Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Anneden Gelen Mikroplar, Fetüsün Beyin Gelişimini Destekliyor!

Anneden Gelen Mikroplar, Fetüsün Beyin Gelişimini Destekliyor!
Bağırsak mikrobiyotası
Wikimedia
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Farelerde anne bağırsağındaki bakteriler fetüsün normal gelişimi için önem taşır. Bunu sağlayan şeyin bakterilerin metabolik faaliyetleri sonucunda üretilen moleküllerin fetüs beynine yolladığı sinyaller olduğu ortaya çıkmıştır.

Bu yazı, Nature isimli kaynaktan birebir çevrilmiştir. Çevirmen tarafından, metin içerisinde (varsa) açıkça belirtilen kısımlar haricinde, herhangi bir ekleme, çıkarma veya değişiklik yapılmamıştır. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Bağırsak mikrobiyotası, yani bağırsaktaki mikroorganizma popülasyonu, yaşam boyu sağlık için büyük önem taşır. Hayvanlar üzerinde yapılan pek çok çalışma göstermiştir ki bağırsak mikrobiyotası çevresel stres etkenleri karşısında düzgün bir fetal gelişimin sağlanmasında kilit bir role sahiptir. Buna karşın anne mikrobiyotasının bu stres etkenlerinin yokluğunda embriyo gelişimine nasıl katkıda bulunabileceği hakkında çok az şey biliniyor.

Vuong ve arkadaşlarının Nature’da yayınlanan çalışmasına göre; gebe farelerde, anne bağırsağındaki bazı bakterilerin metabolizmaları sonucu oluşan yan ürünler fetüsteki belli duyusal yolakların nöral gelişimini etkileyerek yavruda kalıcı davranışsal değişikliklere sebep oluyor.[1]

Geçtiğimiz on yılda yapılan çalışmalar bağırsak mikrobiyotasının merkezi sinir sistemi gelişiminde ve sonradan oluşan davranışlarında dikkate değer etkileri olduğunu ortaya koydu. Farelerde annelerin bağırsak mikrobiyotası, maternal inflamasyon (İng. maternal inflammation) sonrasında normal fetal gelişimin sağlanabilmesi için gereklidir ve yüksek yağlı beslenme sonucunda mikrobiyotada oluşan değişikliklerin yavruda nörodavranışsal anormalliklere yol açtığı görülmüştür. Yine de anne mikrobiyotasının etkileri sadece gebelik süreciyle mi sınırlıdır, yoksa mikroorganizmaların anneden yavruya geçmesi sonucu doğumdan sonra da devam eder mi bilinmiyor.

Vuong ve çalışma arkadaşları, anne mikrobiyotasının stressiz şartlar altında doğum sonrası gelişimdeki rolüne ışık tutuyor. Yazılan rapora göre gebe farelerden mikropsuz (steril koşullarda yaşayıp mikrobiyotası olmayan hayvanlar) olanlar veya antibiyotik tedavisi ile mikrobiyotadan arındırılmış olanların embriyoları, normal mikrobiyotaya sahip annelerin embriyolarından farklıydı. Beyin yapısındaki bu farklılıklar göreceli olarak duyuların işlenmesinde yer alan devrelere özeldi: Mikrobiyotasız annelerde, gebeliğin orta dönemlerinde bulunan embriyoların talamus ile korteksini birbirine bağlayan nöral uzantılar (aksonlar) daha kısa ve küçük olup internal kapsüldeki akson kümeleri normal ortamda gelişen embriyolarınkinden daha inceydi. Yazarlar ayrıca iki embriyonun beyin hücrelerinde akson oluşumunda görevli genlerin okunmasında önemli farklılıklar olduğunu gözlemledi.

Figür 1| Anne bağırsağındaki mikroorganizmalar farenin embriyonik dönemdeki beyin gelişimini etkiler. Fare embriyoları, rahimde gelişirken annelerinin bağırsak mikrobiyotasından metabolik ürünleri alır. Vuong ve arkadaşlarına göre bu metabolik ürünler talamus ve korteks arasında bağlantıyı sağlayan aksonların oluşumunda rol alıyor. Bu bağlantı duyuların işlenmesi sırasında kullanılıyor. a, Normal gelişim sürecinde bu aksonlar internal kapsül denen bölgede kalın bir yığın oluşturur. Fareler büyüyüp genç erişkinler olduğunda üzerlerinde davranışsal testler yapılmıştır. Testlerde ani gürültü artışı, pençelerine hızlıca değdirilip çekilen yapışkan bant gibi uyaranlar karşısında irkilip hareket ederek normal yanıt vermişlerdir. b, Gebe fareden sahip olması gereken mikrobiyota uzaklaştırılır ve fetüs anne mikrobiyotasındaki metabolik ürünlerden mahrum kalırsa talamus-korteks bağlantısını sağlayan nöronların aksonlarında normalden ince olmaları gibi bozulmalar görülür. Bu fareler test edildiğinde davranışlarında anormallikler gözlenmiştir.
Figür 1| Anne bağırsağındaki mikroorganizmalar farenin embriyonik dönemdeki beyin gelişimini etkiler. Fare embriyoları, rahimde gelişirken annelerinin bağırsak mikrobiyotasından metabolik ürünleri alır. Vuong ve arkadaşlarına göre bu metabolik ürünler talamus ve korteks arasında bağlantıyı sağlayan aksonların oluşumunda rol alıyor. Bu bağlantı duyuların işlenmesi sırasında kullanılıyor. a, Normal gelişim sürecinde bu aksonlar internal kapsül denen bölgede kalın bir yığın oluşturur. Fareler büyüyüp genç erişkinler olduğunda üzerlerinde davranışsal testler yapılmıştır. Testlerde ani gürültü artışı, pençelerine hızlıca değdirilip çekilen yapışkan bant gibi uyaranlar karşısında irkilip hareket ederek normal yanıt vermişlerdir. b, Gebe fareden sahip olması gereken mikrobiyota uzaklaştırılır ve fetüs anne mikrobiyotasındaki metabolik ürünlerden mahrum kalırsa talamus-korteks bağlantısını sağlayan nöronların aksonlarında normalden ince olmaları gibi bozulmalar görülür. Bu fareler test edildiğinde davranışlarında anormallikler gözlenmiştir.
Nature

Talamus, çevreden gelen motor ve duyusal bilgileri korteksteki doğru hedeflere yönlendirerek beyinde bir ana “aktarma istasyonu” görevi üstlenir; böylece uygun davranışsal yanıtlar üretilebilir. Embriyonik gelişim esnasındaki hücre göçleriyle oluşan talamus-korteks uzantıları; korteksteki işitsel, görsel, somatosensörel (acı ve basınç gibi duyuların algılanmasıyla ilgili) ve motor yanıtlarda rol alan bağlantıları oluşturur. Vuong ve arkadaşları, gözlenen etkilerin anne mikrobiyotasının eksikliğinden kaynaklanıp kaynaklanmadığını belirleyebilmek için embriyo nöronlarını alıp kültür ortamında inceledi. Sonuçta mikrobiyotasız annelere ait embriyoların nöronlarının bulunduğu ortama sağlam mikrobiyotalı annelerin embriyolarından alınan büyüme faktörleri eklendiğinde, büyüme süreci sekteye uğramış nöral aksonların düzeltilemediği görüldü.

Vuong ve arkadaşları mikrobiyotanın talamus-korteks bağlantısının gelişimindeki gerekliliği gördüklerinde, bu hasarlı talamus-korteks nöroanatomisinin yavrudaki etkilerinin kalıcı olup olmadığını araştırdılar. Bunun için antibiyotik verilmiş annenin yavrusunu yetişkinlik döneminde bir dizi davranışsal teste tabi tutarak duyu-motor hasarları tespit etmeye çalıştılar. Gördüler ki, normal annelerden doğan farelere kıyasla mikrobiyotasız annelerden doğan fareler ısı, ses ve basınca tepki vermede yetersiz kalıyordu. Bununla birlikte görsel veya motor-koordinasyon testlerinde bir soruna rastlamadılar.

Yavrudaki sinirsel ve davranışsal gelişime yardımcı olan bakteriyi tespit edebilmek için, Vuong ve arkadaşları bir takım deneyler yaptı. Bu deneylerde önceden mikropsuz olan farelere bazı bakteri grupları enjekte edildi. Spor oluşturan Clostridium türü bakteriler kullanıldığında yavrunun beyin ve davranışsal gelişiminde sorun görülmedi, böylece sinir gelişimine yardımcı olan bakterinin bu tür olduğu anlaşılmış oldu.

Bağırsaktaki mikroplarla beyin arasındaki bağlantıya dair güçlü kanıtlar olsa da, altta yatan mekanizmayı çözmek zorlayıcı olabilir. Bu iki alan arasındaki olası aktarım yollarından biri de mikropların metabolik ürünlerinin kan yoluna emilmesi. Gebelik sırasında bu metabolik ürünler, anne dolaşımındaki diğer besin maddeleriyle beraber plasenta yoluyla fetüse geçer. Vuong ve arkadaşlarının tahminine göre bu metabolik ürünlerin kaynağı anne mikrobiyotası olabilir. Ekip, keşifsel metabolomik (İng. discovery metabolomics) denen bir yaklaşımla anne mikrobiyotasının anne dolaşımı ve fetüsün beyin dokusunda bulunan çoğu metabolik ürünün miktarını etkilediğini gördü.

MikrobiyoTa kaynaklı metabolik ürünleri inceleyen Vuong ve ekibi in vitro ortamda akson gelişiminde mikrobiyota eksikliğinin olumsuz etkilerinin anneden bazı metabolik ürünlerin takviye edilmesi yoluyla telafi edilebileceğini keşfetti. Çarpıcı bir şekilde, böyle bir takviyenin mikrobiyotasız gebe farelerin yavrularında da davranışsal yetersizliklerin ortaya çıkmasını engellediği görüldü.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Bu çalışma bağırsak mikrobiyotasının beyin gelişimindeki rolü üzerine olan araştırmalara katkı sağlamasının yanında gelecek çalışmalara da kapı açıyor. Bu mikrobiyota kaynaklı metabolik ürünlerin nöron gelişimini nasıl etkilediği şimdilik hala bilinmiyor. Aynı şekilde görülen etkilerin neden özellikle talamus-korteks duyu aktarımı bölgesindeki ısı, ses ve basınç bilgisini ileten nöronlarda ortaya çıktığı da tam olarak anlaşılmış değil. Daha sonraki araştırmalar bu olayın arkasındaki moleküler mekanizmalara ışık tutabilir.

Sonuç olarak, her ne kadar bulguları farelere dayansa da bu çalışma gelecekteki tıbbi uygulamalarda insan sağlığını ilgilendirebilir. Anne mikrobiyotası ve fetüse ulaşan metabolik ürünlerin bileşimini anlamak klinik müdahalelerin geliştirilmesinde olası bir kapı açıyor. Bu olasılıklardan biri de anneden gelen moleküllerin miktarının belirlenmesi yoluyla anormalliklerin tespiti. Tıpkı nöral tüp hasarı görülebilecek gebeliklerin önlenmesi için folik asit desteği alınması gibi, belli metabolik ürünler takviye edilerek fetüs beyin gelişimi desteklenebiliyorsa, bu bulgular sinir gelişimsel hastalıklarının önlenerek sağlıklı beyin gelişiminin sağlanmasına öncülük ederek muazzam bir etki yaratabilir. Tabi ki bu tip yaklaşımların klinik denemelerine başlanmadan önce daha yapılacak çok iş var. Ama yine de Vuong ve arkadaşlarının çalışmaları, anne mikrobiyotasının normal beyin gelişimine etkilerinin anlaşılmasının temellerini atmış oldu.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Bilim Budur! 6
  • Tebrikler! 5
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 3
  • İnanılmaz 2
  • Merak Uyandırıcı! 2
  • Muhteşem! 1
  • Umut Verici! 1
  • İğrenç! 1
  • Korkutucu! 1
  • Güldürdü 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: Nature | Arşiv Bağlantısı
  • ^ H. E. Vuong, et al. (2020). The Maternal Microbiome Modulates Fetal Neurodevelopment In Mice. Nature, sf: 1-6. doi: 10.1038/s41586-020-2745-3. | Arşiv Bağlantısı

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 25/10/2020 17:57:15 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/9420

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Instagram
Tedavi
Etoloji
Tıp
Araştırma
Mikoloji
Kadın Sağlığı
Carl Sagan
Viral
Nasa
Afrika
Parçacık
Neandertal
Beslenme Davranışları
Halk Sağlığı
Diş Hekimliği
Kuyruksuz Maymun
Ornitoloji
Sars-Cov-2 (Covid19 Koronavirüs Salgını)
Yas
Üreme
Astrofotoğrafçılık
Sinek
Gen
Madde
Nörobiyoloji
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Matematik bilmemek, Evren'i anlamak önünde çok büyük bir engeldir.”
Richard Feynman
Geri Bildirim Gönder