Bir Azınlık Olarak İnsan Irkı / İkinci Beyin Sesli Kitap 05
Geçtiğimiz birkaç on yıl boyunca beyin-bağırsak etkileşimlerini inceleyen araştırmacıların bulgularına çok az kişi dikkat etmiş olsa da, son yıllarda bağırsak-beyin ekseni ön plana çıkmıştır. Bu değişim büyük ölçüde bağırsakta yaşayan ve topluca bağırsak mikrobiyotası olarak adlandırılan bakteri, arkea, mantar ve virüsler hakkındaki bilgi ve verilerin katlanarak artmasına bağlanabilir. Bu görünmez mikroorganizmalar sayıca bizden fazla olsa da (sadece bağırsaklarında dünyadaki insan sayısından 100.000 kat daha fazla mikrop var olsa da), insanlar onların varlığından ancak üç yüz yıl kadar önce, Hollandalı bilim adamı Antonie van Leeuwenhoek mikroskopta kritik iyileştirmeler yaptığında haberdar oldu. Mikroskoba baktığında, diş kazıntılarından canlı mikroorganizmaları gözlemleyebildi ve bunlara "hayvancıklar" adını verdi.
O zamandan bu yana bu mikroorganizmaları tanımlama ve karakterize etme becerimizde dramatik teknolojik değişiklikler meydana geldi ve bu ilerlemenin çoğu son on-onbeş yılda gerçekleşti. İnsan Mikrobiyom Projesi bu kayda değer ilerlemede önemli bir rol oynamıştır. Proje, biz insanlarla bir arada yaşayan mikroorganizmaları tanımlamak ve karakterize etmek amacıyla Ekim 2007'de başlatılan bir girişimidir. Proje, genetik ve metabolik yapımızın mikrobiyal bileşenlerini ve bunların normal fizyolojimize ve hastalıklara yatkınlığımıza nasıl katkıda bulunduğunu anlamak üzere tasarlanmıştır.
Geçtiğimiz onbeş yıl içinde bağırsak mikrobiyomu konusu tıbbın neredeyse her uzmanlık alanına, hatta psikiyatri ve cerrahi gibi çok farklı uzmanlık alanlarına yayıldı. Görünmez mikrop toplulukları bitkiler, hayvanlar, topraklar, derin deniz bacaları ve üst atmosfer dahil olmak üzere dünyamızın her yerindedir ve bu nedenle mikroorganizmalar dünyasına duyulan hayranlık okyanuslarımızda, toprağımızda ve ormanlarımızda yaşayan mikropları inceleyen bilim insanlarına da uzanmaktadır.
Biz insanların mikrobiyotalarımızdan elde ettiğimiz faydaların sağlık açısından derin sonuçları vardır. En iyi belgelenmiş faydalardan bazıları, bağırsaklarımızın kendi başlarına üstesinden gelemediği gıda bileşenlerinin sindirimine yardımcı olmak, vücudumuzun metabolizmasını düzenlemek, gıdalarımızla birlikte aldığımız tehlikeli kimyasalları işlemek ve detoksifiye etmek, bağışıklık sistemini eğitmek ve düzenlemek ve tehlikeli patojenlerin istilasını ve büyümesini önlemektir. Öte yandan, bağırsak mikrobiyomundaki (bağırsak mikrobiyotası ve bunların kolektif genleri ve genomları) bozulma ve değişiklikler, iltihaplı bağırsak hastalığı, antibiyotikle ilişkili ishal ve astım gibi çok çeşitli hastalıklarla ilişkilidir ve hatta otizm spektrum bozukluklarında ve Parkinson hastalığı gibi nörodejeneratif beyin bozukluklarında rol oynayabilir.
Bağırsak mikroplarının çeşitliliği ve bolluğu bireyin yaşamı boyunca değişiklik gösterir. İstikrarlı bir bağırsak mikrobiyomunun oluştuğu yaşamın ilk üç yılında düşüktür, yetişkinlik döneminde maksimuma ulaşır ve yaşlandıkça azalır. Düşük çeşitliliğin erken dönemi otizm ve anksiyete gibi nörogelişimsel bozukluklar için kırılganlık penceresine denk gelirken, düşük çeşitliliğin geç dönemi Parkinson ve Alzheimer hastalığı gibi nörodejeneratif bozuklukların gelişimine denk gelir. Bu düşük çeşitlilik durumlarının bu tür hastalıkların gelişimi için risk faktörleri olduğu düşünülebilir.
Yeni teknolojilerin yardımıyla cildimiz, yüzümüz, burun deliklerimiz, ağzımız, dudaklarımız, göz kapaklarımız ve hatta dişlerimizin arasındaki farklı mikrobiyal popülasyonları keşfediyor ve karakterize ediyoruz. Ancak gastrointestinal sistem, özellikle de kalın bağırsak, açık ara en büyük popülasyonlara ev sahipliği yapmaktadır. İnsan bağırsağının karanlık ve neredeyse oksijensiz dünyasında 100 trilyondan fazla mikrop yaşamaktadır - bu karşılaştırmaya insan kırmızı kan hücrelerini de dahil edersen, vücuttaki tüm insan hücrelerinin sayısına eşittir. Bu, bir insanın içindeki ya da üzerindeki hücrelerin yalnızca yüzde 10'unun gerçekte insan olduğu anlamına gelir. (Vücudun kırmızı kan hücrelerini de dahil edersen, bu sayı yüzde 50'ye yaklaşabilir). Eğer bağırsaklarındaki tüm mikropları bir araya getirip bir organ haline getirseydin, bu ağırlık beyninkiyle eşittir. Bu karşılaştırmaya dayanarak, bazı insanlar bağırsak mikrobiyotasını "unutulmuş organ" olarak adlandırmıştır. Bağırsak mikrobiyotasını oluşturan 1.000 bakteri türü, 7 milyondan fazla gen ya da her insan geni için 360 bakteri geni içerir. Bu, insan ve mikrobiyal genlerin (hologenom olarak adlandırılan) toplamının yüzde 1'inden daha azının aslında insan kökenli olduğu anlamına gelmektedir!
Tüm bu genler mikroplara sadece bizimle iletişim kurabilecekleri moleküller üretme konusunda muazzam bir kapasite değil, aynı zamanda etkileyici bir çeşitlilik yeteneği de kazandırır. Bağırsak mikrobiyotası kişiden kişiye oldukça büyük farklılıklar gösterir ve iki kişinin bağırsak mikrobiyotası, içerdikleri çok sayıda mikrop türü ve çeşidi açısından birbirine tam olarak benzemez. Bağırsaklarında bulunan mikroplar, genlerin, hepimizin bir dereceye kadar aldığı annenin mikrobiyotası, evindeki diğer üyelerin taşıdığı mikroplar, beslenme şeklin ve beyninin aktivitesi ve ruh halin dahil olmak üzere birçok faktöre bağlıdır.
Mikropların vücudumuzda oynadığı muazzam önemi tam olarak kavramak için, nereden geldiklerini ve biz insanlarla nasıl bağlantı kurduklarını hatırlamakta fayda var.
Yaklaşık 3 milyar yıl boyunca bakteriler Dünya'nın tek canlı sakinleriydi. Karanın, havanın ve suyun her dilimini işgal ettiler ve çok hücreli yaşam için gerekli koşulları oluşturan kimyasal reaksiyonları yönlendirdiler. Yavaş yavaş, zamanın enginliği boyunca, bugüne kadar Dünya'daki tüm yaşamı destekleyen en etkili "dil" de dahil olmak üzere karmaşık ve sağlam geri bildirim sistemlerini geliştirdiler.
Bağırsak mikrobiyotası hakkında öğrendiğimiz her şey geleneksel bilimsel inançlara meydan okuyor; bu da hem bilim dünyasında hem de medyada bu kadar çok ilgi ve tartışma konusu olmasının nedenlerinden biri. Aynı zamanda bazı insanların mikrobiyomun etkisi hakkında daha derin, daha felsefi sorular sormasının nedeni de budur: İnsan bedenlerimiz, içinde yaşayan mikroplar için sadece bir araç mıdır? Mikroplar, kendileri için en iyi olan yiyecekleri aramamızı sağlamak için beyinlerimizi manipüle ediyor mu? Biz insanların sayıca insan olmayan hücrelerden daha az olduğu gerçeği, insan benliği kavramımızı değiştirmeli mi?
Bu tür felsefi spekülasyonlar büyüleyici olmakla birlikte, şu anda bilim tarafından desteklenmemektedir. Bununla birlikte, insan mikrobiyomu biliminin son on yılda ortaya koyduklarının sonuçları da aynı derecede derindir. Hızla gelişen bu bilimsel keşif yolculuğunun henüz başında olsak da, artık kendimizi gezegendeki diğer tüm canlılardan farklı, tek akıllı tür olarak göremeyiz. On altıncı yüzyıldaki Kopernik Devrimi'nin dünyanın güneş sistemindeki konumuna ilişkin anlayışımızı temelden değiştirmesi gibi, insan mikrobiyom bilimi de bizi dünyadaki konumumuzu yeniden değerlendirmeye zorluyor.
Yeni mikrobiyom bilimine göre, biz insanlar gerçekten de birbiriyle yakından bağlantılı insan ve mikrobiyal bileşenlerden oluşan, birbirinden ayrılamayan ve hayatta kalmak için birbirine bağımlı olan super-organizmalarız. Ve en endişe verici olanı da mikrobiyal bileşenlerin bu üst organizmaya insan katkımızdan çok daha fazla olmasıdır. Mikrobiyal bileşen, ortak bir biyolojik iletişim sistemi aracılığıyla topraktaki, havadaki, okyanuslardaki diğer tüm mikrobiyomlara ve neredeyse tüm diğer canlılarla simbiyoz halinde yaşayan mikroplara çok yakından bağlı olduğundan, dünyanın yaşam ağına yakından ve ayrılmaz bir şekilde bağlıyız. Yeni insan mikrobiyal üst organizma kavramının, yeryüzündeki rolümüzü anlamamız ve sağlık ve hastalığın birçok yönü için derin etkileri olduğu açıktır.