst-alt (top-down) bilgi işleme piramidinin en üstünde yer aldığı için çok sayıda beyin bölgesine hükmetme gücüne de sahiptir.
RNA dizileme yöntemiyle araştırmacılar mikroorganizmalardan arındırılmış ve normal farelerin gen ifade düzeylerini araştırdılar. Ekip vücudunda bakteri bulunmayan farelerde yaklaşık 90 genin farklı şekilde ifade edildğini ve protein sentezinde kullanıldığını buldular. İlaveten bu genlerin çoğu da nöronların miyelinleşme süreçlerinde önemli görev alıyordu ve prefrontal korteks nöronlarını daha aktif hale getirmede gerekliydi. Araştırmacıların tanımladıkları genlerin bazıları miyelin oluşumunda düzenleyici olarak görev alan miyelinin yapısal parçalarını oluşturan proteinleri kodluyordu.
Prefrontal korteksteki nöronların genetik yapısını çözümleyen araştırmacılar dokuya bir de elektron mikroskobu altında bakmaya karar verdiler. Gen ifadesindeki değişiklikler beklendiği gibi makro düzeyde nöronların anatomik özelliklerine de yansımıştı. Mikroorganizmalardan arındırılmış farelerin nöronlarındaki miyelin kılıfları diğer farelere oranla daha kalındı. Bu da demek oluyor ki hem mikroskobik hem de gözle görülebilecek ölçekte sindirim sistemi bakterileri miyelinleşmeyi baltalıyor. Araştırmanın bir diğer önemli sonucu bu etkilerin erkek farelerde dişilere oranla daha fazla görülmesiydi.
Araştırma vücudumuzdaki mikroorganizma florası ile beynin miyelinizasyonu arasındaki ilişkiyi açıklayan ilk çalışmadır. Bunun yanında nöronlardaki miyelin dağılımının tecrübeye ve fizyolojik etkenlere bağlı olarak değişebileceğini de gösteriyor. 2012 yılında yapılan bir çalışma sosyal izolasyonun miyelin kılıfı üretimine zarar verdiğini göstermişti. Belki sindirim sistemi bakterilerinin miyelinleşmeye zarar vermesi de izolasyon ve diğer sosyal etkenlere bağlı olabilir.
Bu alandaki bir başka çalışma bu bakteri florasının mikroglia hücrelerinin olgunlaşmasını ve işleyişini kontrol ettiğini gösteriyor. Mikroglialar beyinde istenmeyen madde ve sinapslarını ortadan kaldıran hücrelerdir. Sindirim sistemi bakterilerinde yaşa bağlı veya antibiyotik kullanımına bağlı değişiklikler miyelinleşme ve glia hücreleri üzerinden bilişsel gelişimi etkileyebilir. Beynin daha iyi anlaşılması için ikinci beyin olarak görülen sindirim sistemi çevresindeki enterik sinir sistemi ve bu bölgenin bakteri florası çok iyi araştırılmalıdır.
Küçük Kara Balık – Samed Behrengi →
19 Eylül 2017 21 Eylül 2017 Çağlayan Taybaş 0