Dilimizin Üstündeki Hayat: Mikroorganizmalar, Dilinizi Nasıl Paylaşıyor?

Dilimizin üzerinde onlarca çeşit mikrop yaşadığı uzun zamandır bilinen bir gerçek. Cell Reports dergisinde yayınlanan bir makale ise bu mikropların dilimizin üzerinde uzamsal olarak nasıl yerleştiklerini inceliyor.

Hangi mikropların yan yana bulunacağı ürettikleri inhibitör moleküllere, kullandıkları besin kaynaklarına, birbirlerinin yaşam alanını fiziksel olarak engellemeleri ya da birinin diğeri için bir bağlanma alanı oluşturup oluşturmadığı gibi çeşitli faktörlere dayanıyor.

Peki bu çalışma 756 farklı tür içeren oral mikrobiyomunu nasıl görselleştiriyor?

İlk olarak İnsan Mikrobiyom Projesi'nin analizi ile dil üzerinde en bol ve yaygın bulunan 17 tür belirleniyor. Sonra sağlıklı gönüllüler bulunup onlardan dillerinin üstünü arkadan öne doğru hafifçe kazımaları isteniyor ve bu bakteri, salya ve dil hücresi içeren örnek etanol veya formaldehit içerisinde korunuyor. Bu noktadan sonra çok havalı ve görece yeni sayılabilecek bir teknik sahneye giriş yapıyor: CLASI-FISH.

Normal FISH metodunda sabitlenmiş olan hücrelere, 16S ribozomal RNA'larına komplementer olan floresan proteinler ile etiketlenmiş oligodeoksinücleotitler veriliyor ve bu farklı mikroplar farklı dalga boyları kullanılarak floresan mikroskop ile görüntüleniyor. Birçok organik floresanın uyarılma ve emisyon spektrumları örtüştüğü için sadece belli sayıda mikrop görüntülenebilmesi, bu metodun kısıtlayıcı tarafını oluşturuyor.

CLASI-FISH ise seçilen organizmaları sadece bir çeşit florofor ile etiketlemek yerine belli sayıda floroforu ikili veya daha çok olacak şekilde gruplayarak oligonükleotitleri öyle etiketliyor. Böylece 6 florofor seçildiyse ve ikişerli gruplandırılırlarsa 15 farklı renk olasılığı doğmuş oluyor.

Dilimizin üzerindeki mikroplara dönersek... Yukarıda anlattığımız metot ile görüntülendikleri zaman, mikropların üç grupta toplanabileceğine karar veriliyor:

• belirlenebilen hiçbir yapıya bağlı olmayan serbest bakteriler,
• epitel hücrelere bağlı bakteriler,
• belli bir çevre uzunluğuna ve epitel hücrelerden oluşan bir çekirdeğe sahip organize olmuş consortia bakteriler. (Kelimenin Latince kökeninde iki veya daha fazla bireyin, kurum veya kuruluşun belli bir amaç doğrultusunda güçlerini birleştirmeleri anlamı mevcuttur.)

Cell Reports

Serbest ve epitel hücrelere bağlı bakteriler ya tek tek bulundukları da küçük bir birlik sergiledikleri için çalışmanın geri kalanı yüksek bir organizasyon içeren consortia bakterilere odaklanarak devam ediyor. Bu karmaşık, bazen 50 hücre kalınlığında olabilen yapıları oluşturan bakterileri etiketlendiklerinde ortaya yukarıda görüldüğü gibi rengarenk ve etkileyici görüntüler çıkıyor.

Yapılar, 50 hücre kalınlığında olunca ve katmanlar farklı hücrelerden oluşunca sadece görüntüler yetmiyor ve katmanları gösteren bir video oluşturuluyor:

Deneyin sonucunda bir model geliştiriliyor. Bu modele göre en başta bakteriler epitel hücrelere küçük kümeler halinde bağlanıyor ve popülasyon büyümesi sırasında farklı popülasyonlar fizyolojik ihtiyaçlarına göre birbirlerini iterek daha az ya da daha çok büyüyorlar.

Bu çalışmanın bir sonraki adımı toplumdaki kişilerin dil mikrobiyomları arasındaki farkı incelemek veya hasta insanlarda bu bakteri topluluklarının nasıl etkilendiklerini göstermek olabilir. Çünkü dil epitel hücreleri dışarıdaki dünyayla teması en yüksek olanlar arasında olduğu için, bu hücreler sıklıkla progenitör hücreler tarafından yukarı itilerek yenilenir ve doğal olarak bu onlara yapışmış olan bakterilerin de ağız boşluğuna dökülmesi anlamına gelir. Böylece yeni oluşmuş epitel hücreler yeni bakteri kolonizasyonuna açık hale gelir. Bu makalede oluşturulan model bu dinamik ilişkiyi açıklamak için kullanılabilir.

Kullanılan yöntemler biraz karışık olsa bile her birimizin dilinin üzerinde böyle çeşitli bir hayat döndüğünü bilmek ve bunu böyle rengarenk görebiliyor olmak her insanın ilgisini çeker diye düşünüyorum. Haberimiz dahi olmadan oluşan bu karmaşık yapıya ve bizim bunları bu güzellikte görüntüleyebilecek teknolojiye erişmiş olmamız kesinlikle hayranlık uyandırıcı.