Balıklarda Keşfedilen Mikrobiyom, İnsan Beyninde de Var mı ?

Diğer omurgalıların sağlıklı beyinlerinde mikrobiyal toplulukların varlığının keşfi, insanların beyninde de benzer bir mikrobiyom olabileceği ihtimalini güçlendirdi. Ancak bu konu hala tartışmalı bir alan.

Bakteriler, vücudumuzun her yerinde bulunurlar. Derin denizlerin hidrotermal havuzlarından yükseklerdeki bulutlara kadar her ortamda varlıklarını sürdürebilirler. Vücudumuzda, özellikle burun, ağız, kulak gibi yerlerde sürekli olarak bakteriler bulunur. Fakat bilim insanları uzun yıllar boyunca, bakterilerin insan beyninde yaşayamayacağını düşünüyordu. Bunun nedeni, beynin çevresini koruyan güçlü kan-beyin bariyerinin, beynin dışarıdan gelebilecek zararlı mikroplardan korunmasını sağlamasıydı. Bu durum, beynin bir mikrobiyoma sahip olamayacağı düşüncesini doğuruyordu. Ancak, bu görüş son yıllarda yapılan çalışmalarla sorgulanmaya başlandı.

Son on yıl içinde yapılan bazı araştırmalar, bu konuda çelişkili bulgular ortaya koydu. Beyin dokusundan elde edilen sağlıklı örnekler, bu alandaki zorlukları artırıyor ve dolayısıyla bu konu hala bilim dünyasında tartışılmaya devam ediyor.

Ancak, son zamanlarda yurt dışında bir dergide yayımlanan bir araştırma, omurgalılar arasında özellikle balıklarda, sağlıklı beyinlerde mikrobiyal toplulukların var olabileceğini gösterdi. Bu çalışma, beynin mikrobiyomu hakkında şu ana kadar bulunan en güçlü kanıtları sundu. Araştırmacılar, somon ve alabalıkların beyinlerinde bakteri toplulukları keşfettiler. Bu bakteriler, beyin dokusunda yaşamalarını sürdürebilmek için özel uyumlar geliştirmiş ve kan-beyin bariyerini geçebilmek için teknikler geliştirmişti.

İnsan mikrobiyomu üzerine çalışmalar yapan fizyolog, bu çalışmaya katılmayan biri olarak, bakterilerin beyinlerde yaşayabileceği fikrini başlangıçta şüpheyle karşıladığını ancak yapılan araştırmayı oldukça ikna edici bulduğunu belirtti. fizyolog, “Bu, beyin mikrobiyomlarının omurgalılarda var olduğuna dair somut bir kanıt,” dedi. Ayrıca, insanların da beyinlerinde mikrobiyom olabileceği fikrinin artık imkansız olmadığını ifade etti.

Bununla birlikte, balıkların fizyolojisi insanlarınkine benzer olsa da bazı önemli farklılıklar da bulunuyor. Yine de bu bulgular, balıklarda bulunan mikrobiyomların insanlar için de geçerli olup olmadığını düşünmemizi sağlıyor.

İnsan bağırsak mikrobiyomu, vücudun işleyişinde kritik bir rol oynar. Bu mikrobiyom, beyinle iletişim kurar ve bağışıklık sistemini bağırsağa-beyin ekseni aracılığıyla düzenler. Dolayısıyla, mikropların beyinle olan ilişkisi ve nörobiyolojiye etkisi de göz ardı edilemeyecek bir konu olarak karşımıza çıkıyor.

Mikropların Beyne Sızması

Yıllardır evrimsel immünolog, burun ile beyin arasındaki mesafenin oldukça kısa olduğunu fark etmişti. Burun, bakterilerle doludur ve bu bakterilerin beynimize sızmış olabileceğini düşünüyordu. Araştırmacı, balıklarda mukozal bağışıklık sistemini inceleyerek, insanların bu sistemlerinin nasıl işlediğini daha iyi anlamaya çalıştı. Balıkların koku alma bölgelerinden alınan örnekler üzerinde yaptığı çalışmalar, bakterilerin burun yoluyla beyne geçebileceğini gösterdi.

Araştırmacı ve ekibi, balıklarda bu bakterilerin varlığını araştırarak, beyinlerinde bakterilerin gerçekten yaşamını sürdürüp sürdürmediğini belirlemeye çalıştılar. Yapılan araştırmalar, balık beyinlerinin tamamen bakterilerle dolu olduğunu ortaya koydu. Diğer beyin bölgelerinin de büyük miktarda bakteri barındırdığı tespit edildi. Bu durum, bilim insanlarını oldukça şaşırttı çünkü genellikle beyinlerin bakterilerden arındırılmış olduğu düşünülüyordu.

Araştırmacı, bu bakterilerin yalnızca ölü ya da uyuyan bakteriler olmadığını da belirtti. Beyindeki bakteriler, aktif olarak yaşamlarını sürdürüyorlardı. Bu bulgu, bakterilerin beyin içinde nasıl hayatta kalabileceği konusunda daha fazla araştırma yapılmasını gerektiriyordu.

Beyin Bariyerini Aşmak

Beyinlerde mikrobiyomların olabileceği düşüncesi uzun yıllar şüpheyle karşılanmıştı çünkü tüm omurgalıların—balıklar dahil—kan-beyin bariyerine sahip oldukları biliniyordu. Kan-beyin bariyeri, beyin ve vücut arasındaki kan damarları ve hücreler aracılığıyla, sadece bazı moleküllerin beyne girmesine izin verirken bakteriler gibi büyük mikroplara karşı koruma sağlar.

Ancak araştırmacı ve ekibi, beyinlerdeki mikrobiyal türlerin kan-beyin bariyerinden geçebileceğini ve bakterilerin vücudun diğer organlarından beyne sızabileceğini keşfetti. Bakteriler, beyinlere geçiş yapmak için bazı özel moleküller üretiyorlardı. Bu moleküller, bariyerin geçiş noktalarını açıp kapatarak mikropların beyne girmesini sağlıyordu.

Sonuç ve İnsan Beyni

Bakteriler, vücudun her organında bulunurlar ancak birçok bilim insanı için beyin, bu mikropların yaşaması için çok gelişmiş bir organ olarak görülüyordu. Kan-beyin bariyerinin “geçilemez” olduğu düşünülüyordu. Bunun yanı sıra, beyin, potansiyel olarak zararlı mikroplara karşı savaşan bağışıklık hücreleriyle çalışır. İnsan beyninde mikroplar genellikle aktif enfeksiyonlarla ilişkilendirilir ya da Alzheimer gibi hastalıklarla bağlantılıdır.

Ancak 2013 yılında yapılan bir araştırma, HIV/AIDS’in nörolojik etkilerini inceleyerek sağlıklı insan beyinlerinde bile bakterilere dair genetik izler bulmuştu. Bu bulgular, belki de insanların beyin mikrobiyomlarının hastalık olmadan var olabileceği fikrini destekliyordu.

Araştırmacı ve ekibi, balıklarda yaptıkları araştırmalardan elde ettikleri sonuçlarla, insanların beyinlerinde de benzer mikrobiyomların var olabileceğini öne sürdüler. Bu bulgular, beyin mikrobiyomunun insanlar için de geçerli olabileceği konusunda yeni bir ufuk açıyor. Ancak, sağlıklı insanları tehlikeye atmadan bu fikri doğrulamak oldukça zor bir görev olarak karşımıza çıkıyor.