Bilim İnsanları Hasta Olduğunuzda İştahınızın Aniden Kaybolmasının Nedenini Keşfetti

Şiddetli bir mide rahatsızlığı geçiren herkes bu durumu tanır. En kötü belirtiler geçtikten sonra bile iştah genellikle kaybolur ve geri gelmesi zaman alabilir. Aynı etki, uzun süreli parazitik solucan enfeksiyonlarıyla yaşayan milyonlarca insan tarafından da deneyimlenir. Bu kadar yaygın olmasına rağmen, bilim insanları bu iştah kaybının tam olarak neye bağlı olduğunu belirlemekte zorlanmıştır.

Kaliforniya Üniversitesi San Francisco’daki (UC San Francisco) araştırmacılar, parazitik bir enfeksiyon sırasında bağışıklık sisteminin bağırsaklardan beyne nasıl sinyal gönderdiğini bağlayan biyolojik yolu ortaya çıkardı. Çalışmaları, bağışıklık sisteminden gelen sinyallerin yeme isteğini aktif olarak nasıl azalttığını gösteriyor.

“Cevaplamak istediğimiz soru sadece bağışıklık sisteminin parazitlerle nasıl savaştığı değil, aynı zamanda davranışı değiştirmek için sinir sistemini nasıl devreye soktuğuydu,” dedi UCSF Fizyoloji Bölümü başkanı ve 2021 Fizyoloji veya Tıp Nobel Ödülü sahibi olan kıdemli yazar David Julius, PhD. “Görünüşe göre bunun nasıl gerçekleştiğine dair oldukça zarif bir moleküler mantık var.”

25 Mart’ta Nature dergisinde yayımlanan çalışma, iki hücre türünün beklenmedik bir şekilde nasıl iletişim kurduğunu ortaya koydu. Bu keşif, gıda intoleransları ve irritabl bağırsak sendromu da dahil olmak üzere çeşitli sindirim sorunlarını açıklamaya da yardımcı olabilir.

 

Bağırsak Hücreleri Beyinle Nasıl İletişim Kurar

Araştırma, bağırsakta bulunan iki nadir hücre türüne odaklandı. Tuft hücreleri, parazitleri algılayan ve bağışıklık savunmasını başlatan dedektörler gibi çalışır. Enterokromaffin (EC) hücreleri ise beyne bağlı sinir yollarını uyaran kimyasal sinyaller salgılar. Bu EC hücrelerinin bulantı, ağrı ve genel bağırsak rahatsızlığı gibi hisleri ürettiği biliniyordu, ancak tuft hücreleriyle doğrudan etkileşime girip girmedikleri belirsizdi.

“Kendi laboratuvarım uzun zamandır, tuft hücrelerinin parazitik enfeksiyona ilk yanıt verdikten sonra diğer hücre türlerine nasıl sinyaller gönderdiğiyle ilgileniyor,” dedi UCSF immünoloğu ve kıdemli yazar Richard Locksley, MD.

Bunu araştırmak için çalışmanın ilk yazarı Koki Tohara, PhD, mikroskop altında tuft hücrelerinin yanına yerleştirilen genetik olarak tasarlanmış sensör hücreleri kullandı. Tuft hücreleri, parazitik solucanlar tarafından salınan süksinat adlı bileşiğe maruz bırakıldığında, yakındaki sensör hücreleri parladı. Bu durum, tuft hücrelerinin normalde sinir hücreleriyle ilişkilendirilen bir sinyal molekülü olan asetilkolin salgıladığını gösterdi.

Asetilkolin, EC hücreleri içeren laboratuvar ortamında büyütülmüş bağırsak dokusuna verildiğinde, bu hücreler serotonin salgılayarak yanıt verdi. Bu da bağırsaktan beyne sinyal taşıyan vagus siniri liflerini aktive etti.

“Tohrua şunu buldu: tuft hücreleri, nöronların yaptığı bir şeyi tamamen farklı bir mekanizmayla yapıyor,” dedi Tohara. “İletişim kurmak için asetilkolin kullanıyorlar, ancak nöronların bunu salgılamak için kullandığı klasik hücresel mekanizmalar olmadan.”

 

İştah Kaybını Açıklayan Gecikmeli Bir Sinyal

Araştırmacılar ayrıca tuft hücrelerinin asetilkolini iki ayrı fazda salgıladığını da buldu. Bu durum, iştah kaybının neden genellikle enfeksiyonun hemen ardından değil de daha sonra ortaya çıktığını açıklıyor.

İlk başta tuft hücreleri kısa süreli bir asetilkolin patlaması salgılar. Bağışıklık yanıtı güçlendikçe ve tuft hücrelerinin sayısı arttıkça, aynı sinyalin daha yavaş ve sürekli bir salınımı başlar. Bu uzun süreli salınım, EC hücrelerini aktive edecek ve beyne sinyal gönderecek kadar güçlüdür.

“Bu, neden ilk başta iyi hissedip enfeksiyon yerleşmeye başladıkça hasta hissetmeye başladığınızı açıklıyor,” dedi Julius. “Bağırsak, tehdidin gerçek ve kalıcı olduğundan emin olmak için adeta bekliyor, ardından beyne davranışı değiştirmesi gerektiğini söylüyor.”

 

Bağırsak Hastalıkları İçin Daha Geniş Etkiler

Bu yolun laboratuvar dışında davranışı etkileyip etkilemediğini test etmek için ekip, parazitik solucanlarla enfekte edilmiş fareleri inceledi. Normal tuft hücre fonksiyonuna sahip fareler enfeksiyon ilerledikçe daha az yedi. Buna karşılık, tuft hücrelerinde asetilkolin üretemeyen fareler normal şekilde yemeye devam etti. Bu durum, söz konusu sinyal yolunun doğrudan iştah değişikliklerini yönlendirdiğini doğruladı.

Bu bulgular, gelecekte parazitik enfeksiyonlara bağlı semptomlar için yeni tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine yardımcı olabilir.

“Tuft hücrelerinin çıktılarının kontrol edilmesi, bu enfeksiyonlarla ilişkili bazı fizyolojik yanıtların kontrol edilmesinin bir yolu olabilir,” dedi Locksley ve bu etkilerin yalnızca parazitlerle sınırlı olmayabileceğini ekledi.

Tuft hücreleri yalnızca bağırsakta değil, solunum yolları, safra kesesi ve üreme sistemi gibi vücudun çeşitli bölgelerinde de bulunur. Bu yeni tanımlanan sinyal yolundaki bozulmalar, irritabl bağırsak sendromu, gıda intoleransları ve kronik viseral ağrı gibi durumlarda rol oynayabilir.

Çalışma, Avustralya’daki Adelaide Üniversitesi’nden Stuart Brierly, PhD ve araştırma ekibiyle iş birliği içinde yürütüldü.