İnsanın Bedeni İçindeki Diğer Dostları: Mikrobiota

Mikrobiatanın dağılımı

Hayatın merkezinden bir konu ile gelmek istedim uzun zaman sonra. Bu sefer konumuz insan bedeninde bizimle birlikte yaşayan ve hayatımız içinde bir çok düzeni meydana getiren faunamız. Yani bağırsamız içinde, elimizin üstünde, gözümüzde, ağzımızda yer alan o yararlı ve dengeli organizmalardan bahsetmek istiyorum. Bunlara biz "mikrobiota" diyoruz. Bu canlılar bizimle birlikte mutualist bir hayatın parçası olarak hayatımıza giriyorlar. Bunu yaparken bizim onlara verdiğimiz gıdayı ve yaşam ortamını kullanıyorlar. Bizim için bulundukları bölgeyi bir milis güç olarak savunuyor, kimyasal ve gıda artıklarını düzenliyorlar.

Temelinde bakterilerin, mantarların  ve bazı arkea tiplerinin yer aldığı bir yaşam serüvenin parçası olarak önümüzde uzanmaktalar. Hatta öyle ki yapılan çalışmalar insanın bedenindeki canlı sayısının insan hücrelerinin 3 ila 10 katı arasında olduğunu söylemektedir (1,2).

Tanımlar

Öncelikle bir kaç tanım yapmak istiyorum. Sonuçta bedenden bir ortama bakacaksak, tanımlardan uzak duramayız. Bunun için;

• Probiyotik: insan bedeninde yer alan bakteri ve mayalar için oluşturulmuş bir küme diye düşünebiliriz. Beden içinde etkin bir şekilde yaşayıp destek olacak canlılardan meydana gelir.
• Prebiyotik: beden içinde bize dost olan probiyotik grubu besleyen ve onların yaşamlarını zenginleştiren maddelere prebiyotik diyoruz. Bunlar günümüzde takviye gıdalar temelli olarak önümüze çıksa da aslında tükettiğimiz gıdalar içinde de önemli şekilde elde edilmektedir.
• Bağırsak beyni: aslında burada çarpıcı bir başlık olarak yazmış gibi oldum ancak bilimsel bir ayrımı açıklamak için aklıma gelen en iyi yapı buydu. İnsanların sinir sisteminin temelini beyin oluşturmaktadır. Beyin yapısı gereği bedene sinirsel ve hormonal uyarılar vererek anlık ve uzun zamanlı dönütler oluşturarak iç dengeyi sağlar. Bunu gerçekleştirirken hiyerarşik düzenleri vardır. Kontrol edilebilen yapılara giden sinirler, otomatik yapılara giden otonom sinirler gibi. Bir de buralardan gelen duysal almaçlar. İşte sindirim sistemi burada bir ayrım olarak son dönem çalışmalarında gözümüzün önüne çok gelmeye başladı. Sindirim sistemi içi boş bir boru olarak ağızdan anüse kadar uzanan yapısında, katmanları arasında kendisini çalıştıran salgılar, emilim yapan hücreler, bunları kana veren aktarıcılar, ilerletici hareketler ve sindirim için kas dokusu ve tüm bunları çoğu yerde sarıp sarmalayan tabakaları ile vardır. İşte tüm bu yapıyı başlı başına idare eden bir de sinir sistemi var. Daha da derin bilgi için kaynak 3'e bakabilirsiniz.
  
• Mukoza: bunu da konuşma içinde çok sık kullanırım diye ekliyorum, üstünde ölü tabaka olmayan, beden içi ve dışı arasında alış veriş yapabilen doku yapısıdır. Dudağın içi, dilin üstü, burnun içi, bağırsağın duvarı, vajinanın duvarı gibi örneklendirilebilir. Buradaki özelleşmiş hücreler sayesinde bulunduğu yere göre özel görevlere sahiptir. Bir yerde demir emer, başka bir yerde suyu emer, bazen sadece salgı veya enzim salar.

Mikrobiota ve Parkinson

Bilim dünyası için önemli makalelerin yayınladığı güçlü dergilerden birisi olan Nature grubuna ait bir dergide, literatürde yer alan makalelerin analiz edilmesiyle elde edilmiş bulgular ışığında insan bağırsağındaki değişimler ve beyne etkisi konusunu paylaşmak istiyorum.

Beynin bir parçası olan enterik sinir sistemi yani bağırsak beyni, mikrobiota ile ilişkisi nedeniyle beyinle de temas halindedir. Beden içindeki geri bildirim mekanizmasından dolayı bağırsağa yapılan uyarılar gibi, bağırsak tarafından da beyne yapılan uyarılar mevcuttur. Mikrobiota ise bu uyarılar içinde bir parçadır. Beyinde yıkım ile devam eden bir hastalık olan parkinson ise modern bulgular eşliğinde yapısal bir anlayış değişimine uğradı. Bu çalışmalar ile bağırsağın parkinson oluşumu üzerine etkileri gösterilmektedir. 

22 farklı araştırma üzerinde yapılmış bir analiz çalışmasıdır. Bulgulardan bazıları:

• 60-70 yaş arasında olan olguların cinsiyet dağılımları bazı gruplarda farklı olsa da, parkinson olan ve olmayan kişiler arasında yapılan karşılaştırmada 10 çalışmadan 7'sinde önemli mikrobiota farklılığı gözlendiği saptanmıştır.
• Bir diğer değişkenlik ise mikrobiota farklılığıdır. Bakteri toplulukarının yapılarının incelendiği kısımda ise hasta olan bireyler ile sağlıklı bireyler arasında tür bakımından anlamlı farklılıklar meydana geldiği görülmüştür.
• Kontrol yani sağlıklı hasta gruplarındaki bakteri dağılımları ile hasta gruptaki bakteri dağılımları arasında yapılan karşılaştırmada; sağlıklı bireylerin clostridium, lanchnospiraceae, roseburia gibi türleri taşıdığı, hastalık görülen kişilerde ise bifidobacterium türlerinde artış ve akkermanisa türü gibi yapılar gözlenmiştir ( Dağılım tablosu için tıklayınız. ).
  

 Çalışmayı yapan ekip, tüm bulgular ışığıda yaptıkları açıklamada bağırsaktaki bileşimin tutarlı farklılıkları tam anlamıyla ortaya koyulamasa da parkinson hastalığı gelişen kişilerdeki değişimin ve bu değişimin ülkesel bazdaki farklılıklarını çalışmalarında göstermişlerdir. Özellikle parkinson hastalığında ve hem bağırsak hem de tüm bedende meydana gelen inflamasyonda konağın bedenindeki mikrobiotanın etkilendiği ve hastalığın sıklıkla gözlenen bağırsak sistemi bulguları ile ilintili olabileceği belirtilmiştir (4).

Mayalar ve Mikrobiota

Beslenme düzenimiz içinde mayalı gıdaların etkisi çok büyük. Günlük hayatımızda tükettiğimiz mayalı gıdalar da aynı zamanda bağırsak içindeki o dünya üzerinde büyük etkilere sahiptir. Bunlarla ilgili bir örnek olarak bedende bulunan Candida albicans, insanın en büyük ortaklarından sayılabilir. Bu organizmalar birbirleri arasındaki iletişim ile etkileşimler meydana getirirler ve birbirleriyle olan dengesi sağlığımız etkiler. Bu dengenin bozulması ile fırsatçı enfeksiyonlar meydana gelebilir. Candidalar bağırsaktaki kompleks yapılı şekerleri yiyerek beslenen canlılardır. Ancak yukarıdaki yapıda bahsettiğim gibi ne zaman denge bozuluır ve üstünlüğü elde ederse, o durumda candida türleri insan için ölümcül enfeksiyonların başlangıcı olabilir (5).

Her daim yararlı bakteriler üzerine yorum yaparken bir diğer konu olan mantarlar ve mayalara baktığımızda bağırsak içindeki mikrobiota komposizyonu için önemli etkiler meydana getirmektedir. Hatta bazı türlerin tedavi edici özellikleri üzerine çalışmalar ilerlemektedir (6).

Uç noktadan bir örnek: Bira ve Mikrobiota

Bilim alanında önemli gelişmelerin takip edildiği bir sitede, bağırsak ve bira üzerine yapılmış çalışmaların paylaşıldığını gördüm. Bu çalışmalar, en başında bağırsak yapısının insanın kalp hastalıkları, diyabet ve hatta Covid dönemindeki hastalık şiddeti üzerine bile etkin olabileceğini göstermesi üzerine derinleşerek ilerlemektedir. 22 sağlıklı erkek üzerinde yapılmış bir çalışmada, randomize olarak 2 gruba ayrılan katılımcılara 4 haftalık alkolsüz ve %5,2'lik alkol oranına sahip biralar verilmiştir. Çalışma bitiminde ise bu katılımcıların kan ve dışkıları arasında 20 farklı beden için yararlı bakteri grubu incelenmiştir. Bedensel yapıları arasında anlamlı bir fark olmayan katılımcılardan bira içen grupta bağırsak bölgesine gelen polifenol yapılı bileşikler inflamasyon ve oksidatif streste artış meydana getirmiştir. Fermante gıdaların bağırsak üzerine pozitif etkileri görünürken, polifenoller bu etkiler üzerinde farklı sonuçlar meydana getirmiştir (7). 

2020 yılında yayınlanmış bir başka çalışmada ise yaşları 21 ile 53 arasında olan kadın ve erkek katılımcılar 30 günlük alkollü ve alkolsüz bira verilmesi sonrasında bağırsak mikrobiota yapıları incelenmiştir. Non alkolik biralar bağırsak florası üzerine pozitif etkiler oluşturarak zenginleşme gerçekleştirmiştir (8). Ancak Portekiz de yürütülen bir başka çalışmada aynı protokolün sonucanda anlamlı bir farklılık çıkmadığı vurgulanmıştır (9). 

Sonuç

Biz insanlar için hala bilimin ışığında bir çok yeni bulgu üretilse de, dünya üstündeki birçok faktörün birlikte değerlendirilmesi gerektiğini akıldan çıkartmamak gerekli. Ancak beden içindeki geri bildirim mekanizmaları sadece sinyalleri değil, aynı virüs parçaları gibi gıda artıklarını taşımaktadır. Yani bedenin içine giren güzelliklerin sindirildiği merkez olan bağırsaklarımızda arta kalan kirli ve sorunlu materyaller bazı durumlarda sinirlerimize girip beynimize doğru gidebiliyor. Bu da bizlerde birçok hastalık için ilk adım olabiliyor. 

Bağırsakta bulunan mikrobiota, burada o dengeyi sağlamak ve atıkların uzaklaştırılmasında önemli bir silah olarak önümüzde. Ancak onun kullanılmasını anlamak ve zenginleştirmek için farklı komponentlerinde dahil edildiği ayrıntılı çalışmalara ihtiyaç duyulmakta.

 

Kaynaklar:

1.Sender R, Fuchs S, Milo R. Are We Really Vastly Outnumbered? Revisiting the Ratio of Bacterial to Host Cells in Humans. Cell. 2016 Jan 28;164(3):337-40. doi: 10.1016/j.cell.2016.01.013. PMID: 26824647.

2. Prescott's Microbiology, ISBN: 9780073402406,

3. Enterik Sinir Sistemi Ve Hastalıklardaki Rolü, Tıklayınız

4. Romano, S., Savva, G.M., Bedarf, J.R. et al. Meta-analysis of the Parkinson’s disease gut microbiome suggests alterations linked to intestinal inflammation. npj Parkinsons Dis. 7, 27 (2021). https://doi.org/10.1038/s41531-021-00156-z

5.Pérez JC. The interplay between gut bacteria and the yeast Candida albicans. Gut Microbes. 2021 Jan-Dec;13(1):1979877. doi: 10.1080/19490976.2021.1979877. PMID: 34586038; PMCID: PMC8489915.

6.Ianiro G, Bruno G, Lopetuso L, Beghella FB, Laterza L, D'Aversa F, Gigante G, Cammarota G, Gasbarrini A. Role of yeasts in healthy and impaired gut microbiota: the gut mycome. Curr Pharm Des. 2014;20(28):4565-9. doi: 10.2174/13816128113196660723. PMID: 24180411.

7.Impact of Beer and Nonalcoholic Beer Consumption on the Gut Microbiota: A Randomized, Double-Blind, Controlled Trial ,Cláudia Marques, Liliana Dinis, Inês Barreiros Mota, Juliana Morais, Shámila Ismael, José B. Pereira-Leal, Joana Cardoso, Pedro Ribeiro, Helena Beato, Mafalda Resende, Christophe Espírito Santo, Ana Paula Cortez, André Rosário, Diogo Pestana, Diana Teixeira, Ana Faria, and Conceição Calhau ,Journal of Agricultural and Food Chemistry Article ASAP, DOI: 10.1021/acs.jafc.2c00587 

8. Fernando Hernández-Quiroz, Khemlal Nirmalkar, Loan Edel Villalobos-Flores, Selvasankar Murugesan, Yair Cruz-Narváez, Enrique Rico-Arzate, Carlos Hoyo-Vadillo, Alejandra Chavez-Carbajal, María Luisa Pizano-Zárate, Jaime García-Mena, Influence of moderate beer consumption on human gut microbiota and its impact on fasting glucose and β-cell function, Alcohol, Volume 85, 2020,Pages 77-94,ISSN 0741-8329,https://doi.org/10.1016/j.alcohol.2019.05.006. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0741832919300680) 

9. Haro C, Rangel-Zúñiga OA, Alcalá-Díaz JF, Gómez-Delgado F, Pérez-Martínez P, Delgado-Lista J, et al. (2016) Intestinal Microbiota Is Influenced by Gender and Body Mass Index. PLoS ONE 11(5): e0154090. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0154090