1.5. Bağırsak mikroflorası üzerine etkiler

Bir insanın ömrü boyunca gastrointestinal sisteminde, büyük miktarlarda canlı mikroorganizmalar (10¹⁴’e kadar) yaşamaktadır. Mikrofloranın oluşması, neredeyse 400 türü kapsamaktadır. Bunun büyük bir kısmı, yeterli tekniklerin olmayışı nedeniyle analiz edilemediği için iyi bilinmemektedir. Mevcut klasik ve moleküler yaklaşımların, tüm bu mikroorganizma çeşitliliğini açıklamak için yeterince etkili olmadığı düşünülmektedir. Mikrobiyal nüfusun tipi; ağız boşluğu oluşumuna ve miktarına (baskın mikrobik türleri; laktik asit bakterileri, streptokoklar ve bazı anaerobik türler olan) mideye (geçici asite karşı dayanıklı mikroplar), ince bağırsağa (mikroflora gib kolon tarafından doldurulan), mikrobiyal varlıkların, 10¹² gram/kuru ağırlığa kadar ulaşabildiği kolona göre sonradan değişmektedir.

Kolonu kolonize eden nüfusa, Bifidobacterium, Eubacterium, Bacteroides ve Clostridium gibi anaeroblar hâkimdir. Laktobasil, enterokok ve koliform gibi mikroaerofilik ve fakültatif anaerobların büyüklükleri genellikle -3 ve 4 arasındadır. Gastrointestinal sistemde yaşayan bu endojen mikroflora, GI’yı işgal etme eğiliminde olan eksojen mikroflorasına karşı temel bir engel teşkil etmekte ve sözde kolonizasyon direncini sağlamaktadır.

Mide-bağırsak (GI) mikroflorasının, nicel ve nitel açıdan bileşimi, aşağıda bahsedilen bir dizi faktöre bağlıdır:

• çevresel faktörler - beslenme türü, uygulanan antimikrobiyal tedavi, dezenfektanlar, gıda katkı maddeleri, meslek, iklim
• Konak ilişkili faktörler - yaş, cinsiyet, bağırsak hareketliliği, transit zamanı, pH, safra asitleri savunması vb.
• GI mikroflorada türlerin karşılıklı ilişkisi - besin alım oranı, oksijen, H⁺, H₂S, antimikrobik maddelerin üretimi, organik asitler, NH₃

Tüm bu faktörler, GI mikroflorasının genel durumu hakkında ortak bir tutuma sahiptir.

GI mikroflora ve farklı memeli konaklar - ilişkili yapılar ve fonksiyonlar arasında bazı etkileşimler vardır. Bu etkileşimler, organlar, hücre ve moleküler gibi farklı düzeylerde bulunabilir ve hücresel düzeyde prokaryotik-ökaryotik çapraz bağlantıları; organik asitler, nükleotitler vb. üretimi; enterohepatik dolaşımla etkileşim; gutla ilişkili bağışıklık sisteminin (GAIS) gelişimi; intestinal motilite ve enterocystic mitoz üzerine etkisi olarak özetlenebilir. Bunlar, bireyin yaşı ve sağlık durumuna bağlıdır. Bu nedenle, eksojen mikrofloranın hayatta kalması (GDM’lar dâhil), yerli GI mikrofloranın ve yukarıda belirtilen konak-ilişkili faktörlerin etkisini bastırma kabiliyetlerine tabidir. Ayrıca, kolonizasyon direnci, hayatta kalmanın değerlendirilmesinde yer almaktadır, ama bu mekanizmalar, iyi anlaşılamamıştır. Bazen mikroplar, bağırsak lümeninden çıkıp başka bir yerde görünebilir. Bu davranışı tanımlayan terim, translokasyondur. Yapay ortamda, mikropların bağırsakta hayatta kalmasını belirlemek zor bir iştir. Bu nedenle, insan GI sistemini uyaran uygun hayvan modellerinin seçimi ve hastalarla deneyler gerekmektedir. Bu araştırmalar, güvenilir suş belirleme metodolojisi ile desteklenmelidir.

GI sistemi içine girmiş GDM’ların, sindirimde hayatta kalması durumda, bu organizmalar geçici olarak ortaya çıkabilir ya da farklı bir zaman için kendini bağırsağa yerleştirebilir. Bu durum, ilgili bir zaman dilimi için tespit edilen mikroorganizmaların sabit bir seviyesi ile ölçülmüş olan kolonizasyon terimi ile tanımlanmaktadır.

Yetişkinlerin gastrointestinal sisteminin, eksojen mikroorganizmalarla uzun ömürlü (daimi) kolonizasyonu çok nadirdir. Ancak eğer olursa, bazı probiyotik suşların uygulanması, normal mikrofloranın, oral uygulamadan haftalar sonra fasiyesden ve kolon mukozasından alınabileceğini işaret etmektedir. İki bağırsak geçiş süresinden daha uzun bir süre, mikroorganizmaların GI sistemde hayatta kalmalarını tanımlamak için, "devamlılık" terimi kullanılmıştır.

Gastrointestinal sisteme yerleşmesinden bağımsız olarak (tespit edilmiş olan ya da olmayan) GDOM girişi olması durumunda, memeli konakçının, mikroflora ile etkileşime girme olasılığı bulunmaktadır. Bağırsak florası üzerine beklenen etkisi, kısmen GDM tarafından ifade edilen fonksiyonlara (fenotipik ifadesi) ve dolayısıyla yatay gen transferine bağlı olabilir.

GDO’nun, memeli konak üzerindeki etkisi, doğrudan ve dolaylı olarak tanımlanabilir. Doğrudan etkisi, yukarıda belirtilmiş olan tüm yapılar ve fonksiyonlar üzerindeki toplam etkisi ile karakterize olmaktadır ve dolaylı etkiye ise, endojen mikroflorayla ve özellikle de aktif unsurlarla etkileşime girerek aracılık edilebilir. Her iki tür etkileşim (doğrudan/dolaylı) de, canlı olmayan mikroorganizmalar, fonksiyonel özelliklerini (yani bağışıklık modülasyonu, kimyasal bağlayıcı, hücre yapışması) korudukları için, bu mikroorganizmalar tarafından provoke edilebilmektedir. Toksinler ve enzimler gibi biyolojik olarak etkin bileşiklerin bazı salgıları öngörülebilir.

Gen transferi olasılığı, daha önce tartışılmıştır. Bu yüzden, GDM’nun, bağırsak mikroflorası ve gastrointestinal sistemde yaşaması ile ilişkisine dayanan bağırsaktaki mikroorganizmalar arasındaki konjuge transferini düşünmek mantıklıdır. Bu etki, kalıcı ya da kolonize eden suşlar ile beklenebilir. Geçici suşların, bu bağlamda düşük etkisi bulunmaktadır. Şu anda, bağırsak sisteminde ölçülebilir bir DNA sürekliliğinin var olduğuna dair hiçbir şüphe yoktur. Bitki ve rekombinant DNA’nın; kan sistemine, doku hücrelerine ve hatta memeli konakçının çekirdeğine bile girebildiği tespit edilmiştir.