Lactoferrin L-glutamin ve Çinko Değerlendirmesi
Laktoferrin nedir
Laktoferrin, demire bağlanabilen doğal bir proteindir. Anne sütünde yüksek miktarda bulunur; tükürük, gözyaşı, solunum yolu ve bağırsak salgıları gibi vücudun dış dünyayla temas eden yüzeylerinde de yer alır. Bu konum tesadüf değildir. Mikroorganizmaların vücuda ilk temas ettiği alanlarda demir dengesini, hücre yüzeyi etkileşimlerini ve bağışıklık yanıtını düzenleyen savunma ağının bir parçasıdır.
ANTİMİKROBİYAL NEDİR?
Antimikrobiyal kelimesi bakteri, virüs, mantar veya parazitlerin büyümesini, tutunmasını, çoğalmasını ya da hastalık oluşturma davranışını etkileyebilen süreçleri kapsar.
Bu geniş kelime, laktoferrinin klinikte kullanılan bir antibiyotik olduğu anlamına gelmez.
Laktoferrin hangi yollarla etkili olabilir
Demiri erişilmez hale getirme Birçok mikrop büyümek için demire ihtiyaç duyar. Laktoferrin serbest demiri bağlayarak mikrobun kullanabileceği miktarı azaltabilir.
Mikrobiyal yüzeye bağlanma Laktoferrin veya ondan türeyen peptitler bazı mikropların zarındaki negatif yüklü yapılara bağlanıp zar bütünlüğünü ve geçirgenliğini değiştirebilir.
Yapışmayı ve biyofilmi etkileme Mikropların dokuya yerleşmesi ve koruyucu bir topluluk kurması zorlaşabilir. Bazı deneylerde önceden kurulmuş biyofilmin matriksi de hedeflenmiştir.
Viral girişin ilk basamağını sınırlama Bazı virüslerin hücre yüzeyindeki yardımcı bağlanma alanlarını kullanması laboratuvar koşullarında laktoferrin tarafından zorlaştırılabilir.
Bağışıklık yanıtını düzenleme Laktoferrin yalnızca mikropla temas etmez; bağışıklık hücreleri ve mukozal savunma sinyalleriyle de etkileşebilir. Bu rapordaki çalışmaların çoğu doğrudan antimikrobiyal mekanizmalara odaklanır.
Araştırmaların ayrıntılı değerlendirmesi
Aşağıdaki 16 araştırma, antimikrobiyal etkinin farklı parçalarını gösterir. Her çalışma kendi sorusuna cevap verir. Birlikte okunduklarında bir kanıt zinciri oluşur; tek tek okunduklarında ise farklı organizmalar, farklı uygulamalar ve farklı kanıt düzeyleri görülür.
Bölüm 1 Bakterilerin çoğalması ve yüzeye yerleşmesi
Bakteriyel enfeksiyon yalnızca mikroorganizmanın çoğalmasıyla başlamaz.
Bakterinin bir dokuya ya da yüzeye tutunması, orada kalabilmesi ve biyofilm adı verilen koruyucu bir topluluk kurması da önemlidir.
Bu bölümdeki çalışmalar laktoferrinin bu basamakların birden fazlasına dokunabildiğini araştırıyor.
Çalışma 1 İnsan sütü laktoferrini ve Grup B Streptococcus
Lu J ve arkadaşları, ChemBioChem, 2021
Araştırmanın sorusu Araştırmacılar, insan anne sütünden elde edilen laktoferrinin Grup B Streptococcus bakterisinin yalnızca büyümesini değil, biyofilm oluşturmasını ve insan gebelik zarlarına tutunmasını da etkileyip etkilemediğini sordu. Bu bakteri gebelik ve yenidoğan sağlığı açısından önem taşıdığı için, tutunma basamağının incelenmesi özellikle anlamlıydı.
Nasıl yapıldı Çalışma bir insan tedavi deneyi değildi. Farklı GBS suşları laboratuvarda laktoferrinle karşılaştırıldı; bakteri büyümesi ve biyofilm oluşumu ölçüldü. Daha sonra bakterinin insan gebelik zarlarına yapışması doku temelli bir modelde incelendi. Böylece araştırmacılar serbest haldeki bakteriyi, yüzeyde kurduğu topluluğu ve konak dokusuna yerleşme davranışını aynı proje içinde değerlendirdi.
Neler ölçüldü Bakteri çoğalması, biyofilm miktarı ve gebelik zarına bağlı bakteri düzeyi temel ölçütlerdi. Bunlar üç farklı soruya cevap verir: Bakteri artıyor mu, koruyucu bir yapı kuruyor mu ve hedef dokuya tutunabiliyor mu?
Ne bulundu İnsan sütü laktoferrini GBS büyümesini baskıladı, biyofilm oluşumunu azalttı ve bakterinin gebelik zarlarına yapışmasını sınırladı. Bulgular, laktoferrinin tek bir noktada çalışan basit bir bakteri öldürücüden çok, kolonizasyonun birkaç basamağını etkileyebilen bir savunma proteini olabileceğini destekledi.
Bizler için anlamı
Günlük dille söylersek, laktoferrin bakterinin yalnızca sayıca artmasını zorlaştırmamış; bir yüzeye yerleşip kendisini koruyacak bir topluluk kurmasını da güçleştirmiştir. Ancak bu sonuç hamilelerde enfeksiyonun önlendiği ya da yenidoğanların korunduğu anlamına gelmez.
Bilimsel değerlendirme İnsan kaynaklı proteinin ve insan dokusuna yakın bir modelin kullanılması çalışmanın güçlü yanıdır.
En büyük sınır, deneyin klinik olmamasıdır.
Kaynak ve DOI 10.1002/cbic.202100016
Çalışma 2 Laktoferrin içeren tükürük ikamesi ve Streptococcus mutans
Tonguç Altın K ve arkadaşları, Archives of Oral Biology, 2021
Araştırmanın sorusu Ağız kuruluğunda kullanılan bir tükürük ikamesine laktoferrin eklendiğinde, diş çürüğüyle ilişkili S. mutans bakterisinin büyümesi ve diş yüzeyine tutunması değişiyor mu? Araştırmacılar ayrıca formülün insan hücreleriyle uyumlu olup olmadığını inceledi.
Nasıl yapıldı Laktoferrin içeren tükürük ikamesi; sade tükürük ikamesi, lizozim içeren formül ve insan tükürüğüyle karşılaştırıldı. Minimum inhibitör konsantrasyon deneyi bakterinin hangi düzeyde baskılandığını araştırdı.
Diş minesini taklit etmek için hidroksiapatit diskler kullanıldı. Fibroblast deneyleri de hücre uyumluluğu ve yara kapanmasıyla ilişkili davranışı değerlendirdi.
Neler ölçüldü Bakteri büyümesi, hidroksiapatit yüzeye yapışan bakteri miktarı, hücre canlılığı ve laboratuvar ortamındaki yara kapanma davranışı ölçüldü. Bu ölçümler, hem mikrop üzerindeki etkiyi hem de formülün temas ettiği insan hücrelerine zarar verme olasılığını anlamaya yardım eder.
Ne bulundu Laktoferrin içeren formül S. mutans üzerinde antibakteriyel aktivite gösterdi ve bakterinin hidroksiapatite yapışmasını sade formüle göre azalttı. Uygun test aralığındaki laktoferrin konsantrasyonları fibroblastlar için sitotoksik bulunmadı; yara kapanmasıyla uyumlu bir sinyal de görüldü.
Bölüm 2 Demir bağlama ve mikrobiyal çevre
Demir insan hücreleri için olduğu kadar birçok bakteri için de gereklidir. Laktoferrin demiri çok sıkı bağlayarak çevrede serbestçe kullanılabilen demir miktarını değiştirebilir. Bu mekanizma bakteriyi doğrudan zehirlemekten farklıdır; mikrobun besin koşullarını zorlaştırır.
Çalışma 3 Sigara içenlerin hava yolu sıvısında demir laktoferrin dengesi
Vargas Buonfiglio LG ve arkadaşları, Respiratory Research, 2018
Araştırmanın Sorusu
Sigara içen kişilerin hava yolu yüzey sıvısı bakterilerin büyümesini ve biyofilm kurmasını neden daha fazla destekliyor?
Araştırmacılar bunun serbest demir ile demiri bağlayan laktoferrin arasındaki dengenin bozulmasıyla ilişkili olup olmadığını araştırdı.
Nasıl yapıldı?
Sigara içen ve içmeyen gönüllülerden bronkoalveoler lavaj örnekleri alındı. Bu örneklerde demir ve laktoferrin ölçüldü; S. aureus ve P. aeruginosa büyümesi ile biyofilm oluşumu karşılaştırıldı. Sadece gözlem yapmakla kalınmadı: içmeyenlerin örneklerine demir veya sigara dumanı özütü, sigara içenlerin örneklerine ise laktoferrin eklenerek dengenin yönü deneysel olarak değiştirildi.
Neler ölçüldü?
Demir laktoferrin oranı, bakteri sayısı ve biyofilm miktarı birlikte ölçüldü. Ek deneyler, yüksek demirin büyümeyi artırıp artırmadığını ve dışarıdan eklenen laktoferrinin bu ortamı ters yönde değiştirip değiştirmediğini sınadı.
Ne bulundu?
Sigara içenlerin örneklerinde demir laktoferrin oranı daha yüksekti ve bu örnekler daha fazla bakteri büyümesi ile biyofilmi destekledi. İçmeyenlerin örneklerine demir eklemek büyümeyi artırdı. Sigara içenlerin örneklerine laktoferrin eklenmesi ise büyüme ve biyofilmi konsantrasyona bağlı biçimde azalttı.
Bizler için Anlamı
Bu çalışma demir bağlama fikrini somutlaştırıyor. Laktoferrin yalnızca kimya kitabında demire bağlanan bir protein değildir; gerçek insan hava yolu örneklerindeki demir dengesi, bakterilerin davranışıyla birlikte değişmiştir.
Bilimsel değerlendirme
İnsanlardan alınmış gerçek biyolojik örneklerle müdahale deneyinin birleştirilmesi önemli bir güçtür. Buna karşılık laktoferrin laboratuvarda örneğin içine doğrudan konmuştur. Ağızdan alınan ürünün akciğer yüzeyinde aynı düzeye ulaşacağı ya da sigaranın zararını telafi edeceği sonucu çıkarılamaz.
Kaynak ve DOI 10.1186/s12931-018-0743-x
Çalışma 4 İltihaplı Bağırsak Hastalığı Olan Çocuklarda Demir Eksikliği Anemisi için Lactoferrin
Araştırma Sorusu
İnflamatuvar bağırsak hastalığı bulunan ve demir eksikliği anemisi yaşayan çocuklarda yapılmış bir klinik araştırmayı ele alındı ve bu araştırma lactoferrinin faydalı olup olmayacağı araştırıldı
Crohn ve ülseratif kolit gibi inflamatuvar bağırsak hastalıklarında demir eksikliği yalnızca beslenmeyle ilgili değildir.
Bağırsaklardan yaşanan kan kaybı, bağırsak yüzeyindeki iltihaplanma, demir emiliminin azalması, iştahsızlık ve beslenme kısıtlamaları birlikte etkili olabilir. İnflamasyonun yükselmesi de demirin bağırsaktan kana geçmesini zorlaştırabilir.
Nasıl Yapıldı
Çalışmaya 5 ile 18 yaş arasında 92 çocuk alındı ve 80 çocuk araştırmayı tamamladı. Çocukların hastalıkları sakin dönemdeydi ancak demir eksikliği anemileri bulunuyordu. Çocukların yarısına üç ay boyunca klasik demir tedavisi, diğer yarısına ise günde 100 miligram sığır laktoferrini verildi.
Ne Bulundu
Üç ayın sonunda her iki grupta da hemoglobin, kandaki demir, transferrin doygunluğu ve ferritin değerleri yükseldi. Ancak laktoferrin grubundaki hemoglobin, serum demiri ve ferritin artışı klasik demir grubuna göre daha yüksek bulundu.
Bizler İçin Önemi
Burada önemli bir nokta var: Laktoferrinin demiri bağlaması, demiri vücuttan uzaklaştırdığı anlamına gelmiyor. Laktoferrin demiri taşıyabiliyor, bağırsak hücrelerindeki kendi alıcısı üzerinden hücreye girebiliyor ve demirin kontrollü biçimde dolaşıma aktarılmasına katkı sağlayabiliyor.
Laktoferrin grubunda inflamasyonla ilişkili interlökin-6 ve hepsidin değerleri de azaldı. Hepsidini, demirin bağırsaktan kana geçişini kontrol eden bir kapı görevlisi gibi düşünebilirsiniz. İnflamasyon sırasında hepsidin yükseldiğinde bu geçiş zorlaşabilir. Çalışmanın sonuçları, laktoferrinin bu düzenin iyileşmesine katkı sağlamış olabileceğini düşündürüyor.
Bilimsel Değerlendirme
Klasik demir grubunda 18 çocukta karın ağrısı, ishal, bulantı veya kusma görülürken laktoferrin grubunda yalnızca bir çocuk karın rahatsızlığı bildirdi.
Bu araştırma umut verici olsa da çalışma küçük bir çocuk grubunda ve yalnızca üç ay boyunca yapıldı. Bu nedenle laktoferrini herkese uygun bir tedavi olarak sunamayız. Demir eksikliğinin nedeni belirlenmeli ve kullanılacak yöntem hekim değerlendirmesiyle seçilmelidir.
Çalışmanın bize verdiği ana mesaj şu: Laktoferrin demiri yalnızca bağlayan bir protein değildir; demirin bağırsaktan emilmesi, taşınması ve inflamasyon ortamında kullanılabilmesi üzerinde de düzenleyici bir rol oynayabilir.
Bölüm 3 L-Glutamin ve Bağırsak Sorunlarına Olan Faydası
Çalışma 5 Enfeksiyon Sonrası İbs için Diyet Glutamin Takviyelerin Rastgele Seçilmiş Plasebo Kontrollü Bir Çalışması
Araştırma Sorusu
Bağırsak enfeksiyonu geçtikten sonra ishal, karın ağrısı ve sık tuvalete çıkma neden bazı kişilerde aylarca devam ediyor?
2019 yılında Gut dergisinde yayımlanan randomize, çift kör ve plasebo kontrollü bir araştırma,
bu soruya bağırsak bariyeri ve L-glutamin üzerinden önemli bir cevap sunuyor.
Nasıl Yapıldı
Araştırmaya, bağırsak enfeksiyonu sonrasında ishal baskın irritabl bağırsak sendromu gelişen kişiler alındı. Ayrıca bu kişilerin bağırsak geçirgenliklerinin artmış olduğu laktüloz-mannitol testiyle doğrulandı.
Katılımcıların bir bölümüne sekiz hafta boyunca günde üç defa 5 gram, toplamda 15 gram L-glutamin verildi. Diğer grup ise plasebo kullandı. Çalışmayı glutamin grubunda 54, plasebo grubunda 52 kişi tamamladı.
Bizler İçin Önemi
Araştırmanın temel hedefi, IBS belirti şiddeti puanında en az 50 puanlık bir azalma görülmesiydi.
Bu hedefe glutamin kullananların yüzde 79,6’sı ulaştı. Plasebo grubunda ise bu oran yüzde 5,8 olarak ölçüldü. Yani iki grup arasında oldukça belirgin bir fark ortaya çıktı.
Bilimsel Değerlendirme
L-glutamin kullanan grupta günlük dışkılama sıklığı azaldı, dışkı kıvamı normale yaklaştı ve IBS belirtilerinin şiddeti düştü. En dikkat çekici sonuçlardan biri ise bağırsak geçirgenliği ölçümünde görüldü. Başlangıçta yüksek olan laktüloz-mannitol oranı glutamin grubunda normal sınırlara yaklaştı.
Bölüm 4 Çinko Bağırsak Sorunlarındaki Önemi
Çalışma 6 Çinko Eksikliği, İnflamatuar Bağırsak Hastalığı Olan Hastalarda Klinik Sonuçları
Çinko eksikliği bağırsak hastalarında neden önemli olabilir?
Sevgili danışanlarım, bugün çinko ile bağırsak sağlığı arasındaki ilişkiyi inceleyen geniş kapsamlı bir insan çalışmasını paylaşmak istiyorum.
Nasıl Yapıldı
2017 yılında yayımlanan bu çalışmada araştırmacılar, Crohn ve ülseratif kolit gibi inflamatuvar bağırsak hastalıklarında çinko eksikliğinin hastalığın ilerleyişiyle nasıl bir ilişki gösterdiğini araştırdı.
Çalışmaya 773 Crohn ve 223 ülseratif kolit hastası olmak üzere toplam 996 kişi dahil edildi. Hastaların serum çinko düzeyleri ölçüldü ve yaklaşık üç yıllık takip sürecinde hastaneye yatış, bağırsak ameliyatı ve hastalığa bağlı komplikasyonlar değerlendirildi.
Bizler İçin Önemi
Sonuçlar oldukça dikkat çekiciydi. Çinko eksikliği bulunan Crohn hastalarında hastaneye yatış, ameliyat ve hastalığa bağlı komplikasyon görülme olasılığı, çinko düzeyi normal olan hastalara göre daha yüksekti. Ülseratif kolit hastalarında ise çinko eksikliği özellikle hastaneye yatış olasılığındaki artışla ilişkili bulundu.
Araştırmacılar ayrıca başlangıçta çinko eksikliği bulunan hastaları kendi aralarında değerlendirdi. Takip sürecinde çinko düzeyi normale gelen Crohn hastalarında hastaneye yatışlar, ameliyatlar ve komplikasyonlar daha az görüldü. Ülseratif kolit hastalarında da çinko düzeyinin normalleşmesi, daha az hastaneye yatış ve daha az komplikasyonla ilişkiliydi.
Bilimsel Değerlendirme
Peki bu günlük dilde ne anlama geliyor? Çinko; bağırsak yüzeyinin yenilenmesi, bağışıklık sisteminin çalışması ve bağırsak bariyerinin korunması gibi süreçlerde görev alıyor. Bu nedenle Crohn ve ülseratif kolit gibi bağırsak hastalıklarında çinko düzeyinin takip edilmesi, genel tedavi sürecinin önemli parçalarından biri olabilir.
Çalışmanın bilimsel sınırını da doğru anlamamız gerekiyor. Bu araştırma gözlemsel olarak yapıldı ve hastalara belirli bir çinko takviyesi verilerek plaseboyla karşılaştırılmadı. Bu nedenle çalışma, çinko takviyesinin tek başına hastalığı tedavi ettiğini göstermiyor. Çinko eksikliği ile daha olumsuz klinik sonuçlar arasında güçlü bir ilişki bulunduğunu ve eksikliğin hekim kontrolünde değerlendirilmesinin önemli olabileceğini gösteriyor.
.
İlk olarak laktoferrinden başlayalım. Laktoferrin bağırsak yüzeyindeki savunma sisteminin önemli parçalarından biri. Demiri bağlayabilme özelliği sayesinde bazı mikroorganizmaların kullanabileceği demirin erişilebilirliğini sınırlayabiliyor. Aynı zamanda bağırsak bariyeri ve bağışıklık yanıtıyla ilişkili mekanizmalarda da rol oynuyor.
İkinci bileşenimiz L-glutamin. Bağırsak yüzeyimizi oluşturan epitel hücreleri sürekli yenileniyor ve glutamin bu hücrelerin enerji metabolizmasında önemli bir yakıt kaynağı olarak kullanılıyor. İnsan çalışmalarında da özellikle bağırsak geçirgenliği artmış bazı gruplarda glutamin kullanımının bariyer fonksiyonu üzerinde olumlu sonuçları olduğunu görüyoruz.
Üçüncü bileşenimiz ise çinko. Bağırsak hücreleri yalnızca yan yana durmuyor; aralarında sıkı bağlantılar dediğimiz yapılar bulunuyor. Çinko, bu bağlantıların düzenlenmesinde ve epitel bütünlüğünün korunmasında görev alan önemli minerallerden biri.
Bunu çok basit bir şekilde şöyle düşünebilirsiniz:
Laktoferrin bağırsak çevresindeki savunmayı destekliyor.
L-glutamin bağırsak hücrelerinin ihtiyaçlarına katkı sağlıyor.
Çinko ise hücreler arasındaki bağlantıların korunmasına yardımcı oluyor.
Bu üçlü bileşenin yanına, bağırsak sağlığı açısından bizim için oldukça önemli bir başka molekülü daha ekliyoruz: bütirat.