Hong Kong Çin Üniversitesi Li Ka Shing Sağlık Bilimleri Enstitüsü araştırmacıları tarafından yürütülen bir çalışmanın sonuçları, bağırsak mikrobiyomu ve epigenetiğin iç içe olduğunu ve her ikisinin de nörogelişime katkıda bulunduğunu gösteriyor.

Araştırmacılar, doğumda mevcut olan epigenetik değişikliklerin, bir bebeğin bağırsak mikrobiyomunun ilk yılında nasıl geliştiğini etkileyebileceğini gösterdi. Ayrıca, çocuklar üç yaşındayken otizm spektrum bozukluğu (OSD) ve dikkat eksikliği/hiperaktivite bozukluğu (DEHB) belirtileriyle ilişkili belirli epigenetik değişiklikleri ve bağırsak mikroplarını belirlediler.

Araştırmanın yürütücüsü gastroenterolog Dr. Francis Ka Leung Chan, “Bazı bakterilerin koruma sağladığının görüldüğünü ve bunun da heyecan verici olabileceğini çünkü gelecekte diyet veya probiyotikler yoluyla bir çocuğun gelişimini desteklemenin yolları olabileceğini gösterdiğine” dikkat çekti. Araştırma ekibi bulguları “Erken yaşamda epigenom-mikrobiyom etkileşimi, bebeklerin nörogelişimsel sonuçlarıyla ilişkilidir” başlığıyla Cell Press Blue’da yayımlandı. Araştırmacılar doğumda meydana gelen epigenetik değişikliklerin, erken yaşam mikrobiyom gelişimiyle ilişkili olduğunu ve çocuklarda nörogelişimsel sonuçların riskini belirlediğini gösterdi.

ÖNLEME, ERKEN TEŞHİS

Yaşamın ilk yılları beyin gelişimi ve bağışıklık sisteminin olgunlaşması için kritik öneme sahiptir. Önceki çalışmalar hem erken epigenetik değişikliklerin hem de bağırsak mikrobiyomunun gelişiminin yaşamın ilerleyen dönemlerinde sağlığı etkileyebileceğini göstermiş olsa da bu iki sistemin nasıl etkileşimde bulunduğu hakkında çok az şey bilinmektedir. Araştırmacılar, “Son verilerin, gen ifade profillerinin epigenetik programlamasının erken yaşam ortamına duyarlı olduğunu ve çocuklarda sağlık sonuçlarını etkileyebileceğini gösterdiklerini” belirtti. Konakçı epigenetik modifikasyonlarını tetiklediği bilinen çevresel bir ipucu, insan vücudundaki bakteri, mantar ve virüslerin genleridir ve bunlar topluca mikrobiyom olarak bilinir.

Çin Hong Kong Üniversitesi halk sağlığı araştırmacısı Dr. Hein Min Tun, “Epigenom ve mikrobiyomun erken yaşamda nasıl etkileşimde bulunduğunu ve bu etkileşimin bir çocuğun OSD ve DEHB gibi nörogelişimsel bozukluklar geliştirme riskini etkileyip etkilemediğini görmek istediklerini” belirtti. Araştırmacılar, “Konak-mikrop-epigenom etkileşimlerinin ve erken yaşamdaki epigenetik değişiklik mekanizmalarına dair yeni anlayışın, yaygın çocukluk çağı hastalıklarının önlenmesi, erken teşhisi ve yeni müdahaleler için kullanılabileceğini” vurguladı.

Araştırmacılar, çalışmalarında 571 bebeğin göbek kordonu kanından DNA metilasyon desenlerini karakterize ettiler. Bu bilgiyi, iki, altı ve 12 aylıkken 969 bebekten ve gebeliğin üçüncü üç aylık döneminde ebeveynlerinden toplanan bağırsak mikrobiyomu verileriyle eşleştirdiler. Çocuklar 36 aylık olduklarında, araştırmacılar nörogelişimlerini değerlendirmek ve mikrobiyom, epigenom ile OSD ve DEHB’nin erken belirtileri arasındaki bağlantıları araştırmak için davranışsal bir anket kullandılar.

Araştırmacılar “Bildiklerine göre bu çalışmanın, perinatal maruziyetler, epigenetik özellikler ve bağırsak mikrobiyomu gelişimi ile yaşamın ilk üç yılındaki nörogelişimsel sonuçlar arasındaki yakın etkileşimi gösteren, birden fazla örneklem türüyle yapılan ilk uzunlamasına çalışma olduğuna” dikkat çekti.

SEZARYEN MERCEK ALTINDA

Araştırmacılar bebeğin doğumdaki epigenomunun doğum şekli, gebelik süresi, büyük kardeşlere sahip olma ve anne alerjileriyle ilişkili olduğunu, ancak ebeveynlerinin bağırsak mikrobiyomlarından etkilenmediğini buldular. Öte yandan, mikrobiyom gelişimi doğum şekli, antibiyotikler, büyük kardeşlere sahip olma ve emzirme ile ilişkiliydi. Sezaryenle doğan bebeklerde, bağışıklık tepkileri ve beyin gelişimiyle ilgili çeşitli genler için farklı DNA metilasyon modelleri görüldü. Araştırmacılar sezaryenin doğumla ilişkili bağışıklık ve sinir sistemiyle ilgili genlerin metilasyonundaki bazı değişikliklerin, nörogelişimsel sonuçlarla bağlantılı olduğunu” belirttiler.

Araştırma ekibi, “Sezaryenin bağışıklık sistemiyle ilgili ve nörogelişimsel bozuklukların artan riskleriyle ilişkilendiren çalışmalarla örtüştüğünü ve epigenomik ve mikrobiyal disbiyoz yoluyla mekanistik bir açıklama sağladığını” öne sürdü. Araştırma ekibi ayrıca, bir bebeğin doğumdaki epigenomunun, ilk yılında mikrobiyomunun nasıl geliştiğini etkilediğini gösterdi. Özellikle, bebekler, patojenleri tanımada rol oynayan bağışıklık genlerinde daha yüksek DNA metilasyon oranları gösterdiklerinde, 12 aylıkken daha az çeşitli bağırsak mikrobiyomları geliştirdiler. Doğumda bebeklerin ana histokompatibilite kompleksi bölgesindeki metilasyon oranlarının, 12 aylıkken bebek bağırsak mikrobiyomunun çeşitliliğindeki farklılıklarla bağlantılı olduğu bulundu.

‘BÜYÜK BİR BULMACANIN KÜÇÜK BİR PARÇASI’

Davranışsal araştırma, üç yaşındaki çocuklarda OSD ve DEHB belirtilerinin belirli epigenetik kalıplarla ve bazı bağırsak mikroplarının varlığıyla ilişkili olduğunu ortaya koydu. Önemli olarak, araştırmada epigenetik modifikasyonların çocuklarda nörogelişimsel bozukluklara karşı artan duyarlılıkla ilişkili olduğunu ve bu etkilerin kısmen mikrobiyal kolonizasyon yoluyla gerçekleştiği bildirildi.

Bazı mikrobiyal türlerin bu etkileri hafiflettiği görüldü: OSD veya DEHB ile ilişkili epigenetik kalıplara sahip bebeklerin, ilk yıllarında sırasıyla Lachnospira pectinoschiza ve Parabacteroides distasonis edinmeleri durumunda, bu bozuklukların belirtilerini gösterme olasılıkları daha düşüktü. Tun, “Bir tür diyalog gerçekleştirdiklerini keşfettiklerini: Bir bebeğin doğumdaki epigenetik yapısının, nörogelişimsel bozukluk riskini etkileyebileceğini, ancak bağırsaklarındaki belirli ‘iyi’ bakterilerin varlığı devreye girip riski değiştirebileceğini” bildirdi. Beyin sağlığının temelleri çok erken, hatta doğumdan önce atılıyor. Araştırmacılar, bunun bir çocuğun gelişim yolunun doğumda sabitlendiği anlamına geldiğini düşünmelerini istemediklerini çünkü bunların birçok nedeni olan karmaşık durumlar olduğuna ve kendilerinin çok büyük bir bulmacanın sadece küçük bir parçasını ortaya çıkardıklarına” dikkat çekti.

TAKİP DEVAM EDİYOR

Araştırmacılar, bu erken yaşam faktörlerinin büyüdükçe sağlıklarıyla nasıl ilişkili olduğunu görmek için çalışmaya katılan çocukları takip etmeye devam ediyorlar. Bağırsak mikropları ve nörogelişim arasındaki ilişkileri doğrulamak için laboratuvar deneylerine ihtiyaç duyulduğunu belirtiyorlar. Araştırma ekibi, “Sonuç olarak, bulgularının perinatal faktörler tarafından neonatal epigenom ve bağırsak mikrobiyomunda ikili değişiklikleri ortaya koyduğunu ve ‘holo-epigenom’un –entegre konak epigenomu ve mikrobiyomunun– nöro-immün sonuçların kilit bir aracısı olarak rolünü vurguladığını’ bildirdi. Kritik gelişimsel pencereler sırasında mikrobiyal restorasyonu veya epigenetik modülasyonu hedefleyen müdahaleler, nörogelişimsel bozukluk risklerini azaltabilir.

Çalışmanın baş yazarı ve gastroenterolog Dr. Siew Chien Ng, Nihai hedefin, sağlıklı bir bağırsak mikrobiyomunu desteklemeye ve potansiyel olarak nörogelişimsel sorun riskini azaltmaya yardımcı olabilecek, spesifik probiyotikler veya canlı biyoterapötikler gibi güvenli, müdahale gerektirmeyen erken müdahaleler geliştirmek olduğuna” dikkat çekti.

Orijinal makale erişim sayfası: https://www.cell.com/cell-press-blue/pdfExtended/S3051-3839(26)00007-1

© Aydınlık