Bağırsaklarımızdaki mikroplar, insan beyninin büyümesinde önemli bir rol oynamış olabilir. Laboratuvar deneyleri, insan bağırsak mikrobiyomlarının enerji üretimine odaklanarak beyni beslediğini, diğer hayvanlarda ise enerjiyi depolamaya yönelik çalıştığını ortaya koydu.
Beynin Enerji İhtiyacı ve Bağırsak Mikropları
Northwestern Üniversitesi’nden antropolog Katherine Amato, bu bulguların insan beyninin evrimsel süreçte gelişmesine zemin hazırlamış olabileceğini belirtiyor. BBC Science Focus’a konuşan Amato, “Bağırsaklarımızda olanlar, evrimsel süreçte beynimizin gelişmesine olanak sağlayan temel yapı olabilir,” dedi.
Beyin dokusu metabolik olarak oldukça maliyetlidir. Bu nedenle, büyük beyinlerimizi desteklemek için vücudumuzun çeşitli değişikliklerden geçmesi gerekiyordu. Araştırmacılar, bağırsaklarımızda yaşayan yararlı mikropların bu dönüşümlerde nasıl bir rol oynadığını merak etti.
Amato, “Kalın bağırsakta yaşayan mikropların, insan biyolojisinin çeşitli yönlerini etkileyebilecek bileşikler üretebildiğini biliyoruz. Örneğin, metabolizmada değişikliklere yol açarak insülin direnci ve kilo alımına neden olabilirler,” diye açıklıyor.
Farelerle Yapılan Deney
Araştırma ekibi, bağırsak mikrobiyomlarının etkisini karşılaştırmak için, insan (Homo sapiens), sincap maymunu (Saimiri boliviensis) ve makak (Macaca mulatta) mikrobiyomlarıyla “mikroptan arındırılmış” fareler üzerinde deneyler gerçekleştirdi. Deneyde, farelerin ağırlıkları, karaciğer işlevleri, yağ oranları ve açlık glikoz seviyeleri düzenli olarak ölçüldü.
İnsan mikrobiyomu ile aşılanan fareler, en yüksek açlık glikozu ve trigliserit seviyelerine, en düşük kolesterol seviyelerine ve en az kilo alımına sahipti. Bu, insan bağırsak mikrobiyomunun, beyni besleyen şekeri üretmeye öncelik verdiğini, enerjiyi yağ olarak depolamaktan daha önemli gördüğünü ortaya koydu.
Büyük Beyinler İçin Ortak Strateji
Araştırmada, insanlar ve sincap maymunları gibi büyük beyinli türlerin mikrobiyomlarının, enerji üretimine öncelik veren benzer değişikliklere uğradığı gözlemlendi. Buna karşılık, makaklardan alınan mikrobiyomların enerjiyi yağ dokusunda depolamayı teşvik ettiği görüldü.
Amato, “Bu bulgular, hem insanlar hem de sincap maymunları ayrı ayrı daha büyük beyinler geliştirdiğinde, mikrobiyal topluluklarının gerekli enerjiyi sağlamak için benzer şekillerde değiştiğini gösteriyor,” dedi.
Beyin ve Büyüme Arasındaki Denge
Araştırma, beynin enerji talepleri ile vücut büyümesi arasında bir denge olduğunu destekliyor. Örneğin, insanlarda beyin enerji kullanımının zirve yaptığı çocukluk döneminde büyüme hızının yavaşladığı gözlemleniyor.
Araştırmacılar, “İnsan gelişiminde, beynin enerji taleplerindeki değişiklikler, bebeklik ve ergenlik dönemlerindeki büyüme oranlarıyla ters bir ilişki gösterir,” diye yazdı.
Sonuç
Bu araştırma, insan beyninin büyümesi ve korunmasında bağırsak mikrobiyomlarının kritik bir rol oynadığını öne sürüyor. Bağırsaklarımızdaki küçük dostlarımız, beynimizin ihtiyaç duyduğu enerjiyi sağlamada önemli bir yardımcı olmuş olabilir.
Araştırma Microbial Genomics dergisinde yayımlandı.
