Mikrobiyota-Beyin-Bağırsak Ekseni. Doç. Dr. Süleyman Yıldırım İstanbul Medipol Üniversitesi Uluslararası Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji AD

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Mikrobiyota-Beyin-Bağırsak Ekseni. Doç. Dr. Süleyman Yıldırım İstanbul Medipol Üniversitesi Uluslararası Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji AD"

Bulut Bora Yaşar
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Mikrobiyota-Beyin-Bağırsak Ekseni Doç. Dr. Süleyman Yıldırım İstanbul Medipol Üniversitesi Uluslararası Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji AD

2 SUNUM PLANI 1. Beyin-bağırsak ekseni 2. Mikrobiyota-beyin-bağırsak ekseni Mikrobiyota-Enterik Sinir Sistemi (ESS) Mikrobiyotanın sinir sistemi gelişimine etkileri Mikrobiyota ve nöroendokrin sistem

3 Santral Sinir Sistemi (SSS)

Mide ve bağırsağın fonksiyonları sempatik, parasempatik sistem ve enterik sinir sistemi (ESS) tarafından kontrol edilir Enterik sinir sistemi

4 Mide ve bağırsağın fonksiyonları sempatik, parasempatik sistem ve enterik sinir sistemi (ESS) tarafından kontrol edilir Enterik sinir sistemi otonomik sinir sistemi ile koordineli çalışır (ancak bağımsız refleksleride vardır) Pembe: Parasempatik Mavi: Sempatik Uesaka vd., Dev Biol. 417:158

5 İnce bağırsak Kalın bağırsak

7 Enterik Sinir Sistemi (ESS) 1. Boylamsal ve sirküler kas tabakaları arasına yerleşmiş Myenterik pleksus 2. Mukoza altında submukozal plexus Rao and Gershon Nat Rev Gastroenterol Hepatol.;10(2):90

8 ESS nöron ve glia hücrelerinden oluşur. Myenteric plexus sinirleri motor aktiviterlerini ve submucosal plexus sinirleri mukosa biyolojisini kontrol eder. Nature Rev. Gastro. & Hepatology 9, (November 2012)

9 Innervation of sensory enteroendocrine cells.. Bohórquez vd., J Clin Invest. 125:888

10 Ekstrinsek ve intrinsek nöronların mükoza immüne hücreleri ile bağlantısı (ince bağırsak). Parasempatik ve sempatik inervasyon immun cevabını module eder. Willemze vd., Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 12:

11 ESS bağırsak hareketi, elektrolit sekresyonu ve kan akışını düzenler.

12 Glial hücre Nöron Neunlist et al., Nat Rev Gastroenterol Hepatol.;10(2):90

13 SSS & ESS sinirleri yapı ve nörokimyaları benzer olduğundan SSS patofizyolojisi enterik semptomlar olarak ortaya çıkabilir (PD, AD, ALS, Otizm, Varicella) Nöron bağlantıları ve immün sistemi bağırsaklarda başlayan hastalıkların SSS e dağılmasında rol alabilir. Rao & Gershon Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 9:517

14 Patojenler? Kristensson, Nat Rev Neurosci. 12:345

15 Kristensson, Nat Rev Neurosci. 12:345

16 We report that Toxoplasma infection alters neural activity in limbic brain areas necessary for innate defensive behavior in response to cat odor.. and of sexual attraction when the rat is exposed to cat urine. PLoS One. 2011;6(8):e23277.

17 Mikrobiyota-Beyin-Bağırsak Ekseni ve Germ- Free (GF) Fare Deneyleri

18 Sarkar vd., 2016; Trends Neurosci Nov;39(11):763

19 Psikolojik/fiziksel stres Hypothalamic pituitary adrenal (HPA) ekseni sekresyonu olan Glucocorticoidleri (cortisol) indükler. Borre vd., Trends Mol Med. 20:509

20 Tight junction protein kompleksi (Occludin, Claudin) regülasyonu geçirgenliği kontrol eder. Neunlist et al., Nat Rev Gastroenterol Hepatol.10(2):90-100

21 PMID:

22 Effects of acetate or B. bifidum WU12 on mrna expression of TJ protein genes in vitro and strain dependent manner. Hsieh vd., Physiol Rep. 3(3). pii: e12327

23 Savidge et al., Lab Invest. 87(8):731-6

24 Sci Transl Med (263):263ra158

25 SCFA (butyrate) and by Clostridium tyrobutyricum

26 Mikrobiyota ve Beyin gelişimi: Mikrobiyota 0-3 yaş aralığında şekillenir; Gelişen mikrobiyota ile sinir sisteminin gelişimi aynı kritik dönemde gerçekleşir (e.g. nöral tüp oluşumu; korteks ve hipokampüs nörogenez)

27 Maternal diyet ve Mikrobiyota sinir sistemini prenatal ve postnatal dönemin kritik aşamalarında olumsuz etkileyebilir (Otizm, ADHD, Sizofren). Borre et al., 2014; Trends Mol Med. (9):509-18

28 Mean synaptic density in the primary auditory cortex, the primary visual cortex and the prefrontal cortex in post-mortem human brains Blakemore Nat Rev Neurosci. 9:267

29 Erny et al., 2015; Matcovitch-Natan et al., 2016),

30 Purpose (2014) to investigate mechanisms by which gut microbiota may influence pre- and postnatal neurodevelopment as well as genes, signaling cascades, synaptic plasticity..

31 Nörotransmitterler & Metabolitler: Serotonin, dopamin, melatonin, GABA, catecholamines, histamin, acetylcholine Esensiyal amino asitler, vitaminler Kısa Zincirli Yağ Asitleri (Bütirik, Propionik, Asetik asit)

32 Neuman vd., FEMS Microbiol Rev. 39:509

33 O Mahony vd., 2014; Behav Brain Res.277:32

34 Spor yapan bakteriler kalın bağırsak ve kanda serotonin seviyesini (ve bağırsak hareketini) regüle eder. Yano vd., 2015; PMID:

35 Kynurenines may be instrumental in the etiology of psychiatric and neurological disorders.. O Mahony vd., 2014; Behav Brain Res.277:32

36 SONUÇLAR SSS -ESS-mikrobiyota ekseni çift yönlü bir trafik olup Santral ve enterik sinir sistemi-nöroimmüne sistemi-nöroendokrin sistemi ve mikrobiyotanın etkileşimlerini kapsar. Diğer hastalıklarda olduğu gibi sinir sistemini içeren hastalıklardada mikrobiyota katkısı sebep-sonuç ilişkisi bakımından net anlaşılamamıştır. Bu konuda çıkan sonuçlar hayvan modelleri ile yapılmış olduğundan klinik ve multi-omics çalışmalara ihtiyaç vardır.

37 Teşekkür TÜBİTAK 2236-COFUND:Alzheimer ve Hafif Bilişsel Bozukluk Gösteren hastaların bağırsak mikrobiyotası TÜBİTAK 1003:Parkinson Demansının Erken Teşhisinde Kullanılabilecek Kombinatoryal Biyobelirteçler TÜBİTAK 1001:Travmatik yara mikrobiyotası

38 İKİNCİ BEYNİMİZ?

39 Teşekkür ederim!

44 Sudo et al. J Physiol : Hipotez: Microorganizmalar sinir sistemi gelişimini etki eder. HPA ekseni; GF & SPF fare GF farede: HPA daha fazla stimule (ACHT & Korktikosteron) BDNF azalmış (korteks ve hipokampus) Bifidobacterium infant ile GF terapisi SPF fekal transplantasyonu sadece erken dönemde etkili (HPA ekseni gelişimi için kritik aralık var).

47 kynurenine pathway metabolism itself is modulated in conditions such as infection and stress, which are known to induce major changes in well-being and behaviour, so that kynurenines may be instrumental in the etiology of psychiatric and neurological disorders. kynurenic acid may have anti-inflammatory properties in the GI tract (Kaszaki et al., 2012), and has been shown, in-vitro, to inhibit the proliferation of colon cancer cells (Walczak et al., 2014). As noted above, kynurenine pathway metabolism is tightly regulated by inflammatory mediators and multiple enzymes in the pathway are immunoresponsive (Campbell et al., 2014)

48 peripheral 5-HT release in the GI tract can modulate food intake by stimulating vagal afferent pathways (Donovan and Tecott, 2013) and inhibition of peripheral 5-HT synthesis has been shown to reduce obesity and metabolic dysfunction through actions on brown adipose tissue thermogenesis (Crane et al., 2015). In the CNS, 5-HT is involved in a range of mood, behavioural and cognitive functions, and is the purported target of many psychiatric medications (Berger et al., 2009; Cryan and Leonard, 2000).

50 Germ-Free Fare Normal Fare Sommer and Backhad Nat Rev Microbiol. 11:

51 Wikoff, vd., PNAS.106:3698

Benzer belgeler

Psikiyatrik Hastalıklarda Yeni Bir Tedavi Hedefi Olarak Beyin Bağırsak Ekseni Uzm. Dr. Serhat Ergün Marmara Üniversitesi Psikiyatri AD

Beyin Bağırsak Ekseni Psikiyatrik Hastalıklarda Yeni Bir Tedavi Hedefi Olarak Beyin Bağırsak Ekseni Uzm. Dr. Serhat Ergün Marmara Üniversitesi Psikiyatri AD Beyin Bağırsak Ekseni Beyin ve gastrointestinal