Oxford University'den Dr. Katerina Johnson ve Dr. Philip Burnet'in geçtiğimiz hafta BMC Neuroscience'ta yayımlanan çalışmalarında farelerde yaşamın erken fazlarında uygulanan antibiyotiklerin bir takım beyin sinyallerini engellediği ve bunların gelişimsel süreçte sosyal beyin ile ilintili olduğunu ortaya koydu. Yakın geçmişte literatürde artmakta olan bir takım makaleler ile artık bazı sindirim sistemi -özellikle de bağırsak- mikrobiyomunun beyin sağlığı ve beyin gelişimine, işlevine ve davranışlara etkisi olduğunu biliyoruz.

Bağırsak mikrobiyomunun, gelişimin önemli safhalarında düzenlenmesi ve patojenlerin öldürülmesi canlının fizyolojisinde uzun süreli etkiler yaratabiliyor. Antibiyotiğe maruz kalmak ve mikropsuz bir vücut organizasyonu merkezi sinir sistemi (CNS) üzerinde etkili oluyor ve davranışları da çok katmanlı biçimde değiştirebiliyor.

Sosyal davranışlardaki bozukluklar ve sosyal uyumsuzluklar hayvanlarda antibiyotik tedavisi görmüş olanlarda veya mikrobik oluşumları barındırmayanlarda görülüyor. Ancak bunun nedenii ve altında yatan nörobiyolojik değişimler net biçimde bilinmiyor. Memelilerin sosyal davranışlarında μ-opioid (mu-opioid) ve reseptörlerinin, oksitosin ve vazopressin sistemlerinin temel modülatörleri olduğu biliniyor. Mevcut çalışmada da bağırsak mikrobiyomunun deneysel olarak manipüle edilmesi ile bahsi geçen moleküllerin ekspresyonu üzerinden etkisinin neler olabileceği araştırıldı.

Araştırmada yukarıda bahsedildiği gibi sosyal davranış farklılıklarının çoğunlukla görüldüğü mikrobiyomsuz hayvanlarda ve antibiyotik tedavisi görmüş hayvanlarda; sosyal ve duygusal davranış yolaklarında etkili olan endorfin, oksitosin ve vazopressin nöropeptitlerinin ekpresyonu üzerindeki etkisinin görülebilmesi için karşılaştırmalı olarak manipüle edilen ve edilmeyen hayvanlar incelendi. Antibiyotik uygulanan hayvanlar en çarpıcı sonuçları ortaya çıkardı: frontal kortekste endorfin, oksitosin ve vazopressin sinyallerini düzenleyen reseptörlerinin ekspresyonunun azaldığı gözlemlendi. Yani bu sinyal yolakları daha az aktif hale geliyor ve davranış defisitleri ortaya çıkyıor.

Spesifik bir antibiyotikten bahsedilemese de çalışmada uygulanan antibiyotik kokteyli, beyin henüz gelişirken antibiyotiklere maruz kalmanın ortaya çıkan detrimental etkileri açıkladığı öne sürüldü. Gelişimsel safhada ve embriyonik safhalarda bağırsak mikrobiyomunun manipülasyonunun fizyolojik değişimlere de yol açacağı noktasında son zamanda artan konsensusun da doğruluğunu gösteren çalışmanın yine de daha fazla sayıda ve farklı türlerden hayvan ile ileri ve de daha detay çalışmalar ile tekrarlanması gerekiyor.

Halen modern tıpta, terapötik anlamda büyük bir yer tutan ve yakın gelecekte de tutmaya devam edecek olan antibiyotiklerin bilinen bir takım olumsuz etkilerine ek olarak bu tip gelişimsel yan etkilerin doğruluğundan çok dah akesin bir biçimde emin olmamız gerekiyor. Öyle ki, antibiyotik tedavisinden uzaklaşılması -henüz başka geçerli total yollar yok iken- bir takım hastalıkların hızla yayılması ve zararsız küçük mikroorganizmaların dahi kitlesel hastalıklara neden olmasına sebep olabilir.

Mevcut çalışma aynı zamanda, mikrobiyomun beynin endorfin sistemine etkisinin araştırıldığı ilk çalışma olma özelliğini taşıyor. Endorfinler opioid reseptörlerini uyararak etkili olduğundan çalışmanın bu alandaki verilerinin klinik veriler ile de tutarlılık göstermesi bekleniyor. Bununla birlikte, antibiyotiklerin endorfin sistem üzerindeki yan etkisinin sadece sosyal davranışlar üzerinde değil aynı zamanda ağrı ve acı hissinin regülasyonu üzerinde de etkili olacağı öne sürüldü. Bağırsak mikrobiyomunun da ağrı hissinin -şiddeti ve bireyin hassasiyeti- üzerinde etkili olduğunu gösteren çalışmaların da mevcut olması, araştırmacılar benzer bir yolak ile antibiyotik uygulamasının bu sonuca neden olabileceğini düşünmeye itti.