Gıda Katkı Maddesi Propiyonat Otizme Yol Açabilir

Gıda Katkı Maddesi Propiyonat Otizme Yol Açabilir

Otizm Spektrum Bozukluğu (OSB) çocukluk çağlarında görülmeye başlanan, ömür süresini kısaltan ve sosyal iletişimi bozulmasıyla karakterize edilen bir hastalıktır. Öncelikle, otizm tanısı konan çocukların sayı ve oranlarında artış olduğunu belirtelim. Otistik bireylerde tekrarlayan davranışlar görmek mümkündür. Teşhis yöntemlerinin artması ve otizm konulma kriterlerinin aşağıya çekilmesi, bir diğer ifadeyle, eskiden “otistik” olarak kabul edilmeyecek çocukların bugün otistik olarak tanımlanması gibi nedenlerden dolayı sayı ve oranda artış olduğu iddia edilse de bu, artan orandaki otizmi açıklamak için yetersiz bir görüştür.

Otizm Hastaları Artıyor!

Maalesef her geçen gün otizmli vaka sayısı artıyor. 1985 yılında her 2500 çocuktan birine otizm teşhisi konurken bu sayı 2012 yılında 88’de 1’e günümüzde ise 59 çocuktan birine düşmüş vaziyette. OSB nin etkin bir tedavisi günümüzde yok, olan tedaviler, belli başlı OSB belirtilerinin azaltılmasına yöneliktir ve ayrıca toplum içindeki uyumsuz davranışlarının düzeltilmesine odaklanılır genellikle. Daha etkin bir tedavi için uzmanlar OSB’de rol oynayan genetik ve çevresel etkenleri çözmeye çalışıyorlar. Simmons Vakfı Otizmi Araştırma Girişimi (SFARI)’ne göre otizm ile ilişkilendirilen binlerce gen var. Fakat bu genetik değişiklerin etkileri hala tam olarak bilinmemektedir. Uzmanların tahminlerine göre bu genetik yatkınlığın sebepleri arasında, çevresel etkenlerin genlerde yaptığı değişim (epigenetik) ve hamilelik boyunca anne tarafından gelen bağışıklık sistemi anormallikleri olduğu düşünülüyor.

Yapılan çalışmalar; OSB ile bağırsak florası arasında bir ilişki olduğunu, otistik bireylerde bağırsak yapısının normal insanlardan farklı olduğunu ortaya koymuştur. Fakat kesin olarak bağırsak yapısının otizmin bir sebebi mi yoksa sonucu mu olduğu ise hala belirsizdir. Otizmli hastalarda, asosyal davranışların yanı sıra mide-bağırsak rahatsızlıkları ek olarak en çok görülen hastalıklardır. Otizmli bireylerde normal insanlara göre Clostridia spp., Bacteriodetes, ve Desulfovibrio spp. gibi mikroorganizmalar da daha yüksektir. Olayın tuhaf yanı işte burası; çünkü bu bakteriler “yararlı” olarak bildiğimiz probiyotik bakterilerden bazıları. Bu mikroorganizmalar, süt ürünlerinin şekerlerini (karbohidratlarını) fermentasyona uğratır. Ayrıca asetat, propiyonat (propiyonik asit- PPA), bütirat gibi açlık durumunda enerji eldesi için kullanılan ürünlerin parçalanmasında da rol alırlar. Propiyonat, kısa zincirli bir yağ asididir. Daha önce yapılan bazı çalışmalarda ise propiyonatın kalp damar sağlığını korumak için faydalı olabileceği de belirtilmişti.

Propiyonat Nedir?

Propiyonat, OSB’li bireylerde, mikroorganizmalar tarafından en çok üretilen metabolitlerden biri olmasının yanı sıra dünya genelinde anti-fungal (mantar üreme/gelişme durdurucu) özelliğinden dolayı gıda işlemlerinde koruyucu olarak yaygın şekilde kullanılan bir yağ asididir.

Propiyonat, kan- beyin bariyerini aşabilen ve nörotransmitter (beyinde sinyal iletiminde rol oynayan bileşikler) maddelerin salgılanmasını, artışını sağlayabilen bir bileşiktir. Ayrıca PPA’nın enerji ve yağ metabolizmasında da rol oynadığını belirtelim. PPA’nın yüksek seviyeleri toksik olabilir, Yüksek PPA nedeniyle yeni doğanlarda Propiyonik Asidemi (PA)  oluşabilir. PA, Propiyonil Koa Karboksilaz (PCC) enziminin işlevsiz olması sonucu meydana gelen bir hastalıktır. Meydana gelen bir mutasyon sonucu PCCA ve PCCB genlerinden birinin bozukluğu bu hastalığın oluşmasına neden olur. Bu enzim, yağ ve protein metabolizması için önemlidir. Sonuç olarak PPA’nın vücutta birikimi; şiddetli nöbetlere, hareket bozukluklarına, mide bağırsak rahatsızlıklarına ve gelişimsel bozukluklara neden olabilir.

Etki Mekanizması Henüz Bilinmiyor

Yine çalışmalara göre, PA ve OSB hastalıkları birçok benzer belirtiler gösterirler. Otizmli bireylerin dışkılarında Propiyonik asit, aseton veya diğer kısa zincirli yağ asitlerinin de bulunduğunu belirtelim. PPA’nın otizmli bireylerde net olarak nasıl bir etki gösterdiği ise hala kocaman bir bilinmezlik içeriyor. Bu konudaki teorilerden biri PPA’nın mitokondride sistematik bir bozulma yaptığı. PPA’ya maruz kalan sıçanlarda serbest açil-karnitin (AK) miktarının arttığı belirlenmiştir. AK, uzun veya çok uzun zincirli yağ asitlerinin mitokondriye taşınmasında aktif olarak rol alır.

İlginç bir şekilde, yapılan araştırmalarda otizmli bireylerin yaklaşık olarak %30’unda mitokondriyel bozulma olduğu ve yüksek oranda açil karnitine bağlı uzun ve çok uzun zincirli serbest yağ asitlerinin olduğu belirlenmiştir. Bütün bunların sonucunda propiyonatın otizmli bireylerde bir soruna yol açtığını söyleyebiliriz; fakat propiyonatın mitokondriyi (vücutta enerji üreten birim mitokondridir.) ve yağ asidi metabolizmasını nasıl bozduğu ise şimdilik belirsizliğini korumaktadır.

Propiyonat İnflamasyona Yol Açıyor

PPA verilen sıçanlar da yağ asidi metabolizmasını bozan bazı maddeler ve (IL-6, TNF-α gibi)  beyin hücrelerinde (nöron ve glialar) yangılı hücre sayısının arttığı da belirlenmiştir; fakat bu mekanizmanın nasıl olduğuna dair bilinmezlikler devam etmektedir. Glial hücreler, nöronların gelişmesinde, bağlantı kurmalarında ve korunmasında rol alırlar. Travmatik beyin yaralanmasında glial hücreler bazı maddeler salgılayarak (Fibril Asidik Protein) beynin yapısının bozulmasını ve adına gliozis denilen durumun oluşmasını engellerler. Gliozis, merkezi sinir sisteminde doku hasarı oluştuğunda glia hücrelerinin anormal davranmasıdır. Genellikle astrositlerin normalden çok fazla bulunmasıyla kendini gösterir. Gliozis olduğunda aksonlar kendini yenileyemez ve hasar sürekli büyür.

19 Haziran 2019’da dünyanın en prestijli dergilerinden olan Nature’da Latifa S. Abdelli ve arkadaşlarının yayınladıkları bir makaleye göre, otizmli bireylerde, in vitro (canlı vücuduna benzer şekilde oluşturulan yapay deneysel ortam)  şartlarda, yüksek propiyonik asit seviyelerinin gliozise neden olarak beyindeki nöral hücrelerin farklılaşmasına zarar verdiği  ve beyin esnekliği anlamına gelen ve esasında beynin gelişmesi olarak ifade edebileceğimiz beyin plastisitesine zarar verdiğini açığa çıkardılar.

Propiyonat Beyin Gelişimini Bozabilir

Abdelli ve arkadaşları propiyonik aside maruz kalan hücrelerde anormal düzeyde glial hücrelerin çoğalmasına neden olan embriyonik nöral gelişim bozukluğu olabileceğini buldular. Anormal nöral yapısı, beyinde inflamasyonu arttırarak otizme neden olabilecek öncül maddelerin salgılanmasına sebep oluyor. Yapılan çalışma çok açık bir biçimde in vitro koşullarda PPA’nın nöral kök hücrelerinin çoğalmasını arttırdığı gösterildi. Bu sonuç daha önce yapılan ve bağırsağın enterik progenitör hücrelerin (bağırsak ile beyin arasında iletişimi sağlayan hücrelerin öncülü olan hücreler) olgunlaşmasını arttırdığı savını da desteklemektedir.

Çalışmada GPR41 isimli ve PPA’nın etkisini azaltan (inhibitör madde) bir madde ortama ilave edildiğinde glial hücrelerin çoğalmasının ciddi derecede azaldığı da gösterilmiştir. Önceki çalışmalarda otistik bireylerde nöral hücre ve glia hücreleri arasındaki dengenin de bozulduğu gösterilmiştir; fakat bunun ne şekilde olduğu hala belirsizdir. Çalışmada PPA’ya maruz kalan glial hücrelerin fenotiplerinin de (görünüş) normal hücrelerden farklı olduğu ortaya konulmuştur. İnhibitör yani PPA’yı etkisiz kılan madde ilave edilen hücrelerin ise görünüşlerinin normal hücrelere daha çok benzediği gösterilmiştir. Ayrıca PPA’nın glial hücrelerde hücre yangısının öncüllerinden olan sitokin maddesini de arttırdığı belirlenmiştir.

Bilim İnsanları Fazla Propiyonat ile Otizm Arasında İlişki Olduğunu Düşünüyor

Çalışmanın yazarları, hamilelik boyunca yüksek oranda PPA’ya maruz kalmanın otizm dahil çeşitli nörolojik bozuklukları tetikleyebileceği görüşünü ileri sürmektedirler.  Özellikle yüksek oranda PPA’nın glial hücrelerin yapısını ve nöral/glial hücrelerin oranını değiştirdiklerini belirtiyorlar.

Paracelsus, zehir ve panzehir’i ayıran etkenin “doz” olduğunu belirtmiştir. Propiyonat vücut mekanizmasında üretilen ve önemli işlevleri olan bir bileşiktir. Yararlı işlevleri mevcuttur; fakat bu çalışmada yüksek dozajda tüketilen propiyonatın ciddi yan etkilerinin de olabileceği gösterilmiştir. Yine de tek bir makale üzerinden kesin yargıya asla varılmamalı; ama derginin prestijli olması, soruna daha duyarlı olmayı gerektirir. Bir diğer mesele de gıda katkı maddeleri. Felaket tellallığı yapmak istemem; ama katkı maddelerinin tekrardan ciddi değerlendirmelerden geçmesi gerekir. Kullanılmasına izin verilen katkıların bazılarının etkileri, güvenilirliklerinin kontrol edilmesi amacıyla çok eski yıllarda çalışılmıştır. O zaman bilinmeyen etkilerinin günümüz teknoloji ve imkanları sayesinde açığa çıkartılması ve yeniden değerlendirilmesi gerekir.

Bilimle kalın!

Hazırlayan: Osman Eren

Kaynaklar

https://www.nature.com/articles/s41598-019-45348-z

Foley, K. A., Ossenkopp, K.-P., Kavaliers, M. & Macfabe, D. F. Pre- and Neonatal Exposure to Lipopolysaccharide or the Enteric Metabolite, Propionic Acid, Alters Development and Behavior in Adolescent Rats in a Sexually Dimorphic Manner. PLoS One. 9 (2014).


Baio, J. et al. Prevalence of Autism Spectrum Disorder Among Children Aged 8 Years — Autism and Developmental Disabilities Monitoring Network, 11 Sites, United States, 2014. MMWR. Surveillance Summaries. 67, 1–23 (2018).

Witters, P. et al. Autism in patients with propionic acidemia. Molecular Genetics and Metabolism. 119, 317–321 (2016).

https://www.labmedya.com/lifli-beslenme-ve-bagirsak-yapisi-kalp-damar-sistemini-koruyor

Osman Eren

Şanlıurfa/Hilvan doğumluyum. Çukurova Üniversitesi Gıda Mühendisliği lisans mezuniyetimden hemen sonra KPSS ile Ağrı’ya memur olarak atandım. Ağrı İbrahim Çeçen Üniversitesi Kimya Anabilim Dalı Biyokimya bilim dalından Yüksek Lisans yaptım. Şimdi doktora yapıyorum. Çocukluğumdan beri araştırmaya ve öğrenmeye meraklı biriyim, bozuk kapı zillerinden ses çıkartmaya çalışmak gibi mucitlik girişimlerimin olduğunu hatırlıyorum; ama bu konuda başarılı olduğumu söyleyemem. Fen Bilimlerinin bütün alanlarına karşı bir iştiyakım olduğundan maymun iştahlı olduğum söylenir. Popüler Bilim ve İlber Ortaylı hocamızın deyişiyle Rafine Edebiyat başta olmak üzere kitap okumayı da çok sevdiğimi belirtmek istiyorum. İletişim için osmaneren2@gmail.com mail adresini veya @osmaneren711 (Instagram) Osman_urag (twitter) adreslerini kullanabilirsiniz.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.