İnsan Bağırsak Mikrobiyotası ve Hastalıklarla İlişkisi

Mikrobiyota, bizimle birlikte yaşayan binlerce farklı tür çeşitliğine sahip, trilyonlarca sayıda, birbirinden farklı koruyucu, metabolik, fonksiyonel, ve bağışıklık sistemi ile ilgili fonksiyonları ve metabolik aktiviteleri ve metabolik nihai ürünleri, canlı, dinamik pe çok değişime açık ve insan sağlığının korunmasında ve hastalıkların etiyo-patogenezlerinde çok önemli rolleri olan minik canlıları; virüsler, bakteriler, mantarlar, parazitler…vd mikroorganizmaları içeren bir terimdir. Mikrobiyom da aslında mikrobiyota ile eş anlamlı olarak kullanılmaktadır. Bazan yanlışlıkla mikrobiyom; mikrobiyotayı oluşturan mikroorganizmaların genomların kasdetmek anlamında kullanılsa da; bu anlam için metagenom ifadesin kullanmak daha uygundur ki gerçekte metagenom tam olarak mikrobiyota üyesi mikroorganizmaların genomik yapılarını ve ileri teknoloji yöntemleri ile bunların analizlerini ifade etmek için kullanılması daha uygundur. Mikrobiyota; insan genom sayısının yüz katı genoma sahiptir.

Her ne kadar mikrobiyotanın sadece bakterilerden ibaret olmadığı bilinse de yapılan mikrobiyota toplam DNA’nın dağılım oranlarına baktığımız zaman (%93’ü bakteriler, % 5,8’i virüsler-virobiyota, %0,1 mantarlar-mikobiyota) gerek sayı (density), gerekse de tür çeşitliliği (divercity) açısından en önemli mikro canlı grubunun bakterilerden oluştuğunu görmekteyiz. Bu nedenle olsa gerek ki mikrobiyota denilince akla çoğunlukla bakteriler, bakteriler denilince de gastro intestinal sistemi ve bağırsaklar, ve özellikle de anaerop bakteriler gelmektedir. Mikrobiyotayı oluşturan bakteri türleri başlıca altı farklı fila (Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, Proteobacteria, Fusobacteria, Verrucomicrobia) grupları içinde sınıflandırılmıştır.

İnsan bağırsak mikrobiyotası içerdiği bakterilerin sayı ve tür çeşitliği açısından bir denge (homeostasis) halindedirler ki buna öbiyozis (eubiosis) denilmektedir, bu dengenin bozulmasına ise disbiyozis (dysbiosis) terimi kullanılmaktadır. Bağırsak mikrobiyotasındaki bu dengenin korunması ve sürdürülmesinin sağlık ile çok yakından ilişkili olduğuna, ve disbiyozisin de hastalıkların etiyolojileri ve patogenez mekanizmaları ile yakından ilişkili olduğuna dair bilimsel çalışmalar ve kanıtların sayısı günden güne artarak güçlenmektedir.

İnsan bağırsak mikrobiyotası ile vücudumuzda bulunana sistemler arasında iki yönlü etkileşimler olduğu belirlenmiştir. Örneğin Bağırsak-Beyin Ekseni, Bağırsak-Kemik ekseni, Bağırsak-Kalp ekseni, Bağırsak-Karaciğer ekseni….vd. bu eksenler için karşılıklı konuşma (cross-talk) ve iki yönlü iletişim (bidirectional communication) ifadeleri kullanılmaktadır. Bağırsak mikrobiyotası için vücudumuz organ ve sistemlerinden meydana gelen canlı orkestra için ‘’orkestra şefi’’ ifadesi kullanılmaktadır. Bu konuşmanın anlamı şudur; bağırsakta yer alan bakteriler ve onların metabolik aktiviteleri ve bu aktivitelerden açığa çıkan normal veya anormal metabolik ürünler, metabolitler, nihai ürünlerin (metabolome, end product) vücudumuzdaki pek çok farklı sistemlerinin fonksiyonları üzerinde çok yönlü etkileri olduğu gibi, ilgili bağlantılı sistemlerin de kuşkusuz bağırsak mikrobiyota kompozisyonu ve fonksiyonları üzerine etkileri bulunmaktadır. Bilim dünyası güncel çalışmalar ile mikrobiyom ile sistemler arasındaki konuşma dilini anlamaya ve çözmeye çalışmaktadır. İnsan bağırsak mikrobiyotası; hücre içi, hücreler arası ve vücudun bütününü içine alan pek çok hayati faaliyetler için belirleyici olan sinyalizasyon sistemi için anahtar element görevin yürütmektedir. Buradan hareketle insan bağırsak mikrobiyotasının başta beyin olmak üzere pek çok organ ve sistemler ile etkileşimlerinin hastalıkta ve sağlıkta belirleyici rol üstlendiğini ifade edebiliriz. Bu bağlamda aşağıdaki sistemler ve ilgili hastalıkları ile bağırsak mikrobiyotasının ilişkili olduğun belirlenmiştir ki bilimsel yeni araştırmalardan açığa çıkan yeni keşifler ve yeni bilgiler ışığında bu listede yer alan sistem ve hastalıkların sayısı günden güne artış göstermektedir;

Nöro-Psikiyatrik hastalıklar; Anksiyete, depresyon, dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu (DEHB, ADHD).

Nöro-gelişimsel bozukluklar; Otizm spektrum bozukluğu (OSB, ASD), şizofreni.

Nöro-dejeneratif hastalıklar; Alzheimer Hastalığı (AD), demans, parkinson hastalığı (PH, PD), multiple sklerozis (MS).

Gastro intestinal sistem (sindirim sistemi) hastalıkları; İnflamatuvar bağırsak hastalıkları (İBH, IBD), ülseratif kolit (ÜK, UC), crohn hastalığı (CH, CD), fonksiyonel gastro intestinal bozukluklar (irritabl bağırsak (huzursuz bağırsak) sendromu, İBS, IBS), non-alkolik yağlı karaciğer hastalığı (NAYKH, NAHS).

Metabolik hastalıklar; Obezite, metabolik sendrom, Tip 1 ve Tip 2 diyabet (DM).

Bağımlılık; Yemek bağımlılığı, alkol bağımlılığı, ve uyuşturucu bağımlılığı (bilimsel kanıtlar ve çalışmalar bulunmaktadır).

İmmün sistem ve oto-immün hastalıklar; Astım, allerji, fibromiyalji, skleroderma, sistemik lupus eritematozis (SLE).

Solunum sistemi ve akciğer hastalıkları; Kronik-obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH, COPD), kistik fibrozis (KF, CF).

Genito-üriner sistem hastalıkları; Üriner sistem enfeksiyonları (ÜSE, UTI), polikistik over sendromu (PKO, PCO), fertilite/infertilite.

Bazı kanser türleri; Mide kanseri, Kolon kanseri, pankreas kanseri, servikal kanser, prostat kanseri, cilt kanseri.

Cilt hastalıkları; Akne vulgaris, psöriazis, kontakt dermatitler.

Kemik hastalıkları: Osteoporoz, osteoartirit, kemik rezorpsiyonu.

Beyinde meydana gelen birçok hastalık aslında iki ana patolojik yolak ile ilişkili ve onların sonucudur: 1. Nöroenflamasyon 2. Nörodejenerasyon. Her iki yolakların aktivasyonunda beyinde var olan bağışıklık sisteminin bir parçası olan mikroglia hücreleri santral rol üstlenmektedir.

1. Nöroenflamasyon yolağı ile yakından ilişkili olan başlıca hastalıklar; Nöro gelişimsel bozukluklar (Neuro developmental disorder); Otizm Spektrum Bozukluğu (OSB, Autism Spectrum Disorder, ASD) ve Şizofreni. Ayrıca; Dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu (DEHB, Attention defficite hyperactivity disorder, ADHD), Dikkat eksiliği bozukluğu (DEB, Attention defficite disorder, ADD) anksiyete, ve depresyon

2. Nörodejenerasyon yolağı ile yakından ilişkili olan başlıca hastalıklar; Alzheimer hastalığı (Alzheimer Disease, AD), Demans, Parkinson ve Multiple skleroz.

Her iki yolakların aktivasyonu sonrası patogenez yolaklarında mikroglia hücre sayısında artış ve fenotip değişimi merkezi rol üstlenmektedir.

Mental fonksiyonların sağlığı için bağırsak mikrobiyota homeostasisi sağlanmalı ve korunmalıdır.

Bu nedenler ile sloganımız;

Sağlıkta ve Hastalıkta; Mikrobiyota

Sağlık ve huzur ile kalınız efendim…

Prof. Dr. Recep KEŞLİ1,2,3,4 (B.S., M.D., Ph.D.)

1Tıbbi Mikrobiyoloji Uzm.

2Medikal Genetik Uzm.

3Sağlık Bilimleri Üniversitesi Hamidiye Uluslararası Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji AD Öğr.Üyesi.

4Fitobiyota Sağlık Laboratuvar Biyoteknoloji Gıda Kozmetik San. Tic. A.Ş. Yön. Krl. Başk.

Sağlık Bilimleri Üniversitesi Teknoloji Geliştirme Bölgesi Sağlık Teknokenti, İstanbul

dr.recepkesli