İnflamatuar bağırsak hastalığı (IBD), gastrointestinal yolun kronik inflamasyonu ile karakterize edilen bir hastalıktır ve sanayileşme hastalık görülme sıklığını artırmaktadır. Şimdiye kadar yapılan genetik analizler, hastalıkla ilişkili yaklaşık 200 genetik nokta (loci) tespit etmiştir; ancak IBD riskini ve şiddetini artırabilecek çevresel faktörler hala tam olarak anlaşılamamıştır.
Sanmarco ve arkadaşları çalışmalarında, IBD genetik veritabanlarını tüketici, endüstriyel ve tarımsal ürünlerle ilgili biyokimyasal verileri içeren Çevre Koruma Ajansı veri tabanı (ToxCast) ile entegre ederek zebra balığı IBD modelinde inflamatuar yolları modüle ettiği tahmin edilen kimyasalları araştırmıştır. ToxCast veri tabanında makine öğrenmesi algoritmaları ile gastrointestinal inflamasyonu tetikleyen muhtemel kimyasalları belirlemiştir. 20 aday molekül arasından 11’inin tarımda yabani bitkilerin ıslahı için kullanıldığı tespit edilmiş ve meyve-sebze üretiminde sıklıkla kullanılan propizamid hedef kimyasal olarak seçilmiştir.
T hücresinden türetilmiş koliti uyaran 2,4,6-trinitrobenzen sülfonik asit (TNBS) ile tedavi edilmiş hücre kültürü, zebra balığı ve fare modelinde kolona infiltre olmuş hücrelerde bağışıklık propizamid herbisitine karşı oluşan moleküler cevaplar çeşitli dizileme platformları (RNA-seq, scRNA-seq ve ChIP-seq) ve yolak analizleri ile değerlendirilmiştir. Çalışmanın sonuçları daha önce bağışıklık düzenlenmesine katıldığı bildirilen bir transkripsiyon faktörü olan aril hidrokarbon reseptörü (AHR) ile propizamidin etkileşime girdiğini göstermiştir. Araştırmacılar, AHR’nin gastrointestinal inflamasyonda aktive olan proinflamatuar bir yolağı (NF-κB-C/EBPβ kaynaklı yanıt) aşağı düzenlediğini belirlemiş ve böylelikle herbisitin artan bağırsak iltihabına nasıl yol açtığının arkasındaki mekanizmaları ortaya çıkarmıştır.
Özetle; makine öğrenmesi ve birden fazla araştırma platformunun entegrasyonu aracılığıyla, AHR yolağının pro-inflamatuar bir sinyalizasyonu baskılamak suretiyle gastrointestinal homeostazı sağladığı keşfedilmiştir. C/EBPβ’nin IBD ile genetik olarak bağlantılı olduğu daha önce gösterilmiştir; ancak bu çalışma, genetik biyobelirteçlerin artan bağırsak iltihabına yol açtığı spesifik mekanizmayı ilk defa ortaya koymuştur. Bu sebeple, çevresel etmenlerin sistematik şekilde araştırılmasının, IBD’yi önleme ve tedavide katkı sağlayabileceği düşünülmektedir. Ek olarak, NF-κB-C/EBPβ sinyalizasyonu tarafından yönlendirilen inflamatuar hastalıklar için AHR yolağının hedeflenebileceğine dair bir içgörü elde edilmiştir.
Yazar: Alper Yekta Türksoy
Editör: İrem Coşkuntan
Referans: Sanmarco, L.M., Chao, CC., Wang, YC. et al. Identification of environmental factors that promote intestinal inflammation. Nature 611, 801–809 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05308-6
-Bioinforange Bilimsel Haber Servisi-
Haber Yazıları, 20> Etki Faktörlü Q1 dergilerinde yayınlanan (listesi için tıklayınız)
bilimsel araştırmaların ekip arkadaşlarımız tarafından incelenip derlenmesi ile hazırlanmaktadır.
