Bebeklik döneminde antibiyotiğe maruz kalmak Tip 1 diyabet riskini artırabilir

Özet: Fareler üzerinde yapılan yeni bir araştırmaya göre, bebeklik dönemindeki önemli bir gelişim penceresinde antibiyotiklere maruz kalmak, pankreastaki insülin üreten hücrelerin büyümesini engelleyebilir ve yaşamın ilerleyen dönemlerinde diyabet riskini artırabilir. Çalışma ayrıca bu kritik hücrelerin çoğalmasına yardımcı olabilecek belirli mikroorganizmaları da tespit ediyor.

Fare çalışması, yararlı bakterilerin insülin üreten hücrelerin çoğalmasına yardımcı olduğunu gösteriyor

Ayrıntılı Açıklama

Fareler üzerinde yapılan yeni bir araştırmaya göre, bebeklik dönemindeki önemli bir gelişim penceresi sırasında antibiyotiklere maruz kalmak, pankreastaki insülin üreten hücrelerin büyümesini engelleyebilir ve yaşamın ilerleyen dönemlerinde diyabet riskini artırabilir.

Bu ay Science dergisinde yayınlanan çalışma, bu kritik hücrelerin yaşamın erken dönemlerinde çoğalmasına yardımcı olabilecek belirli mikroorganizmaları da belirliyor.

Bulgular, ilk birkaç yılımızda üzerimizde ve içimizde yaşayan bakteri ve mantarlardan oluşan insan bebek mikrobiyomunun önemine ışık tutan en son bulgulardır. Araştırma, bir dizi metabolik hastalığın ele alınması için yeni yaklaşımlara yol açabilir.

CU BioFrontiers Enstitüsü'nde moleküler, hücresel ve gelişimsel biyoloji alanında yardımcı doçent olan ilk yazar Jennifer Hill, "Çalışmamızın bebek mikrobiyomunun gelişimi şekillendirmede ne kadar önemli olduğu konusunda daha fazla farkındalık sağlamasını umuyoruz" dedi ve ekledi: "Bu çalışma aynı zamanda mikrop temelli yaklaşımların bir gün diyabeti sadece önlemek için değil, aynı zamanda tersine çevirmek için de kullanılabileceğine dair önemli yeni kanıtlar sunuyor."

Çevredeki bir şey

ABD'de 2 milyondan fazla yetişkin, pankreasın insülin (glikozu enerjiye dönüştüren hormon) üretemediği ve kanın şekerle dolduğu tedavisi olmayan bir hastalık olan Tip 1 diyabetle yaşamaktadır.

Hastalık tipik olarak çocuklukta ortaya çıkar ve genetik güçlü bir rol oynar. Ancak bilim adamları, tek yumurta ikizlerinin Tip 1 diyabete yatkınlık sağlayan DNA'yı paylaşmalarına rağmen, genellikle sadece bir ikizin hastalığa yakalandığını keşfettiler.

Hill, "Bu size, çevresel deneyimleri hakkında duyarlılıklarını değiştiren bir şey olduğunu söylüyor" dedi.

Yıllarca cevaplar için mikroplara baktı.

Önceki çalışmalar, sağlıklı bir bebek mikrobiyomunu teşvik edebilecek şekilde anne sütüyle beslenen veya vajinal yolla doğan çocukların Tip 1 diyabet geliştirme olasılığının diğerlerine göre daha düşük olduğunu göstermektedir. Bazı araştırmalar da bebeklere erken antibiyotik verilmesinin yanlışlıkla iyi böcekleri kötülerle birlikte öldürebileceğini ve diyabet riskini artırabileceğini göstermektedir.

Akılda kalan sorular: Bu bebekler hangi mikropları kaçırıyor?

Hill, "Çalışmamız, pankreatik hücre gelişimini desteklemek için belirli mikropların gerekli olduğu erken yaşamdaki kritik bir pencereyi tanımlıyor" dedi.

Önemli bir fırsat penceresi

İnsan bebeklerinin, vücutta insülin üreten tek hücre olan pankreas "beta hücreleri" ile doğduğunu açıkladı.

Ancak bir bebeğin ilk yılında, beta hücresi büyümesinde hayatta bir kez görülen bir artış meydana gelir.

Hill, "Her ne sebeple olursa olsun, bu genişleme ve çoğalma olayından geçmezsek, bu diyabetin bir nedeni olabilir" dedi.

Mevcut çalışmayı Utah Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı olarak, patoloji profesörü olan kıdemli yazar June Round ile birlikte yürüttü.

Farelere belirli bir zaman aralığında (yaklaşık 7 ila 12 aylık insan eşdeğeri) geniş spektrumlu antibiyotik verdiklerinde, farelerin yetişkinlikte daha az insülin üreten hücre, daha yüksek kan şekeri seviyeleri, daha düşük insülin seviyeleri ve genel olarak daha kötü metabolik fonksiyon geliştirdiklerini buldular.

"Bu benim için şok edici ve biraz da korkutucuydu" diyen Round, "Gelişimin bu çok kısa erken döneminde mikrobiyotanın ne kadar önemli olduğunu gösterdi" dedi.

Bebek kakası dersleri

Diğer deneylerde, bilim insanları farelere belirli mikroplar verdi ve bunların beta hücrelerinin üretimini artırdığını ve kandaki insülin seviyelerini yükselttiğini buldu.

En güçlüsü Candida dubliniensis adlı bir mantardı.

Ekip, Gençlerde Diyabetin Çevresel Belirleyicileri (TEDDY) çalışmasından alınan dışkı örneklerini kullanarak Hill'in deyimiyle "kaka slushies" yaptı ve bunları farelere yedirdi.

Araştırmacılar yeni doğan farelere 7 ila 12 aylık sağlıklı bebeklerin kakalarını aşıladıklarında, beta hücreleri büyümeye başladı. Diğer yaşlardaki bebeklerin kakaları ise aynı etkiyi göstermedi.

Candida dublineinsis'in sadece bu zaman diliminde insan bebeklerinde bol miktarda bulunması dikkat çekicidir.

Hill, "Bu durum, insanların da bu beta hücrelerini destekleyen mikroplar tarafından kolonize edilme konusunda dar bir pencereye sahip olduğunu gösteriyor" dedi.

Genetik olarak Tip 1 diyabete yatkın olan erkek fareler bebeklik döneminde mantarla kolonize edildiklerinde, %15'ten daha az oranda diyabet geliştirdiler. Mantarı almayan erkekler ise %90 oranında diyabete yakalandılar.

Daha da umut verici olanı, araştırmacılar insülin üreten hücreleri öldürülmüş yetişkin farelere mantar verdiklerinde, bu hücrelerin yeniden oluşmasıydı.

Tedaviler için çok erken

Hill "antibiyotik karşıtı" olmadığını vurguluyor.

Ancak doktorların yanlışlıkla öldürdükleri metabolizmayı destekleyen böceklerin yerine antibiyotiklerin yanı sıra mikrop bazlı ilaçlar veya takviyeler verebilecekleri bir günü hayal ediyor.

Poop slushies (dışkı mikrobiyota nakli), pankreas beta hücrelerine de zarar verebilen Tip 2 diyabetli kişilerin metabolik profillerini iyileştirmeye çalışmak için deneysel olarak zaten kullanılmıştır.

Ancak çocuklukta faydalı olan birçok mikrop yetişkinlerde zarar verebileceğinden, bu tür yaklaşımlar gerçek riskler taşıyabilir. Bunun yerine, bilim insanlarının bir gün mikropların hasarlı pankreası iyileştirmek ve diyabeti tersine çevirmek için yeni tedaviler geliştirmek üzere kullandıkları belirli mekanizmalardan yararlanabileceklerini umuyor.

Kısa süre önce CU Boulder'da bebek mikrobiyomunu incelemek için son teknoloji ürünü "mikropsuz" bir tesisin kurulmasına yardımcı oldu. Burada hayvanlar tamamen mikropsuz steril "baloncuklarda" yetiştirilip büyütülebiliyor ve bilim insanları onları teker teker yeniden tanıtarak çalıştıklarını öğrenebiliyor.

"Tarihsel olarak mikropları kaçınmak istediğimiz bir şey olarak yorumladık, ancak muhtemelen patojenlerden çok daha fazla yararlı mikroplara sahibiz" dedi ve ekledi: "Onların gücünden yararlanarak insan sağlığına fayda sağlamak için çok şey yapabiliriz."

Kaynak: University of Colorado at Boulder