Bacteroidota: lif vermezseniz bağırsak mukozanızı yer

Çoğu insandan bakterileri ayırmasını isteyin, iki yığın elde edersiniz: yoğurt reklamındaki iyiler ve kapı kolundaki kötüler. Bacteroidota bu yığınların ikisine de girmiyor ve bu, diplomatik bir kaçamak değil — yayımlanmış kaydın söylediği şey. Akşam yemeğinizin sindiremediğiniz kısmını sindiren, bağışıklık sisteminize neye göz yumacağını öğretmeye yardım eden aynı şube, olmaması gereken bir yere ulaştığında anaerop enfeksiyonların çoğunda karşımıza çıkan gruptur da. O hâlde yararları ve zararları sırayla ele alalım, her seferinde çalışmanın adını vererek.

Tek cümlede ne olduğu

Bacteroidota bir şubedir — bakteri soy ağacının çok geniş bir dalı — ve üyeleri karmaşık şekerleri parçalamakta uzmanlaşmış, Gram negatif, spor oluşturmayan bakterilerden oluşur. Bağırsaktaki üyeleri zorunlu anaeroptur; şube ayrıca oksijenle yaşayan toprak ve su soylarını da içerir.

Bu uzmanlaşma, hikâyenin ana çizgisidir. Şubenin biyolojisini ele alan 2019 tarihli bir derleme, ortak alet çantasını şöyle anlatır: üyeler karbonhidrat etkin enzimlerini, yalnızca eşleşen şeker gerçekten ortadayken açılan gen kümeleri olan polisakkarit kullanım odaklarında paketler ve bu enzimleri, bu şubede bulunan ve başka hiçbir yerde bulunmayan bir salgı sistemiyle dışarı iterler ⁴. Verimli bir tasarım. Yemek gelmeden enzimi yapma.

Sizde nerede yaşadığı

Çoğunlukla kalın bağırsakta ve muazzam sayıda. Eckburg ve arkadaşları 2005'te Science dergisinde üç sağlıklı yetişkinin kolon mukozasından ve dışkısından alınan 13.355 ribozomal RNA gen dizisini incelediğinde — bağırsağı hiçbir şey üretmeye çalışmadan okumaya yönelik ilk girişimlerden biri — Bacteroidetes, sağlıklı kolona egemen olan iki bölümden biri olarak çıktı ². Sonraki çalışmalar, topluluğun düzgün bir geçiş yerine az sayıda yinelenen düzene ayrıldığını buldu: 2011 tarihli bir Nature analizi, birkaç ülkeden gelen kohortlar genelinde üç sağlam küme belirledi ve bunlardan birini Bacteroides sürüklüyordu ¹².

Şube yalnızca bağırsakta değil. Akrabaları ağızda, solunum yollarında ve vajinada yaşar; vücut dışında ise toprağın baskın şubelerindendir ve aynı enzim düzeneği orada diyet lifi yerine bitki ve mantar glikanlarını parçalar ⁴.

Bizim için ne yaptığı

Sizin yiyemediğinizi yer. Sizin genomunuz ince bir karbonhidrat enzimi takımı kodlar. Onlarınki muazzamdır. Xu ve arkadaşları 2003'te Science dergisinde Bacteroides thetaiotaomicron'un tam genomunu yayımladığında, 4.779 üyeli proteomun, başka türlü sindirilemeyen diyet polisakkaritlerini yakalayıp parçalamaya yarayan ayrıntılı bir donanımı ve hangi şekerin geldiğini anlamaya yarayan geniş bir algılama sistemini içerdiği ortaya çıktı ³. Bu işin fermantasyon ürünleri — kısa zincirli yağ asitleri — kolon mukozanızın çalıştığı yakıttır.

Bağışıklık sistemini kurmaya yardım eder. Alanın kommensallerden söz etme biçimini değiştiren bulgu budur. Mazmanian ve arkadaşları 2005'te Cell dergisinde, Bacteroides fragilis'ten gelen tek bir molekülün, polisakkarit A'nın, konağın bağışıklık sisteminin olgunlaşmasını yönlendirdiğini gösterdi: mikropsuz fareleri bu bakteriyle kolonize etmek sistemik T hücresi eksikliklerini ve T yardımcı dengesizliklerini düzeltti ve lenfoid organ gelişimini yönlendirdi; o polisakkaritten yoksun bir mutant ise bunu yapmadı ⁷. Tek bir bakteri şekeri, farenin tek başına yapamayacağı bir gelişim işini görüyor.

Çekince, açıkça söylenmeli: bunlar mikropsuz farelerdi. Bir mekanizmanın temiz bir gösterimidir, herhangi bir insan müdahalesinin bunu yinelediğinin kanıtı değil.

Mukus bariyerini dürüst tutar — onu beslerseniz. Desai ve arkadaşları 2016'da Cell dergisinde, tanımlı bir insan bağırsak topluluğu taşıyan fareleri lifsiz diyetlere geçirdi; bitki polisakkaritlerinden yoksun kalan bakteriler besin kaynağı olarak konağın kendi mukus glikoproteinlerine yöneldi, kolon mukus tabakası aşındı ve hayvanlar mukozal bir patojene karşı çok daha savunmasız hâle geldi ⁵. Canlılar kötücülleşmedi. Geriye kalan tek besini yediler.

Bize karşı ne yaptığı

Bağırsağın dışında ciddi bir patojendir. Hannah Wexler'in Clinical Microbiology Reviews dergisindeki derlemesi aritmetik konusunda açık sözlü: Bacteroides türleri anaerop enfeksiyonların çoğunda bulunur, bunlara eşlik eden ölüm oranı %19'un üzerindedir ve insan kolon florasının yalnızca yaklaşık %0,5'ini oluşturan B. fragilis, bolluğu yüzünden değil virülans etkenleri yüzünden en sık izole edilen anaerop patojendir ⁶. Bağırsak duvarı ameliyatla, delinmeyle ya da travmayla açıldığında, sessiz bir sakin apseye dönüşür.

Korkutucu bir antibiyotik direnci taşır. Aynı derleme, Bacteroides türlerinin bütün anaerop patojenler arasında en çok antibiyotik direnç mekanizmasına ve en yüksek direnç oranlarına sahip olduğunu, sefoksitine, klindamisine, metronidazole, karbapenemlere ve florokinolonlara klinik direncin arttığını belirtir ⁶. Bu, kendi kolonunuzdan korkmak için değil, akılcı antibiyotik kullanımı için bir nedendir.

Bir suş tipinin kanser dosyası var. Bazı B. fragilis'ler salgılanan bir toksinin genini taşır. Wu ve arkadaşları 2009'da Nature Medicine dergisinde, enterotoksijenik B. fragilis'in — toksin üretmeyen biçiminin değil — bağırsak neoplazisi fare modelinde kolite yol açtığını ve kolon tümörlerini güçlü biçimde uyardığını, bunu da interlökin‑17 nötralize edilerek durdurulabilen bir Th17 iltihap yolağı üzerinden yaptığını gösterdi ⁸. İnsanlarda ise Boleij ve arkadaşları, kolorektal neoplazili 49 hastadan alınan mukoza biyopsilerini 49 kontrolle karşılaştırdı ve toksin genini vaka örneklerinin sol tarafta %85,7'sinde, sağ tarafta %91,7'sinde buldu; kontrol biyopsilerinde bu oranlar %53,1 ve %55,5'ti ⁹.

Çekince, ve büyük bir çekince: bu, küçük bir çalışmadaki bir ilişkidir, kontrollerin yarısı da geni taşıyordu ve bir toksin geni taşımak kanser geliştirmekle aynı şey değildir. Fare çalışması bir mekanizmanın var olduğunu gösteriyor; insan çalışması incelenmeye değer bir ilişkiyi gösteriyor. Hiçbiri insanlarda nedensellik göstermiyor.

Ağızda, tek bir üye bütün odayı yeniden yazıyor. Porphyromonas gingivalis bu şubeye aittir ve 2012'de Nature Reviews Microbiology dergisinde ortaya konan kilit taşı patojen hipotezinin kurucu örneğidir: hastalığı, her şeyi geride bırakarak çoğalarak değil, başka türlü zararsız olan bir topluluğu zarar verici bir topluluğa dönüştürerek çıkaran, az sayıda bulunan bir canlı ¹⁰.

Ad: Bacteroidota, eski adıyla Bacteroidetes

İki ad da doğru; biri güncel. Yakın zamana kadar şube basamağının prokaryot adlandırmasının resmî kodunda yeri yoktu. Yeri olunca Oren ile Garrity 2021'de 42 şube adına geçerli statü veren resmî tanımları yayımladı ve Bacteroidetes, Bacteroidota olarak düzenlendi ¹. NCBI Taxonomy şubeyi güncel adıyla taşıyor, «CFB grubu bakteriler» ise daha eski, gayriresmî bir etiket olarak listeleniyor; taksonomi kimliği bu sayfanın varlık panelinde. Alanyazında arama yapıyorsanız iki yazımı da arayın — yukarıdaki klasik makalelerin çoğu eski adla yayımlandı.

«Zayıf bağırsak oranı» manşeti ve ona neden güvenilmemeli

Yüksek bir Bacteroidetes/Firmicutes oranının zayıf bir bağırsağın işareti olduğu iddiasıyla büyük olasılıkla karşılaşmışsınızdır. İddia tutmadı. Sze ile Schloss 2016'da mBio dergisinde on bağımsız veri kümesini bir araya getirdi ve bazı çeşitlilik ölçümleri obezite durumuyla zayıf biçimde ilişkiliyken Bacteroidetes/Firmicutes oranının ve tek tek şube bollukların ilişkili olmadığını buldu; bir veri kümesinde eğitilip ötekilerde sınanan makine öğrenmesi modelleri %33,01 ile %64,77 arasında bir ortanca sınıflandırma doğruluğuna ulaştı ve obez olanlarla olmayanlar arasındaki Shannon çeşitliliği farkı %2,07'ydi ¹¹.

On yıllık manşetlerin dürüst özeti budur. Şube, bağırsağınızın nasıl çalıştığı bakımından muazzam derecede önemlidir. Ama bugünkü kanıta göre, bir dışkı testinden okuyup ona göre hareket edebileceğiniz bir gösterge değildir.