Mikrobiota nedir?

Uzm.Dr. Tutku Taşkınoğlu

Mikrobiyota Hakkında Merak Edilenler

Soru 1: Biyom nedir? Ne işe yarar?

Biyom, çevresi ve sakinleri ile karakterize edilen bir ekosistemdir. Bağırsaklarınız da içinde trilyonlarca mikroskobik organizmanın yaşadığı minyatür bir biyomdur (mikrobiyom). İnsan bağırsak mikrobiyotasında, bakteriler, virüsler, mayalar ve parazitler de dahil olmak üzere yaklaşık 100 trilyon mikroorganizma bulunur. Bağırsaklardaki mikroorganizmaların çoğu konaklarıyla simbiyotik bir ilişki içindedir. Bu, her ikisinin de bu ilişkiden faydalandığı anlamına gelir. Bu mikroorganizmaların kompozisyonu, bağırsak bariyerini, besinleri ve ilaç emilimini korumaya, insan metabolizmasının düzenlenmesine ve bağışıklık sisteminin şekillenmesine ve olgunlaşmasına yardımcı olabilir. Bu yararlı mikroplar ayrıca potansiyel olarak zararlı olanları kontrol altında tutmaya yardımcı olur.

Soru 2: Herkesin bağırsak mikrobiyomu aynı mıdır?

Bağırsak mikrobiyomunuz kişiye özgüdür. Doğumda, insan bağırsağı çoğunlukla sterildir. Bebekler ilk bağırsak mikroplarını vajinal doğum veya emzirme sırasında annelerinden alırlar. Doğumun türü (sezaryen veya vajinal doğum), yenidoğanın mikrobiyomunu belirlemede rol alan belki de ilk etkendir. Yaşamın ilk yıllarında çeşitlilikte ve istikrarda bir artış gözlemlenir ve bu da mikrobiyotanın olgunlaşmasının göstergesidir. Daha sonra, diyet ve diğer çevresel maruziyetler biyomunuza yeni mikroorganizmaların katılmasına neden olur. Bu maruziyetlerden bazıları bağırsak mikrobiyotanıza zarar verebilir ve onu azaltabilir.

Soru 3: Mikrobiyota nasıl tespit edilir?

Mikrobiyota tespiti için çalışmalar, ilk olarak gaita kültürü ile başlamıştır. Ancak bu yöntem bağırsak mikrobiyotasının sadece %30’unu anlamamızı sağlamıştır. Daha sonra bağırsak mikrobiyotası hakkındaki bilgimizde devrim yaratan yeni teknikler geliştirilmiştir. Bu teknik, bir çeşit PCR çalışmasıdır; DNA elde edilir ve 16S rRNA genleri çoğaltılıp analiz edilir. 16S rRNA genleri bakterilerde oldukça iyi korunmuştur ama bakteri tiplerinin ayrımını yapmamızı sağlayan farkları vardır.
Bu şekilde 1.000’den fazla farklı bakteri türü tespit edilebilir, bağırsak mikrobiyomunun en bol bulunan üyelerini üç bakteri grubu oluşturur.
• Lactobacillus dahil Firmicutes
• Prevotella dahil Bacteroidetes
• Bifidobacterium dahil Aktinobakteriler

Soru 4: Mikrobiyota yararlı ve zararlı mikroplar sağlığımızı etkiler mi?

Bağırsağınızın içindeki mikropların çeşitliliği sağlığınızı etkiler. Bunun nedeni bazı mikropların yararlı, bazılarının ise zararlı olmasıdır. Zararlı türlerin lehine dengenin bozulması, obezite ve otoimmün hastalıklar da dahil olmak üzere bir dizi sağlık sorununa yol açabilir. Bağırsaktaki mikrop çeşitliliğinin daha az olması, yani daha az sayıda farklı türün bulunması, inflamatuvar bağırsak hastalığı, çölyak hastalığı, tip 2 diyabet, egzama ve sedef artriti gelişimi ile ilişkilendirilmiştir.

Soru 5: Sağlıklı mikrobiyotaya nasıl sahip olabiliriz?

Aslında bağırsak mikrobiyomumuzu sadece ona nasıl davrandığımızla şekillendirme yeteneğine sahibiz. Genetik, yaş, çevre, beslenme ve yaşam tarzı gibi çeşitli faktörler bağırsak mikrobiyotasını etkileyebilir. Ama en önemli etken ‘’beslenme alışkanlıkları’’dır. Diyet, mikrobiyom çeşitliliğimizi artırmanın en etkili yoludur. Bazı araştırmalar bağırsak mikroplarınızda birkaç gün içinde (iyi veya kötü) değişiklikler yapabilir ama bunun devamlılığını sağlamak diyetinizde ve yaşam tarzınızda yaptığınız değişikliklerin ne kadar köklü olduğuna bağlıdır.

Farklı vücut kitle indekslerine (VKİ) sahip bireylerin farklı mikrobiyom içeriğine sahip olduğu, obezite veya fazla kilolu kişilerin ve ilişkili metabolik dengesizliklere sahip olanların daha sağlıksız mikrobiyomları olduğu bilinmektedir.

Bağırsağın mukus tabakasında bulunan Akkermansia muciniphila’nın, kemirgenlerde ve insanlarda bazal metabolizmanın modülasyonu için yararlı bir organizma olduğu gösterilmiştir. Obez veya çok kilolu kişilerde Akkermansia daha azdır, bağırsak bariyeri bozulur ve bağırsak inflamatuar yanıtında (iltihap) artışa yol açabilir. Her besin ve diyet yaklaşımının bağırsak mikrobiyotası üzerinde etkisi vardır. Bağırsak mikrobiyotasını iyileştirebilecek sağlıklı bir diyet, yalnızca metabolik bozuklukları değil, inflamatuar hastalıklara da yardımcı olabilir.

Soru 6: Hangi besinler mikrobiyotayı ne kadar etkilemektedir, hangi diyet en sağlıklı kabul edilmektedir?

Son çalışmalar, belirli besin maddelerinin ve diyetlerin bağırsak mikrobiyotası üzerindeki etkilerini ve diyetin mikrobiyom düzenleyicisi olarak tedavi alternatiflerine yeni bir perspektif sağlayabileceğini göstermektedir. Nature Microbiology’de yeni bir makalede, bağırsak mikrobiyomu üç diyet düzeni için 5 farklı kohorttan 21.500›den fazla katılımcı değerlendirilmiştir: hepçil, vejetaryen ve vegan. Üç diyetin de onları farklılaştıran mikrobiyataları vardı.

Hepçil mikrobiyomu kırmızı et tarafından yönlendiriliyordu ve Ruminoccous torks , Alistipes putresinis ve Bilophila wadsworthis fazlaydı. Bu bakteriler iltihaplanma ve olumsuz kardiyometabolik sağlıkla, inflamatuvar bağırsak hastalıkları ve kolon kanseri ile ilişkilendirilmiştir.

Vegan beslenmede Lachnospiraceae, Butyricicoccus sp. ve Roseburia hominis baskındır ve bunların hepsi iltihabı azaltma ve kardiyometabolik sağlığı destekleme gibi etkilere sahiptir.

Soru 7: Karbonhidrat, protein, yağ ve gıda katkı maddelerinin tüketimi mikrobiyota açısından nasıl değerlendirilmelidir?

Karbonhidratlar
Diyette tükettiğimiz karbonhidratlar iki türdür, lifler (dirençli karbonhidratlar) ve sindirilebilir karbonhidratlar. Sindirilebilir karbonhidratlar, ince bağırsakta hızla parçalanan ve kan dolaşımına glikoz olarak salınan polisakkaritler, monosakkaritler ve disakkaritleri içerir. Modern Batı diyetinde sindirilebilir karbonhidratların kullanımının artması, kronik hastalıkların da artışıyla ilişkilendirilmiştir. Ayrıca, farelerde yüksek şekerli bir diyete kısa süreli maruz kalmanın, kısa zincirli yağ asitlerinin (propionat, asetat ve bütirat gibi SCFA’lar) üretimini azaltarak ve bağırsak geçirgenliğini artırarak kolit duyarlılığını artırdığı gösterilmiştir.
Ancak, lifler sağlıklı bir bağırsak için gereklidir. Lifler, nişasta olmayan polisakkaritler, sindirilemeyen oligosakkaritler, dirençli nişastalar ve ligninden oluşur. Kolon bağırsak bakterileri tarafından sakkarolitik fermantasyon yoluyla monosakkaritler ve kısa zincirli yağ asitleri (SCFA’lar) üretirler. SCFA’ların türü ve miktarı tüketilen diyet lifi sayısına ve bağırsak mikrobiyota bileşimine bağlıdır. Sindirilemeyen kompleks karbonhidratların, belirli özelliklere sahip daha geniş bir mikrobiyal tür yelpazesinin çoğalmasına ve belirli metabolitlerin salınmasına yol açtığı gösterilmiştir. Bağırsak mikrobiyotasının SCFA’lara metabolize olması ve Lactobacillus ve F. prausnitzii’nin üremesini desteklemesi için prebiyotik olarak kullanılmaktadırlar. Bu etkiler, insülin duyarlılığının artışına, gelişmiş bağırsak bariyer fonksiyonuna ve iyileştirilmiş lipit profiline yol açabilir. Farklı çalışmalarda insülin gibi sindirilemeyen karbonhidrat tüketiminin daha yumuşak dışkıya, bilişsel iyileşmeye ve fırsatçı ishal patojeni Clostridium difficile’nin üremesini azaltmaya yol açabileceği bildirilmiştir.

Proteinler
Proteinler, peptit bağlarıyla bağlanan amino asit zincirlerinden oluşur ve distal kolon tarafından sindirilebilir. Proteolitik (protein sindiren) fermantasyon, sakkarolitik (şeker parçalayan)fermantasyona göre daha düşük miktarlarda SCFA’lar oluşturur. Bu metabolitlerin üretimi ve bağırsak mikrobiyota dengesi, sindirilen diyet proteinlerinin miktarı ve kalitesine dayanır.
Hayvansal proteinlerden zengin bir diyet, safra toleranslı anaerobik bakterileri artırabilir ve bu da kardiyovasküler hastalıklarla ilişkili bir bileşik olan Trimetilamin N-oxide (TMAO)’yu artırabilir. Ayrıca bu tür bir diyet, hidrojen sülfür (H2S) üretimiyle bağırsak iltihabını artıran sülfat indirgeyici bakterileri (SRB) çoğaltabilir.
Diğer taraftan, bakliyatlar gibi bitki bazlı protein tüketimi Lactobacillus ve Bifidobacterium gibi yararlı bakterileri artırabilir ve Clostridium perfringens ve Bacteroides fragilis’i azaltabilir. Bakliyat tüketimi, bağırsak mikrobiyal homeostazını pozitif yönde etkileyen birçok biyoaktif bileşik içerdikleri için metiyonin ve sistein gibi bağırsak iltihabıyla ilişkili proteinleri azaltmak için hayvansal proteinlerin yerine tercih edilmeleri önerilir.

Yağlar
Diyet yağ miktarı ve doygunluğu da bağırsak mikrobiyotasını ve metabolik sağlığı etkileyebilir. Yüksek yağlı bir diyet (HFD), bağırsak geçirgenliğine, artan insülin direncine ve yağ dokusu iltihabına yol açabilen kötü yönde mikrobiyota değişikliklerle (disbiyoz) sonuçlanabilir. Ayrıca yüksek sülfür konsantrasyonlu süt yağı içeren yüksek yağlı diyetler bağırsak iltihabını artırabilir ve kusurlu bir mukus tabakasına neden olabilir.
Diğer taraftan tekli doymamış yağ asitlerinin (MUFA’lar) bağırsak mikrobiyota çeşitliliğini artırdığı ve olumlu sağlık etkileri gösterdiği bildirilmiştir. Orta zincirli yağ asitlerinin (MCFA’lar) bilişsel ve metabolik işlevleri iyileştirdiği de bildirilmiştir. Orta zincirli trigliseritlerin (MCT’ler) bağırsak mikrobiyal dengesini ve bağırsak bariyer bütünlüğünü iyileştirdiği gözlemlenmiştir.
Çoklu doymamış yağ asitleri (PUFA’lar) vücut tarafından sentezlenemedikleri ve diyetten alınmaları gerektiği için “esansiyel yağ asitleri” olarak da adlandırılır. Ancak PUFA’lardan omega-6’nın fazla ve omega-3’ün düşük alımı, bağırsak bariyeri değişikliklerine ve metabolik bozukluklara yol açabilir.

Gıda katkı maddeleri
Birçok işlenmiş veya ultra işlenmiş gıdada emülgatörler ve besleyici olmayan yapay tatlandırıcılar (NAS) gibi gıda katkı maddeleri vardır. Görüntüyü iyileştirmek, raf ömrünü uzatmak ve stabilite sağlamak için kullanılırlar. Ancak yapay tatlandırıcıların tüketimi glikoz intoleransına ve insülin duyarlılığının bozulmasına yol açabilir. Bağırsak mikrobiyotasını bozabilir.
Polisorbat 80 ve karboksimetilselüloz gibi diyet emülgatörlerinin bağırsak mikrobiyotasının bileşimini ve lokalizasyonunu değiştirdiği, bağırsak ve sistemik inflamasyonunu artırdığı gösterilmiştir. Ancak, gıda katkı maddeleri arasındaki sinerji, sıklık, miktar, diyet bileşenleri hakkında daha fazla araştırma gerekmektedir.
“Yiyecek yiyin. Çok fazla değil. Çoğunlukla bitki.”- Michael Pollan

Soru 8: Farklı diyet yaklaşımlarının bağırsak mikrobiyotası üzerindeki etkisi nedir?

Batı diyeti
Batı diyeti, rafine şekerlerin, hayvansal proteinlerin, doymuş yağların ve işlenmiş gıdaların fazla tüketildiği bir diyettir. Uzun süre tüketimi obezite ve metabolik bozukluklara neden olabilir. Ayrıca, bağırsak mikrobiyota çeşitliliğini azaltarak kompozisyonel değişikliklere neden olurlar; yararlı bakteri seviyelerini düşürür ve disbiyozu artırır. Bu değişimler lipopolisakkaritleri (LPS), bağırsak bariyer bütünlüğünün bozulmasını, TMAO’yu ve kardiyovasküler ve metabolik bozukluklara yol açabilecek diğer inflamatuar molekülleri artırabilir.

Akdeniz diyeti
Akdeniz diyeti, düzenli lif alımı, kuruyemişler ve zeytinyağının sık tüketildiği bir diyettir. Bağırsak mikrobiyotasında yararlı bakterileri artırabilir ve çeşitliliğini iyileştirebilir. Daha fazla SCFA üreten ve hastalık gelişimini önlemeye ve konakçının metabolik sağlığını desteklemeye yardımcı olan bir mikrobiyal profil oluşturduğu bilinmektedir. Dahası, yaşlı bireylerde veya metabolik sendromu olanlarda mikrobiyal disbiyozu düzeltebilir.

Vegan/Vejetaryen diyeti
Vejetaryen diyet, deniz ürünü ve et, vegan diyet ise tüm hayvansal ürünlerin tüketiminden kaçınır. Hayvansal gıdaların bitkisel gıdalarla değiştirilmesi, çözünmeyen karbonhidrat lif ve dirençli nişasta alımını artırarak mikrobiyotada Faecalibacterium prausnitzii, Klebsiella pneumoniae, Clostridium clostridioforme ve Bacteroides thetaiotaomicron gibi bakterileri çoğalttığı gözlemlenmiştir. Birkaç çalışma, bu diyetlerin potansiyel olarak zararlı metabolitleri azalttığını göstermiştir. Ayrıca vejetaryen diyetin propiyonik asit üretimini azalttığı gözlemlenmiştir. Vegan ve vejetaryen diyetlerin bağırsak sağlığı üzerindeki faydalarını ve risklerini anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.

Glutensiz diyet
Glutensiz diyet, çölyak hastalarında ve glüten duyarlılığı olanlarda normal bağırsak mukozasının geri kazanılmasına yardımcı olur. Ek olarak prebiyotik ve probiyotik alınması glüten toleransının iyileşmesine yardımcı olabilir. Sağlıklı kişilerde uzun süre glutensiz diyet uygulamak ise disbiyozise neden olabilir. Yüksek glütenli bir diyete kıyasla, düşük glütenli bir diyetin inflamatuar yanıtı azalttığı, şişkinliği iyileştirdiği ve açlık ve yemek sonrası hidrojen ekshalasyonunu azalttığı gözlemlenmiştir.

Düşük FODMAP diyeti
Fermente edilebilir oligosakkaritler, disakkaritler, monosakkaritler ve poliollerden (FODMAP’ler) oluşan yiyeceklerden uzak durulan bir diyet, son zamanlarda irritabl bağırsak sendromu (IBS) ve inflamatuar bağırsak hastalığı (IBH) olan hastaların tedavisinde popülerlik kazanmıştır. Bağırsak bakterileri, bağırsak lümeninde gaz üretimi ve sıvı salgılarının artmasıyla sonuçlanan FODMAP’lerin fermentasyonuna neden olur. Düşük FODMAP diyeti, şişkinlik, kramp, karın ağrısı, kabızlık, gaz üretimi veya ishal gibi birçok gastrointestinal semptomu azaltabilir. Ancak, bu diyetler uzun vadede bağırsak mikrobiyotasını olumsuz etkileyebilir.

Ketojenik diyet
Ketojenik diyet, yüksek proteinli, yüksek yağlı ve düşük karbonhidratlı bir diyet örüntüsüdür. Klinik olarak GLUT1 Eksikliği Sendromu ve ilaca dirençli epilepsisi olan hastalar için önerilmektedir. Ayrıca obez hastalarda hızlı kilo kaybı için de kullanılabilir. Çalışmalar, bu diyetin bağırsak iltihabına yol açabileceğini ve faydalı bakterilerin bolluğunu azaltabileceğini göstermiştir.

Diyet, bağırsak mikrobiyotasını ve insan sağlığını etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Sindirilemeyen polisakkaritler, polifenoller ve kısa zincirli yağ asitlerle (propionat, asetat ve bütirat gibi SCFA’lar) sağlıklı bir bağırsak astarını destekleyen bitki bazlı diyetlerin aksine, kırmızı et SCFA’ları azaltıp sızdıran bir mukozaya neden olabilir ayrıca bağırsak mikrobiyomunun trimetilamin N-oksit (TMAO) üretmesine yol açar; bu da kardiyovasküler hastalık riskinin artmasıyla ve potansiyel olarak da kolon kanseri riskinin artmasıyla ilişkilendirilmiştir. Yüksek hayvansal yağ tüketimi dallı zincirli yağ asitlerini (BCFA’lar) artırır ve evet, bu farklı diyetlerden kaynaklanan geçiş süresindeki değişiklik genellikle haftalık dışkılamayı dahi etkiler.

Hayvansal gıdaları bitkisel gıdalarla değiştiren araştırmalar, bitki bazlı diyetlerin faydalarının daha iyi sağ kalım, daha az kardiyovasküler olay ve daha az kanserle ilişkili olduğunu göstermiştir. Kırmızı et tüketimine ilişkin veriler, hem ölüm oranı (tüm nedenlere bağlı ölüm oranı) hem de çevresel etki (y ekseni, aşağıda) için bir aşağıdaki grafikte özetlenmiştir; ortalama göreceli çevresel etki (AREI) endeksi ne kadar yüksekse, o kadar zararlı olduğu sonucu çıkarılmıştır.

Son araştırmalar, kalori kısıtlama diyeti uygulayan hastalarda kilo verme başarısının bir göstergesi olarak kişiselleştirilmiş beslenme müdahalelerinin geliştirilmesine duyulan ihtiyaca odaklanmaktadır. Bu tür diyetlerin birçoğu bağırsak mikrobiyotası üzerinde faydalı bir etkiye sahip olabilir ve bireylerin genel sağlıklarının iyileşmesine yol açabilir. Daha yeni çalışmalar, bağırsak mikrobiyotasının düzenleyicileri olarak mikrobiyota tarafından sindirilebilir karbonhidratların potansiyel rolü analiz edilmelidir.

Sonuç olarak, Michael Pollan’ın dediği gibi “Yiyecek yiyin. Çok fazla değil. Çoğunlukla bitki.” Kırmızı et yiyenler, daha fazla bitki bazlı gıda tüketerek ve bu alımın bir kısmını diğer daha sağlıklı protein kaynaklarıyla değiştirerek muhtemelen iyi sonuçlar elde edeceklerdir.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1521691823000069