'İyi' virüsler sağlığı nasıl etkileyebilir?
İnsan sağlığında “iyi” virüslerin rolü hala nispeten gizemli olsa da, viral ziyaretçilerimizin önemini yavaş yavaş çözüyoruz. Bu özel özellikte, mikrobiyomun ihmal edilmiş bir bölümünü - viromu - tanıtıyoruz.
Bir bakteriyi enfekte eden bakteriyofajların gösterimi.
Mikrobiyom ve sağlığınızı nasıl etkilediği hakkında araştırmaya dayalı daha fazla bilgi için lütfen özel merkezimizi ziyaret edin.
Bakterilerin ve mikrobiyomumuzun sağlık ve hastalıktaki rolü, tıbbi araştırmaların ön saflarında yer almaktadır.
Son bulguların ortaya çıkardığı birçok soruyu yanıtlamaktan çok uzaktayız, ancak artık kişisel “dost” mikroorganizma filomuz - mikrobiyomumuz - olmadan gelişemeyeceğimiz kesin olarak kanıtlanmıştır.
Ne var ki tıp bilimi önlerine oturmuyor; gözleri her zaman ufukta sabitlenmiş, uzaktaki şeylerin şeklini tarif etmeye zorluyor.
Bakteriler ve sağlık arasındaki neredeyse dayanılmaz derecede karmaşık etkileşimleri çözmek için mücadele ederken, bir sonraki zorluk zaten kanatlarda bekliyor: viromun rolü.
Virom nedir?
"Mikrobiyom" kelimesini duyduğumuzda aklımıza hemen bakteri gelir, ancak teknik olarak mikrobiyom, belirli bir ortamdaki tüm mikroorganizmaların toplamıdır. Bazı bilim adamları bu terimi, bu mikroorganizmaların genetik materyallerinin toplamına atıfta bulunmak için kullanır.
Bu nedenle mikrobiyom, bakterilerin yanı sıra diğer ziyaretçilerin yanı sıra virüsleri (virom) ve mantarları (mikobiyom) içerir. Bugüne kadar, bilim adamları viroma veya mikobiyoma nispeten az ilgi gösterdiler.
Virüsler, insan vücudundaki bir dizi ekolojik niş içinde, özellikle burun ve ağız içi ve bağırsak astarı gibi mukozal yüzeylerde kendilerini evlerinde yapmışlardır.
Bu özellikte, en fazla sayıda viral işgalciye ev sahipliği yaptığı ve en çok araştırıldığı için bağırsak viromuna odaklanacağız.
Elbette virüsler en çok çiçek hastalığı, hepatit, HIV ve kuduz gibi hastalıklara neden olmasıyla ünlüdür. Viral hastalıkla bağlantılı aciliyet nedeniyle, bu husus, araştırmacıların zamanından aslanın payına düşeni almıştır. Ancak birçok virüsün insan hücrelerine en ufak bir ilgisi yoktur.
Bakteriyofajın tanıtılması
Bilim adamları, viromun "mikrobiyomun en büyük, en çeşitli ve en dinamik kısmı" olduğunu ve bağırsağımızdaki virüslerin çoğunun bakteriyofajlar olduğunu düşünüyor. Bakterilerin olduğu her yerde bol miktarda bakteriyofaj vardır.
Diğer araştırmacıların açıkladığı gibi: "Fajlar, neredeyse her yerde mevcut olan, Dünya üzerindeki en bol yaşam formlarıdır. […] Bazı tatlı su kaynakları [mililitre] başına 10 milyar içerebilir. "
Bakteriyofajlar bakterileri enfekte eder, hücre mekanizmalarına el koyar ve bunu genetik materyallerini kopyalamak için kullanır.
Bağırsak bakterilerinin sağlığı ve hastalıkları etkilediği artık çok açık, bu nedenle bağırsak bakterilerini enfekte eden virüslerin de önemli bir etkiye sahip olması şaşırtıcı değil.
Faj tedavisi
1920'lerden 1950'lere kadar bilim adamları, bakteriyofajların bakteriyel enfeksiyonları tedavi etmek için kullanılıp kullanılamayacağını araştırdılar. Sonuçta, bu virüsler insan patojenlerini yok etmekte ustadır.
Bilim adamları, faj tedavisinin hem etkili hem de daha da önemlisi yan etkilerden arınmış olduğunu keşfettiler.
Antibiyotikler keşfedildiğinde, faj tedavisi arka planda kayboldu. Antibiyotikler nispeten kolaylıkla üretilebilirdi ve geniş bir bakteri türü yelpazesini öldürdüler.
Bununla birlikte, günümüzün yüksek teknoloji yetenekleri ve korkutucu antibiyotik direnci zemininde, faj tedavisine olan ilgi yeniden canlanabilir.
Faj tedavisini çekici kılan faktörlerden biri özgüllüğüdür. Genellikle antibiyotikler geniş bir bakteri türü yelpazesini yok eder. Artık bağırsakta "iyi" bakterilerin yaşadığını bildiğimize göre, bunun ideal olmadığı açıktır.
Bu arada bakteriyofajlar, aynı bakteri türü içinde yalnızca dar bir dizi suşu hedef alır.
Ayrıca, yalnızca hedef bakterileri yerel bölgede ise çoğalırlar. Birlikte ele alındığında bu, yalnızca istenen bakteriye saldırdıkları ve enfeksiyonu ortadan kaldırana kadar çoğalmaya devam ettikleri anlamına gelir.
Ömür boyu arkadaşlar
Bakteriyofajlar insan yolculuğuna erken bir aşamada katılır. Bir çalışma, yeni doğmuş bir bebeğin ilk kakası olan mekonyumu inceledi ve hiçbir virüs kanıtı bulamadı.
Bununla birlikte, doğumdan sadece 1 hafta sonra, bir bebeğin kakasının her bir gramında, çoğu bakteriyofaj olan yaklaşık 100 milyon virüs parçacığı bulunuyordu. Viromumuz gerçekten ömür boyu bir arkadaştır.
Her insan, topluca fajom olarak adlandırılan farklı bir bakteriyofaj seçimine sahiptir. Kabaca aynı diyete sahip insanlar daha fazla benzerlik paylaşırlar, ancak genel olarak, her bireyin fajomu çılgınca değişir.
Simbiyozdan dysbiosis'e
Bakteriyofajlar, belirtildiği gibi, bakterileri yok eder. Bununla birlikte, bazı durumlarda bakteriyofajlar, bakteri popülasyonlarına fayda sağlayabilir.
Bağırsakta, bakteriyofajlar ağırlıklı olarak peygamberler olarak bulunur. Bu aşamada, genetik kodları bir bakterinin genomuna dahil edilir ve aktive edilirse bakteriyofaj üretmeye hazırdır.
Yaşamlarının bu noktasında, bir bakteriyofaj bir bakteriye zararlı değildir - simbiyoz içinde var olurlar.
Bakteriler birbirleriyle genetik materyali değiştirebildikleri için, kehanetlerin genetik kodu da tek tek bakteriler arasında aktarılabilir.
"Farklı bakteri türleri arasında antibiyotik direnci, virülans veya metabolik yollarla ilişkili genleri" değiştirebilirler. Bu, bazı bakteri türlerine fayda sağlayabilir ve potansiyel olarak nişlerini genişletmelerine izin verebilir. Bununla birlikte, büyüme bağırsaktaki diğer bakteri kolonilerinin pahasına olabilir.
“Peygamberler, ev sahibi bakteriler için simbiyotiktir ve bu bakteriler vücudumuz için simbiyotiktir. Bu nedenle fajlar, [a] insan gibi çok hücreli bir organizmaya, konakçı bakteri hücreleri tarafından hemen tecrübe edilenin ötesinde dolaylı olarak fayda sağlayabilir. "
Peygamberler, örneğin stres zamanlarında veya konakçı bakteri tehlikede olduğunda aktif hale gelmek için tetiklendiğinde, bağırsağın mikrobiyal topluluğunda yaygın bir değişikliğe neden olabilirler.
Zararsız kehanetten sözde litik faja geçiş, bakteri topluluklarını yok edebilir, potansiyel olarak “kötü” bakterilere bir miktar solunum alanı sağlar ve boşluğu doldurmalarına izin verir.
Buna topluluk karıştırma denir ve disbiyoza - mikrobiyal bir dengesizliğe yol açabilir.
Disbiyozdan tanıya
Disbiyoz, iltihaplı bağırsak hastalığı, kronik yorgunluk sendromu, obezite gibi bir dizi durumla ilişkilidir. Clostridium difficile (C. diff) enfeksiyon ve kolit. Bununla birlikte, araştırmacılar bu koşullarda bakteriyofajların rolünden hala emin değiller.
Bu durumlarda, disbiyoz diğer mekanizmalar yoluyla ortaya çıkabilir. Alternatif olarak, nedenden ziyade koşulların bir belirtisi olabilir.
Araştırmacılar, tip 2 diyabet, şizofreni, depresyon, anksiyete, Parkinson hastalığı ve çok daha fazlası dahil olmak üzere şaşırtıcı derecede çeşitli hastalıklarda bağırsak bakterilerinde değişiklikler gözlemlediler.
Bakteriyofajlar bağırsağımızdaki bakterilerden sayıca üstün oldukları ve çoğalmaları için onlara güvendikleri için, herhangi bir dalgalanmadan etkilenmeleri veya bunlara dahil olmaları gerekir.
Bakteriyofajlar bağırsaktaki değişikliklere yol açmıyor olabilir - eklenmesi gereken değişiklikler hastalığı yönlendirmiyor olabilir. Bunun yerine, bakteriyofaj popülasyonları, bağırsak bakterilerindeki değişikliklerle pasif olarak değiştirilebilir.
Bakteriyofaj topluluklarının gelgitlerinin sağlık ve hastalık açısından önemli olup olmadığını araştırmak zor olacaktır. Ancak bir hastalığın patolojisinde çok önemli olmasa bile, bu dalgalanmaları tespit etmenin başka faydaları olabilir.
Örnek olarak, viromu bir teşhis markörü olarak kullanma potansiyeli vardır. Örneğin, bilim adamları, teşhis edilmesi çok zor bir durum olan iltihaplı bağırsak hastalığı olan kişilerde bağırsak viromunda hastalığa özgü değişiklikler tespit ettiler.
Virüslerle ilgili sorun
Bakterileri incelemek kolay olmaktan uzaktır; sonuçta inanılmaz derecede küçükler. Bakteriler genellikle 0.4–10 mikrometredir. Bir bağlam sağlamak için: 10 mikrometre, milimetrenin yüzde biri veya bir inçin on binde dördüdür.
Ancak virüsler, 0,02–0,4 mikrometrede daha da küçüktür.
Böylesine küçük bir ölçekte çalışmanın doğasında bulunan zorlukların yanı sıra, virüsler başka zorluklar da ortaya çıkarır.
Bilim adamları herhangi bir popülasyonda hangi bakteri türlerinin bulunduğunu anlamak isterlerse, genetik bilgiyi çıkarırlar.
Bundan, belirli kod uzantılarını izole ederler ve bunları mevcut veritabanları ile eşleştirirler; en yaygın olarak 16S rRNA genini kullanırlar. Bu özel gen, hemen hemen tüm bakteri türlerinde bulunabilir ve evrimsel süre boyunca nispeten değişmeden kalmıştır.
Bununla birlikte, 16S RNA'nın bazı bölgelerinin hiperdeğişken olduğu kabul edilir. Bu bölgeler arasındaki farklılıklar, araştırmacıların türleri tanımlamasına izin verir.
Virüsler ise türler arasında herhangi bir eşdeğer geni paylaşmazlar. Bu, nispeten yakın zamana kadar, viromu incelemeyi neredeyse imkansız hale getirdi, ancak yeni nesil dizilemedeki gelişmeler yavaş yavaş engelleri yıkıyor.
Bu aşamada, virüslerin insan sağlığındaki rolü, hastalıktaki rolü kadar net değildir.
Bununla birlikte, virüslerin sağlıklı bir vücudu korumada önemli bir rol oynaması da oldukça muhtemel görünüyor. Yalnızca araştırma tekniklerindeki ilerlemelerle tam etkileri anlaşılacaktır.
Antibiyotik direncinin acil endişeleri göz önüne alındığında, belki de bakteriyofajla ilginin yenilenmesi, tıp biliminin bu gizemli unsuruna daha fazla zaman ayrıldığını görecektir.
Yine de, mikrobiyomumuzun bileşenleri arasındaki etkileşimi anlamak zor kazanılmış bir bilgi olacaktır; bir makalenin açıkladığı gibi:
"Bağırsak mikrobiyomunun bileşimi, yaşamın çeşitli evrelerinde ve hatta aynı günün saatlerinde bile aynı değildir."
Bu kesinlikle uzun bir savaş olacak.
