Anksiyeteyi Kalın Bağırsak Bakterileri Etkiliyor Olabilir!

Açık erişimli akademik dergi Microbiome’de yayımlanmış olan Hoban ve ark.’a ait araştırma, kalın bağırsak bakterilerinin anksiyete benzeri davranışları nasıl etkilediği konusunda yeni bulguları açıklığa kavuşturmaktadır.

İrlanda Bilim Kurumu (Science Foundation of Ireland) tarafından desteklenerek Cork Üniversitesi (University Collage of Cork) bünyesinde kurulmuş olan APC Mikrobiyota Enstitüsünde (APC Microbiome Institute) araştırmacılar, kalın bağırsakta yerleşik bakteriler ile beyin dokusunda miRNA (mikro RNA) adı verilen biyolojik moleküller arasındaki bağlantıyı çalışmışlar ve çalışmaları neticesinde, bakteri bulunmayan farelerin beyin dokusunda anlamlı derecede fazla sayıda miRNA molekülünün değiştiğini tespit etmişlerdir.

Çalışmaya katılan fareler, mikropsuz bir ortam (Germ-free, GF) sağlayan özel kafeslerde barındırılmış ve tipik olarak anormal anksiyete, sosyalleşme kusurları, hafıza eksiklikleri ve belirgin depresyon benzeri davranışlar göstermiştir. Makalenin sorumlu yazarı olan Dr. Gerard Clarke, konu hakkında şöyle yorum yapmıştır:

Kalın bağırsak bakterileri beyin dokusunun prefrontal korteks ve amigdala kısımlarını etkiliyor görünmektedir. Bu önemli bir durumdur çünkü, anksiyete ve depresyon gibi durumlarda ağırlıklı olarak ifade edildiği gibi, merkezi sinir sisteminin ve amigdala ve prefrontal korteks gibi beyin bölümlerinin işleyişinde yer alan fizyolojik süreçleri bu miRNA molekülleri etkileyebilmektedir.

Mikro RNA molekülleri genlerin ifadesinin kontrol edilmesinde görevli olan çok kısa nükleotit (DNA ve RNA’nın yapı birimleri) dizileridir. Mikro RNA moleküllerinin hatalı düzenlenmesinin veya işlev yitiminin nörodejeneratif hastalıkların, sinirsel gelişim bozukluklarının ve stres benzeri psikiyatrik bozuklukların şekillenmesinde temel neden olduğu düşünülmektedir. Özellikle beyin dokusundaki miRNA değişimlerinin anksiyete benzeri durumlarda yer aldığı ifade edilmektedir. Dr. Clarke bu hususta şunları söylemiştir:

Psikiyatrik bozuklukların tedavisi amacıyla beyin dokusunda miRNA moleküllerini ayarlayabilmek mümkün olsa da, bu alandaki araştırmalar bazı ciddi engeller ile karşılaşmaktadır. Örnek olarak, kan-beyin bariyerini aşabilecek güvenli ve stabil bir molekülü bulabilmek ve bu molekülün hedef bölgede istenilen şekilde çalışmasını sağlamak söylenebilir. Yapmış olduğumuz çalışmamız bize, miRNA moleküllerinin tedavi edici olarak kullanımının önünde yer alan bazı engellerin, kalın bağırsak mikrobiyotasını hedef alarak aşabileceğimizi göstermiştir.

Araştırmacılar yapmış oldukları çalışmalarında, normal farelerle kıyaslandığı zaman mikroptan arındırılmış farelerin (GF farelerin) beyinlerinde amigdala bölgesinde 103 tane, prefrontal korteks bölgesinde ise 31 tane miRNA molekülü seviyelerinde farklılık tespit etmiştir. Bu noktada, hayvanın ilerleyen yaşlarında kalın bağırsak bakterilerinin miRNA seviyelerindeki bazı farklılıkları normalleştirdiği bilgisi de dikkate alınmalıdır.

Çalışma bulguları, beyin dokusunda miRNA moleküllerinin uygun bir şekilde düzenlenmesi için kalın bağırsaklarda sağlıklı bir mikrobiyota olması gerektiğini göstermektedir. Araştırmacılara göre, kalın bağırsak bakterilerinin tahrif edilmesi (bilerek değiştirilmesi) ile anksiyete benzeri davranışlar arasındaki ilişkileri gösteren önceki çalışmalara göre mevcut çalışma, ilk defa beyin dokusunun amigdala ve prefrontal korteks bölgelerindeki miRNA seviyeleri ile kalın bağırsak mikrobiyotası arasındaki bağlantıyı ortaya koymuştur.

Araştırmacılar, her grupta 10 ila 12 adet fare içeren deney grupları kullanmışlardır. Bu gruplar normal kalın bağırsak mikrobiyotasına sahip normal farelerden oluşan kontrol grubu, tamamen bakterilerden arındırılmış GF grubu, GF fareleri olup da kontrol grubu ile aynı şartlarda tutulan ex-GF grubu ve aşırı antibiyotikle kalın bağırsak mikrobiyotası öldürülmüş olan yetişken fare grubudur. Bu gruplardaki farelerin beyin doku örneklerinde yeni nesil dizileme (NGS) yöntemleri kullanılarak, amigdala ve prefrontal korteks bölgelerinde hangi miRNA moleküllerinin mevcut olduğu tespit edilmiştir.

Neticede, tıpkı GF farelerde olduğu gibi, antibiyotik ile kalın bağırsak mikrobiyotası temizlenmiş olan yetişkin farelerin de beyin dokusunda bazı miRNA moleküllerinde değişiklik olduğu tespit edilmiştir. Araştırmacılara göre bu durum, yaşamın erken dönemlerinde organizmada sağlıklı bir kalın bağırsak mikrobiyotası olsa bile, zamanla oluşabilecek olan değişikliklerin beyin dokusunda miRNA seviyelerinde farklılıklara neden olarak anksiyete benzeri davranışların ortaya çıkmasına yol açmaktadır.

Araştırmacıların da ifade ettiği üzere, kalın bağırsak bakterilerinin beyin dokusundaki miRNA moleküllerini etkilediği kesin mekanizma bilinmemektedir. Her ne kadar, kalın bağırsak mikrobiyotasının miRNA seviyeleri üzerindeki etkisinin varlığı birden fazla türde (fare ve sıçan) gösterilmiş olsa da, elde edilen bulguların klinik seviyede uygulanabilirliği için kalın bağırsak mikrobiyotası, miRNA seviyeleri ve anksiyete benzeri davranışlar arasında yer alan ilişkinin aydınlatılmasında daha kapsamlı çalışmalara ihtiyaç vardır. Sonuç hakkında Dr. Clarke şunları söylemiştir:

Bu çalışma erken dönem bir çalışma olmasına rağmen, beyin dokusunun spesifik bölgelerindeki miRNA seviyelerinde istenilen değişiklikleri elde edebilmek için kalın bağırsak bakterilerinin, mesela “psikobiyotikler” ile, hedeflenmesi ihtimali heyecan verici bir ihtimaldir.