Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Gebelik, annenin vücudunu yeni bir yaşamı beslemek için dönüştürürken, anne sağlığı bebeğin büyümesini ve uzun vadeli refahını şekillendirir. Bir bebeğin gelişimini etkileyen birçok faktör arasında, fare çalışmalarından elde edilen artan kanıtlar bağırsak mikrobiyomunun kritik rolünü vurgulamaktadır. Araştırmacılar, anne bağırsak mikrobiyomunun fare yavrularında bağışıklık ve nöro-gelişimi etkilediğini göstermiştir. 

Şimdi, bilim insanları yeni bir rol keşfettiler : Kök hücreleri şekillendirmek, bu da gelişimi düzenlemek. Cell Stem Cell’de yayınlanan bir çalışmada , araştırmacılar hamilelik sırasında annenin bağırsak mikrobiyomu tarafından üretilen metabolitlerin yavru kök hücrelerini programladığını ve sağlıkları üzerinde kalıcı bir etki bıraktığını buldular. Sonuçlar, anne mikrobiyotası-yavru kök hücresi eksenini ortaya koyuyor ve çocuk sağlığını iyileştirmek için potansiyel terapötik hedefler sunuyor.

« Çocuk sağlığı söz konusu olduğunda aklıma ilk gelen şey kök hücrelerdir, » diyor Çin Bilimler Akademisi’nde bağırsak mikrobiyotası ve kök hücre biyolojisi konusunda uzmanlaşmış bir araştırmacı olan Parag Kundu . « Hücrelerin yenilenmesinden, büyümeden, gelişmeden, organ olgunlaşmasından vb. Sorumludurlar. »

Bu, Kundu ve ekibini maternal mikrobiyomun bileşimindeki değişikliklerin yavru kök hücre işlevini etkileyip etkilemediğini araştırmaya yöneltti. Gebe farelerin mikrobiyomunu, gebelikleri boyunca probiyotik özellikleriyle bilinen bir bakteri olan Akkermansia muciniphila (Am) ile diyetlerini destekleyerek manipüle ettiler. 

Doğumdan sonra araştırmacılar, yeni doğan yavruların beyin ve bağırsaklarından kök hücreleri incelediler. Kontrol farelerinin yavrularıyla karşılaştırıldığında, Am’ye maruz kalan annelerin yavruları, nöral kök hücrelerden yeni nöronların oluşumu veya artan nörogenez ve daha yüksek sayıda bağırsak kök hücresi sergilediler. Bu etki, yavrular Am’ye maruz kalmayan fareler tarafından 21 gün boyunca büyütüldüklerinde bile devam etti ve bu da annenin gebelik sırasındaki mikrobiyomunun kök hücre özelliklerini etkilediğini doğruladı.

Kundu, « Anne mikrobiyotasını değiştirmenin kök hücre işlevlerini gerçekten etkileyebileceğini gördüğümüzde gerçekten şaşırdık, » dedi. « Çünkü kök hücreler sağlamdır. Çok fazla değişime tabi değildirler. » 

Kök hücrelerin uzun ömürlü doğası göz önüne alındığında, araştırmacılar anne mikrobiyomundaki değişikliklerin yavrular üzerinde kalıcı etkilere sahip olup olamayacağını merak ettiler. Farelerde orta yaşa denk gelen 10 aylıkken, Am’ye maruz kalan annelerden doğan yavrular, kontrol annelerinin yavrularından daha yüksek düzeyde nörogenez ve daha fazla bağırsak kök hücresi gösterdi.

Kundu ve ekibi, daha fazla kök hücrenin ve yavruların sağlığı üzerindeki aktivitelerinin etkilerini araştırdı. İki aylık fareleri bir dizi davranış testine tabi tuttular ve Am’ye maruz kalan annelerden doğan farelerin, kontrol farelerinin yavrularına kıyasla daha yüksek keşif davranışı ve daha düşük kaygı seviyeleri gösterdiğini gözlemlediler. Araştırmacılar farelerde kolit oluşturduğunda, Am ile beslenen annelerin yavruları bağırsak hücrelerini daha hızlı yeniledi ve bu da daha hızlı bir iyileşmeye yol açtı. 

Araştırmacılar, kök hücre özelliklerindeki farklılıkları yönlendiren mekanizmaları anlamak için kontrol ve Am’ye maruz kalan annelerin metagenomlarını analiz ettiler. Bu, mikrobiyota bileşiminde ve büyüme ve metabolik yolları yönlendiren farklı gen programlarının aktivasyonunda önemli farklılıklar ortaya koydu. Metabolomik analizler kullanarak araştırmacılar, Am’ye maruz kalan ve kontrol annelerinde farklı metabolik imzalar keşfettiler. Örneğin, Am’ye maruz kalan farelerin serumlarında daha yüksek kısa zincirli yağ asitleri seviyeleri vardı, bu da artan metabolik aktiviteyi gösteriyor.

Bu gözlemlere dayanarak ekip, plasentayı geçebilen bazıları da dahil olmak üzere anne tarafından üretilen metabolitlerin yavru kök hücrelerini yeniden programlayabileceği hipotezini ortaya attı. Bunu test etmek için insan kaynaklı beyin ve bağırsak organoidlerini kullandılar ve Am’ye maruz kalan farelerden alınan serumla tedavi edilen mini organlarda hücre çoğalmasının arttığını buldular.

Anne mikrobiyotası-yavru kök hücre eksenini düzenleyen yolu belirlemek için araştırmacılar, Am’ye maruz kalan annelerin yavrularından alınan kök hücrelerde RNA dizilimi gerçekleştirdiler. Analiz, hücre büyümesini ve metabolizmasını düzenleyen rapamisin yolunun memeli hedefi ile ilişkili genlerde artan aktiviteyi ortaya koydu. Hamilelik sırasında bu sinyal yolunu engellemek, yavru kök hücreleri üzerindeki anne mikrobiyomu aracılı etkileri ortadan kaldırdı.

Çalışmaya dahil olmayan Yale Tıp Fakültesi’nde anne ve çocuk sağlığı uzmanı olan Liza Konnikova , « Bu, belirli mikropların kolonizasyonunun kök hücre işlevinde değişikliğe yol açabileceğini doğrudan gösteren güzel bir çalışma » dedi . Bir annenin mikrobiyomunun yavru kök hücrelerini etkilediğine dair uzun süredir devam eden hipotez göz önüne alındığında, sonuçlardan özellikle şaşırmadı. « Bunu görmek beni gerçekten çok heyecanlandırdı. »

İnsanlarda böyle bir eksene dair dolaylı kanıtlar olduğunu belirtirken, teknik ve etik olarak insanlarda böyle bir çalışma yürütmenin zor olduğunu söyledi. Ancak, insanlarda kesin olarak kanıtlanırsa, bunun anne ve çocuk sağlığı üzerinde büyük etkileri olabileceğini söyledi.

Kundu da aynı fikirde. « Bu çalışma sadece ilk adım, » dedi. Bulguların insanlara nasıl uygulanabileceğini incelemek için ekibi, probiyotikle temas etmiş gebe bireylerden alınan mikrobiyotayı mikropsuz farelere nakletmeyi ve bu hayvanların yavrularının nasıl tepki verdiğini incelemeyi planlıyor.

Kaynakça: https://www.the-scientist.com/how-the-mom-s-microbiome-shapes-a-baby-s-long-term-health-72490