Mikrobiyomumuz, insan vücudundaki çok sayıda süreci etkiler. Son zamanlarda yapılan bir çalışma, mikrobiyom bozulduğunda – örneğin antibiyotikler tarafından – karaciğerin rejeneratif kapasitesinin geçersiz kılındığını göstermektedir. Kredi: Klaus-Peter Janssen / TUM
Yeni araştırma, mikrobiyotanın hücre bölünmesi için önemli yapı taşları sağladığını ortaya koyuyor
Vücudun, organın bazı kısımları bozulduğunda eksik karaciğer dokusunu yenileme yeteneği vardır. Kaldırıldı. Bununla birlikte, Münih Teknik Üniversitesi’ndeki (TUM) araştırmacılar yakın zamanda bu sürecin etkinliğinin büyük ölçüde bağırsak bakterilerinden etkilendiğini ortaya çıkardılar. Bu bulgular, karaciğer kanseri ve diğer hastalıklardan mustarip bireyler için karaciğer ameliyatının sonucunu iyileştirme potansiyeline sahiptir.
Örneğin, kalbin aksine, insan karaciğerinin şaşırtıcı bir yenilenme yeteneği vardır. Altta yatan biyolojik mekanizmalar, bağırsak bakterilerimizin diğer organlarda gerçekleşen süreçlerde oynadığı role bir örnektir. Bu, TUM Üniversite Hastanesi Klinikum rechts der Isar ve TUM Yaşam Bilimleri Okulu’ndan disiplinler arası bir ekip tarafından yürütülen yeni bir araştırmada kanıtlanmıştır.
Büyüme için kısa zincirli yağ asitleri gereklidir
A sağlıklı bağırsak mikrobiyomu birçok bakteri türünden oluşur. Sindirimde aktif rol oynarlar. Örneğin bazıları karbonhidratları kısa zincirli yağ asitlerine (SCFA’lar) ayırır. Klinikum rechts der Isar’ın Cerrahi Bölümü’nden çalışma lideri Prof. Klaus-Peter Janssen, “Karaciğer hücrelerinin büyümesi ve bölünmesi için bu yağ asitlerine ihtiyacı var” diyor. “Şimdi ilk kez bağırsak bakterilerinin karaciğer hücrelerindeki lipit metabolizmasını ve dolayısıyla yenilenme yeteneklerini etkilediğini göstermeyi başardık.”
Antibiyotikler karaciğer yenilenmesini durdurur
Prof. Janssen ve ekibi, bozulan bir mikrobiyomun karaciğer rejenerasyonunu nasıl etkilediğini belirlemek için fareler üzerinde deneyler yaptı. Mikrobiyomun antibiyotiklerle bozulduğu hayvanlarda, yeni karaciğer hücrelerinin oluşumu büyük ölçüde gecikti. Bilim adamları, antibiyotikler ile bozulmuş karaciğer rejenerasyonu arasındaki bağlantının zaten farkındaydılar. Ancak Klaus-Peter Janssen, bunun daha önce vücudun bağışıklık tepkisine veya antibiyotiklerin karaciğer hücreleri üzerindeki zararlı yan etkilerine atfedildiğini açıklıyor.
Bağırsak bakterileriyle olan mekanik bağlantı ancak TUM çalışmasında gün ışığına çıktı. Antibiyotiklerle tedavi edilen farelere göre, doğumda bir mikrobiyomu olmayan farelerde de karaciğer hücreleri yenilenmedi.
“Mikrobiyom başlangıç seti”, karaciğer hücresi büyümesini etkinleştirir
“Antibiyotikler hepsini öldürmez Bağırsak bakterileri,” diye açıklıyor çalışmanın ilk iki yazarından biri olan Anna Sichler. “Bununla birlikte, ilaç mikrobiyomun bileşimini değiştiriyor: kalan bakteri türleri çok daha az kısa zincirli yağ asidi üretiyor.” Mikrobiyom genellikle antibiyotik tedavisinden sonraki birkaç hafta içinde iyileşir. Mevcut çalışma, karaciğer rejenerasyonunun antibiyotiklerle tedavi edilen hayvanlarda da, ancak önemli bir gecikmeyle meydana geldiğini gösterdi. Bağırsak bakterisi olmayan farelerde rejenerasyon gerçekleşmedi. Ancak araştırmacılar, kesin olarak tanımlanmış bir “mikrobiyom başlangıç seti” ile karaciğer rejenerasyonunu uyarmayı başardılar.
Organoidler ve insan hücreleriyle yapılan deneyler
Aslında fare hücrelerinden oluşan organoidleri kullanmak Petri kabındaki minyatür karaciğerler – araştırmacılar, SCFA’ların karaciğer hücrelerinde hücre zarı için temel yapı taşları sağladığını gösterdi. SCFA’lar yeterli miktarlarda mevcut değilse, hücreler büyümeyi ve çoğalmayı reddeder. Yeterli yağ asidi mevcut olduğu için hücreler çoğaldığında, ekip SCD1 olarak bilinen bir enzimin özellikle aktif olduğunu buldu.
Daha sonra süreçleri insan karaciğer hücreleri ve doku örnekleriyle araştırdık,” diyor Yuhan Yin. aynı zamanda çalışmanın ilk yazarıdır. “SCD1, insanlarda karaciğer yenilendiğinde de aktiftir.”
Ameliyat öncesi ve sonrası olası uygulamalar
“Bağırsak bakterilerinin vücudumuzdaki rolünün son derece önemli olduğunu akılda tutmak önemlidir. karmaşık. Tam olarak anlamadan önce gitmemiz gereken uzun bir yol var,” diyor Klaus-Peter Janssen. Bu nedenle, çalışma daha fazla eylem veya ilaçların geliştirilmesi için özel öneriler sunmamaktadır. “Ancak sonuçlarımız, hangi mikrobiyom bileşimlerinin karaciğer rejenerasyonu için daha iyi koşullar sunduğuna ilişkin yeni araştırmalar için kullanılabilir.”
Doktorlar daha sonra, koşulların ameliyat için uygun olup olmadığını veya daha iyi olup olmadığını belirlemek için hastaların bağırsak bakterilerini inceleyebilir. mikrobiyomun iyileşmesini beklemek.” Belirli bir diyetle iyileşmeyi etkilemek de mümkün olabilir.
“Ayrıca doktorlar, bir ameliyattan sonra karaciğerin ne kadar iyi yenilendiğini belirlemek için dışkı örnekleri aracılığıyla mikrobiyomu da inceleyebilirler,” diyor Prof. Janssen. Bu soru, ekibin daha sonraki çalışmalarının konusu olacaktır.
Referans: “Bağırsak mikrobiyotası, hepatik membran fosfolipid biyosentezi yoluyla karaciğer rejenerasyonunu destekler” yazan Yuhan Yin, Anna Sichler, Josef Ecker, Melanie Laschinger, Gerhard Liebisch, Marcus Höring, Marijana Basic, André Bleich, Xue-Jun Zhang, Ludwig Kübelsbeck, Johannes Plagge, Emely Scherer, Dirk Wohlleber, Jianye Wang, Yang Wang, Marcella Steffani, Pavel Stupakov, Yasmin Gärtner, Fabian Lohöfer, Carolin Mogler ve Klaus-Peter Janssen , 18 Ocak 2023, Journal of Hepatology.
DOI: 10.1016/j.jhep.2022.12.028
Çalışma, Alman Araştırma Vakfı ve Çin Burs Konseyi tarafından finanse edildi.