Araştırmacılar, yeni doğan bağırsağında bol miktarda bulunan benzersiz bakterilerin, bağışıklık sistemini şekillendirmek ve gıda alerjilerini önlemek için gereken nörotransmitteri sağlayabileceğini keşfettiler.

Weill Cornell Medicine araştırmacıları, benzersiz bakterilerin doğumdan kısa bir süre sonra bağırsakta kolonize olduğunu ve bağırsak bağışıklık hücrelerini eğitmek için nörotransmitter serotonin ürettiğini bulguladılar. Bu da erken gelişim sırasında gıdalara ve bakterilere karşı alerjik reaksiyonları önlemeye yardımcı olmaktadır.

Science Immunology’de 15 Mart’ta yayınlanan klinik öncesi çalışma, yeni doğanların bağırsaklarında bol miktarda bulunan bakterilerin, T-düzenleyici hücreler veya Treg adı verilen bağışıklık hücrelerinin gelişimini destekleyen serotonin ürettiklerini göstermiştir. Bu hücreler, otoimmün hastalıkları ve zararsız gıda maddelerine veya faydalı bağırsak mikroplarına karşı tehlikeli alerjik reaksiyonları önlemeye yardımcı olmak için lüzumsuz bağışıklık tepkilerini bastırır.

Çalışmanın kıdemli yazarı, Weill Cornell Pediatri Bölümü ‘nde immünoloji yardımcı doçenti ve Gale ve Ira Drukier Çocuk Araştırmaları Enstitüsü üyesi Dr. Melody Zeng konuyla ilgili yaptığı açıklamada: “Bağırsaklar, insan vücudundaki nörotransmitterlerin yüzde 90’ından fazlasını ürettiği için artık ikinci insan beyni olarak biliniyor. Serotonin gibi nörotransmitterler en çok beyin sağlığındaki rolleriyle bilinse de, bu nörotransmitterlerin üretim reseptörleri insan vücudunun her yerinde bulunur.” dedi.

Bebeklerde Dost Bağırsak Bakterileri Sağlığı İyileştiriyor

Araştırmacılar, yenidoğan kobay fare bağırsağının yetişkin insan bağırsağından çok daha yüksek düzeyde serotonin de dahil olmak üzere nörotransmitterlere sahip olduğunu gözlemledi. Dr. Zeng, “Şimdiye kadar bağırsak nörotransmitterleri üzerine yapılan handiyse tüm çalışmalar, enterokromaffin hücreleri adı verilen belirli bir bağırsak hücre tipinin nörotransmitter ürettiği yetişkin hayvanlarda veya insan deneklerde yürütüldü. Ancak, yapılan keşifler göstermektedir ki, yenidoğan bağırsağında durum tam olarak böyle değildir. Serotoninin çoğunun, yenidoğan bağırsağında daha yaygın bulunan bakteriler tarafından üretildiği ortaya çıkmıştır.

Bu durum, Zeng laboratuvarının NewYork-Presbyterian Alexandra Cohen Kadın ve Yenidoğan Hastanesi’ndeki Yenidoğan Yoğun Bakım Ünitesi ile işbirliği içinde kurduğu insan bebek dışkı biyobankası aracılığıyla bebeklerde de doğrulanmıştır. Toplanan veri örnekleri ebeveynlerin onayı ile alınmıştır.

Çalışma sonuçları, yenidoğan bağırsağının kendi nörotransmitterlerini üretecek kadar olgunlaşmadan önce, benzersiz bağırsak bakterilerinin erken gelişim sırasında kritik biyolojik işlevler için gerekli olan nörotransmitterleri sağlayabileceğini göstermektedir.

Weill Cornell Medicine’de pediatri alanında doktora sonrası araştırmacı olan çalışmanın başyazarı Dr. Katherine Sanidad, “Genç farelerde bağırsak bakterilerinin sadece doğrudan serotonin üretmekle kalmadığını, aynı zamanda normalde serotonini parçalayan monoamin oksidaz adlı bir enzimi azalttığını ve böylece bağırsak serotonin seviyelerini yüksek tuttuğunu bulduk” dedi.

Yüksek serotonin seviyeleri, bağışıklık sisteminin aşırı tepki vermesini ve bağırsak bakterilerine veya gıda antijenlerine saldırmasını önlemeye yardımcı olan Treg sayısını artırarak bağışıklık hücrelerinin dengesini düzenler. Dr. Sanidad, “Yenidoğan bağırsağı, bağışıklık sistemini kontrol altında tutmak için bu serotonin üreten bakterilere ihtiyaç duyar” diye ekledi.

Sağlıklı Bağışıklık Sistemi Yaşamın İlerleyen Dönemlerinde Çok Önemli

Dr. Zeng, bu çalışmanın doğumdan hemen sonra doğru türde yararlı bakterilere sahip olmanın önemini vurguladığını belirtti. Bazı ülkelerdeki bebekler antibiyotiklere daha kolay erişebilmekte, temiz ortamlarında çeşitli mikroplara daha az maruz kalmakta ve bağırsaklarında serotonin üreten bakterilerin bolluğunu önemli ölçüde etkileyebilecek potansiyel olarak sağlıksız beslenme düzenlerine sahip olmaktadır.

Sonuç olarak, bu bebekler daha az Treg’e sahip olabilir ve kendi bağırsak bakterilerine karşı bağışıklık reaksiyonları veya gıdaya karşı alerji geliştirebilirler. Gıda alerjilerinin özellikle gelişmiş (!?) ülkelerdeki çocuklarda giderek daha yaygın hale gelmesinin bir nedeni bu olabilir. “Doğru şekilde eğitilirlerse, bebeklerdeki bağışıklık sisteminin fıstık ve yumurta gibi gıdaların iyi olduğunu ve onlara saldırmak zorunda kalmayacağını anlayacaktır. Bu durum, bağışıklık sisteminin vücudun kendi sağlıklı hücrelerine saldırdığı otoimmün hastalıkların ilerleyen yaşlarda gelişmesi üzerinde de etkili olabilir.

Araştırma ekibi bundan sonra insan bebek dışkı örneklerindeki bakterilere bakarak serotonin, diğer nörotransmitterler, alerji, enfeksiyon ve kanser gibi immün sistemle ilgili gelecekteki hastalıkları önlemek için bağışıklık sistemini eğitmeye yardımcı olabilecek moleküllerin üretimini ölçmeyi planlıyor.


Dr. Sanidad, “Bağışıklık sisteminin yaşamın erken dönemlerinde nasıl eğitildiğini anlamak çok önemlidir, ancak bu konu yenidoğanlarda ve çocuklarda yeterince araştırılmamıştır. Bu gelişim dönemlerine ilişkin daha ileri çalışmalar, umarız bizi yaşamın ilerleyen dönemlerinde gıda alerjileri ve iltihaplı bağırsak hastalığı gibi iltihaplı hastalık riskini azaltmaya yönelik yaklaşımlara yönlendirebilir” diyerek sözlerini tamamladı.

Çeviri ve düzenleme: Oğuz Güven

Kullanılan kaynaklar:

https://news.weill.cornell.edu/news/2024/03/gut-bacteria-make-neurotransmitters-to-shape-the-newborn-immune-system

https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.adj4775