Bağırsak Bakterileri Parkinson Hastalığının Gelişiminde Rol Oynuyor
Güncelleme tarihi: 23 May 2020
Tuğba Cici - İstanbul Teknik Üniversitesi, Yüksek Lisans Öğrencisi
Bağırsak mikrobiyotası son yıllarda en çok araştırılan konular arasındadır. Bunun nedeni ise bağırsak mikrobiyotasının hastalıkların hem önlenmesinde hem de tedavisinde önemli bir yer tutma potansiyeline sahip olmasıdır. Bağırsak mikrobiyotası başta bakteriler olmak üzere, mantar, protozoal ve arkeal türlerinden oluşmaktadır ve bir denge halinde yaşamaktadırlar. Bağırsak mikrobiyotasındaki dengenin bozulması birçok sağlık sorunuyla ilişkilidir. Doğum şekli, antibiyotik kullanımı, ilaç kullanımı, yaş, stres, hatalı beslenme ve genetik gibi faktörler bağırsak mikrobiyotasında hasara yol açarak disbiyozise (bozulmuş bağırsak mikrobiyotası) yol açabilmektedir. Bağırsak mikrobiyotasında meydana gelen disbiyozisin Parkinson hastalığı ve Alzheimer hastalığı gibi birçok nörodejeneratif (beyin hücrelerinde kayıp) hastalığın gelişiminde rol oynadığı bilinmektedir. Bilimsel araştırmalar hastaların bağırsak mikrobiyotasını incelediğinde, hastaların bağırsak mikrobiyotasının sağlıklı bireylere kıyasla belirgin bir farklılığın olduğunu ortaya koymuştur. Bağırsak mikrobiyotasının sadece intestinal fonksiyonu değil aynı zamanda birçok fizyolojik fonksiyonu da bulunmaktadır. Bağırsak mikrobiyotasının dengesinin bozulması durumunda bağırsak geçirgenliğinde artış görülmektedir. Bunun sonucu toksinler ve patojenler (hastalık yapıcı maddeler) bağırsak bariyerini geçerek vücuda geçer ve çeşitli hastalıkların oluşma riskinde artışa yol açar.
Bağırsak mikrobiyotasında önemli farklılığın olduğu hastalıklar arasında progresif sinir sistemi hastalığı olan Parkinson hastalığı da bulunmaktadır.
Beynin belli bölgelerinde dopamin üreten hücreler bulunmaktadır. Bu hücreler beynin substantia nigra bölgesinde yoğunlaşmıştır. Dopamin vücut hareketlerini kontrol etmekte ve beynin diğer bölgeleri arasında iletişim sağlayan bir maddedir. Dopamin üreten hücrelerde kayıplar arttıkça yetersiz dopamin düzeyi Parkinson hastalığının motor beliritlerinin görülmesine yol açar. Parkinson hastalığının patogenezinde rol oynayan substantia nigra'daki dopaminerjik nöronların yaşlanmayla birlikte giderek azaldığı bilinmektedir. Hastalık daha çok 60 yaş ve üstü bireylerde sık görülmektedir. Yaşlanma dışında mitokondriyal disfonksiyonun da Parkinson hastalığının patogenezinde önemli rol oynadığını gösteren kanıtlar artmaya devam etmektedir. Mitokondriyal disfonksiyon oksidatif strese yol açarak hücresek fonksiyonlarda hasara yol açar.
Parkinson hastalığının ilk belirtileri enterik sinir sisteminde ve koku duyusunda görülmektedir. Koku duyusunda azalma, sindirim sistemi problemleri ve hareketlerde yavaşlama gibi belirtilerin hastalığın erken dönem belirtileridir. Parkinson hastalığının belirtileri motor ve motor olmayan olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Motor semptomlar arasında hareketlerde yavaşlama, titreme, hareket edememe ve kaslarda kasılma vardır. Motor olmayan semptomlar ise sindirim sistemi problemleri, koku duyusunda kayıplar, uyku bozuklukları ve depresyondur. Hastalığın belirtileri kişiden kişiye farklılık gösterdiği unutulmamalıdır.
Parkinson hastalığı nörodejeneratif bir hastalıktır ve etkilerini temelde motor sistem üzerinde göstermektedir. Araştırmalar bağırsak mikrobiyotasının birçok nörodejeneratif hastalığın patofizyolojisinde rol oynadığını göstermiştir. Parkinson hastalığında nörodejenerasyonun nedeni tam olarak bilinmemekle beraber, Parkinson hastalığında nöroinflamasyonun oluştuğunu gösteren çok sayıda araştırma mevcuttur. Hastalığın gelişiminde hem çevresel hem de genetik faktörlerin rol oynadığı düşünülmektedir. Bağırsak ve beyin arasından çift yönlü bir iletişim vardır ve bu iletişim bağırsak-beyin aksı vasıtasıyla sağlanmaktadır. Bağırsak mikrobiyotasında yararlı ve zararlı mikroorganizmalar belirli bir denge halinde yaşayarak bağışıklık sistemi ve nöral fonksiyonu etkilemektedir. Bağırsakta artmış inflamasyon, nöroinflamasyon ve sistemik inflamasyonu tetikleyebilmektedir. Araştırmalar Parkinson hastalarında bağırsak inflamasyonu oluştuğunu bildirmiştir.
Parkinson hastalarının SNCA ve PRKN geninde mutasyonların oluştuğu ve bunun alfa-sinüklein gibi proteinlerin yapılarında değişikliğe yol açtığı bilinmektedir. Alfa-sinüklein 140 aminoasitten oluşan bir proteindir. SNCA geni alfa-sinüklein proteininden sorumludur. SNCA geninde meydana gelen mutasyonların Parkinson hastalığı ile ilişkili olduğu bilinmektedir. Alfa-sinüklein proteinin fizyolojisi karmaşıktır ve dopaminerjik nöronların gelişiminde kritik rol oynamaktadır.
Araştırmalar Parkinson hastalarının bağırsak mikrobiyotasında değişimlerin oluştuğunu ve dolayısıyla mikrobiyal metabolit üretiminde de farklılığın oluştuğunu göstermiştir. Parkinson hastalarının bağırsak mikrobiyotası sağlıklı bireylerin bağırsak mikrobiyotası karşılaştırıldığında Parkinson hastalarının bağırsağında ciddi düzeyde disbiyozisin oluştuğunu ve belirli bakterilerin düzeylerinde farklılığın oluştuğu görülmüştür. Çok sayıda araştırma Parkinson hastalarında Lactobacillus, Bifidobacterium, Verrucomicrobiaceae ve Akkermansia düzeyinde artış olduğunu bildirmiştir. Faecalibacterium, Coprococcus, Blautia, Prevotella ve Prevotellaceae düzeyinde ise azalma görülmüştür.
Kanıtlar hastalık durumunda fekal mikrobiyota transplanlasyonu uygulanmasının davranışsal ve bilişsel fonksiyonları olumlu etkilediğini göstermiştir. Yeni yapılan bir araştırma Parkinson hastalarında Enterobacteriaceae düzeyini tespit etmiştir. Araştırma sonuçları Parkinson hastalarında sağlıklı bireylere kıyasla Enterobacteriaceae düzeyinde belirgin artışın olduğunu bildirmiştir. Parkinson hastalarından alınan fekal örnekler analiz edildiğinde ise Faecalibacterium prausnitzii düzeyinde belirgin azalma gözlemlenmiştir.
Sonuç olarak hem sağlık hem de hastalıkta bağırsak mikrobiyotası önemli rol oynamaktadır. Bağırsak mikrobiyotasında meydana gelen hasar sadece sindirim sistemini değil, bütün sistem üzerine etki etmektedir. Parkinson hastalığının bağırsak mikrobiyotasını etkileyen mekanik ve kimyasal mekanizmalarını araştıran çalışmalar henüz başlangıç aşamasındadır. Fakat bağırsak mikrobiyotasında meydana gelen değişikliğin beyni direkt etkilediği bilinmektedir. Bu alanda yapılacak olan kapsamlı araştırmaların Parkinson hastalığının tedavisinde bağırsak mikrobiyota tedavisinin etkili olma potansiyelini arttıracağı beklenmektedir. Bozuluş bağırsak mikrobiyotasının birçok hastalığın oluşma riskini arttırdığı unutulmamalıdır. Bu nedenle bağırsak mikrobiyotasında normal dengenin sağlanması oldukça önemlidir.
Kaynakçalar
1. Chiang, H. L., & Lin, C. H. (2019). Altered Gut Microbiome and Intestinal Pathology in Parkinson's Disease. Journal of movement disorders, 12(2), 67–83.
2. Fitzgerald, E., Murphy, S., & Martinson, H. A. (2019). Alpha-Synuclein Pathology and the Role of the Microbiota in Parkinson's Disease. Frontiers in neuroscience, 13, 369.
3. Round, J. L., & Mazmanian, S. K. (2009). The gut microbiota shapes intestinal immune responses during health and disease. Nature reviews. Immunology, 9(5), 313–323.
4. Polymeropoulos M., Lavedan C., Leroy E., Ide S., Dehejia A., Dutra A., et al. (1997). Mutation in the α-synuclein gene identified in families with Parkinson’s disease. Science 276 2045–2047.
5. Perez-Pardo P., Kliest T., Dodiya H., Broersen L., Garssen J., Keshavarzian A., et al. (2017). The gut-brain axis in Parkinson’s disease: possibilities for food-based therapies. Eur. J. Pharmacol. 81786–95.
6. Sampson, T. R., Debelius, J. W., Thron, T., Janssen, S., Shastri, G. G., Ilhan, Z. E., Mazmanian, S. K. (2016). Gut Microbiota Regulate Motor Deficits and Neuroinflammation in a Model of Parkinson's Disease. Cell, 167(6), 1469–1480.e12.
7. Santos, S. F., de Oliveira, H. L., Yamada, E. S., Neves, B. C., & Pereira, A., Jr (2019). The Gut and Parkinson's Disease-A Bidirectional Pathway. Frontiers in neurology, 10, 574.