Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

İnsan Vücudu Bir Ekosistem midir? İnsandaki Mikroplar ve Sağlık-Hastalık Üzerindeki Etkileri...

İnsan Vücudu Bir Ekosistem midir? İnsandaki Mikroplar ve Sağlık-Hastalık Üzerindeki Etkileri...
Reklamı Kapat

Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Bir ekosistem hayvanların, bitkilerin ve daha küçük organizmaların yaşadığı, beslendiği, ürediği ve birbirleriyle ilişki kurduğu bir komünite olarak tanımlanabilir. Döllenmiş bir yumurtadan meydana gelmiş hücrelerin yanı sıra insan vücudu ağızda, deride, sindirim kanalında ve çeşitli kanallarda yaşayan ve birçok değişik şubenin üyesi olan mikroorganizmaları da içinde ve üzerinde barındırır.

Vücudumuzun içinde ve üstünde simbiyotik (ortak) olarak yaşayan 100 trilyonu aşkın bakteri, mantar ve virüse “insan mikrobiyomu” denir. Bu ortak yaşayan, komensal (tek taraflı faydacı, konağın zarar görmediği) bakteriler barınak ve ham madde karşılığında insan vücuduna vitamin ve metabolik ürün sağlarlar. Aynı zamanda patojenik (hastalık yapıcı) bakterilerin insan vücudunda koloniler kurmalarını engelleyerek vücudu korurlar. Mikroorganizmalar için ‘üreme hücresi’ terimini kullanmak, onların yapabileceklerine sınır koyar.

Vücuttaki mikroorganizmalar, komensal ya da patojenik de olsalar hala insan vücudundan bir parça olarak kabul edilmezler. Bu organizmaların hastalıklara neden olmasının bu düşünceyi ortaya çıkarması şaşırtıcı değildir. Komensal bakteri ve konak arasındaki mutualist (karşılıklı faydacı) ilişki bazen bozulabilir. Bu da modern ilaçların baş edebileceği akut enfeksiyonlarla sonuçlanmak yerine obezite, diyabet, kalp hastalıkları, astım, doku sertleşmesi ve hatta otizm gibi nörolojik (sinirsel) durumlara neden olur.

İnsan hücreleri yaklaşık olarak 23.000 gen barındırır. Mikrobiyom da toplamda hemen hemen 3 milyon gene sahiptir. Bu milyonlarca genden birkaçının benzer proteinleri kodlaması olası olmasına rağmen çoğu bunu yapmaz ve hepsi beraber konağın genetik karışımına katkıda bulunur.

Ulusal Sağlık Örgütü tarafından yürütülen İnsan Mikrobiyom Projesi (HMP) deri, ağız, sindirim kanalı, ürogenital kanal ve burun olmak üzere vücudun 5 farklı bölgesinde yaşayan mikrobiyal popülasyonu araştırmayı amaçlar. 242 kişiden örnekler alınarak yürütülen bu iddialı çalışma bu mikroorganizmaların sağlık ve hastalık üzerindeki etkisini anlamayı amaçlar. Memeli ve bakteri virüslerinin yanı sıra ökaryot, arke ve bakteri DNA’larının dizilimlerinin yapılmasıyla kurul, 5177 özgün mikrobiyal taksonomik profili (16S rRNA gen dizisinden) ve metagenomik dizilimi rapor etmiştir.

2012 yılında Nature ve PLoS One dergilerinde yayınlanan makalelerde proje kurulu, komensal bakteri popülasyonlarının Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes ve Proteobacteria olmak üzere 4 ana şubeye ait olduklarını rapor etmiştir. Şüphesiz ki bir insanın içinde yaşamak sadece belirli çeşitteki özelleşmiş mikroplar için uygundur. Özelleşmiş olmalarına rağmen bu mikropların kesinlikle monoton olmadıkları yani birbirlerinden farklı oldukları göz önünde bulundurulmalıdır. Ekosistemlerin mekanlar arasında faklılık göstermesi gibi mikrobiyomlar da kişiden kişiye değişir.

Bu nedenle, belirli bir sınıfa ya da gruba dahil olan organizmaların varlığıyla, konağın fenotipi arasında geçerli bir ilişki olduğu rapor edilmiştir. Örneğin:

a) Bütün vücut yaşam alanları için, etnik köken ve mikrobiyom içeriği arasında ilişki 

b) Yüksek vajinal pH’ın daha büyük bir mikrobiyal çeşitliliğe neden olduğu 

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

c) Deri mikrobiyomları, ilişkili metabolik yollar ve ağız mikrobiyom komposizyonuyla yaş arasındaki bağıntı ve

d) Mikrobiyal kompozisyon ve vücut kitle indeksi arasında az da olsa bir ilişki olduğu gözlenmiştir.

Literatürde rapor edilmiş ilginç varyasyonlar bulunmaktadır. Mesela Malawi ve kırsal Venezuela’da yaşayan çocukların sindirim kanalındaki mikrobiyom, Kuzey Amerika’daki çocuklara göre glikosit hidrolaz denilen bir enzimi daha çok üretmektedir. Bu enzim, sık rastlanan bir süt karbonhidratı olan glikanı kullanılabilir şekerlere dönüştürür. Böylece sütteki besinlerin daha faydalı bir şekilde değerlendirilmesini sağlar. İlginçtir ki glikosit hidrolaz enzimi insan genomunda kodlanmış değildir ve hatta insan sütü, birlikte evrimleşmenin de güzel bir örneği olan enzim substratı (enzimin etki ettiği kimyasal), glikanlardan oldukça büyük bir miktar içerir.

Bakteriyal enzimlerin bu rolü sadece enzimlerin sindirimiyle sınırlandırılamaz. İnsanlar tarafından tüketilen ve sindirilmesi güç olan birçok karmaşık karbonhidrat da sindirim kanalı mikrobiyomları tarafından sürekli olarak sindirilir ve küçük yağ asidi moleküllerine dönüştürülür. Bu moleküller daha sonra sistemik dolaşıma katılabilir ve bir yetişkin tarafından kullanılan enerjinin % 10-15’lik kısmını sağlar ya da yağ olarak depolanır.

Beslenmede bu rol, sindirim kanalı mikrobiyomlarının konağın metabolik durumuna göre de değişebileceğini gösterir. Genetik olarak obez ob/ob fareler kör bağırsak floralarında (yaşam alanlarında), aynı zamanda doğduğu ve aynı besinlerle beslendiği zayıf doğal farelere göre daha çok Firmicutes ve daha az Bacteroidetes barındırır. Benzer şekilde şişman insanlar da zayıflara göre daha çok Firmicutes ve daha az Bacteroidetes’e sahiptir. İlginç bir şekilde bir kişi kilo verdiğinde, yağ ya da karbonhidrat sınırlayan diyetlerle, Bacteroidetes seviyesi yükselir. Bu da kalori alımından Bacteroidete’nin sorumlu olabileceğini gösterir. Benzer bir etki, Roux-en-Y baypas ameliyatı olduktan sonra kilo alan insanlarda da gözlenir. Bu hastalarda, insülin direncinin aniden durması gibi enerji alımındaki düşüş ve şişmanlık da yüksek seviyelerdeki Bacteroides ve Prevotella ile bağlantılıdır.

Sistemik ve yağ dokusu iltihaplanması çoğunlukla obezite, insülin direnci ve 2. tip diyabetin gelişmesindeki ön koşuldur. Bakteriler tarafından salınan lipopolisakkarit (LPS) ve peptidoglikanlar işaret moleküllerdir ve iltihaplanmaya neden olabilirler. Aynı zamanda farelerde ve insanlarda dolaşım sistemindeki lipopolisakkarit düzeylerinin vücuda yağ alınmasıyla beraber arttığı gözlenmiştir. Bunu açıklamak için iki tane hipotez ileri sürülmüştür:

a) Silomikronlarda besinsel yağ ile alınan LPS miktarlarının artması ya da

b) Obez farelerde epitelyum bariyerlerin kaybedilmesiyle LPS’nin dolaşıma katılması

Sindirim kanalındaki epitel bariyerler, kuvvetli sıkı bağları ile, vücuttan olmayan mikrobiyomla konağın kendi hücreleri arasındaki barikatın sürdürülebilmesini sağlar. Bariyerin ihlali kronik iltihaplanmalara ve hastalıklara neden olur. Bu bariyerin geçirgenliğinin artan iç organ yağlanmasıyla ve karaciğer yağlanmasıyla ilişkili olduğu gözlenmiştir. İç organlardaki yağlanmanın fazla olması ve 2. tip diyabetin varlığı kandaki bakteriyal DNA seviyesinin yükselmesine neden olur. Ama hala yüksek geçirgenliğin mi yağ iltihaplanmasına yoksa iltihaplanmasının artmasının mı geçirgenliğin fazlalaşmasına neden olduğu belirlenmelidir. Yine de kronik yağ iltihaplanmasının gelişmesinde ve insülin direncinin oluşmasında önemli bir rol oynayan geçirgenliğin sindirim kanalı mikrobiyotası tarafından ayarlandığı söylenebilir.

Bakteri popülasyonu çeşitlerinin arasında uygun dengenin sağlanması belki de bakterilerin bizim dostumuz mu yoksa düşmanımız mı olduğu muammasının cevabı olabilir. Klinik denemeler yoğurttaki gibi bakteri karışımlarını içeren prebiyotiklerin kullanılmasının yararlı olabileceğini göstermiştir. Mesela normal olmayan sindirim kanalı mikrobiyomları ile de beraber görülebilen ve kanal geçirgenliğinin değişmesine de neden olan iltihap durumunun huzursuz bağırsak sendromunun semptomlarının bu prebiyotiklerle hafifletilebildiği görülmüştür. Ayrıca diyete, prebiyotik olarak da bilinen sindirilmeye besin maddelerinin de eklenmesi metabolizmayla ilişkili olan hastalıkların tedavisinde kullanılabilir. Çünkü prebiyotikler spesifik mikropların yayılmasına neden olarak metabolik düzenlenmenin geliştirilmesini sağlarlar.

Mikrobiyomumuz belirli bir ölçüde kalıtsal olarak aktarılabilir. Doğum sırasında birçok mikrop anneden alınır. Diğerleri çok kısa bir süre sonra çevreden vücudumuza ulaşır. İnsan genlerinde kayıtlı olmayan bazı karmaşık hastalıkların mikrobiyomlardan miras kalma olasılığı var mıdır? Bilimsel olarak kanıtlanmadığı halde bunun gibi bir senaryo tedavilerin geliştirilmesi açısından çok yararlı olabilir. Mikrobiyoma ulaşılması kolaydır ve insan genomuna yapılabilmesi mümkün olmayan değişiklikler mikrobiyom için uygulanabilir. Seçici antibiyotiklerle ya da mikropların arasında yapılan nakillerle modifiye edilebilirler. Son zamanlarda yapılan araştırmalar mikrobiyomların muazzam önemi hakkında ipucu verir. İşte bu yüzden hastalıkların tedavisinde tamamen yeni bir yaklaşımın ortaya çıkmasını sabırsızlıkla bekleyebiliriz.

Yazan: Doç. Dr. Sreeparna Banerjee (ODTÜ Biyoloji Bölümü)

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 09/07/2020 17:52:42 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/3097

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Beslenme Bilimi
Doğum
Yaşamın Başlangıcı
Mit
Etimoloji
Rna
Beslenme Davranışları
Metabolizma
Hafıza
Şempanze
Tıp
Göz
Balina
Yılan
Carl Sagan
Organ
Genom
Hematoloji
Covid-19
Amerika
Genler
Gazetecilik
Abiyogenez
Hayvan
Kuyruksuz Maymun
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“İnsanlık, doğru teknolojileri tamamen yanlış amaçlar uğruna edinmektedir.”
Buckminster Fuller
Geri Bildirim Gönder