"Mikrobiyata"nın Önemi Hala Anlaşılamıyor
Sizler bu satırları okurken trilyonlarca mikrop ve katrilyonlarca virüs yüzünüzde çoğalıyor. Aldığınız her nefes ile, attığınız her adım ile saatte 37 milyon bakteriyi havaya bırakıyorsunuz. Yediğiniz her lokmada bir milyon mikrobu yutuyorsunuz.
Vücudumuzda bizimle birlikte yaşamını sürdüren sayıları trilyonlarla ifade edilen kalabalık mikroskobik canlı grubu 'mikrobiyata' olarak ifade edilir. Mikrobiyatanın sahip olduğu genetik materyal ise 'mikrobiyom'dur. Hücrelerimiz 20.000-25.000 gen taşırken, mikroplar tahminen bunun 500 katı fazla gen taşırlar. Bu genetik zenginlik sayesinde bir zorluk karşısında uyum sağlamaları kolaylaşır. Gıdaları sindirmemizi sağlar, başka türlü erişemeyeceğimiz besin maddelerini açığa çıkartırlar. Diyetimizde eksik olan vitamin ve mineralleri üretirler. Toksinleri ve tehlikeli kimyasalları parçalarlar. Daha tehlikeli mikropları ortamdan uzak tutarak ya da doğrudan öldürerek sağlığımızı savunurlar. Organlarımızın gelişimini yönlendiren moleküller ve sinyallerle vücudumuzun yapılanmasına kılavuzluk ederler. Vücudumuza dostu düşmanı nasıl ayırt edeceğini öğreterek bağışıklık sistemimizi eğitirler. Sinir sistemimizin gelişimini ve belki de davranışlarımızı etkilerler. Biyolojimizde ellerinin değmediği tek bir yer bile yoktur. Onları göz ardı etmek, yaşama anahtar deliğinden bakmak demektir.
Her birimizin genlerimiz, yaşadığımız yerler, aldığımız ilaçlar, yiyip içtiklerimiz, yaşadığımız yıllar, sıktığımız eller tarafından biçimlendirilmiş, kendine has, ayırt edici bir mikrobiyomu vardır. Her bir organ farklı bakteri türleri barındırır, öyle ki sol el ve sağ el mikrop türlerinin sadece altıda birini paylaşır.
Hayvanlar ve insanlar üzerinde yapılan pek çok deneylerden birinin konusu da mikropların davranışları etkileyip etkilemediği oldu. Az sayıda çalışmalardan Kirsten Tillisch'in araştırmasına göre günde iki kez mikropça zengin yoğurt yiyen kadınlarda, beynin duygu işleminden sorumlu bölgesindeki aktivitenin, mikropsuz süt ürünleri tüketen kadınlardakine kıyasla daha düşük olduğu tespit edildi. Öte yandan, Stephen Collins'in tamamladığı klinik çalışması huzursuz bağırsak sendromu olan kişilerde bir probiyotik bakterinin depresyon belirtilerini azalttığını gösterdi. Yakın gelecekte probiyotikler anti-depresan olarak iş görebilir.
İnsanın belirli tehditlere karşı uzun süreli savunma geliştirebilen karmaşık bir bağışıklık sistemi vardır. Kızamık gibi çocukluk çağı hastalıklarına hayat boyu bağışıklık kazanmamızın nedeni budur. Karmaşık olmasının sebebi mikrobiyom çeşitliliğini çok iyi ayırt edebiliyor olması. Bağışıklık sistemimiz, mikropları sınırlamaktan ziyade daha da çok mikrobun varlığını destekleyecek şekilde çalışır.
İlk mikropların yenidoğanın vücudunda kolonileşmesini sağlamak için özel bir bağışıklık hücresi sınıfı vücut savunmasının geri kalanını baskılar. Bu yüzden bebekler hayatın ilk altı ayında enfeksiyonlara karşı savunmasızdır. Hassas olmalarının nedeni yaygın kanının aksine bağışıklık sisteminin henüz olgunlaşmamış olması değil, mikroplara serbest geçiş izni verdiği bu dönemde kendini baskılamasıdır. Fakat bağışıklık sisteminin seçiciliği tam güç çalışmazken, yenidoğan doğru mikrop topluluklarını nasıl alır?
Annesi yardım eder. Anne sütü, yetişkinlerde mikrop popülasyonlarını kontrol eden antikorlarla doludur ve bebekler anne sütü emerken bu antikorları alır. Her memeli yavrusunu sütüyle besler. Süt, memelilerin mikroplarını kontrol etmesini sağlayan en şaşırtıcı yollardan biridir. Bileşiminde oligosakkaritler denen kompleks şekerler bulunur. İnsanlara has 200 farklı çeşit oligosakkarit (İSO) tespit edildi.
Fakat bebekler sütün içindeki bu şekeri sindiremez. Bilim adamları bunu öğrendiğinde şaşırıp kaldı. Mademki bu şeker sindirilemiyor ve o nedenle işe yaramıyor, o halde bu sütün üretilmesi için neden bu kadar büyük enerji harcansın? Cevap mikroplarda. Bu şekerle mide ve bağırsaklardan zarar görmeksizin geçerek bakterilerimizin çoğunun yaşadığı kalın bağırsağa ulaşır. Oradaki bakteriler İSO'ları sindirirken bebeğin bağırsak hücrelerini besleyen kısa zincirli yağ asitlerini ortaya çıkarır. Yani anneler mikrobu, mikrop da bebeği besler. Ayrıca aynı mikroplar bağırsak hücrelerini, hücreler arası boşlukları mühürleyen yapıştırıcı proteinler ve bağışıklık sistemini düzenleyen iltihap karşıtı moleküller yapmaya teşvik eder. Bu değişiklikler sadece ortamda İSO varsa gerçekleşir. Onun yerini laktoz alırsa bakteri hayatta kalır ama bebeğin hücreleriyle diyaloğa girmez. Yani bu mikropların potansiyel faydası sadece anne sütü ile ortaya çıkar. Özetle anne sütü, bir bebeğin mikrobiyomunu oluşturmasına rehberlik eder, doğru mikropların yerleşmesi için yol gösterir, ilk mikroplarını süt aracılığı ile bebeğe aktarır.
Mikrobiyomla ilgili en fazla çalışma yapan bilim adamlarından Jeff Gordon'un araştırmalarına göre obez insanların ve farelerin bağırsaklarında farklı mikrop toplulukları bulunuyor. Normal insanlarla aradaki en belirgin fark, obez kişilerde daha fazla Firmiküt; karbonhidratları sindiren ve kilo alımına ön ayak olan bakteriler, daha az Bakteroid bulunur. Ancak bunun genetik mi olduğu gıdalarla mı olduğu sorunsalı için farklı deneyler yapılması gerekti. Sonuçlar çok net değil ancak, insanların beslenme şekli bağırsak florasını değiştiriyor, neticede birey obeziteye yatkın hale gelmeye başlıyor. Dahası, bağırsak florası genetik olarak da obeziteye yatkın olabilir. Burada önemli olan kötü gıdayla yanlış mikropların bir araya gelmemesi.
Son elli yıl içerisinde sanitasyon, antibiyotikler ve modern diyetlerle bağışıklık sistemimizin hassasiyet düzeyini yavaş yavaş yükselttik. Sonuçta toz, gıdalarımızdaki moleküller, yerleşik mikroplarımız hatta kendi hücrelerimiz gibi zararsız şeylere çılgınca saldıran bir bağışıklık sistemimiz oldu. İltihabi bağırsak hastalığı, tip 1 diyabet, multiple skleroz, alerjiler, astım, romatiod artit ve benzeri iltihabi hastalıklar böylesi bir düzenin sonucudur: Yanlış yönlendirilmiş bağışıklık sisteminin saldırıları.
Çocuklar üzerinde yapılan çalışmalar gösterdi ki, hijyen adı altında yapılan temizlik faaliyetleri aslında bağışıklık sistemimizi eğiten faydalı mikropları ya da çamur ve tozda gizlenmiş türleri, hatta uzun süreli ama tahammül edilebilir enfeksiyonlara yol açan parazitleri ortadan kaldırıyor. Oysa bütün bunlar binlerce yıldır insanla birlikte yaşadılar. Özellikle kentleşmenin getirdiklerinden; ailelerin küçülmesi, çamurlu kırsaldan beton şehirlere kayma, klorlu ve sterilize edilmiş gıdaları tercih etme, çiftlik hayvanlarından kopuk yaşama vb. gibi değişiklikler alerjik ve iltihabi hastalıkların oluşum riskini artırıyor. Çünkü daha geniş çeşitlilikte mikroplara maruz kalmak mikrobiyomu değiştiriyor ve alerjik gelişimleri baskılayabiliyor. Örneğin David Stracthan'ın 17.000 çocuk üzerinde yaptığı çalışmada, çocukların ne kadar büyük kardeşleri varsa, saman nezlesine yakalanma eğilimleri o kadar düşük oluyor.
Hepsinden daha önemlisi annelerimizden aldığımız mikroplar. Bebekler normal doğum esnasında annedeki mikroplarla kolonize olurlar. Bu mikroplar kuşaktan kuşağa aktarılan bir lütuftur. Ancak modern dünyada bu da değişmektedir. İngiltere'de bebeklerin dörtte biri, Amerika'da ise üçte biri artık sezaryenle doğuyor. Yapılan çalışmalara göre bebek ilk mikroplarını olması gerektiği gibi rahimden değil, annenin cildinden ya da hastane ortamından aldığı bulundu. Bu nedenle bu tip sezaryen doğumlarla hayata gelen bebeklerde astım, çölyak ve obeziteye bağlı hastalıklar daha yaygın görülür. İlk defa vücuda alınan mikroplar gelecekte alınacak olanları da belirler. Eğer başlangıçta yanlış mikroplar bebeğe tanımlanırsa bu durum bağışıklık sistemini riske atar.
Biberonla beslenme ise sorunu daha da kötüleştirebilir. Anne sütü ile çocuğun beslenmesi sezaryenle doğan çocuğun yaşayacağı olumsuzlukları en aza indirebilir. Bunun için de bebeğin mikroplarını doğru şekilde besleyip yönlendirmek gerekecektir. Doymuş yağlar iltihaba yol açan mikropları besler. Özellikle dondurma, donmuş tatlılar ve diğer işlenmiş gıdaların raf ömrünü uzatmak amacıyla kullanılan CMC ve P80 katkı maddeleri, iltihap karşıtı mikropları baskılar. Daha da kötüsü artık peynir ekmek gibi tüketilen antibiyotikler mikrobiyomumuzu geri dönüşü çok zor olacak şekilde tahrip ediyor. Çeşitliliği baltalıyor, kimi türleri geçici olarak ortadan kaldırıyor. Aynı zamanda antibiyotikler obeziteyi tetikliyor. Pire için yorgan yakıyoruz.
Bugünkü sağlık hizmetlerinin temeli basit aritmetiğe dayanıyor. Skorbüt hastası mısınız? Demek ki meyve yerseniz giderebileceğiniz C vitamini eksikliğiniz var. Grip mi oldunuz? İlaçla solunum yollarınızı temizlemeniz gereken bir virüse yakalanmışsınız. Eksik olanı ekle. İstenmeyeni çıkar. Modern tıbbi düşünceyi hala bu basit denklemler yönlendiriyor. Mikrobiyomun matematiği ise tam tersine daha karmaşıktır, çünkü bağlantılı ve etkileşim halinde olan büyük, değişen ağlardan oluşur. Mikrop topluluklarının doğal direnci vardır. Siz onlara vurursanız, onlar da size vurur. Dahası öngörülemezdir, bir çimdik attığınızda değişen yollardan dalga dalga yayılan sonuçlarla karşılaşırsınız. Faydalı olmasını beklediğiniz bir mikrop eklediğinizde, o mikrop bel bağladığımız arkadaşlarını yerinden edebilir. Zararlı olduğunu düşündüğünüz bir mikrobu kaybettiğinizde daha da beter bir fırsatçı onun yerini alabilir.
Ağarmış bir mercan resifini ya da çıplak kalmış bir çayırı sadece doğru hayvan ya da bitkileri ekleyerek onaramazsınız. İstilacı türleri uzaklaştırmanız ya da besin akışını kontrol etmeniz gerekir. Vücudumuzda da aynısı geçerli. Çok yönlü bir yaklaşımla bütün ekosistemi manipüle etmek zorundasınız. Örneğin, doktorlar kolesterol düzeyi yüksek kişilere, insanda kolesterol yapımında kullanılan bir enzimi bloke eden statin grubu ilaçlar verebilir. Ancak bu şekilde bağırsak bakterileri de hedef haline gelir.
Sonuç olarak, vücudumuzu her bölgede savunmakla görevli olan ve vücudun işleyişinde yeri doldurulmaz bir rol üstlenen mikroplarımız, modern dönemde hiç olmadığı kadar tehdit altında. Yaşam koşullarının uygunsuzluğu, tıbbi sistemin vücudu tam olarak kavrayamamış olması, yanlış beslenme, yanlış ilaç kullanımı, gıdalardaki katkı maddeleri, fabrikasyon olanın doğal olanların yerini alması vb. etkiler, mikrop çeşitliliğimizi geçmiş çağlara göre yarı yarıya azaltmış durumda. Afrikalı yerel kabilelerle kıyaslandığında yeni doğanlardaki faydalı mikrop sayısı yarı yarıya düşük. Daha kötüsü, insanlar işin ciddiyetinin farkında değil. Çünkü eşik aşılıp mikrop çeşitliliği gerekenin altına inerse, hastalıkların tavan yaptığı post bakteriyel bir çağ yaşanabilir.
Yaklaşan Saat, 13/09/2019
Kaynak: Ed Yong, I Contain Multitudes: The Microbes Within Us and a Grander View of Life, Ecco Publishing, 06/08/2016