Yürüyen, konuşan ekosistemler – yarı insan, yarı bakteriden oluşan Süper Organizmalarız Mikrobiyom

Dr.İhsan Soytemiz   Türkiye Biyologlar Derneği Yön.Krl.Bşk. – Türkiye Biyolojik Bilimler Akademisi Yürütme Kurulu Üyesi – Zehirsiz Sofralar Sivil Toplum Ağı Koordinatörü

Mikrobiyomun incelenmesi, benlik algımızı kökten yeniden tanımlıyor. Bir zamanlar tamamen insan olduğumuzu düşündüğümüz yerde, şimdi aslında süper organizmalar olduğumuzu biliyoruz.

Vücudunuzun içinde ve üzerinde yaşayan 38.000.000.000.000 (bu 38 trilyon) bakteri dahil trilyonlarca mikroorganizma topluluğuna ev sahipliği yapıyorsunuz. Tek başına bakteri, hücre sayısına göre %50’nizi temsil eder. Toplu olarak, bu mikroorganizmalar mikrobiyotanızı oluşturur ve bu trilyonlarca mikrobiyal hücre ve bunların tüm bileşenleri ve çevresi sizin mikrobiyomunuzu oluşturur. Bu mikropların çoğu gastrointestinal sisteminizde bulunur, ancak birçoğu ağzınız, cildiniz ve koltuk altlarınız gibi farklı yerlerde yaşar ve her birinin kendine özgü mikrobiyomları vardır.

Emin misin? 38.000.000.000.000 bakteri!?

Ama bakteriler kötü değil mi?

Yüzyılın yanılgısı bu. Var olan trilyonlarca bakteri türünden artık 100’den azının insanlar için patojenik bir tehdit oluşturduğunu biliyoruz. Çoğu zararsızdır (kommensal). Birçoğu faydalıdır (karşılıklı). İçinizde ve üzerinizde yaşayanların çoğu kesinlikle gereklidir.

Mikrobiyom nereden geliyor?

Muhtemelen altıncı sınıf biyoloji dersinden genlerinizi anne babanızdan aldığınızı hatırlıyorsunuzdur. Ama annenizin size de mikrobiyomunuzun bir kısmını aktardığını biliyor muydunuz? Bu temel mikropları alma sürecine tohumlama denir.

Tohumlamanın genellikle doğumda (yeni araştırmalar plasenta yoluyla rahimde mikrobiyal bulaşmanın potansiyel olarak meydana gelebileceğini öne sürmesine rağmen), vajinal kanal, cilt-cilt teması ve emzirme yoluyla başladığı kabul edilir. Sonunda, çevreleyen ortam – diğer anneler, babalar, kardeşler, köpekler, dışarıdaki zemin ve içerideki zemin, doğa – bu mikrobiyal biyoçeşitliliğe katkıda bulunmaya devam eder.

Bu ilk mikroplar, mide-bağırsak sisteminizi kolonize eder ve bağışıklık sisteminizin temelini oluşturur, neyin tehlikeli neyin tehlikeli olmadığının eğitmeni olarak hizmet eder. Yaşamın ilk birkaç yılında, bugün sahip olduğunuza az çok benzeyen, kararlı durum mikrobiyomu olarak adlandırılan şeye dengelenirler.

Peki bakteriler vücudumda tam olarak ne yapıyor?
Peki aslında, ne yapmazlar? İnsan vücudunda, bakteriyel simbiyontlarımızın ve onların metabolitlerinin bağlı olmadığı neredeyse hiçbir işlev yoktur.

Muhtemelen zaten duymuş olduğunuz şeyle başlayalım: bağırsaklarınız. Trilyonlarca faydalı bakteri, epitel duvarınız boyunca bulunur ve (kısmen sayıca büyük bir güçle) bağırsak bariyerinizin bütünlüğünü koruyarak, barınması zor bakterilerin nüfuz etmesini zorlaştırır. Bazı alkali seven patojenik bakterilerin kök salmasını engellemek için asidik bir ortamın korunmasına yardımcı olurlar. Hatta bazı bakteriler, bağırsak kaslarının kasılmalarını uyaran nörotransmiterler bile üretir – evet, kakadan bahsediyoruz.

Yemek yediğimizde, bazı mikrobiyal genler, normalde lif olarak düşünemeyeceğimiz yiyecekleri parçalayan enzimleri kodlar. Bu süreç boyunca bakteriler ayrıca, kolonunuzu kaplayan hücreleri besleyen ve koruyucu bağırsak mukozanızı güçlendiren bütirat gibi kısa zincirli yağ asitlerini de üretir. Butirat, özellikle bağırsakların ötesinde güçlü anti-enflamatuar etkilere sahiptir, oksidatif stresi azaltır (serbest radikaller ve detoksifiye edici antioksidanlar arasındaki dengesizlik) ve düzenleyici T hücrelerinin (vücudunuzun kendini bir davetsiz misafirden ayırt etmesine yardımcı olan) üretimini yönetir.

Bunun ötesinde, bakteriler ayrıca temel B vitaminlerini ve K vitaminini sentezler, patojenik E. coli suşlarına ve ürogenital sistemdeki diğer davetsiz misafirlere karşı savunma yapar ve pH’ı dengeler ve vajinal biyomda istenmeyen, aşırı mayadan korur. Sağlıkları, kalpten cilde, metabolizmadan bağırsak bağışıklık fonksiyonuna kadar tüm vücudumuzun sağlığı için kritik öneme sahiptir.

Bütün bunlar, bakterilerimizin gelişmemize yardım etmede inanılmaz derecede karmaşık ve kritik bir rol oynadığını söylemek için. Bilim adamları sürekli olarak mikrobiyotamız ve sağlığımız arasında yeni ilişkiler keşfediyorlar. Bağırsak-beyin ekseni etrafında ortaya çıkan yeni bulgular, bağırsak floramızın ruh halimizi, iştahımızı, davranışımızı ve sirkadiyen ritmimizi bile etkileyebileceğini gösteriyor.

Genomunuz gibi, mikrobiyomunuz da size özeldir. Ve sürekli değişiyor. Diyet, egzersiz, ilaç ve hatta uyku gibi dış faktörlerin tümü, mikrobiyomunuzun bileşimini günlük olarak etkileyebilir ve değiştirebilir.

Dünyanın ekosistemlerini kendi iç dünyanızın bir benzetmesi olarak hayal edin. Günler, haftalar, mevsimler ve yıllar boyunca, farklı ormanlarda, çöllerde ve okyanuslarda farklı türde ağaçlar, bitkiler veya hayvanlar olabilir. Ancak o ormanı oluşturan ve her ekosistemin gelişmesini sağlayan ekolojik işlevler süreklidir ve korunmuştur. Başka bir deyişle, mikrobiyomlarımızın hepsi birbirinden çok farklıdır, ancak sağlığımız için sürdürdükleri işlevler nispeten benzerdir. İçimizde hangi mikroplar varsa orada olmak için evrimleşmişlerdir.

Sağlıklı bir mikrobiyomun neye benzediğini tam olarak bilmiyoruz. İnanabiliriz. ‘Lactobacilli’yi kaçırıyorsunuz, işte bunun için bir ek’ demek dikkat çekici olsa da, bilim bu şekilde çalışmıyor. İdeal mikrobiyom muhtemelen yoktur. Bizler ne kadar çeşitliysek, mikrobiyomlarımız da öyle ve bunun iyi bir nedeni var.

Bağırsak bariyeri nedir?
İnsan bağırsak astarı, tek bir epitel hücre tabakası ve kalın bir mukus tabakasından oluşur. Biz buna bağırsak bariyeri diyoruz. İki görevi vardır: Yararlı besinleri emmek ve zararlı maddelere karşı koruma sağlamak. Epitel hücrelerinizin her biri arasındaki boşluk, sıkı bağlantılarla kapatılmıştır. Görevleri, bağırsak bariyerinizin geçirgenliğini düzenlemek ve bağırsak ile kan dolaşımı arasında bekçi olarak hareket etmektir.

Cildinizden çok daha geniş bir yüzey alanıyla (cidden, yarım badminton sahasına eşdeğerdir – 40m2) ve bir hücre duvarının kalınlığı veya yarım insan saçı kadardır), bağırsaklar vücudunuzdaki açıkta kalan en büyük dış yüzeydir. Günlük olarak, yediğiniz yiyeceklerle, soluduğunuz moleküllerle ve bazen de giriş yapmaya çalışan potansiyel toksinlerle ilgilenir. Bağırsak astarınız hasar görmüşse veya tehlikedeyse (muhtemelen buna ‘sızdıran bağırsak’ denildiğini duymuşsunuzdur), vücudunuza ait olmayan maddeler kan dolaşımına girerek vücuttaki otoimmün tepkileri tetikleyebilir – iltihaplanmayı, alerjileri düşünün, hassas bağırsaklar, migren, ağrı, yorgunluk ve daha fazlası.

Peki mikrobiyomun sağlıklı olduğundan nasıl emin olabilirim?
Genomunuz gibi, mikrobiyomunuz da size özeldir. Ve sürekli değişiyor. Diyet, egzersiz, ilaç ve hatta uyku gibi dış faktörlerin tümü, mikrobiyomunuzun bileşimini günlük olarak etkileyebilir ve değiştirebilir.

Dünyanın ekosistemlerini kendi iç dünyanızın bir benzetmesi olarak hayal edin. Günler, haftalar, mevsimler ve yıllar boyunca, farklı ormanlarda, çöllerde ve okyanuslarda farklı türde ağaçlar, bitkiler veya hayvanlar olabilir. Ancak o ormanı oluşturan ve her ekosistemin gelişmesini sağlayan ekolojik işlevler süreklidir ve korunmuştur. Başka bir deyişle, mikrobiyomlarımızın hepsi birbirinden çok farklıdır, ancak sağlığımız için sürdürdükleri işlevler nispeten benzerdir. İçimizde hangi mikroplar varsa orada olmak için evrimleşmişlerdir.

Sağlıklı bir mikrobiyomun neye benzediğini tam olarak bilmiyoruz. İnanabiliriz. “Lactobacilli’yi kaçırıyorsunuz, işte onun için bir “ek” demek dikkat çekici olsa da, bilim bu şekilde çalışmıyor. İdeal mikrobiyom muhtemelen yoktur. Bizler ne kadar çeşitliysek, mikrobiyomlarımız da öyle ve bunun iyi bir nedeni var.

Sorabileceğiniz şey şu: bakterilerim sağlığım için kritik olan işlevleri yerine getirmek için vücudumla en uygun şekilde çalışıyor mu? Yaptığım günlük seçimlerde mikrobiyomu nasıl destekleyebilirim? Kendim için mi yoksa içimdeki 38.000.000.000.000 bakterim için mi yiyorum? Probiyotikleri ve prebiyotikleri rutinime dahil etmeli miyim?

Mikrobiyomun incelenmesi, benlik algımızı kökten yeniden tanımlıyor. Bir zamanlar tamamen insan olduğumuzu düşündüğümüz yerde, şimdi aslında süper organizmalar olduğumuzu biliyoruz – yürüyen, konuşan ekosistemler – yarı insan, yarı bakteri.

Bu yeni biyoloji. Tıp, hijyen, diyet ve sağlığa yeni bir yaklaşım gerektirir.