Verrucomicrobiota: bağırsağınızda istediğiniz mukus yiyici

Mukustan başlayalım, çünkü bu hikâye orada geçiyor. Kolonunuzun içi çıplak doku değildir. Goblet hücrelerinizin gece gündüz salgılayıp yenilediği, şekerle bezenmiş büyük proteinler olan müsinlerden bir jelle kaplıdır. Bağırsak bakterilerinin çoğu boşlukta yüzer ve sizin yediğinizi yer. Bir soy ise onun yerine örtüyü yemeyi öğrendi. O soy Verrucomicrobiota'dır ve bir mikrobiyoloji bölümünün dışındaki insanların onu duymuş olmasının nedeni tek bir türdür: insan dışkısından çekilip 2004'te adlandırılan ve adı yaklaşık olarak mukus seven anlamına gelen Akkermansia muciniphila ¹.

Tek cümlede ne olduğu

Verrucomicrobiota bir şubedir — bakteri yaşam ağacının gövde düzeyindeki dallarından biri — ve toprakta, tatlı suda, denizde ve hayvanların bağırsaklarında bulunan Gram negatif bakterilerden (klasik mor laboratuvar boyasını tutmayan hücre duvarı tipi) oluşur; insan sağlığında en çok mukusta yaşayan Akkermansia cinsiyle tanınır.

İzolasyon üzerinde durmaya değer, çünkü mekanizma izolasyonun kendisidir. A. muciniphila ilk kez saf kültürde üretildiğinde, tek karbon ve azot kaynağı olarak verilen mide müsiniyle üretildi. Zengin bir besiyerinde ek olarak değil — menünün tamamı olarak. O sırada tanımlanmış en yakın akrabası Verrucomicrobium spinosum, 16S rRNA gen dizisinin — mikrobiyologların bakteri barkodu olarak okuduğu DNA parçasının — yalnızca %92'sini paylaşıyordu; onun için yeni bir cins kurulması gerekecek kadar uzak ¹. Yani bu canlıyla ilgili tanımlayıcı olgu bir sağlık iddiası değildir. Bir beslenme biçimidir.

Vücutta nerede yaşadığı

Çoğunlukla tek bir yerde: kalın bağırsağın mukus tabakasında, akıntıda sürüklenmek yerine duvara yaslanmış hâlde. Onu insan dışkısında doğrudan saymak için floresan bir prob tasarlandığında, A. muciniphila tüm dışkı hücrelerinin %1'inin üzerinde çıktı ve bir merak konusu değil, insan bağırsak sisteminin yaygın bir bileşeni olduğunu kanıtladı ².

Bu sayıyı gevşek tutun; nedeni kulağa geldiğinden daha önemli. Dışkı, bu canlının asıl yaşadığı mukusa tutunanı değil, bağırsaktan çıkanı örnekler; yani dışkı sayımı gerçek nüfusun gölgesidir. Ve aletin kendisinin burada bir sabıkası var. Araştırmacılar 181 toprak örneğini dizilediğinde — Antarktika, Avrupa ve Amerika kıtalarındaki biyomlardan 112 yüzey toprağı ve dağlık bir iğne yapraklı ormandaki çukurlardan alınan 69 örnek — Verrucomicrobia'yı bunların 180'inde buldular ve yüzey katmanlarında şube, bakteri dizilerinin ortalama %23'ünü oluşturuyordu — yıllarca gözden kaçmış bir baskınlık; çünkü yaygın kullanılan PCR primerleri — bir geni sayılabilsin diye kopyalayan kısa DNA kancaları — verrukomikrobiyal 16S genlerini yeterince çoğaltmıyor ¹². Toprakta standart yöntemden saklanabilen bir şube, bir bağırsakta da ondan saklanabilir.

Bizim için ne yaptığı

Önce mekanizma, sonra kanıt. Müsinin parçalanması kısa zincirli yağ asitleri açığa çıkarır; kolonunuzu döşeyen hücreler bunları yakıt olarak yakar ve müsinin sıyrılması, konağı daha çok müsin salgılamaya yöneltiyor görünür. Ölçülü bir nüfusta bu bir döngüdür, net kayıp değil — aşınan değil, yenilenen bir bariyer ³.

Farelerde hikâye umduğunuz yönde ilerliyor. A. muciniphila, obez ve diyabetli hayvanlarda azalır; prebiyotik besleme — bağırsak bakterilerini besleyen lif — onu daha iyi bir metabolik profille birlikte geri getirir; ve canlı organizmayı vermek, yüksek yağlı diyette yağ kütlesi artışını, metabolik endotoksemiyi (bakteri duvarı parçalarının kana sızmasını), yağ dokusundaki iltihabı ve insülin direncini geri çevirdi. Isıyla öldürülmüş hücreler bunların hiçbirini yapmadı ⁴.

İnsanlarda alıntılamaya değer tam olarak tek bir şey var ve küçük. Fazla kilolu, insülin direnci olan gönüllülerde yürütülen randomize, çift kör, plasebo kontrollü bir pilot çalışmaya 40 kişi alındı ve 32 kişiyle bitti. Üç ay boyunca günlük ağızdan takviye güvenli ve iyi tolere edilir oldu. Plaseboya karşı pastörize hazırlık, insülin duyarlılığını %28,62 iyileştirdi (P = 0,002), insülinemiyi — dolaşımdaki insülin miktarını — %34,08 düşürdü ve total kolesterolü %8,68 azalttı; vücut ağırlığı ile yağ kütlesindeki değişiklikler anlamlılığa ulaşmadı ⁵. Otuz iki kişi, tek merkez, üç ay, kan belirteçleri. Bu, soruyu izlemeye devam etmek için bir nedendir, kendinize doz vermek için değil.

Şimdi tuhaf kısım, açıkça söylenmeli, çünkü o iki çalışmanın içinde göz önünde duruyor. Fare çalışmasında öldürülmüş hücreler hiçbir şey yapmadı ⁴. İnsan pilotunda ise etkiyi taşıyan kol, pastörize — yani öldürülmüş — hazırlıktı ⁵. İkisi birden mekanizmanın tamamı olamaz. Bu sonuçlardan birini alıntılayıp ötekini alıntılamayan biri, size bir şey satıyordur.

Metabolizmanın ötesinde şube, onkolojide de karşımıza çıkıyor. PD‑1 kontrol noktası immünoterapisi — bağışıklık sisteminin frenlerini çekip tümöre saldırmasını sağlayan ilaçlar — alan hastalarda Akkermansia'nın göreli bolluğu klinik yanıtla ilişkiliydi ve ağızdan takviye, yanıt vermeyenlerin dışkısını almış farelerde ilacın etkisini geri getirdi ⁶. Bu, insanlarda bir ilişki ve hayvanlarda gösterilmiş bir mekanizmadır — umut verici bir cümle, bir tedavi değil.

Bize karşı ne yaptığı

Aynı özellik, ters yöne çevrilmiş hâli. Gnotobiyotik farelerde — mikropsuz büyütülüp sonra bilinen bir bakteri listesi verilen ve başka hiçbir şey almayan hayvanlar — tanımlı sekiz türlük bir topluluk taşırken Salmonella Typhimurium enfeksiyonuna A. muciniphila eklemek her şeyi kötüleştirdi: mikroskopta daha yüksek doku hasarı skorları, yükselmiş IFN-γ, TNF-α, IL‑6 ve IL‑17 — vücudun iltihap sinyallerinden dördü — mezenterik lenf düğümlerine (bağırsak duvarının arkasındaki bağışıklık süzgeçlerine) on kat daha fazla Salmonella ulaşması ve çekumda 2–3 kat daha az müsin dolu goblet hücresi ⁷. İltihaplı bir bağırsaktaki bir mukus uzmanı tarafsız değildir. İncelen bir duvarın yanında duran bir iştahtır.

Hangi sürümle karşılaşacağınıza beslenme karar verir. Farelerde sentetik bir insan bağırsak topluluğu diyet lifinden yoksun bırakıldığında, yiyecek için konağın mukus glikoproteinlerine — kendi mukusunuzun şekerle kaplı proteinlerine — yöneldi, kolon mukus bariyerini aşındırdı ve Citrobacter rodentium patojeninin epitele (duvarın kendisi olan tek hücre katmanına) ulaşıp ölümcül kolite — fareleri öldüren kolon iltihabına — yol açmasına izin verdi ⁸. Bu tabloda lif bir ikramiye değildir. Mukus yiyicileri duvardan uzak tutan şeydir.

Klinik olarak uyarı, canlıyı ciddiye alan insanlarca yazıya dökülmüştür. Kasıtlı takviyeyi inceleyen derleyiciler; iltihabi bağırsak hastalığını, etkin bağırsak enfeksiyonunu ve antibiyotik sonrası bağırsağı, daha çok Akkermansia'nın yardımcı olmayabileceği ortamlar olarak işaretledi ve Parkinson hastalığı ile multipl skleroz hastalarının bağırsak mikrobiyotasının, yönü belirsiz bir ilişki olarak, daha yüksek bolluk biçiminde tipik bir imza taşıdığını belirtti ⁹.

En yeni ad ve eskisi

Yayımlanmış ömrünün büyük bölümünde bu şubenin adı Verrucomicrobia'ydı. Şube basamağı bakteri adlandırma kodunun kurallarının içine alındıktan sonra, 2021'de her biri resmen bir tip cins üzerine kurulan 42 şube adı geçerli olarak yayımlandı — ve Verrucomicrobia, Verrucomicrobiota oldu ¹¹. Aynı canlılar, aynı biyoloji, yeni sonek. Eski ad bir eş addır, başka bir mikrop değil ve bu sayfada anılan makalelerin çoğunda onunla karşılaşacaksınız.

Dikkatli bir okura söyleyeceklerim

Üç dürüst sınır. Bildiklerimizin çoğu fare çalışmasıdır ve derlemeler bunu açıkça söyler: insanlarda müdahale alanyazını hâlâ incedir ¹⁰. Tek kontrollü insan çalışması, tek merkezde 32 kişiyle bitti ve hastalığı değil kan belirteçlerini ölçtü ⁵. Ve insan gözlemleri ilişkilerdir; düşük Akkermansia ile metabolik hastalık arasındaki ok, iki yönde de belirlenmiş değildir.

Bütün bunlardan geriye kalan, hiçbir şey satın almadan uygulayabileceğiniz bir mekanizmadır. Bu canlı, ortada daha iyi bir şey yokken mukus yer. Lif, daha iyi olan şeydir.