Mikrobiyomun Gücü: 38 Trilyon Minik Yaşayan Oluş

Vücudunuz 38.000.000.000.000 (38 trilyon) bakteri ve sayısız diğer mikroorganizmanın yaşadığı bir ekosistemdir. Sadece bakteri hücreleri dahi, vücudunuzdaki toplam hücre sayısının yüzde 50'sini temsil ediyor. Bu çok sayıda mikroorganizmanın tamamı mikrobiyota olarak adlandırılır ve bu trilyonlarca mikrobik hücre ile tüm bileşenlerinden oluşan bütün yapı ise mikrobiyom olarak tanımlanır.

Bu mikroorganizmalarΔ±n Γ§oğunluğu sindirim sisteminizde yaşasa da, ağzΔ±nΔ±z, cildiniz, koltuk altlarΔ±nΔ±z ve vΓΌcudunuzun başka birΓ§ok yerinde de yerleşiyor. Her bir bΓΆlge kendi eşsiz mikrobiyomuna sahip. Ancak eski ve yaygΔ±n bir yanΔ±lgΔ± var: "Bakteriler kΓΆtΓΌ değil midir?" Cevap hayΔ±rβ€”hatta tersi doğru. Γ‡oğu bakteri zararsΔ±z (kommensal), birΓ§oğu faydalΔ± (mutualistik), ve iΓ§inizdeki pek Γ§oğu tamamen gerekli ve vazgeΓ§ilmez.

"VΓΌcudunuzdaki 38 trilyonluk bakteri evreni, sadece yaşamsal değilβ€”sağlığınΔ±zΔ±n temelini oluşturuyor. Bu birlikte yaşamış olduğumuz mikrobiyal partner ağ olmadan, insan sağlığı mΓΌmkΓΌn değildir."

Mikrobiyomunuz Nereden Geliyor? Başlangıç Hikayesi

Genlerinizi ebeveynlerinizden aldığını biliyorsunuz, ama biliyyor muydunuz ki anneniz size mikrobiyomunuzun da bir kısmını aktarıyor? Bu temel mikrobiyali alma sürecine tohumlama (seeding) denir.

Tohumlama genellikle doğumda başlarβ€”vajinal kanal yoluyla, cilt-cilt temasΔ±yla ve emzirme ile. Zamanla Γ§evrenizβ€”diğer anneler, babalar, kardeşler, evcil hayvanlar, dış ortamdaki toprak, ev iΓ§i yΓΌzeyler, doğaβ€”bu mikrobiyal Γ§eşitliliğe katkΔ±da bulunmaya devam eder. Bu ilk mikrobiyom hΓΌcreleri sindirim sisteminize yerleşir ve bağışıklΔ±k sisteminizin temelini oluşturur. Hangi mikroorganizmalarΔ±n tehlikeli olduğunu ve hangilerinin gΓΌvenli olduğunu "âğreten" bu başlangΔ±Γ§ rehberleri gibi Γ§alışırlar. Δ°lk birkaΓ§ yaşta, bu mikrobiyom sabit durum mikrobiyomu olarak adlandΔ±rΔ±lan ve bugΓΌn sahip olduğunuz duruma benzer hale stabilize olur.

Bakteri Dostlarımız Ne Yapıyor? Şaşırtıcı Roller

Γ‡ok basitΓ§e sΓΆylemek gerekirse: Δ°nsan vΓΌcudunda meydana gelen hemen hemen her fonksiyona bakteri sembiontlarΔ±mΔ±z ve onlarΔ±n metabolik ΓΌrΓΌnleri bağlΔ±. Pek Γ§ok şey daha karmaşık ve bağlantΔ±lΔ± bir şekilde Γ§alışıyor.

Başlamak iΓ§in bağırsağınΔ±zda neler olduğundan bahsedelimβ€”trilyonlarca faydalΔ± bakteri epithelyal duvarΔ±nΔ±z boyunca yaşar ve Γ§ok sayΔ±lΔ± olmalarΔ± sebebiyle bağırsak bariyeri bΓΌtΓΌnlüğünΓΌ korur. ZararlΔ± bakterilerin penetrasyon yapmasΔ±nΔ± zorlaştΔ±rΔ±r. Asidik bir ortam sağlayarak bazΔ± alkali-seven patojenik bakterileri yerleşmekten alΔ±koyarlar. Hatta bazΔ± bakteriler sindirim sisteminin kas kasΔ±lmalarΔ±nΔ± uyaran nΓΆrotransmitterler ΓΌretirlerβ€”evet, bunu patlama dedikleri şeyde oluyor.

Yediğimiz yiyecekler sindirilirken, belirli mikrobiyal genler aksi takdirde sindiremeyeceğimiz besinleriβ€”ΓΆrneğin lifiβ€”parΓ§alamak iΓ§in enzimleri kodlar. Bu sΓΌreΓ§ sΔ±rasΔ±nda bakteriler butirat gibi kΔ±sa zincirli yağ asitleri ΓΌretir. Bu maddeler kolon hΓΌcreleri iΓ§in yakΔ±t gΓΆrevi gΓΆrΓΌr ve koruyucu bağırsak mukonasΔ±nΔ± gΓΌΓ§lendirir. Butirat ΓΆzellikle, bağırsak ΓΆtesindeki gΓΌΓ§lΓΌ anti-enflamatuvar etkilere sahiptirβ€”oksidatif stresi azaltΔ±r (serbest radikallerle antioksidanlar arasΔ±ndaki dengesizlik) ve dΓΌzenleyici T hΓΌcrelerinin ΓΌretimini yΓΆnetir.

Buna ek olarak, bakteriler B vitamini ve K vitamini sentezler, patojenik E. coli suşlarΔ±ndan ve ΓΌrogenit kanalΔ±ndaki diğer mΓΌdahaleden savunma yapar, ve vajinal biyomda pH'Δ± dengeler ve istenmeyen aşırΔ± maya gelişiminden koruma sağlar. Mikrobiyal popΓΌlasyonun sağlığı, vΓΌcudun geri kalanΔ±nΔ±n sağlığı iΓ§in Γ§ok kritiktirβ€”kalpten cilde, metabolizmaya, bağırsak bağışıklΔ±k fonksiyonuna kadar her şey bağlΔ±.

Bilim insanlarΔ± sΓΌrekli mikrobiyotamΔ±z ile sağlığımΔ±z arasΔ±nda yeni bağlantΔ±lar keşfediyor. Son araştΔ±rmalar, bağırsak floramΔ±zΔ±n hatta belki de ruh halimizi, iştahΔ±mΔ±zΔ±, davranışlarΔ±mΔ±zΔ± ve sirkadiyen ritimleri etkileyebileceğini gΓΆsteriyorβ€”bu fonksiyonlar bir zamanlar sadece beyine ait olduğu düşünΓΌlΓΌyordu ve mikropleri buraya yerleşemiyor gΓΆrΓΌlΓΌyor.

Bağırsak Bariyeri: Koruma ve Beslenme Paradoksu

İnsan bağırsağının iç kısmı tek bir epithelyal hücreler katmanı ve kalın bir mukus tabakası ile oluşmuştur. Bu yapıya bağırsak bariyeri diyoruz. Bu bariyerin iki gârevı var: Faydalı besinleri emme ve zararlı maddelerden koruma.

Epithelyal hΓΌcrelerinizin arasΔ±nda sΔ±kΔ± bağlantΔ±lar (tight junctions) vardΔ±r. BunlarΔ±n gΓΆrevi bağırsak bariyerinin geΓ§irgenliğini dΓΌzenlemek ve bağırsak ile kan akışı arasΔ±nda bir "kapΔ±cΔ±" gΓΆrevini gΓΆrmek. Cildinizden Γ§ok daha bΓΌyΓΌk bir yΓΌzey alanΔ±na sahip bağırsak (iri bağırsak tek başına bir badminton sahasΔ±nΔ±n yarΔ±sΔ± kadarβ€”yaklaşık 220 fit kareβ€”ve insan saΓ§Δ±nΔ±n yarΔ±sΔ± kadar kalΔ±nlΔ±kta), vΓΌcudunuzdaki en bΓΌyΓΌk dış maruz kalΔ±nan yΓΌzeytir. GΓΌnlΓΌk olarak yediğiniz gΔ±da, solduğunuz molekΓΌller ve bazen girmek istenen potansiyel toksinlerle uğraşır.

Eğer bağırsak tabakanΔ±z zarar gΓΆrmüş veya tehlikeye atΔ±lmış ise (muhtemelen "sΔ±zΔ±ntΔ±lΔ± bağırsak" olarak duydunuz), vΓΌcuda ait olmayan maddeler kan akışına girebilir ve bağışıklΔ±k sistemi gereksiz yere tetiklenirβ€”iltihaplanma, alerjiler, sindirim sorunlarΔ±, migren, ağrΔ±, yorgunluk ve daha fazlasΔ±nΔ± düşünΓΌn.

Sağlıklı bir Mikrobiyom Neye Benzer? Benzersizliğin Gücü

Genomu gibi, mikrobiyomunuz da size âzgü. Ve değişime açık. Diyet, egzersiz, ilaç ve hatta uyku gibi dış faktârlerin tümü mikrobiyomunuzun bileşimini günlük olarak etkileyebilir ve değiştirebilir.

Dünya'nın ekosistemlerini kendi iç dünyanızın bir analoji olarak düşünün. Günler ve haftalar ve mevsimler ve yıllar içinde, farklı ormanlarda, çâllerde ve okyanusta farklı türlerde ağaçlar, bitkiler veya hayvanlar olabilir. Ancak o ormanı ve her ekosistemi gelişen "bağlayıcı" ekolojik fonksiyonlar sürekli ve korunmuş kalır. Başka bir deyişle, mikrobiyomlarımız birbirinden çok farklı olsa da, sağlığımız için koruduğu fonksiyonlar nispeten benzer. Bizde ne olursa olsun, bu mikrobiyom orada olması için evrimleşmiş.

SağlΔ±klΔ± bir mikrobiyomun neye benzediğini bilmiyoruz. Belki hiΓ§ bilemeyiz. "Lactobacili'den yoksun olduğunuzu gΓΆrdΓΌk, işte size bir takviye" denir de, insan bedeni ΓΆyle işlemez. Δ°deal mikrobiyom muhtemelen hiΓ§ var olmamıştΔ±r. Ne kadar Γ§eşitliyse Δ±rklar, o kadar Γ§eşitliydir ve mikrobiyomlar daβ€”ve bunun iyi bir nedeni var.

Bunun yerine kendinize sormalısınız: "Vücudumdaki bakteriler benim sağlığım için gerekli fonksiyonları yerine getirmek için optimal şekilde çalışıyor mu? Günlük seçimlerimde mikrobiyomumu nasıl destekleyebilirim? Sadece kendim için mi besleniyorum yoksa iç taraftaki 38 trilyon bakterim için de mi? Probiyotikleri ve prebiyotikleri rutinime dahil etmeliyim mi?"

Mikrobiyom Γ§alışmasΔ±, kendi kendimiz hakkΔ±ndaki anlayışımΔ±zΔ± radikal bir şekilde yeniden tanΔ±mlar. Bir zamanlar kendimizi tamamen insan olduğunu düşünΓΌrken, şimdi aslΔ±nda bir "sΓΌper organizma"β€”yΓΌrΓΌyen, konuşan bir ekosistemβ€”yarΔ±sΔ± insan, yarΔ±sΔ± bakteri olduğunu biliyoruz. Bu yeni biyolojidir. Bu, tΔ±p, hijyen, diyet ve sağlΔ±k iΓ§in yeni bir yaklaşımΔ± gerektirir.

Referanslar ve Kaynaklar

Sender, R., Fuchs, S., & Milo, R. (2016). Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body. PLoS Biology, 14(8), e1002533. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1002533
Dunn, A. B., Jordan, S., Baker, B. F., & Carlson, N. S. (2017). The Maternal Infant Microbiome. MCN: The American Journal of Maternal/Child Nursing, 42(6), 318–325. https://doi.org/10.1097/NMC.0000000000000367
Lane, A., McGuire, M. K., McGuire, M. A., Williams, J. B. W., Lackey, K. A., Hagen, E. H., Kaul, A., Gindola, D., Gebeyehu, D., Flores, K. E., Foster, J. A., Sellen, D. W., Kamau-Mbuthia, E. W., Kamundia, E. W., Mbugua, S., Moore, S. E., Prentice, A. M., Kvist, L. J., Otoo, G. E., & Meehan, C. L. (2019). Household composition and the infant fecal microbiome: The INSPIRE study. American Journal of Physical Anthropology, 169(3), 526–539. https://doi.org/10.1002/ajpa.23871
Azad, M. B., Konya, T., Maughan, H., Guttman, D. S., Field, C. J., Sears, M. R., Becker, A. B., Scott, J., & Kozyrskyj, A. L. (2013). Infant gut microbiota and the hygiene hypothesis of allergic disease: impact of household pets and siblings on microbiota composition and diversity. Allergy, Asthma & Clinical Immunology, 9(1). https://doi.org/10.1186/1710-1492-9-15
Arrieta, M., Stiemsma, L. T., Amenyogbe, N., Brown, E. D., & Finlay, B. B. (2014). The Intestinal Microbiome in Early Life: Health and Disease. Frontiers in Immunology, 5, 427. https://doi.org/10.3389/fimmu.2014.00427
Nash, M. J., Frank, D. N., & Friedman, J. E. (2017). Early Microbes Modify Immune System Development and Metabolic Homeostasis-The "Restaurant" Hypothesis Revisited. Frontiers in Endocrinology, 8, 349. https://doi.org/10.3389/fendo.2017.00349
RodrΓ­guez, J. M., Murphy, K., Stanton, C., Ross, R. P., Kober, O. I., Juge, N., Avershina, E., Rudi, K., Narbad, A., Jenmalm, M. C., Marchesi, J. R., & Collado, M. C. (2015). The composition of the gut microbiota throughout life, with an emphasis on early life. Microbial Ecology in Health and Disease, 26, 26050. https://doi.org/10.3402/mehd.v26.26050
Blackwood, B. P., Yuan, C. Y., Wood, D. R., Nicolas, J. D., Grothaus, J. S., & Hunter, C. J. (2017). Probiotic Lactobacillus Species Strengthen Intestinal Barrier Function and Tight Junction Integrity in Experimental Necrotizing Enterocolitis. Journal of Probiotics & Health, 5(1), 159. https://doi.org/10.4172/2329-8901.1000159
Besten, G. D., Van Eunen, K., Groen, A. K., Venema, K., Reijngoud, D., & Bakker, B. M. (2013). The role of short-chain fatty acids in the interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism. Journal of Lipid Research, 54(9), 2325–2340. https://doi.org/10.1194/jlr.R036012
Strandwitz, P. (2018). Neurotransmitter modulation by the gut microbiota. Brain Research, 1693, 128–133. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2018.03.015
Chambers, E. S., Preston, T., Frost, G., & Morrison, D. J. (2018). Role of Gut Microbiota-Generated Short-Chain Fatty Acids in Metabolic and Cardiovascular Health. Current Nutrition Reports, 7(4), 198–206. https://doi.org/10.1007/s13668-018-0248-8
Silva, Y. P., Bernardi, A., & Frozza, R. L. (2020). The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Frontiers in Endocrinology, 11, 25. https://doi.org/10.3389/fendo.2020.00025
Canani, R. B., Di Costanzo, M., Leone, L., Pedata, M., Meli, R., & Calignano, A. (2011). Potential beneficial effects of butyrate in intestinal and extraintestinal diseases. World Journal of Gastroenterology, 17(12), 1519–1528. https://doi.org/10.3748/wjg.v17.i12.1519
Vyas, U., & Ranganathan, N. (2012). Probiotics, prebiotics, and synbiotics: gut and beyond. Gastroenterology Research and Practice, 2012, 872716. https://doi.org/10.1155/2012/872716
Chee, W. J. Y., Chew, S. Y., & Than, L. T. L. (2020). Vaginal microbiota and the potential of Lactobacillus derivatives in maintaining vaginal health. Microbial Cell Factories, 19(1), 203. https://doi.org/10.1186/s12934-020-01459-3
Chen, X., Lu, Y., Chen, T., & Li, R. (2021). The Female Vaginal Microbiome in Health and Bacterial Vaginosis. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 11, 631751. https://doi.org/10.3389/fcimb.2021.631751
Qi, X., Yun, C., Pang, Y., & Qiao, J. (2021). The impact of the gut microbiota on the reproductive and metabolic endocrine system. Gut Microbes, 13(1), 1–21. https://doi.org/10.1080/19490976.2021.1966885
De Pessemier, B., Grine, L., Debaere, M., Maes, A., Paetzold, B., & Callewaert, C. (2021). Gut–Skin Axis: Current Knowledge of the Interrelationship between Microbial Dysbiosis and Skin Conditions. Microorganisms, 9(2), 353. https://doi.org/10.3390/microorganisms9020353
Trøseid, M., Andersen, G. Ø., Broch, K., & Hov, J. R. (2020). The gut microbiome in coronary artery disease and heart failure: Current knowledge and future directions. EBioMedicine, 52, 102649. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2020.102649
Martin, C. R., Osadchiy, V., Kalani, A., & Mayer, E. A. (2018). The Brain-Gut-Microbiome Axis. Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology, 6(2), 133–148. https://doi.org/10.1016/j.cmgh.2018.04.003
Li, Y., Hao, Y., Fan, F., & Zhang, B. (2018). The Role of Microbiome in Insomnia, Circadian Disturbance and Depression. Frontiers in Psychiatry, 9, 669. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2018.00669
Pizarroso, N. A., FuciΓ±os, P., GonΓ§alves, C., Cerqueira, M. A., & Amado, I. R. (2021). A Review on the Role of Food-Derived Bioactive Molecules and the Microbiota–Gut–Brain Axis in Satiety Regulation. Nutrients, 13(2), 632. https://doi.org/10.3390/nu13020632
Ramanan, D., & Cadwell, K. (2016). Intrinsic Defense Mechanisms of the Intestinal Epithelium. Cell Host & Microbe, 19(4), 434–441. https://doi.org/10.1016/j.chom.2016.03.003
Helander, H. F., & FΓ€ndriks, L. (2014). Surface area of the digestive tract – revisited. Scandinavian Journal of Gastroenterology, 49(6), 681–689. https://doi.org/10.3109/00365521.2014.898326
Gilbert, J. A., Blaser, M. J., Caporaso, J. G., Jansson, J. K., Lynch, S. V., & Knight, R. (2018). Current understanding of the human microbiome. Nature Medicine, 24(4), 392–400. https://doi.org/10.1038/nm.4517