SHIME teknolojisi kullanılarak PPI kaynaklı bağırsak dengesizliğinde Bacillus clausii'nin koruyucu ve onarıcı mekanizmaları 

Son kanıtlar, antibiyotiklerin ötesinde proton pompası inhibitörlerinin (PPI) de disbiyoza neden olabileceğini göstermiştir [1–3]. Bacillus clausii suşları O/C, N/R, SIN ve T (EG) içeren bir probiyotik, on yıllar boyunca etkililiğini ve güvenliliğini kanıtlamış ve başlangıçta antibiyotiklere atfedilen sindirim semptomlarını önlemede Helicobacter pylori enfeksiyonlarının tedavisi için üçlü tedaviye (iki antibiyotik ve bir PPI) etkili bir yardımcı olmuştur [4, 5]. Artık, B. clausii'nin PPI kullanımı ile bağırsak mikrobiyotasının korunması ve restorasyonundaki rolü kanıtlanmıştır [6].

Duysburgh ve ark. (2023), yüksek düzeyde bütirat üreten türlere sahip bir donörden alınan dışkı örneklerini kullanarak 9 haftalık bir in vitro Üçlü-M-SHIME modeli oluşturmuştur (Şekil 1). Amaç, belirli bir donörün gastrointestinal sisteminin farklı bölgelerini (yani ileum, proksimal ve distal kolon) ve bunlara karşılık gelen mikrobiyotayı çoğaltmaktır [7]. Mikrobiyal ekosistem ve metabolik aktivitelerdeki değişiklikler Kontrol (yalnızca PPI), Önleyici (PPI + Enterogermina® [EG] birlikte uygulanır) ve İyileştirici (PPI + EG daha sonra uygulanır) olmak üzere üç çalışma kolunda değerlendirilmiştir. Ayrıca, PPI kaynaklı disbiyoz ile ilgili sonuçlar ve B. clausii etki mekanizması üzerine post hoc hipotezler araştırılmıştır.

B. clausii seviyeleri, tedavi aşamasının kontrol ve önleyici kolunun hem lümeninde hem de mukozasında önemli ölçüde yükselmiş, arınma aşamasında EG ile tedavi edilen kollarda ise tam tersi olmuştur (tüm karşılaştırmalar için p < 0,001). Bu durum, bu B. clausii suşlarının hem lüminal hem de mukozal ortamlarda hayatta kaldığını ve çoğaldığını göstermektedir. Kontrol (her biri için p < 0,001) ve önleyici kol (her biri için p < 0,05) için tedavi aşamasında ve küratif kol için arınma aşamasında (her biri için p < 0,001; Şekil 2) bu ortamların her ikisinde de daha yüksek bir mikrobiyal çeşitlilik rapor edilmiştir.

B. clausii, tedavi edici ve önleyici kolların her ikisinde de distal kolonda Gemmiger formicilis ve Akkermansia muciniphila gibi doğal bakterilerin ve önleyici kolda proksimal kolonda Prevotella denticola'nın bakteri sayısını koruyabilmiştir, bakteri sayısı aksi takdirde PPI ile azalabilirdi.

Çalışmanın ilgili kollarında çeşitli aşamalarda bütirat seviyelerinde önemli bir artış olması, EG'nin bu kısa zincirli yağ asidi seviyelerini artırmada rol oynadığını göstermektedir: 

• önleyici ve iyileştirici kolların tedavi aşamaları (her biri için p < 0,004)
• Önleyici (tedavi aşaması) ve iyileştirici kolların (yıkama aşaması) proksimal ve distal kolonu ile ilgili PPI kontrol kollarının tedavi aşaması (her biri için p < 0,001)

Bağırsak hücrelerinin birincil enerji kaynağı olan bütirat, bağırsak hareketliliğini ve endokrin işlevlerini, geçirgenliğini ve bağışıklık yanıtlarını etkiler [8]. Bu nedenle, probiyotik kullanımından sonra artan bütirat seviyeleri, genel bağırsak sağlığının korunmasında faydalı bir rol oynadığını göstermektedir [8].

Bu çalışmanın diğer önemli bulguları arasında B. clausii'nin bağırsak mikrobiyal çeşitliliğini artırarak PPI kaynaklı disbiyozu azaltmadaki rolü; bağırsak mikrobiyota seviyeleri (özellikle Coriobacteriaceae, Selenomonadaceae, Akkermansiaceae, G. formicilis, A. muciniphila, S. bovis ve P. denticola) üzerindeki PPI kaynaklı etkilere karşı çıkması; ve asetatın bütirata dönüştürülmesi, böylece bütirat seviyelerinin ve üreticilerinin yükselmesi yer almaktadır.

İn vitro modeller, mekanizmaları aydınlatmak için uygun ve non-invazif bir yaklaşım sunarken, çalışma yazarları, karıştırıcıların kontrol edilmesi, sonuçların in vivo ve klinik uygulamaya çevrilmesi ve bulguların insan popülasyonuna ekstrapole edilmesi gibi metodolojik sınırlamaların farkındadır. Yine de bu çalışma, daha sağlam çalışma tasarımları kullanılarak gelecekte yapılacak araştırmalarda bulguların doğrulanması için bir kaynak sunmaktadır.

PPI kaynaklı disbiyozu kopyalayan yenilikçi Üçlü-M-SHIME modeli, bağırsak mikrobiyota stabilitesini iyileştirerek ve bütirat üretimini artırarak sindirim sağlığının nasıl teşvik edileceğine dair potansiyel mekanizmalar hakkında fikir vermektedir.

_{Teşekkür: Yazarlar, makaleyi bilimsel içerik açısından eleştirel bir şekilde gözden geçiren Dr. Paula Fontanilla‘ya ve Sanofi çalışanı Ashwitha A'ya yazım ve editoryal destek sağladıkları için teşekkürlerini sunar.}

_{Menfaat çatışması: Z. Righetto, D. Marquez, M. Perez III Sanofi'nin çalışanlarıdır.}

_{Açıklama: Yayın Sanofi tarafından finanse edilmiştir.}