Bağırsaklarımızdaki bakteri şekerlerinin, beyinde görülen en ciddi nörodejeneratif hastalıklardan ikisinin gelişiminde gizli bir rol oynayabileceği yeni bir araştırmayla ortaya konuldu.
Amyotrofik Lateral Skleroz (ALS) ve frontotemporal demans (FTD), birbiriyle yakından ilişkili ve bazen örtüşen rahatsızlıklar olup her ikisi de nöron ölümüne neden oluyor. ALS'de bu durum kas hareketlerini etkileyerek (nihayetinde ölümcül bir hastalıktır) ilerlerken, FTD'de ise davranış ve dil alanlarında önemli değişikliklere yol açabiliyor ve bu da bazen hareketleri etkileyebiliyor.
Bu hastalıkların tam olarak nasıl başladığı hala netlik kazanmış değil. Bu noktada, ABD'deki araştırmacılar, daha önceki bulguların ALS ile bir bağlantı olduğunu öne sürmesi üzerine, bağırsak bakterilerinin bu hastalıklarda bir rolü olup olmadığını incelemek istedi.
Bir fare modeli üzerinde yapılan araştırmada, bağırsak bakterileri tarafından üretilen spesifik bir glikojen türü tespit edildi. Bu şekerin beyin iltihabını ve nöron ölümünü tetiklediği görülüyor.
Araştırmacılardan biri, "Zararlı bağırsak bakterilerinin iltihaplanmaya neden olan glikojen formları ürettiğini ve bu bakteri şekerlerinin beynimize zarar veren bağışıklık tepkilerini tetiklediğini keşfettik" diyor. Bu bilginin ışığında, hedef odaklı tedavi yöntemleri geliştirmeye başlanabileceği belirtiliyor.
Hem ALS hem de FTD, C9ORF72 geninin belirli bir varyasyonundan kaynaklanabiliyor, ancak bu genetik yatkınlığa sahip herkes bu hastalıklara yakalanmıyor. Araştırmanın temel motivasyonu, gen varyantına sahip kişilerde hangi ek tetikleyicilerin rol oynayabileceğini anlamaktı.
Araştırmacılar, insanlardaki gen varyasyonunu taklit etmek üzere C9ORF72 geni olmayan fareler tasarlayarak ve bu farelere farklı bağırsak bakterisi karışımları vererek bağışıklık sistemlerinin nasıl tepki verdiğini gözlemlediler. Bu çalışmalar, glikojen üretimine ve bu glikojeni üreten bakterilerden biri olan Parabacteroides merdae türüne odaklanılmasını sağladı. Bu bakteri, bağırsak bakterisi olmayan farelere verildiğinde ciddi iltihaplanmaya ve kan-beyin bariyerinin zarar görmesine neden oldu.
İnsan dışkı örnekleri üzerinde yapılan ek testler, ALS hastalarının 22'sinden 15'inde ve FTD hastalarından birinde normalden yüksek seviyelerde iltihabi glikojen bulunduğunu, ancak sağlıklı kontrollerin sadece 12'sinden 4'ünde bu seviyelerin görüldüğünü gösterdi.
Buradaki temel düşünce, vücudun potansiyel olarak tehlikeli şekeri algıladığında bağışıklık sisteminin aşırı aktif hale gelmesi ve bunun da beyni etkilemeye başlaması. Önemli olan nokta, C9ORF72 geni tarafından kodlanan proteinin glikojen üzerinde bir fren görevi görmesi; gen varyasyonunda sorun da tam olarak burada başlıyor.
Araştırmacılar yayımladıkları makalede, "İltihabi glikojen biriktiren mikroorganizmaların ALS hastalarının bağırsaklarında yoğunlaştığına dair bulgumuz, mikrobiyal glikojenin, yatkın genotiplerle etkileşime girerek ALS başlangıcı ve ilerlemesi riskine katkıda bulunan birçok çevresel ve yaşam tarzı faktörü arasında önemli bir örnek olabileceğini düşündürüyor" ifadelerini kullanıyor.
Araştırmanın en umut verici sonuçlarından biri, etkilenen farelere glikojeni parçalayan alfa-amilaz enzimi verildiğinde iltihaplanma seviyelerinin azaldığı ve yaşam sürelerinin uzadığı görüldü. Ancak bu müdahale, motor performanslarını iyileştirmedi. Bu durum, bir gün bağırsakları hedef alarak bu iltihap zincirini kırabilecek tedaviler geliştirilebileceğini düşündürüyor; ancak bu yönüyle araştırmanın henüz erken aşamalarında olduğu belirtiliyor.
Bilim insanları, bağırsaklarımız ve beynimiz arasındaki bağlantının, özellikle sağlık söz konusu olduğunda, giderek daha fazla yönünü keşfediyor ve bu yeni çalışma da bu birikime katkıda bulunuyor.
Araştırmacılar, bir sonraki adımlarında fare modellerinin ötesine geçerek insan katılımcıları ve farklı glikojen üreten bakteri türlerini daha detaylı incelemeyi hedefliyor.
Bir araştırmacı, "Zararlı mikrobiyal glikojenin ne zaman ve neden üretildiğini anlamak için ekip, bir sonraki adımda ALS/FTD hastalarının bağırsak mikrobiyom topluluklarını hastalık başlangıcından önce ve sonra inceleyen daha büyük çalışmalar yürütecek" diyor. Ayrıca, "ALS/FTD hastalarında glikojen yıkımının hastalığın ilerlemesini yavaşlatıp yavaşlatmayacağını belirleyecek klinik deneyler de bulgularımızla destekleniyor ve bir yıl içinde başlayabilir" ekliyor.
Bu araştırma Cell Reports adlı dergide yayımlandı.
