İkinci Genetik Kimliğin Araştırılması: İnsan Mikrobiyom Projesi

Her insanın kendi genetik kimliği vardır. Bu kimlik, hastalıklara yatkınlıkla beraber pek çok şeyi gösterir. Mikroorganizma topluluğu olarak mikrobiyota da benzer şekildedir. Bireye özgü olmasıyla beraber kişi hakkında bilgi verir. Barındırdığı genetik materyale ise mikrobiyom denmektedir. Bu bağlamda İnsan Genom Projesinin ardından “İnsan Mikrobiyom Projesi” (HMP) tamamlanmıştır.

Araştırmacılar mikroorganizmalarca zengin beş bölge belirledi. Burun, ağız, gastrointestinal sistem, deri ve ürogenital sistem analiz edildi. Geleneksel mikrobiyoloji, türleri tek tek incelerken bu projede türleri toplu ele alan metagenomik kullanıldı. İki aşamalı proje, insan mikrobiyomunu karakterize etmeyi ve hastalıklarla ilişkisini ortaya koymayı hedefledi. İkinci aşama olan bütünleştirici HMP de kendi içinde 3 proje gerçekleştirdi.

Gebelik ve Erken Doğum Projesi:

Mikrobiyota, doğal immünolojik bariyerimize önemli katkı sağlar. Birbirleriyle rekabet etmeleri, antimikrobiyal substans üretmeleri aralarında dengeyi kurar. Bu mekanizmayla vajinada Lactobacillus gibi laktik asit üreten bakteriler uterusu enfeksiyonlardan korur. Gebelik süresince Lactobacillus türlerinin azalması ve enfeksiyon oluşumu ile erken doğum arasında korelasyon gösteren bir dizi çalışma mevcuttur. Yenidoğanlarda en büyük ölüm sebebinin erken doğum olması, bu konuda daha fazla araştırma yapılması gerektiğini gösterir.

Bunun yanı sıra doğum yönteminin, yenidoğan mikrobiyotasını belirlediği bilinen bir gerçektir. Normal doğumda bebek doğum kanalına temas eder. Sezaryende ise karna atılan kesikle bebeğin anne derisine teması mümkündür. İki doğum yöntemi arasındaki bu farkı kapatmak için vajinal tohumlama yöntemi geliştirilmiştir. Doğumdan hemen sonra anne vajinasından alınan sürüntü bebeğe sürülür. Oluşabilecek zararları engellemek için öncesinde vajinal kültür incelenmelidir.

Tip 2 Diyabetin Başlangıcı Projesi:

Tip 2 diyabet tedavisinde beslenme planlaması kalori alımını kontrol altına alırken bir yandan bağırsak mikrobiyota modülasyonu yapar. Bu çift yönlü bir etkileşimdir. Gıdalar mikrobiyotayı, mikrobiyota seçtiğimiz gıdaları etkiler. Bu da bağırsak – beyin aksı ile sağlanır.  Aynı zamanda barındırdığımız tür çeşitliliğine ve sayısına göre yediklerimizden nasıl yararlanacağımız belirlenir. Örneğin diyetle alınan bazı polisakkaritler kolonda başta Firmicutes türleri tarafından kısa zincirli yağ asitlerine (KZYA) çevrilir. Bunlar, kolonositler için enerji kaynağı olup anti inflamatuvar, antikarsinojenik, immünomodülatör etki yapar. KZYA, inkrentin seviyesinde artışa neden olarak dolaylı yoldan kan şekerini düşürür.

Sağlıklı bağırsak florasının bozulması, bağırsak geçirgenliğini arttırır. Bu da bakteriyal lipopolisakkaritlerin (LPS) geçişini kolaylaştırır. LPS’ler metabolik endotoksemi, proinflamatuar sitokin salınımı, insülin direncinde artmayla sonuçlanabilir. İnsülin direncinin artması, tip 2 diyabetin oluşmasına zemin hazırlar.

İnflamatuar Bağırsak Hastalığının (IBD) Başlangıcı Projesi:

İnflamatuar bağırsak hastalığı, genetik ve çevresel nedenlerle ortaya çıkan kompleks bir hastalıktır. Kroniktir, ülseratif kolit ve crohn hastalıklarını içerir. İlaç tedavileri ve cerrahi müdahaleler dışında mikrobiyota manipülasyonu üzerinde çalışılmaktadır. KZYA’nin anti inflamatuar etkisinden yararlanılabileceği düşünülmektedir. Antibiyotikler, fekal mikrobiyota transplantasyonu, probiyotikler denenmektedir.

Mikrobiyota, önemi geç keşfedilmiş ve hala güncelliğini koruyan bir alandır. Otizmden depresyona pek çok hastalıkla ilişkilendirilmesi ve terapötik açıdan umut vadetmesi, daha fazla çalışma yapılmasını gerektirir.

KAYNAKÇA

1. Karaismailoğlu, Serkan. Beyinde Ararken Bağırsakta Buldum. Ankara: Elma Yayınevi, 2017
2. Hatice Nur Özbay, Esin Yeşil” Bağırsak Mikrobiyotasının Diyabetteki Rolü”  Güncel Gastroenteroloji,  23/ 1(2019) 48,51.
3. Aslıhan Özdemir , Zehra  Büyüktuncer Demirel  “Beslenme ve Mikrobiyota İlişkisi” Journal of Biotechnology and Strategic Health Research,  1  (Kasım 2017), 25-33
4. Tuba Tekin, Betül Çiçek, Nurefşan Konyalıgil  “İNTESTİNAL MİKROBİYOTA VE OBEZİTE İLİŞKİSİ” Sağlık Bilimleri Dergisi,  27 (2018) 95-99
5. Abdullah Çağlar, Oktay Tomar, Teslime Ekiz “Bütirik asit: Yapısı, özellikleri ve sağlık üzerine etkileri” Kocatepe Veteriner Dergisi, 10/3 (2017) 213-225
6. Fatih Kuzu . “Bağırsak Mikrobiyotasının Obezite, İnsülin Direnci ve Diyabetteki Rolü” Journal of Biotechnology and Strategic Health Research  1 (Kasım 2017) 68-80
7. Karaçay, Bahri. “ İçimizdeki dünya: Mikrobiyom” Bilim ve Teknik 515 (2010) 36-43.
8. Ferhat Gürkan Aslan, Mustafa Altındiş  “İnsan Mikrobiyom Projesi, Mikrobiyotanın Geleceği ve Kişiye Özel Tıp Uygulamaları”  Journal of Biotechnology and Strategic Health Research  1  (Kasım 2017) 1-6
9. Adem Doğan, Soner Yaşar, Sait Kayhan, Şahin Kırmızıgöz, Ali Kaplan “Bağırsak-Beyin Aksı”  Türk Nöroşirürji Dergisi 28/3 (2018) 377-379
10. Canan Örüklü, Nevin Hotun Şahi̇n “Erken Doğum ve Mikrobiyota İlişkisi” İstanbul Gelişim Üniversitesi Sağlık Bilimleri Dergisi   4 (Nisan 2018) 383-392
11. Hilal Uslu Yuvacı, A. Serhan  Cevrioğlu “Kadın Üreme Sistemi Mikrobiyotası”  Journal of Biotechnology and Strategic Health Research  1 (Kasım 2017) 95-103
12. Ahmet Tarık Eminler, Bilal Toka, Mustafa İhsan Uslan  “İnfl amatuar Barsak Hastalığı Ve Barsak Mikrobiyotası”  ”  Journal of Biotechnology and Strategic Health Research  1 (2017) 81-85
13. Othman A. Baothman, Mazin A. Zamzami, Ibrahim Taher, Jehad Abubaker , Mohamed Abu-Farha “The role of Gut Microbiota in the development of obesity and Diabetes” Lipids in Health and Disease 15 (2016) 108
14. Aline Corado Gomes, Allain Amador Bueno, Rávila Graziany Machado de Souza, João Felipe Mota “Gut microbiota, probiotics and diabetes” Nutrition Journal  13/ 60 (2014)
15. Sabrina Mörkl, Mary I Butler, Anna Holl, John F Cryan, Timothy G Dinan  “Probiotics and the Microbiota-Gut-Brain Axis: Focus on Psychiatry” Current Nutrition Reports  9 (2020) 171–182
16. Eoin Sherwin, Kiran V. Sandhu, Timothy G. Dinan, John F. Cryan “May the Force Be With You: The Light and Dark Sides of the Microbiota–Gut–Brain Axis in Neuropsychiatry” CNS Drugs  30 (2016) 1019–1041
17. Katsuyoshi Matsuoka, Takanori Kanai “The gut microbiota and inflammatory bowel disease” Seminars in Immunopathology  37(2015) 47–55
18. Wikipedia. “Vaginal seeding.” Erişim 27 Temmuz, 2020 https://en.wikipedia.org/wiki/Vaginal_seeding
19. Wikipedia. “Human Microbiome Project.” Erişim 27 Temmuz, 2020 https://en.wikipedia.org/wiki/Human_Microbiome_Project
20. NIH Human Microbiome Project. “About the HMP.” Erişim 27 Temmuz, 2020 https://www.hmpdacc.org/hmp/overview/
21. NIH Human Microbiome Project. “About the iHMP.” Erişim 27 Temmuz, 2020 https://www.hmpdacc.org/ihmp/overview/
22. Wikipedia. “Gut – Brain Axis.” Erişim 27 Temmuz, 2020 https://en.wikipedia.org/wiki/Gut%E2%80%93brain_axis