Mikrobiyata Nedir?
İnsan vücudu yaklaşık 100 trilyon mikroorganizma barındırır. Bu sayı vücudumuzda bulunan hücrelerin 10 katına kadar olabilir. Son yıllarda genetik alanındaki bilimsel ilerlemeler sayesinde bu mikroorganizmalar hakkında çok daha fazla şey öğreniyoruz.
Birçok ülke, insan vücudunun eko sistemindeki etkileşimleri ve bunların sağlık ve hastalık ile olan ilgilerini anlamak için araştırmalara fon ayırmıştır. Mikrobiyota ve mikrobiyom genellikle aynı şeyi ifade etmek için kullanılmasına rağmen, anlamlar arasında ince bir fark vardır.
Mikrtobiyatanın Özellikleri
İnsan vücudunun mikrobiyal popülasyonları hakkında bazı önemli noktalar aşağıda sıralanmıştır:
- İnsan mikrobiyotaları, bakteri, virüs ve mantarlar dahil olmak üzere trilyonlarca hücreden oluşur ve kendi hücrelerimizin on katından fazladırlar.
- En büyük mikrobiyota topluluğu bağırsaklarımızda bulunur. Diğer önemli yaşam alanları cildimizdir.
- Mikrobiyal hücreler doğuştan gelen bir ilişki ile bizlerle birlikte yaşarlar ve sağlıklı olmamıza yardımcı olurlar. Böylece fırsatçı mikroplara karşı bizi korurlar.
- Bağırsak florası olarak bilinen sindirim sisteminin içinde yaşayan mikroorganizmalar her bir kişi için benzersizdir ve yaklaşık 2 kilogram civarındadırlar.
- Mikrobiyota, beslenme, bağışıklık, beyin ve davranış üzerindeki etkileri açısından önemlidir. Mikroorganizmaların normal dengesi bozulduğunda çok sayıda hastalık ortaya çıkar.
İnsan mikrobiyotası ve mikrobiyomu nedir? (ref: 1-3)
İnsan mikrobiyomları insan vücudunda yaşayan mikrobiyal türleri içerir; bunlar bakteri, virüs ve mantarlardır.
Her sağlıklı insan mikrobiyal türlerle ortak yaşayabileceği şekilde trilyonlarca mikroorganizma barındırır. Tahminen insan mikrobiyotasını oluşturan 1000’den fazla farklı tür mikroorganizma bulunmaktadır.
Mikrobiyomu oluşturan; bu mikrobiyal hücrelerin içindeki genlerdir. İnsan genomunun deşifre edilmesine benzer bir şekilde mikrobiyomun tüm genetik bilgisini açığa çıkarmak için yoğun çaba sarf edilmektedir.
Mikrobiyal türler vücudun farklı bölgelerinde farklı türlerden oluşur. Örneğin ön kolun kuru ortamı ile koltuk altının ıslak ve yağlı ortamı arasındaki türler farklıdır. Bu nedenle vücudumuzun içinde ve çevresinde farklı mikroorganizma türleri bulunmaktadır.
İnsan mikrobiyotasındaki mikroorganizmaların toplamı, hücre sayıları ve türleri açısından oldukça fazla olabilir ancak mikroorganizmalar o kadar küçüktür ki, insan hücresinden sayıca fazla da olsa, toplam vücut ağırlığımızın sadece% 2-3’ünü oluştururlar.
Devam eden araştırmalar, vücut bölgesine göre değişen bu toplulukların genetik çeşitliliğini ortaya çıkarmıştır.
İnsan Mikrobiyom Proje Konsorsiyumu tarafından 2012 yılında Nature dergisinde yayınlanan bir çalışmada aşağıdaki noktalar vurgulanmıştır:
- Ağız ve dışkı örneklerinin mikrobiyal çeşitliliği çok fazladır.
- Diğer taraftan vajinal bölgelerden alınan örnekler daha basit mikrobiyal topluluklar içermektedir.
Bu çalışma ile insan mikrobiyomunun çeşitliliği ve büyüklüğü gösterilmişti, diğer taraftan, ancak ileri genetik araştırmalar ile cevaplanabilecek çok sayıda soru da ortaya çıkmış oldu.
İnsan mikrobiyotası neden önemlidir? (ref: 4-10)
Birlikte yaşadığımız ve insan yaşamının böylesine ayrılmaz bir parçasını oluşturan mikroorganizmalar sağlımız üzerinde bir dizi rol oynar. Araştırmalar vücudumuzdaki mikroorganizma popülasyonları ile aşağıdaki hastalıkların arasındaki bağlantıları bulmuştur:
- Astım
- Otizm
- Kanser
- Çölyak hastalığı
- Kolit
- Diyabet
- Egzema
- Kalp hastalığı
- Yetersiz beslenme
- Skleroz
- Obezite
Beslenme ve Mikrobiyota
Bağırsak bakterileri aldığımız gıdalardan kendileri için enerji elde ederken, besinleri sindirip maksimum faydayı alabilmemiz için çok önemlidirler. Örneğin et ve sebzelerdeki karmaşık moleküllerin parçalanmasına yardım ederlerken, bitki selülozunu da bu bakteriler olmadan sindiremeyiz.
Ayrıca bu bakterilerin metabolik aktivitelerinin, açlık krizlerimiz ve tokluk hissimiz üzerinde de etkileri olabilir.
Mikrobiyomumuzun çeşitliliği diyetimiz ile yakından ilgilidir. Çok çeşitli gıdaları deneyenlerin, az çeşitli beslenenlere göre daha farklı bağırsak mikrobiyotasına sahip olduğu gözlenmiştir.
Bağışıklık ve Mikrobiyota
Bağışıklık yanıtını sağlayan savunma sistemi, birbirlerinden bağımsız olmayan, başlıca iki ana grupta incelenir. Bunlar doğal ve edinsel bağışıklıktır. Doğal bağışıklık ilk savunmayı temsil eder ve özgül olmayan yanıt özelliği taşır. Doğal bağışıklık yanıtı ilk 0-4 saat içinde gelişir ve uzun süreli bir bağışıklık sağlamazlar. Hafızaları yoktur ve yabancı ile tekrar karşılaştıklarında aynı şiddette karşılık verirler. Edinsel bağışıklığımız iki belirgin özelliğe sahiptir; karşılaşılan moleküle özgüdür ve hafıza oluşturur. Doğuştan vücudumuza yerleşen mikroorganizmalarla temas etmeden, ‘edinsel bağışıklığımız’ gelişemez. ‘Edinsel bağışıklık’ sistemimiz, ilk karşılaşma ile mikroplara nasıl tepki vereceğini öğrenen ve tekrar karşılaşma sonrasında hastalığa neden olan organizmalara karşı daha hızlı savunma sağlayan bir parçadır.
Erken dönemde mikrobiyal maruziyetler gerçekleşmediğinde ve mikrobiyota gelişmediğinde otoimmün rahatsızlıklar ve alerjiler daha sıklıkla gözlenirler.
Davranışlar ve Mikrobiyota
Mikrobiyota sindirime dahil olduğundan dolayı, beyni de etkileyebilir. Bazı araştırmacılar bağırsak mikrobiyotasını “ikinci beyin” olarak adlandırmaktalar.
Bağırsak bakterisinin aktivitesi ile açığa çıkan küçük moleküller, sindirim sistemindeki sinirlerin tepkisini tetikler.
Bağırsak mikrobiyomu ile depresyon ve otistik spektrum bozukluğu (ASD) gibi beyin bozuklukları arasında da bağlantılar gözlenmiştir.
Hastalıklar ve Mikrobiyota
Bağırsak bakterileri, Crohn hastalığı ve ülseratif kolit gibi iltihaplı bağırsak hastalıkları (IBD) ile ilişkilendirilmişti. Bağırsak mikrobiyotasında gözlenen düşük çeşitliliğin, IBD haricinde obezite ve tip 2 diyabete ile de ilişkili olabileceği düşünülmektedir.
Bağırsak mikrobiyotasının doğası metabolik sendromla da ilişkilendirilmiştir. Diyete prebiyotikler, probiyotikler ve diğer takviyeler eklenmesi, bu hastalığın gelişme riskini azaltabilir.
Bağırsak mikrobiyomları ve genleri, enerji dengemizi, beyin gelişimini ve fonksiyonunu da etkiler. Halen daha bağırsak mikroplarının beyin ve diyetle ilişkili bozukluklar üzerindeki etkilerini anlamak için araştırmalar devam etmektedir.
Doğuştan gelen mikrobiyota, normalde hastalığa neden olacak olan mikropların aşırı büyümesine karşı “iyi” bakterilerin sayısını dengeleyip, hatta bazı enflamasyon önleyici bileşiklerin salgılanmasını sağlayarak, “kötü”lerle rekabet etmesini sağlar.
Bağırsak Mikrobiyotası Nedir? (ref:5-11)
1996 yılında Louisiana Eyalet Üniversitesi’nin mikrobiyoloji ve immünoloji bölümünden Dr. Rodney Berg, bağırsak mikrobiyotası hakkında “Bağırsak mikro florasının insanın anatomik, fizyolojik ve immünolojik gelişimi üzerinde çok derin etkileri vardır,” diye belirtmiştir.
Dr. Berg çalışmasında,
“Bağırsak florası kişilerin bağışıklık sisteminin zararlı bakterilere karşı alarmda olmasını sağlar ve bu yolla zararlı bakterilerin bağırsakta çoğalmasının önüne geçer’’.
Vücudumuz ve mikrobiyota arasındaki bu ilişki bizim yararımızadır. Böylece normal floranın varlığı, çevremizde çok fazla bulunan hemen hemen tüm hayvanların üzerinde de yaşayan mikroorganizmaları içerir.
Özet olarak, bağırsakta yararlı bakterilerin yani probiyotiklerin yanı sıra daha geniş vücut sistemlerine girebilen ve bağırsak yolunun enfeksiyonlarına neden olabilen zararlı bakteriler de vardır. Bu zararlı bakteriler engellenemezlerse; enfeksiyonlar, gıda zehirlenmesi, ishal ve kusma ile sonuçlanan diğer bağırsak hastalıklarına neden olabilirler.
Sonuç olarak bağırsak mikrobiyotası:
- Topluca 2 kg ağırlığına kadar çıkabilen trilyonlarca mikrobiyal hücreden oluşur.
- Yüzlerce farklı bakteri türüne ev sahipliği yapmaktadır.
- 3 milyondan fazla gen içerir; bağırsak mikrobiyomu insan vücudundan 150 kat daha fazla gen içerir.
- Her kişiye özgüdür; hepimiz mevcut mikropların üçte birini paylaşırız, ancak bireysel mikrobiyomumuz vardır.
Mikrobiyom Hakkında Yeni Bulgular (ref: 7,10)
Vücudumuzun mikrobiyal popülasyonları ve genetiği hakkında sağlık ve hastalık ile bağlantıları araştırmak için çok önemli fonlar ayrılmıştır.
Amerika Birleşik Devletleri, Ulusal Sağlık Enstitüsü (NIH), genetik çalışmalardan kamuya açık büyük veri setleri üreterek mikrobiyal türlerimizi ve sağlıkla ilişkilerini karakterize etmeyi amaçlayan bir araştırma projesi olan İnsan Mikrobiyom Projesi’ni 2007 yılında başlattı.
Avrupa ve Çin de benzer bir programı, İnsan Bağırsakları Sisteminin Metagenomu projesini (MetaHIT) ‘i başlatmak için işbirliği yaptılar. 2013 yılında da Avrupa destekli MyNewGut- BenimYeniBağırsağım adlı bir diğer proje başlatıldı.
Bu çalışmalardan elde edilen son bulgular,
Farklı diyetler bağırsak mikrobiyotasını zenginleştirir
Bir çalışmada şeker (tip 2 diyabet), obezite ve inflamatuar bağırsak hastalığı (IBD) gibi hastalıkların sindirim sistemi mikrobiyotasındaki azalmalar ile bağlantılı olabileceğini gözlenmiştir.
Bebeklerde katı gıdalara geçiş sonrası 9. aydan itibaren bağırsak mikrobiyomu şekillendi
Yayınlanan bir çalışma, anne obezitesinin çocuğun bağırsak mikrobiyal çeşitliliğini etkilemediğini ancak 9 aylık bir bebeğe eriştiğinde katı gıdalara geçiş sonrası bağırsak mikrobiyomunun geliştiğini göstermiştir.
Bağırsak bakterileri tip 2 diyabetin erken tanısında yardımcı olabilir.
Şubat 2016’da yayınlanan bulgulara göre, bağırsak bakterisindeki değişiklikler tip 2 diyabetin erken tanısını sağlayabilir.
Antibiyotik tedavisi bağırsak mikrobiyomunu bozar.
Kasım 2015’te yayınlanan bir çalışma, sadece gerekli olduğu durumlarda antibiyotik kullanma ihtiyacının altını çizmektedir. Aksi taktirde bağırsak mikrobiyomunun bozulacağı belirtilmiştir.
Kaynaklar
- Encyclopædia Britannica, Human microbiome, accessed 22 March 2016.
- Structure, function and diversity of the healthy human microbiome, Human Microbiome Project Consortium, Nature, doi: 10.1038/nature11234, published online 13 June 2012.
- Defining the human microbiome, Luke Ursell et al., Nutrition Reviews, doi: 10.1111/j.1753-4887.2012.00493.x, published online 1 August 2012.
- American Microbiome Institute, Introduction to the human microbiome, accessed 22 March 2016.
- The indigenous gastrointestinal microflora, Rodney Berg, Trends in Microbiology, doi: 10.1016/0966-842X(96)10057-3, published online November 2006, abstract.
- American Psychological Association, That gut feeling, accessed 22 March 2016.
- A healthy gastrointestinal microbiome is dependent on dietary diversity, Mark L. Heiman and Frank L. Greenway, Molecular Metabolism, doi: 10.1016/j.molmet.2016.02.005, published online 5 March 2016.
- Gut microbiome and metabolic syndrome, Mohsen Mazidi et al., Diabetes & Metabolic Syndrome: Clinical Research & Reviews, doi: 10.1016/j.dsx.2016.01.024, published online 11 February 2016, abstract.
- MyNewGut, Research, accessed 22 March 2016.
- NIH Human Microbiome Project, The human microbiome, accessed 22 March 2016.
Kaynak: Medicalnewstoday, Microbiome, 2019
