Virom Nedir? Vücudumuzdaki Virüslerin Sağlığımıza Etkileri

Vücudumuzda 30 trilyon insan hücresinin yanı sıra 38 trilyon da bakteri yaşar, bir de virüsler! Özellikle deri ve bağırsaklarda yaşayan bakterilerin sağlığa yararları her geçen gün daha fazla gün yüzüne çıkıyor. Mikrobiyotanın önemi ve işlevi ile ilgili sürekli yeni bir makale yayınlanıyor ama kimse virüslerden bahsetmiyor. Vücudumuzda bakterilerin yanında bir de virüsler yaşıyor. İyi virüslerin rolü şu ana kadar pek anlaşılamasa da her geçen gün bu gizemi çözmeye biraz daha yaklaşıyoruz. Bu yazımızda mikrobiyomun özel bir kısmından bahsedeceğiz, “virom”dan.

Virom Nedir?

Mikrobiyom sözcüğünü duyduğumuzda ilk aklımıza gelen bakterilerdir. Aslında mikrop sözcüğü mikroorganizmaların geneli için kullanılır, buna virüsler de dahildir. Sadece virüsler de değil aslında, mantarların oluşturduğu yapıya da mikobiyom denir. Hepsi mikrobiyomun bir parçasıdır. Bilim insanları şimdiye kadar hep bakterilere odaklandılar ve virüsler ile mantarlara çok dikkat etmediler. Ancak insan vücudunda virom ve mikobiyomun da çok önemli rolleri vardır.

Virüsleri biz hep hastalık yapıcı ajanlar olarak tanıdık. Çiçek hastalığı, hepatit, HIV ve kuduz hastalıklarının müsebbibi virüslerdir. Ancak bazı virüsler insan vücudunu mesken edinip zararsız olarak hayatlarını vücudumuzda sürdürebilirler. Özellikle burun ve ağzımızın içi gibi mukozal yüzeylerde çok sayıda virüs yaşar. Virüslerin başka bir konak alanı ise özofagustur (yemek borusudur). Bugüne kadar yapılan virom araştırmaları çoğunlukla bu bölgeye odaklanmıştır. Bu bölgedeki virüslerin pek çoğu insan hücrelerine karşı en ufak bir art niyet beslemiyor.

Bakteriyofajlar

Araştırmacılar viromu tanımlarken mikrobiyomun en büyük ve dinamik yapısı olarak ifade ediyorlar. Virom o kadar farklı sayıda virüsten oluşuyor ki henüz tamamı bilinmiyor. Sindirim sistemindeki virüslerin çoğu ise bakteriyofajlardan oluşur. Bakteriyofajlar bakterileri enfekte ederek öldüren virüslere verilen isimdir. Doğada mikro ölçekte bile bir savaş vardır. Bakteriler kendinden büyük canlıları hedef alırken virüslerin hedefi olurlar. Bakteriler nerede bolca bulunuyorsa, orada bakteriyofajlara da rastlarız.

Fajlar dünyadaki en fazla sayıda bulunan hayat formudur. Neredeyse her yerde yaşayabilirler. Örneğin bir mililitre musluk suyunda kabaca 10 milyar faj bulabilirsiniz. Bunların bazısı bakterileri enfekte eden bakteriyofajlardır, bazıları diğer canlılara saldırır. Bakteriyofajlar konak hücrelerinin zarlarının üstündeki bazı reseptörlere tutunurlar ve içeri girerler. Hücre mekanizmasını kullanarak genetik materyalini çoğaltır ve böylece yeni fajların oluşmasını sağlar. Tabii bakterilerin de bazı savunma sistemleri vardır. Vücudumuzdaki bakteriler ve virüsler arasında bir denge vardır. Bu bakteriler bize yarar sağlasa bile belli bir sayıda kalmaları gerekir. Bu noktada bakteriyofajlardan yararlanırız.

Bakteriyofaj Terapisi

1920 – 1950 yılları arasında araştırmacıların en çok odaklandığı konu bakteriyofajların bakteriyel enfeksiyonlarda kullanılıp kullanılamayacağıydı. Faj terapileri hem etkili ve ucuzdu hem de yan etkileri çok fazla yoktu. Bu virüsler hayatlarını insanlara zarar veren patojenleri yok etmeye adamıştı. 1928 yılında penisilinin keşfiyle beraber antibiyotikler piyasaya çıktı ve fajlar arka plana atıldı. Antibiyotikler çok kolayca üretilebiliyordu ve geniş spektrumda bakterileri öldürebiliyordu. Bakteriyofajlar ise sadece belirli sayıda hedef patojene yöneliyordu.

20. yüzyılda antibiyotikler çok işimize yaradı ama 21. yüzyılda başka bir sorunla yüz yüze geldik: Antibiyotik direnci! Bakteriler artık bizim saldırı silahlarımıza karşı koyabiliyor. Hal böyle olunca bakteriyofajlar tekrar bilim insanlarının gündemine geldi. Faj terapisinin özgünlüğünün düşük olması 20. Yüzyılda bir dezavantaj iken 21. Yüzyılda bir avantaj haline geldi. Antibiyotikler vücudumuzdaki iyi bakterileri de öldürdüğü için ciddi yan etkileri vardır. Ancak bakteriyofajlar bu müttefiklerimize bir zarar vermezler.

Virüslerin Kaynağı Çevre Olabilir

Vücudumuzdaki bakteriyofajları doğuştan taşıyıp taşımadığımızı kesin olarak bilmiyoruz. South Florida ve San Diego Devlet Üniversitesi’nde yapılan araştırmalar yeni doğan bir bebeğin ilk dışkısında hiç virüs bulunmadığını gösterdi. Annemizden herhangi bir viral mirasımız yoktu. Ancak sadece bir hafta sonra yapılan analizlerde bir gram bebek dışkısında 100 milyon virüs saptanmıştı. Bu virüslerin çoğu da bakteriyofajlardan oluşuyordu. Doğumumuzdan birkaç gün sonra vücudumuza yerleşen virüsler bize ömür boyu eşlik ediyorlar.

Viromun çoğunlukla bakterileri enfekte eden bakteriyofajlardan oluştuğunu söylemiştik. Benzer beslenme düzenine sahip insanların bakteriyofaj çeşitliliği de benzerdir. Vücudumuzdaki bakteriyofajların sayısı ve çeşidi beslenme düzeni, iklim ve diğer çevresel etkenlere göre ciddi değişiklik gösterir.

Bakteriyofajlar İyi Bakterilere Taarruza Geçebilir

Bakteriyofajların bakterileri enfekte ettiğini ve patojenlere karşı bize destek olduklarını söylemiştik. Sindirim sistemimizdeki bakteriyofajların çoğu profaj olarak bulunur. Sadece genetik materyal olarak var olurlar ve bu DNA materyali iyi bakterilerin DNA’sı ile birleşmiştir. 3 milyon baz uzunluğunda bir bakteri DNA’sının 100.000 nükleotidi virüs DNA’sı olabilir.

Virüs DNA’sı sessiz sedasız bakteri genomunun içinde olduğu sürece bakteriye bir zararı yoktur. İkili arasında simbiyotik bir yaşam vardır. Bakteri profaja başını sokacak bir konak sağlar, profaj da bakteriye çeşitli özellikler kazandırır. Virüs DNA’sı beraberinde antibiyotik direnci gibi bazı avantajlar getirir. Bakteriler konjugasyon ve yatay gen transferi gibi yöntemlerle aralarında genetik materyal paylaşabilir. Buna virüs DNA’sı da dahildir. Buraya kadar her şey güzel gidiyor.

Bazı durumlarda virüs DNA’sı kendini bakteriyel genomdan ayırır ve bakterinin hücresel mekanizmalarını kullanarak çoğaltır. Konak canlının tehlikede olması gibi stresli durumlarda profaj da kendi önlemini alır. Böyle durumlarda mikrobiyomda ciddi değişimler gözlenebilir. Viral DNA litik sürece geçip konak bakterisini parçalar ve kendi var olma savaşını başlatır.

Litik Sürecin Sonuçları

Bakteriyofajların bir anda taarruza geçip sindirim sistemindeki bakterileri öldürmesi klinik açıdan da bazı sonuçları doğurur. İnflamatuvar bağırsak hastalığı, kronik yorgunluk sendromu ve kolitis bunlardan bazılarıdır. Ancak araştırmacılar bu rahatsızlıklarda bakteriyofajların rolünün ne olduğu konusunda %100 emin değildir. Bu konuda araştırmalar devam ediyor. Disbiyoz dediğimiz bakteriler ve virüsler arasındaki uyumun bozulması olayı bu gibi rahatsızlıkların sebebi veya sonucu olabilir.

Araştırmacılar şimdiye kadar çok sayıda hastalıkta bağırsak mikrobiyomunun değiştini gözlemlediler. Tip 2 diyabet, şizofreni, depresyon, anksiyete ve Parkinson hastalığı gibi çok sayıda hastalığın kökeninde bağırsak bakterileri olabilir. Bakterilerin sayısındaki bu dalgalanmada bakteriyofajların da etkisinin olabileceğini unutmamamız gerekiyor. Bakteriyofajlar rahatsızlıkların doğrudan sebebi olmayabilir. Aslında bakteri popülasyonlarının etkili olduğu bilinmesine rağmen onların bile ne kadar rolünün olduğu araştırılıyor.

Virüs çalışmaları bakteriler kadar rağbet görmüyor. Bakteriler 0,4 ila 10 mikrometre boyutundaki canlılardır ve bakterileri laboratuvarda çalışmak hiç kolay değildir. Çok kolay kontamine olurlar ve küçük oldukları için onlarla çalışmak zordur. Virüsler ise 0,02 ila 0,4 mikrometre boyutundadır. Nanometre ölçeğindeki virüsler ile çalışmak çok daha zor olduğu için araştırmacılar virüs çalışmalarına pek sıcak bakmayabilirler. Bir de virüsler ile çalışmak için laboratuvarın donanımı ve seviyesinin de yüksek olması gerekir. Ancak insan vücudunu anlamak istiyorsak onu bir bütün olarak ele almalıyız ve virom da dahil en ufak bir ayrıntıyı bile atlamadan incelemeliyiz.

Hazırlayan: Çağlayan Taybaş

Kaynaklar

https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/human-virome

https://www.medicalnewstoday.com/articles/327167

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0923250808000648


Çağlayan Taybaş

İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Moleküler Biyoloji ve Genetik mezunuyum. Şu an Johnson & Johnson'a bağlı olarak Erenköy Ruh ve Sinir Hastalıkları hastanesinde klinik araştırma koordinatörü olarak çalışıyorum. Ayrıca İstanbul Üniversitesi'nde ekonomi (açık öğretim) okuyorum. Lisans hayatım boyunca laboratuvarın yanında bilim yazarlığı, programlama, ney ve satranç ile uğraştım. Mezun olduktan sonra askere gitmeden önce sinirbilim.org'u kurdum. Şu an iş hayatım çok yoğun olduğu için eskisi gibi yazamıyorum. Yine iyi idare ettiğimizi düşünüyorum. Bana herhangi bir soru sormak isteyen varsa c.taybas@gmail.com'a mail atabilirler.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.