iliüki vardır. Bu iliüki adeta zaman zaman sorunla-rın yaüadıùı bir evlilik gibidir. Kommensal bakteri-ler epitel hücrebakteri-leri için gerekli esansiyel besinbakteri-leri saùlarken, aynı zamanda barsakta saùlıklı bir im-mün yanıtın oluümasına da katkıda bulunurlar. Ancak bu bakteriler çeüitli virulans faktörlerini (ör-neùin; adhezinler, enterotoksinler, invazinler ve si-totoksinler) kodlayan genetik materyali kazand ık-larında, patojenlere dönüüüp infeksiyon ve sepsi-sin kaynaùı olabilirler. Yine de konakçı ile flora arasındaki sürekli etkileüim insan için çok önemli yararlar saùlar. Bir tek mikro-organizmanın, örne-ùin Escherichia coli’nin, muazzam bir metabolik kapasitesi vardır. Bu da tüm gastro-intestinal sis-tem florası göz önüne alındıùında sadece metabo-lik yeteneùin ne kadar uçsuz bucaksız olduùunu ortaya koymaktadır. Bu organın büyüklüùünü üu üekilde de anlayabiliriz: Mikrofloranın içerdiùi top-lam gen sayısı insan genomunun yaklaüık 50-00 katıdır (4). Bu kompleksitenin bir diùer tarafı ise, flo-ranın gastro-intestinal kanalın farklı kısımlarında, ayrıca yaüla ve çevreyle deùiüiklik göstermesidir. Tüm bu nedenlerden dolayı gastro-intestinal flora-yı tanımlama yöntemleri kısıtlıdır. Ayrıca, intesti-nal "normal" flora tanımını netleütirmek gerekmek-tedir. Farklı koüullar, baùırsaùın farklı kısımları, ge-liümekte olan populasyonlar gibi deùiüik durum-larda normali nasıl tanımlayacaùız? Çalıümaların çoùu batı toplumlarında, belirli tanıları olan, çeüit-li ilaçlar, anestezik maddeler ve antibiyotikler alan kiüilerde yapılmıütır. Ayrıca normal florayı tanımla-mak için yapılan çalıümaların birçoùunda dıükı ör-nekleri kullanılmıütır, bu da mukozal mikroçevreyi tam olarak yansıtmayabilir. Bunun yanı sıra; ör-nekleme, transport, saklama, kültür, sayım ve ta-nımlamada teknik güçlükler vardır ve bunların hepsi florada deùiüikliùe yol açabilir. Bu nedenle yapılan çalıümaların dikkatlice yorumlanması ge-rekir (5).
Güncel Gastroenteroloji
‹ntestinal Mikroflora
‹lker TURAN, Ömer ÖZÜTEM‹Z
Ege Üniversitesi T›p Fakültesi, Nam›k Kemal Mentefl Gastroenteroloji Klini¤i, ‹zmir
ú
nsan barsak florası doùadaki en kompleks eko-sistemlerden biridir. Terminal ileum ve kalın barsakta lümen içeriùinin gramında yaklaüık 0 ile 02 arasında canlı organizma vardır. Bu intestinal ortam 300-500 farklı bakteri türünü içerir ve barsak lümenindeki bakteri sayısı insan vücu-dundaki ökaryotik hücre sayısının yaklaüık 0 katı kadardır (, 2). Modern mikrobiyolojideki üzücü durumlardan bir tanesi, bu kompleks ekosistemin anlaüılmasına yönelik çalıümaların azlıùıdır. En iyi taksonomik çalıümalar 970’lerin baülarında ta-mamlanmıütır. Apollo’nun aya yolculuùundan ön-ce, astronotların dünyaya yeni mikroplar getirebi-leceùine dair yaygın bir kanı vardı. Bu yabancı or-ganizmaların saptanabilmesi için insan florasının ayrıntılarının bilinmesi gerekiyordu. Bu nedenden dolayı, insanda kolona ait floraya yönelik "Virgi-nia Polytechnic Institute" (VPI)’den Moore, Holder-man ve arkadaüları baüta olmak üzere daha geniü çalıümalar yürütüldü (3). Yine de geçen on yılda inflamatuvar barsak hastalıùı hariç, intestinal mik-roflorayı tanımlamaya yönelik az sayıda çalıüma yapılmıütır.úntestinal lümende yaüayan yüzlerce gram aùırlı-ùındaki bu bakteri topluluùu konakçı homeostazisi ile yakından iliükilidir; aralarında simbiyotik bir
Güncel Gastroenteroloji
Gastro-intestinal kanal ile burada yaüayan mikrof-loranın karmaüık iliükilerinin anlaüılması, bu evlilik-ten gelecekte daha fazla yararlanmamıza ve bu simbiyotik birliktelik bozulduùunda oluüabilecek mikrobiyal hastalıkların önlenmesi ve tedavisinde ise yeni yollar bulmamıza katkı saùlayacaktır.
FLORANIN ‹ÇER‹⁄‹
Gastro-intestinal floradaki mikro-organizma çe üitli-liùi ve sayısı, iç (örneùin; gastro-intestinal sekres-yonlar) ve dıü faktörlere (örneùin; diyet, stres, ilaç) baùlıdır. Aùız florasında daha yüksek veya düüük pH deùerleri, midenin asidik pH’sı, ince barsakta peristaltizm ve kolonda anaerob ortam (düüük ok-sidasyon-redüksiyon potansiyeli) gibi faktörler gastro-intestinal kanalın farklı kısımlarındaki flora içeriùini etkilemektedir.
Aùız Florası
Aùzın farklı kısımlarındaki flora da farklılık gösterir. Diü yüzeyi, yanak mukozası, dil yüzeyi ve farinks bu yüzeylere sıkıcı tutunmuü organizmalardan olu-üan farklı floralara sahiptirler (6). Gastro-intestinal sistemin daha distalindekilere benzer bakteri cins-leri bulunabilir, fakat türler farklı olma eùiliminde-dir. En iyi bilinen cins streptokoklardır. En fazla sa-yıda ve en karmaüık toplululuk gingival çatlaklar-da bulunur. Bakterilerin birçoùu mideden geçer-ken öldüùü için asla kolon florasında bulunmazlar, bu nedenle aùız florası gastro-intestinal kanalın geri kalanı için küçük bir öneme sahiptir.
Mide Florası
Bakteri sayısı genelde düüüktür ve ortalama 0-00 CFU (colony-forming units)/ml civarındadır. Lacto-bacillus, Candida, Streptococcus (viridans), Neisse-ria, Staphylococcus (koagülaz-negatif), Peptostrep-tococcus en sık bulunan cinslerdir. Bakteri sayısı aklorhidrik midede önemli derecede daha fazla-dır. Midede bulunan birçok organizma aùız florası-nın mide asidine dayanıklı kısmını yansıtır. Helicobacter türleri midede kolonize olan esas bakteri topluluùudur. únsanlarda H. pylori, H. heil-mannii ve kültürü yapılamayan veya çok zor olan bazı cinsler bulunur (3, 7). Helicobacter pylori dıüın-dakilerin patojen olduùuna dair az sayıda kanıt vardır. Helicobacter pylori’nin floranın bir parçası ve bir patojen olduùu düüünülmektedir. Peptik ül-ser hastalıùının nedenlerinden biridir. Ancak H. pylori ile kolonize olan birçok kiüide ülser yoktur. Gastrit varlıùı ile genelde iliükisi olması nedeniyle bir patojen olduùu düüünülmektedir. Gastrite
ne-den olduùu üüphesizdir, ancak floranın lamina propria da infiltrasyon yaptıùı, aynı zamanda gastro-intestinal kanalın diùer kısımlarında da inf-lamatuvar hücreler bulunduùu bilinmektedir. Bu inflamatuvar hücrelerin olmaması mikropsuz (germ-free) ortamın bir özelliùidir. Bu nedenle infla-matuvar hücrelerin varlıùı, patojenik bir cevabın kesin bir göstergesi demek doùru deùildir. Dahası, H. pylori’ye baùlı gastriti olan birçok hasta asemp-tomatiktir (3).
únce barsak Florası
únce barsaktaki bakteri tipi ve sayısı intestinal içe-riùin akım hızına baùlıdır. Normalde akım, bakteri-leri distal ileuma ve kolona sürüklemek için yeter-lidir. Ayrıca intestinal sıvılar (örneùin; safra, pank-reatik sıvı) nedeniyle duodenum baùırsaùın diùer kısımlarına kıyasla çok az sayıda mikro-organizma barındırır, hatta duodenum ve jejenum sıklıkla "steril"dir, diyebiliriz. Ortalama 02
organizma/ml (0-04/ml) içerir; streptokoklar, laktobasiller,
stafilo-koklar ve mayalar bulunur. Distale gidildikçe flora-nın sayı ve çeüidi artar. Laktik asit bakterilerine ila-ve olarak Bifidobacterium’lar sayıca artar, ayrıca Enterobacteriaceae ailesinden gram-negatif fakül-tatif aeroblar ve Bacteroides, Fusobacterium gibi zorunlu anaerobik cinsler gözükür. Zorunlu ana-eroblar ileo-çekal valvin yukarısında bile sayıca artarak bulunurlar. Valf boyunca zorunlu ana-erobların sayısı fakültatif anaerobların 00 ila 000 katına ulaüır. Proksimal ileumda ortalama 03
or-ganizma/ml’de (0-05 /ml) bulunurken, distal
ile-umda sayı ortalama 05-06organizma/ ml’ye (03
-09/ml) ulaüır. Proksimal ince barsakta Clostridium,
Bacteroides cinsi bakteriler ve koliformlar ya yok-tur ya da çok az sayıda bulunurlar; distal ileumda ise bu bakteriler baskın organizmalar olurlar (3, 8). Kalın Barsak Florası
Saùlıklı bir eriükinin kalın barsak florasında 90’dan fazla cinse ait yaklaüık 300-400 farklı tür (kültür ortamında üretilebilen) barınmaktadır. An-cak bu floranın önemli bir kısmı da kültür ortamın-da üretilememektedir. Esas florayı (yaklaüık %98’i) 00-0 /gram düzeylerinde zorunlu anaeroblar;
Bacteroides, Eubacterium, Bifidobacterium ve Peptostreptococcus cinsleri oluüturmaktadır (Tablo ). Enterik bakteriler, Streptococcus ve Lactobacil-lus türleri gibi fakültatif anaeroblar ise total canlı bakteri sayısının %0.’i ile alt (subdominant) florayı (satellit flora) oluütururlar. Çok patojen olan Clostri-dium tetani, ClostriClostri-dium botulinum, Pneumococ-cus gibi bakteriler ve CryptococPneumococ-cus neoformans
gibi mantarlar normalde insan florasında bulunmazlar. Potansiyel patojen olan Staphylo-coccus aureus ve Clostridium difficile gibi organiz-malar ise, flora antibiyotik gibi nedenlerle deùiü-mediùi sürece çok az sayıda bulunurlar.
Dıükı Florası
Kolon florası ile karüılaütırıldıùında dıükı florası kan-titatif deùiüiklikler gösterir ve distal kolon mikroflo-rasının iyi bir kalitatif göstergesi gibi durmaktadır, ancak intestinal florayı, özellikle de ince barsak florasını yansıtmaz. Zaten kolonun deùiüik seg-mentlerinde de minör bakteri türleri arasında fark-lılıklar olabilir (8, 9). ûekil ’de gastro-intestinal ka-nalın farklı kısımlarındaki yaklaüık bakteri sayıları ve baskın bakteri grupları gösterilmiütir.
Yenidoùanda Bakteri Kolonizasyonu
Doùumda barsaklar sterildir ve yenidoùan anne dıükısı bakterileri ile, doùum kanalı, çevre ve diùer
kaynaklarda bulunan bakterilerle karüılaüınca kolonizasyon baülar (0, ).
Yaüamın ilk aylarında diyetin, bakteri ve metabo-lizması üzerinde çok önemli etkisi vardır. Gelenek-sel kültür teknikleri kullanılarak yapılan çeüitli ça-lıümalar, anne sütü ile beslenen yenidoùanlarda Bifidobacterium ve Lactobacillus türlerinin baskın olduùunu, formula ile beslenenlerde ise floranın daha çok Bacteroides, Clostridium cinsi bakteriler ve enterik bakterileri içerdiùini göstermiütir (2). Ancak yeni moleküler tekniklerle yapılan çalıüma-lar, böyle bir farkın olduùunu desteklememiütir (3, 4). Anne sütü ve formula ile karıüık beslenen ye-nidoùanların bakteri florası ile ilgili olarak bilinen-ler ise çok azdır. Bu farklılıùın nedenleri ise çok çe-üitli olabilir. únsan sütünde bulunan salgısal IgA ve lizozim, demir miktarı ve çeüitli bifidojenik faktörler bu farklılıkta etkili olabilir (5). Anne sütü ile besle-nen bebekler formula ile beslenmeye baülayınca, Clostridium, Streptococcus cinsi bakteriler ve E. co-li sayısı artmaya baülar ve flora formula ile besle-nenlere benzer. Ayrıca Bacteroides ve Gram-pozitif koklarda giderek daha fazla görünmeye baülar. Sütten kesildikten sonra normal eriükin florasına dönüü olur. Genelde streptokok ve E. coli populas-yonu azalır ve yaüamın yaklaüık ikinci yılında in-testinal flora eriükin bir kiüinin florası gibidir (6, 7) (ûekil 2).
FLORAYI ETK‹LEYEN FAKTÖRLER VE
TEMEL M‹KROB‹YAL KONTROL
MEKAN‹ZMALARI
barsak florası stabil bir ekosistem olmasına raù-men, bu sistem çeüitli faktörler ve koüullar altında ûekil . Gastrointestinal kanalın farklı kısımlarındaki bakteri populasyonları
Cins/tür Log0 CFU/g Gram Reaksiyonu ve Morfoloji Bacteroides spp. 00- Anaerobik Gram-negatif
vulgatus basil
thetaiotaomicron ovatus
Fusobacterium spp. 09 Anaerobik Gram-negatif
basil
Eubacterium spp. 00- Anaerobik Gram-pozitif
contortum basil
cylindroides lentum
Bifidobacterium spp. 00 Anaerobik Gram-pozitif
basil
Lactobacillus spp. 09 Anaerobik Gram-pozitif
basil
Peptostreptococcus spp. 00 Gram-pozitif kok
Ruminococcus spp. 00 Gram-pozitif kok
Clostridium spp. 07-0 Spor oluüturan Gram-pozitif
basil bifermentas
perfiringes ramosum
Enterococcus 08 Gram-pozitif kok
Enterobacteriaceae 08 Fakültatif Gram-negatif
basil
Tablo . Kalın barsak florasında bulunan baülıca organizma cins ve türleri
daha düüük ortamda çoùalırlar. Diùer organizma-lar, birçok Bacteroides türü gibi, pH deùeri 6 veya daha düüük deùerlerde çoùalamazlar. Gastro-in-testinal kanalın pH deùeri genelde 6-7 arasındadır. Zorunlu anaerobların primer metabolitleri olan kı-sa zincirli yaù asitleri, birçok enterik bakterinin ço-ùalmasını inhibe eder. Çeüitli bakteri fenotiplerince üretilen hidrojen sülfürün, in vitro diùer mikro-orga-nizmaların besin transport mekanizmalarını inhibe ederek çoùalmalarını azalttıùı gösterilmiütir. Ayrı-ca dekonjuge safra asitleri de düüük konsantras-yonlarda bile güçlü antibakteriyel ajanlardır (8). Karmaüık bir ekosistem içerisinde özel bir bakteri türünün veya suüunun varlıùı veya yokluùunu et-kileyen faktörlerden birisi de "bakteriyel adherens" tir. Gastro-intestinal sistem gibi karmaüık bir çevre-de, kript epitel hücreleri ve yüzey polisakkaritleri ile epitelyal dokulara tutunmuü diùer organizma-ların adezyon bölgelerine kadar sınırsız adherens bölgeleri vardır. Vibrio chlorae, Salmonella ve Shi-gella gibi bir kısım intestinal patojenler için adhe-rensin önemi daha iyi anlaüılmıütır. Özellikle yoùun bakım ünitelerinde yatan, ciddi hastalıùı olan has-talarda orofarinkste Gram-negatif bakteri koloni-zasyonunda da epitelyal hücrelere adezyon önemli bir mekanizma olarak gözükmektedir (9). Gram-negatif organizmalar ayrıca alkoliklerde de orofarinkste kolonize olurlar. Hücresel immünitesi bozuk hastalarda aùızdan distal özofagusa kadar Candida albicans ile kolonizasyon dramatik ola-rak artar. Burada da muhtemelen bakteriyel ad-herens önemli bir mekanizmadır, ancak hücresel immünitenin mukozal yüzeylere adherens üzerin-deki rolü iyi anlaüılamamıütır (3).
Azalmıü asidite gastrik flora içeriùini deùiütirebilir. únce barsakta staz olması ise bakterilerde aüırı ço-ùalmaya neden olur. Farklı koüullar altında kolon florasındaki deùiüimlerde çeüitli çalıümalarda araü-tırılmıütır. Bu çalıümalar sonucunda sadece antibi-yotik uygulamasının önemli bir deùiüikliùe sebep olduùu gösterilebilmiütir.
Mikrobiyal florayı etkileyen faktörler; konakçının çeüitli fizyolojik durumları (yaü, stres, saùlık duru-mu, etnik çevre), diyet içeriùi ve çevresel faktörler (patojenlerle kontaminasyon, ilaç kullanımı vb.) ile iliükili olabilir. Diyet veya iklimde deùiüiklikler, yaü, ilaç kullanımı, hastalık, stres veya infeksiyon genelde ince barsakta anaerobların ve E. coli’nin artıüına sebep olurken, kolonda barsak bakterileri ve streptokoklarda artıü ile birlikte Bifidobacterium miktarında azalmaya neden olur (20, 2).
deùiüebilir. Muhtemelen en önemli etken, antibi-yotik uygulanmasıdır. Barsak fizyolojisi ve konakçı savunma mekanizmaları, mikrofloranın aüırı ço-ùalmasının önlenmesinde ve floranın gastro-intes-tinal kanalın boyunca en son içeriùinin ve daùılı-mının belirlenmesinde önemli rol oynar. Ancak aynı fiziksel çevrede bulunan çeüitli topluluklarda bile, özgül bakteri populasyonlarını kontrol eden mekanizmaları saptamak oldukça güçtür. Geleneksel teoriye göre özel bir çevrede toplam bakteri sayısı "besin" gibi bazı özgül kısıtlayıcı fak-törlerle belirlenir. barsakta mikrop çoùalmasını kontrol eden esas mekanizmalar; oksidasyon-re-düksiyon potansiyeli (Eh), pH, dekonjuge safra asit-leri, kısa zincirli yaù asitleri gibi faktörlerdir (Tablo 2). Eh; sıvı bir ortamın bir hidrojene karüı elektron-ları alıp verme özelliùinin bir ölçümüdür. Kolonda zorunlu anaeroblar genelde -50 mV’dan daha yüksek Eh deùerlerinde çoùalamazlar. Çeüitli hay-van türlerinde kalın barsakta ölçülen Eh deùeri yaklaüık -200 mV’dur. Laktobasil ve streptokoklar gibi bazı organizmalar en iyi, pH deùeri 5.5 veya
Faktör Etkilenen Populasyon (lar)
Eh* Zorunlu anaeroplar
pH Tüm bakteriler
Kısa zincirli yaù asitleri Enterobacteriaceae Safra asitleri Birçok tür, özellikle
Clostridium türleri Besinler Tüm bakteriler Baùlanma bölgesi için yarıüma ?
Besinler için yarıüma ? Konakçı immün faktörleri ?
Tablo 2.úntestinal mikroflorayı etkileyen faktörler
*Eh: Oksidasyon-redüksiyon potansiyeli
baülıca; gazlar, H2, CO2, kısa zincirli yaù asitleri (SCFA), laktik asit, etanol, dallı zincirli yaù asitleri (BCFA), amonyak, aminler, fenoller ve indoller olu-üur. Sindirilemeyen karbonhidratlar; büyük poli-sakkaritler (dirençli niüastalar, sellüloz, hemisellü-loz, pektinler vb.), sindirimden kaçan bazı oligo-sakkaritler, absorbe olmayan üekerler ve alkoldür. Karbon kaynakları için yarıüma, kolon florasının kontrolünde esas mekanizmalardan biridir (25). Karbonhidrat fermentasyonunun metabolik son noktası kısa zincirli yaù asitlerinin oluüumu iken, dallı zincirli yaù asitleri esas olarak amino asitlerin oksidatif yıkımı sonucu oluüur. Lipitlerin ve uzun zincirli yaù asitlerinin kolonik mikroflora tarafından metabolizasyonu hakkında ise bilinenler azdır (26, 27).
Büyük karbonhidratların bakterilerce yıkımı ve bakterilerin bu besinler için birbirleri ile etkile üimle-ri oldukça karmaüıktır. Bakteriler oligosakkaritleri hücre içine alamazlar, bu nedenle hücre içine ta-üınmadan önce mono ve disakkaritlere parçalan-maları gerekir. Karbonhidrat hidrolizi için bakteri-lerce hücre dıüı enzimler üretilir veya periplazmik alanda hücreyle iliüki enzimler kullanılır (28). Bir-çok Bacteroides türü bitkisel karbonhidratları me-tabolize edebilir, bu da diyet açısından bakıldıùın-da, kolon florasının stabilitesini açıklamaya yar-dımcı olabilir. Clostridium difficile gibi bazı organiz-malar büyüme için karbonhidratlara gereksinim duyarlar fakat hidrolaz üretemezler. Bu eksiklik C. difficile’nin ekolojik dezavantajını açıklayabilir (29).
Karbonhidrat metabolizması sonucu oluüan kısa zincirli yaù asitleri, özellikle butirat, propiyonat ve asetat hem bakteri hem de konakçı fizyolojisinde önemli role sahiptirler. Bu fermentasyon ile bakte-riler kendileri için gerekli enerji ve besin maddele-rini saùlarlar. Butiratın hemen tamamı kolon epite-li tarafından alınır ve kolonositler için temel enerji kaynaùını oluüturur (30). Asetat ve propiyonat por-tal sistem ile sistemik dolaüıma geçer, daha sonra karaciùer (propiyonat) ve periferik kaslarda (ase-tat) metabolize olurlar (26, 30). Asetat ve propiyo-nat ayrıca glukoz metabolizmasında düzenleyici olarak rol oynuyor olabilirler. Bu kısa zincirli yaù asitlerinin absorpsiyonu, oral glukoza veya stan-dart yemeùe daha düüük bir glisemik cevapla so-nuçlanır (insülin duyarlılıùında iyileümeyle uyum-lu) (3, 32). Fakat baüka bir çalıümanın sonuçları-na göre, karbonhidratların kolonik fermentasyonu-nun, insülin direnci üzerine bir etkisi gösterileme-miütir (33). Propiyonik asidin plazma lipit düzeyleri Konakçının immün durumu da floranın içeriùini
belirleyen bir diùer önemli faktördür. Serumdaki antikorların intestinal populasyon üzerine etkisi bu-lunduùuna dair bir kanıt yoktur. Ancak lümen içe-risindeki esas antikor grubunu oluüturan salgısal immünglobülin A (sIgA) önemli olabilir. Bu antikor-lar komplemanı fikse etmezler ve bakterisidal de-ùildirler; muhtemelen etkilerini bakteriyel adhe-rensi azaltarak gösterirler. úmmünglobülin eksikliùi olan hastalarda yapılan flora çalıümalarında, lü-minal IgA’nın flora içeriùine etkisi gösterilememiü-tir (22, 23).
BARSAK FLORASININ
FONKS‹YONLARI
Normal baùırsaùın yapısı ve fonksiyonları içinde yer alan motilite, sekresyon, absorpsiyon, hücre kompozisyonu, mitotik aktivite, villöz yapının uzun-luùu, kriptlerin derinliùi gibi özelliklerin, konakçı ile barsakta kolonize olan mikro-organizmaların kar-maüık bir etkileüiminin son noktası olduùunu des-tekleyen çok sayıda kanıt vardır (5). Bu etkileüimin moleküler temelleri de çalıüılmaya baülanmıütır. Örneùin, bir prototipik kommensal olan Bactero-ides thetaiotomicron ile mikropsuz (germ-free) fare-ler kolonize edilmiü ve epitelyal hücre gen ekspres-yonu üzerine etkisi araütırılmıütır. Sonuçta bu kom-mensalin besin absorpsiyonu, mukozal bariyer fonksiyonu, ilaç (xenobiotic) metabolizması, anji-ogenezis, enterik sinir sistemi ve doùum sonrası in-testinal maturasyon gibi fonksiyonları belirleyen birçok geni etkilediùi gözlenmiütir. Ayrıca farklı tür-lerin gen ekspresyonunda farklı deùiüikliklere ne-den olduùu ve farklı fizyolojik fonksiyonları etkile-diùi görülmüütür (24). úntestinal floranın fonksiyon-ları üu üekilde özetlenebilir:
. Metabolik fonksiyonlar: Sindirilemeyen diyetsel kalıntıların ve endojen mukusun fermentasyonu, enerjinin kısa zincirli yaù asitleri aracılıùıyla korun-ması, vitamin K yapımı, iyonların absorpsiyonu 2. Trofik fonksiyonlar: Epitelyal hücre çoùalması ve farklılaümasının kontrolü, immün sistemin geliüi-minin kontrolü
3. Koruyucu: Patojenlere karüı koruma (bariyer görevi)
. Metabolik Fonksiyonları:
Kolon mikroflorasının temel metabolik fonksiyonu, sindirilemeyen diyet kalıntılarının ve epitel hücresi tarafından sentezlenen endojen mukusun fermen-tasyonudur. Bu anaerobik oksidasyon sonucu
tatif olarak daha önemli hale geçer ve bakteriyel populasyon daha statiktir (ûekil 3).
Vitamin K hariç, floranın vitaminlerin sentezindeki rolleri "in vivo" kesin olarak kanıtlanmıü deùildir (9). Birçok Bacteroides türü, birçok Eubacteria ve Enterobacteriaceae vitamin K sentez edebilirler (40). Sıçanlarda vitamin K’nın önemli bir kısmı ko-lon mukozası tarafından absorbe edilir (4). Bakteriyel vitamin K’nın insan metabolizmasındaki rolü kesin deùildir.
Terminal ileumdan emilmeyip kolona geçen yak-laüık 30-650 mg/gün safra asiti kolon florası tara-fından dekonjuge edilir ve en az 5-20 farklı tip se-konder safra asiti üretilir. Bu sese-konder safra asitleri reabsorbe edilir ve enterohepatik siklusa katılırlar. Bu metabolik iülemin bakteri ve konakçı için tam olarak önemi bilinmese de, sekonder safra asitleri birçok kolonik olmayan bakterinin çoùalmasını in-hibe ederler. Kolon florası aynı zamanda birçok steroidin, digoksin, metronidazol, sulfasalazin gibi ilaçların metabolize edilmesinde de rol oynar. 2. Trofik Fonksiyonları:
Epitelyal Hücre Büyümesi ve Farklılaüması Muhtemelen kısa zincirli yaù asitlerinin kolon fizyo-lojisi içindeki en önemli etkisi, intestinal epitel üze-rindeki trofik etkisidir. Mikropsuz ortamda yetiüen sıçanların kolonlarında kript hücrelerinin yapım oranı azalmıütır ve kriptler daha az hücre içerirler. Bu da intraluminal bakterilerin kolonda hücre pro-liferasyonu üzerine önemli etkilerinin olduùunu dü-üündürmektedir (42). Üç temel kısa zincirli yaù asi-di de "in vivo" ince ve kalın barsakta epitelyal hüc-re çoùalma ve farklılaümasını uyarırlar (43). An-cak, butirat "in vitro" neoplastik kaynaklı epitelyal hücre hatlarında hücre farklılaümasını uyarırken, hücre çoùalmasını inhibe eder (44). Dahası, buti-rat, hücrelerin neoplastik tipten non-neoplastik fe-notipe dönüüümüne katkıda bulunur (45). Kısa zin-cirli yaù asitlerinin insanda, kronik ülseratif kolit ve kolondaki karsinogenezde koruyucu bir rolü olabi-leceùi uzun süre düüünülmüü hatta kabul edilmiü olsa da, kesin kanıtlar hala yoktur (46).
Flora ile Konakçı úmmünitesi Arasındaki Etkileüim úntestinal mukoza, dıü çevre ile immün sistem ara-sındaki temel ayırıcı alandır. Bu nedenle barsakla-iliükili lenfoid dokunun insan vücudundaki en bü-yük immünokompetent hücre havuzu olması üaüır-tıcı deùildir. Konakçı immünitesi ile bakteri arasın-daki diyalogdan önce intestinal immün sisteme kısaca deùinmek faydalı olacaktır.
üzerinde olumlu etkisi olabilir (3). Kısa zincirli yaù asitleri kolon pH’sının kontrolünde de rol alır. Kar-boksilik asit üretimine baùlı pH daha asit olabilir. Bakterilerin bu etkisi, kısa zincirli yaù asitlerinin transepitelyal absorpsiyonuna HCO3-‘ın intralumi-nal transferinin eülik etmesiyle kontrol edilmektedir (34). Kısa zincirli yaù asitleri aynı zamanda Ca, Mg ve Fe gibi iyonların absorpsiyonunu stimule edebi-lir (35).
Kolonik flora bakterileri mevcut karbonhidratın %90’ından fazlasını kullanmasına raùmen kolon-daki protein konsantrasyonu distal ileumdan çok farklı deùildir (36). Bu da amino-asitlerin üekerler kadar enerji metabolizması için yaygın üekilde kul-lanılmadıùını gösterir. Yine de bazı bakteriler ol-dukça proteolitiktir ve proteinleri metabolize ede-bilirler. Peptit ve proteinlerin anaerobik metaboliz-ması (putrefaksiyon) sonucu oluüan yaù asitleri (dallı-zincirli yaù asitleri) yanında aynı zamanda potansiyel olarak toksik olan amonyak, aminler, fenoller, thioller ve indoller gibi bir dizi ürünler de oluüur. Kullanılabilir proteinler; diyetle alınan elas-tin, kollajen, pankreatik enzimler, dökülen epitel hücreleri ve lizize uùramıü bakterilerdir. Peptit ve proteinlerin kolon mikroflorası tarafından anaero-bik metabolizmasının kontrolü daha az anlaüılabil-miütir ve daha fazla çalıümaya ihtiyaç vardır. Eriü-kin bir insanın kolonunda günde yaklaüık 20-60 gr karbonhidrat, 5-20 gr protein metabolize edilebilir (26, 37).
Kolonun farklı kısımlarındaki metabolik aktivite kapasitesileri de farklıdır. Çekum ve saù kolonda; fermentasyon daha yoùundur ve daha fazla kısa zincirli yaù asidi oluüur, pH daha asidiktir ve bak-teri çoùalması daha hızlıdır (30, 38, 39). Sol ve dis-tal kolonda ise substrat kullanımı daha azdır, pH nötrale daha yakındır, putrefaksiyon iülemi
úntestinal immün sistemin esas fonksiyonlarından birisi, potansiyel patojenik antijenlerden patojenik olmayan antijenlerin ve fizyolojik barsak florasının ayırımını yapabilmesidir, diùer bir deyiüle, gastro-intestinal immün sistem kendisine ait olanla olma-yanı ayırt edebilir. Bu nedenle diyetsel birçok anti-jen immün sistem için bir tehlike oluüturmaz, im-mün düzenleyici mekanizmalarla bu antijenlerin çoùuna karüı reaksiyon geliüimi önlenir. Oral ola-rak alınan antijenlere karüı sistemik T ve B hücre yanıtlarının baskılanması "oral tolerans" olarak bi-linir.
únsan vücuduna birçok antijen gastro-intestinal, pulmoner ve genito-üriner sistemin mukoza yüzey-lerinden girer. Bu yüzeylerdeki sıvısal ve hücresel immün yanıtların indüksiyonu, regulasyonu veya önemi hakkında bilinen azdır. En iyi incelenmiü olan mukoza defans mekanizması sIgA’dır. Hemen tamamı mukozadaki immün sistem tarafından üretilen çok miktarda (2.5 gr/gün) sIgA lümene sal-gılanır (47). Dıükıdaki bakteri baüına yaklaüık 07
sI-gA molekülü vardır. Yine de bu çok miktardaki sI-gA’ya raùmen, birçok bakteri ölçülebilir bir IgA ile kaplı deùildir. Dıükı bakterilerinin yaklaüık yarısı (%24-74) IgA ile kaplı, az miktarda bakteri ise IgG veya IgM ile kaplıdır (48). Bakterilerin aglütinasyo-nu ile dimerik sIgA’nın bu bakterilerin mukozadan giriüini engellediùi düüünülmektedir (49). Ancak gerek mukus tabakasında gerekse fekal süspansi-yonlardaki sIgA ile kaplı anaerobik bakterilerde aglütinasyonun olmadıùını gösteren çalıümalar da vardır (48). Salgısal IgA patojen olabilecek geçici organizmalardan farklı olarak endojen anaerobla-ra karüı farklı bir rolü olabilir. úmmunglobulin A ile kaplanma kolon florasını stabilize edebilir ve kolo-nizasyon direncine katkıda bulunabilir (50). únfek-siyona karüı korumada özgül IgA düzeylerinin sis-temik yanıtlardan daha iyi korelasyon gösterdiùi bildirilmiütir (5). Mukozadaki patojenlerden ko-runmaya karüı sIgA’nın katkısı henüz tam bilinme-se de, barsaklarda bulunan lenfosit sayısının tüm diùer lenfoid organlardakinin toplamından daha fazla olması, invaze olan patojenlere karüı korun-mada mukozaya iliükin immün sistemin temel bir öneminin olduùunu düüündürmektedir (5, 52). Steril olmayan (non-germ-free) farelerde üretilen IgA’lardan bir kısmının, mikrop veya besin antijen-leri için özgüllüùü yoktur. Bu doùal antikorlar, lipopolisakkarit gibi mikrop ürünleri tarafından po-liklonal aktivasyon sonucu olabilir. Ancak IgA’lar-dan bir kısmının bakteri florası komponentlerine karüı özgül olduùu gösterilmiütir (5). Bu
bakteri-öz-gül IgA’lardan bazılarının, T-hücreden baùımsız üekilde, farelerde B hücrelerinden üretildiùi göste-rilmiütir (53). B hücreleri, karekteristik olarak CD5 ve yüksek düzeylerde IgM eksprese ederler ve ori-jinal olarak periton ve plevra boüluklarında bulu-nurlar.únsan IgA cevaplarına B hücrelerinin kat-kısı ise açık deùildir.
Antijenlerin iülenmesi ve sunumu esas olarak MALT (mucosa-associated lymphoid tissues) ve GALT (gut-associated lymphoid tissues) olarak ta-nımlanan mukozadaki özelleümiü lenfoid bölgeler-de olur. Antijenler, mukozadaki lenfoid sistemin afferent (indüktif) bölümünde bulunan deùiüik hücre ve yapılarca alınabilir. úmmün sistemin bu kısmı mukoza follikülü gibi "organize lenfoid doku-lar"dan oluüur. Oral antijenlerle ince baùırsaùın in-düktif bölümündeki immün-yeterli (immunocom-petent) hücrelerin uyarılmasıyla, bu hücreler diùer lenfoid bölgelere ve "difüz lenfoid dokular" olarak tanımlanan intestinal effektör dokulara yayılır. Bu yapılar, örneùin, gastro-intestinal mukoza ve üst solunum yolu lamina propriasıdır ve buralardan daha sonra antijene özgül sIgA yanıtı geliüir. Organize Lenfoid Dokular
Peyer plakları mukoza epitelinin altında uzanan lenfo-epitelyal yapılardır. Antijen alımının ve iülen-mesinin, ayrıca özgül IgA immün yanıtının birincil alanlarıdır. Peyer plaklarınca alınan birçok anti-jen, özelleümiü M hücreleri (membranöz hücreler) tarafından taüınır. M hücreleri çok sayıda pinositik vezikül içeren yassı epitel hücreleridir. Antijen M hücresi içine pinositik olarak alındıktan vezikül içinde taüınır ve epitel altı alana salınır (54). Bura-da "MHC-class II" antijeni sunan makrofaj, dendri-tik hücre ve B hücrelerince antijen iülenir ve T hüc-relerine sunulur. Yani Peyer plakları birçok immün cevabın baülangıç bölgesidir. Antijenler alternatif olarak ince ve kalın barsak epiteli boyunca intes-tinal epitel hücreleri tarafından da alınabilir. Yeni çalıümalar intestinal epitel hücrelerinin antijen iüle-me ve sunma fonksiyonlarının da olduùunu gös-termiütir. Fakat "MHC-class II" taüıyan makrofaj gi-bi klasik antijen sunan hücrelerden farklı olarak ‘atipik’ MHC-class I (MHC class-like) aracılıùıyla an-tijen sunarlar (55, 56).
Bu lenfoid yapılarca antijen alındıktan sonra akti-ve T akti-ve B lenfositleri mezenterik lenf dokularına, oradan da torasik lenf kanalına geçerek sistemik dolaüıma karıüırlar. Bu hücrelerin bir kısmı mukoza-daki effektör alanlara, örneùin, gastro-intestinal kanalın mukozadaki yaygın lenfoid dokusuna,
salgı bezlerine, bronüla iliükili lenfoid dokuya, meme bezlerine ve kadın genital yoluna geri göç ederler. Bu göç üekli, ‘mukoza ile iliükili genel immün sistem’ (common mucosal immune system) olarak isimlendirilir.
Mukozadaki Yaygın Lenfoid Doku
Barsaklardaki yaygın lenfoid doku iki kısımdan oluüur; intraepitelyal hücreler (IEL) ve lamina prop-ria lenfositleri (LPL). úntraepitelyal hücreler, epitel hücreleri arasında yer alır ve esas olarak T hücre cinsinden hücreleri içerir, örneùin, CD3 pozitiftirler. Periferik T hücrelerinden farklı olarak %90’dan faz-lası CD8 pozitiftir. úntraepitelyal hücrelerin T hücre-leri ayrıca HML- aktivasyon antijeni (β7 integrin) gibi özgül fenotipik göstergeler ile karakterizedirler ve CD450 gibi bellek T hücre göstergelerini daha yüksek düzeylerde içerirler (57, 58). Bu T hücreleri-nin fonksiyonu tam olarak ortaya konulamamıü ol-sa da, bir kısmının periferik sitotoksik ve sitokin ol- sal-gılayan T hücrelerine benzediùi, bir kısmının da ısı üok proteinlerinin ve bakteri komponentlerinin su-numunda önemli olabileceùi düüünülmektedir (59). Yaygın lenfoid dokunun ikinci kısmı olan LPL’leri ise, esas olarak B hücrelerinden oluüur, bu-nun yanısıra lamina propriada makrofaj, dendritik hücreler, mast hücreleri, eozinofiller ve NK (natural killer) hücreleri de vardır. Periferdekinden farklı olarak, lamina propriadaki B hücreleri ve plazma hücrelerinin %80’dan fazlası IgA üretir, yaklaüık %5’i IgM salgılarken çok az kısmı IgG salgılama yeteneùine sahiptir. Lamina propriadaki T ve B hücrelerinin büyük bir kısmı Peyer plaklarından tekrar dolaüarak gelen hücrelerden oluümasına raùmen, bazı IgA-üreten B hücrelerinin periton boüluùundan köken alabileceùini gösteren çalıü-malar vardır. Lamina propria lenfositleri periferik bellek hücrelerine benzer üekilde sitokin salgılama yeteneùine sahiptirler, fakat "in vivo" sitotoksik fonksiyonları henüz tam olarak ortaya konulama-mıütır (60). úntestinal immün sistem üematik olarak ûekil 4’te gösterilmiütir.
Antijen alımını takiben gastro-intestinal mukozada sIgA cevabı oluüabilir ve bu da daha sonra antijen emilimini önleyebilir. Alternatif olarak, antijen al ı-mı sistemik immün cevabı uyarabilir. Ancak bir-çok durumda oral antijen, sistemik immün toleran-sı indükleyecektir.
Oral Tolerans
“Oral tolerans” oral antijen alımını takiben, immün cevabın antijen özgül supresyonunu tanımlar, baü-ka bir deyiüle, eriyebilir bir protein antijeninin
aùız-dan alınmasından sonra sistemik immünolojik cevapsızlık oluümasıdır. Hem hücresel hem de hü-moral immün cevap baskılanır ve bu tolerans sık-lıkla sitokin-salgılayan supresör T hücrelerinin ya-pımı ile iliükilidir. úmmunglobulin G, IgM ve IgE dü-zeyleri baskılanır, mukozadaki IgA yanıtı relatif olarak azalır.
Oral olarak indüklenen toleransın sistemik tole-ranstan farklı bazı özellikleri vardır. Temel farklılık, mukozaya iliükin immün sistemde antijen iülenme-sinde gibi gözükmektedir. Bu anlamda oral tole-ransta, mukozal alanlarda supresör T hücrelerinin yapımı, intestinal proteoliz ve mukoza bariyeri önemli gibi görünmektedir (6, 62). Yakın çalıüma-lar bir antijen alımını takiben tolerans mı yoksa im-mün cevap mı geliüeceùini belirleyen faktörlerden birinin de, antijen-sunan hücrelerin (APC) aktivas-yon gücü olduùunu göstermiütir. Buna göre, intes-tinal antijen proteolizi ve antijen iülenmesi genelde yüksek APC aktivasyonuna sebep olmaz ve böyle-ce tolerans geliüimi, aktif immün böyle-cevap geliüimine göre daha sık olabilir (63, 64). Oral-indüklenen to-lerans aynı zamanda sistematik-indüklenen tole-ransın bazı özelliklerini de paylaüır, örneùin, sup-resyon, klonal anerji ve klonal delesyon gibi. Sup-resyonun temel mediatörleri baüta IL-4, IL-0, TGF-β olmak üzere sitokinlerdir (“aktif supresyon” olarak adlandırılır). Klonal anerji; klonal T hücrelerinin to-lerans durumunu tanımlar ve protein antijenlerin bir kez alımından sonra bile olabilir. Klonal deles-yon ise, antijenlerin yüksek dozda alımından son-ra periferde apopitoz ile T hücrelerinin klonal ola-rak ortadan kaldırılmasıdır ve immün cevabın sınırlandırılmasında önemli bir düzenleyici meka-nizmadır (65, 66).
Oral tolerans çalıümalarının çoùu hayvan model-lerinde yapılmıütır, ancak insanda da oral-indükle-ûekil 4. úntestinal immün sistem (8)
nen toleransın olabileceùinin destekleyen çalıü-malar vardır (67). Bazı çalıümalar gıda allerjisi ve gluten enteropatisi gibi bazı hastalıkların patoge-nezinde bozuk oral toleransın olabileceùinin ileri sürmektedir. Bazı gözlemlerde bunu desteklemek-tedir. Örneùin, saùlam mukoza bariyeri olan kiüi-lerde gıda allerjileri daha az gözükmektedir. Diùer destekleyici bir bulgu, Crohn hastalıùı gibi mukoza bariyeri bozuk olan kiüilerde diyetsel antijenlere karüı oluümuü antikor titreleri daha yüksektir (68). Mukoza yüzeyinde konakçı ile bakteri arasındaki etkileüim, eksiksiz ve yeterli bir immün sistemin ge-liüiminde önemli rol oynar. Mikropsuz ortamda ye-tiütirilen hayvanlarda, barsak mukozasındaki lenfoid hücreler daha az yoùunlukta olup özelleü-miü follikül yapıları (Peyer plakları) daha küçük ve dolaüımdaki immünglobülin konsantrasyonları da-ha düüüktür (69, 70). Gastro-intestinal kanalın mik-roplarla kolonizasyonu, barsakla-iliükili lenfoid do-kunun (GALT) içeriùini etkiler. Mikropsuz (germ-free) hayvanlar, luminal mikroplarla karüılaütıktan hemen sonra IEL sayısı artar, folliküllerde ve lami-na propriada immünglobülin üreten hücrelerin yer aldıùı germinal merkezler oluüur ve serumda im-münglobülin konsantrasyonu önemli miktarda ar-tar (7-73).
Floranın oral tolerans üzerine de etkisi vardır. Oral tolerans, normal florası bulunan farelerde aylarca sürerken, mikropsuz farelerde sistemik cevapsızlık sadece birkaç gün devam eder (74). Mikropsuz fa-relere oral olarak ovo-albümin verildiùinde, bir Th2 cevabı oluütururlar ve ovo-albümine karüı IgE tipinde antikor üretirler. Enteresan olarak, bu anor-mallikler konvansiyonel floranın tekrar oluüturul-masıyla düzeltilebilir. Fakat bu etki sadece yenido-ùan farelerde etkiliyken eriükin farelerde gözlen-mez (75). Bu da karmaüık mukozaya iliükin ve siste-mik immün-düzenleyici döngünün geliüimi için, yaüamın erken dönemlerinde GALT ve flora ara-sındaki etkileüimin kritik olduùunu göstermektedir. Eriükinlerde, konakçı ile bakteri arasındaki sürekli etkileüim ile immünite devamlı olarak yeniden üe-killenir. Örneùin, Bacteroides fragilis ayrı kapsüler polisakkaritler üreterek yüzey antijenitesini de ùiüti-rebilir (76). Bu yüzey farklılıùı sayesinde organizma immün takipten kaçabilir ve ekolojik üstünlüùünü devam ettirebilir. Ancak, konakçı savunma meka-nizmaları buna uyum saùlar ve bakteriyel çoùal-mayı kontrol altında tutar (46).
úntestinal lümendeki bu kadar çok immünojenik ve pro-inflamatuvar molekülün varlıùı ve konakçı
immün sisteminin bu materyal ile sürekli etkileüimi nedeniyle, intestinal mukoza "kontrollü" veya "fiz-yolojik" inflamasyon olarak tanımlanan bir immün reaktivite durumundadır. Bu sınırlı cevap çok sıkı birüekilde kontrol edilmelidir. úmmün cevabı dü-zenleyen genleri (örneùin; IL-0, T-hücre reseptör α veya β zinciri, IL-2, IL-2 reseptör) hasarlanan "knockout" farelerde intestinal inflamasyon geliüir (77). Benzer üekilde, T-hücre geliüiminde bozukluk veya lenfosit subpopulasyonlarında düzensizlik ol-ması inflamatuvar barsak hastalıùıyla sonuçlana-bilir. Bu inflamasyonun intestinal flora tarafından hızlandırıldıùı gösterilmiütir (5).
Bu kontrollü inflamasyonun sıkı kontrolü, muhte-melen bakteri, immün sistem, epitel hücreleri, stro-ma elementleri ve sinir sisteminin komponentleri arasındaki çeüitli mekanizmalarla saùlanmakta-dır. úmmün sistem perspektifinden bakıldıùında, barsaklar, IL-0 ve TGF-β gibi düzenleyici sitokinle-rin salınımıyla, anti-inflamatuvar (Th2) veya dü-zenleyici (Th3/Tr) immün cevaplara kalıtsal bir eùi-lim gösterir. Ancak Th cevabını içermeyen bir modelin fazlaca basit olacaùı açıktır. Tolere edile-bilir dozlardaki besin antijenlerine bile bir immün cevap olarak interferon-γ üretilir (78) ve insan Pe-yer plak hücreleri diyet antijenlerine karüı Th sito-kin cevabı verir (79). Th cevabına eùilim olma-ması, insanlara deùil farelere ait bir özellik olabilir ve bu özellik özgül patojen-baùımsız farelerde azalmıü floranın bir sonucu olarak ortaya çıkabilir (80). Bazı hayvan modellerinde, intestinal floraya immün cevabın sınırlandırılmasında, düzenleyici T hücrelerin rol oynadıùı gösterilmiütir. Bu hücreler tarafından lokal immünosupresyona IL-0 ve TGF-β aracılık eder ve bu baskılama "sitolitik T lenfosit-iliükili antijen-4 reseptör" aracılı sinyal iletimine baùlıdır (5). Bu düzenleyici T hücrelerini indükle-yen durumlar tam olarak anlaüılmıü olmasa da, bu T hücrelerinin mikropsuz (germ-free) hayvanlarda da bulunması, bunların flora elemanlarına özgül veya baùımlı olmadıùını düüündürmektedir. "Dentritik hücreler" de geliüecek immün cevap tipi-ninüekillenmesinde rol alan bir diùer önemli hüc-re grubudur. úntestinal dentritik hüchüc-reler ovo-albü-min gibi antijenleri alabilir ve özgül T hücrelerine sunabilirler (8). Bakteri ürünlerinin dentritik hücre-lerce tanınması ve cevap verilmesi, bazı molekül-ler ve reseptörmolekül-ler (toll-like receptors) aracılıùı ile olur. Dentritik hücreler ayrıca, bakteri-duyarlı NOD2 molekülü sentezleyip sunabilirler. Bu mole-külün genetik varyantlarının Crohn hastalıùı ile iliükisi bildirilmiütir (82, 83). Normal koüullarda
dentritik hücrelerin intestinal floraya tolerans geli-üiminde bir ara rolü olabilir. Fakat bir patojen var-lıùında veya doku hasarında ise oluüan cevabı indükleyebilir (84).
Mukozaya iliükin immün cevabın bozulması, kont-rollü inflamasyonu kontrolsüz inflamasyona dö-nüütürebilir (örneùin, inflamatuvar barsak hastalı-ùında olduùu gibi). Burada mevcut intestinal flora-ya karüı toleransın kaybolması önemli bir mekaniz-ma olarak gözükmektedir. Floraya karüı toleransın sürdürülmesinde yer alan karüı-düzenleyici mole-küller (örneùin; TGF-β, IL-0), mukozadaki T hücre aktivasyonunun düzenlenmesinde rol oynar. Fare modellerinde, IL-0 üretimini ve sekresyonunu kontrol eden bakterilerle barsakların kolonizasyo-nu, deneysel kolitin kontrol altına alınmasında et-kili bulunmuütur (85).
Diùer lüminal antijenlerden farklı olarak, lipopoli-sakkarit gibi bakteriyel içerikler, "in vitro" immün sistem hücrelerini ve kompleman sistemini direkt olarak uyarabilirler. Bu kompleman aktivasyonu-nu, akut inflamatuvar süreci baülatır ve bunu kro-nikleüebilen bir olaylar dizisi takip eder (86). Kolon epitel hücreleri bazı bakteri antijenleri ile (örneùin, E. coli ve Streptococcus M gibi) ortak epitoplar gös-terirler (87). Bu da, barsak mukozasında bakteri proteinlerine karüı geliüen antikorların, barsak epi-tel hücre antijenleriyle çapraz reaksiyon gösterdi-ùini ve böylece doku hasarına sebep olan otoim-mün mekanizmalara yol açtıùını düüündürmekte-dir (87, 88).
Bakteri florasının, barsaktaki mukoza hücrelerinin fonksiyonlarını düzenleyebileceùini gösteren çalıü-malar da vardır. Virülan olmayan Salmonella suü-larının "inhibitor kappaB/nuclear factor kappaB" (IkappaB/NF-kappaB) yolunu inhibe ettiùi gösteril-miütir (89). Bu da bakteri florasındaki suüların direkt olarak mukozadaki immün sistemi aktive edebile-ceùini düüündürmektedir. Ancak intestinal bakte-rilerin mukozadaki hücre fonksiyonlarını inhibe edebileceùini gösteren kanıtlar da vardır. Yersinia efektör proteinleri (YOP proteins) ökaryotik hücrele-re transloke edildiùinde, NKkappaB aktivasyonu-nu ve TNF-α salınımını inhibe ettiùi rapor edilmiütir (90). Tüm bu kanıtlar göz önüne alındıùında, bak-teri florası mukozadaki immün cevabı hem aktive hem de inhibe edebilir.
3. Floranın Koruyucu Fonksiyonları (Bariyer Görevi) Flora bakterileri, dıü kaynaklı mikropların koloni-zasyonuna karüı önemli bir direnç hattı oluüturur ve böylece patojenlerin doku invazyonunu önler.
Mikropsuz hayvanlar infeksiyonlara çok yatkındır (9). Bu kolonizasyon direnci aynı zamanda, nor-malde barsaklarda bulunabilen fırsatçı bakterile-rin aüırı çoùalmasını da kontrol altında tutar. An-cak antibiyotik kullanımı gibi nedenlerle bu ekolo-jik denge bozulacak olursa, toksijenik Clostridium difficile gibi potansiyel patojen olan türler aüırı ço-ùalır ve psödomembranöz enterokolit gibi klinik tablolara neden olabilir (92).
Floranın bu bariyer görevi çeüitli mekanizmalar ile olabilir. "In vitro", bakteriler barsaktaki epitel hüc-relerinin fırçamsı kenarındaki baùlanma bölgeleri için yarıüırlar. Bu bölgelere patojen olmayan bak-terinin tutunması, invazif enteropatojen bakterile-rin epitel içine girmesini önler (93). Ayrıca bakteri-ler besin kaynakları için de yarıüırlar. Örneùin, ko-liform basiller karbon için yarıüarak, Shigella flex-neri’nin çoùalmasını önleyebilirler (94). En önemli bakteri metabolizması ürünleri olan kısa zincirli yaù asitleri de mikrop çoùalmasının kısıtlanmasın-da yardımcı olabilir. Bacteroides tarafınkısıtlanmasın-dan üreti-len asetik ve propiyonik asit S. flexineri’nin ço ùal-masını azaltır (95). Son olarak da, bakteriler tara-fından üretilen antibiyotik benzeri maddeler olan "bakteriosinler", mikrop çoùalmasını inhibe eder-ler. Bunlardan en iyi bilineni, E. coli suüları tarafın-dan üretilen "kolisin"lerdir (96). Bunların "in vivo" önemi bilinmemektedir. Bu maddelerin çoùu pro-tein yapıda olduùu için, konakçı, proteazlar aracı-lıùı ile bunları yıkarak yapımını kontrol edebilir (97).
BAKTER‹ TRANSLOKASYONU
Bakterilerin intestinal translokasyonu, gastrointesti-nal mikrofloranın lamina propria boyunca lokal mezenterik lenf düùümlerine (MLN), buradan da baüka bölgelere geçmesidir. Canlı veya ölü bakte-rilerden çok az miktarda endotoksinin transloke ol-ması, muhtemelen retikülo-endotelyal sisteme, özellikle de karaciùerdeki Kupffer hücrelerine önemli bir fizyolojik katkı saùlamaktadır. Ancak barsaktaki mukoza bariyerinin bozulması, birçok canlı bakterinin özellikle de Gram-negatif aerobik cinslerin (Escherichia, Proteus, Klebsiella) transloke olmasına sebep olabilir. Bakteriler epitel bariyerini geçtikten sonra, lenf aracılıùıyla mezenterik lenf düùümleri, karaciùer, dalak gibi barsak dıüı alan-lara geçebilirler. Daha sonra enterik bakteri siste-mik dolaüıma geçerek tüm vücut boyunca yayıla-bilir ve sepsis, üok, multi-organ yetmezliùi ve ölü-me neden olabilir.
Bakterilerin bu üekilde translokasyonu, hem insan hem de hayvan çalıümalarında gösterilmiütir. Diùer yönlerden saùlıklı olan kiüilerde pozitif me-zenterik lenf düùümü kültür oranları %5’e yaklaü-maktadır. Ancak multi-organ yetmezliùi, akut cid-di pankreatit, ilerlemiü karaciùer sirozu, intestinal obstrüksiyon ve inflamatuvar barsak hastalıùı gibi hastalıklarda bu oran %6-40 gibi daha yükseùe çıkmaktadır (98). únsanlarda bakterilerin intestinal translokasyonunu gösteren en büyük çalıümada, laparotomi yapılan 448 kiüilik hasta grubunda bakteri translokasyonu prevelansı %5.4 bulun-muütur (99). Bu çalıümanın sonuçlarına göre; en sık izole edilen bakteri E. coli’dir. Distal barsak obstruk-siyonu, ileri yaü (>70 yaü) ve acil cerrahi giriüim ge-rektiren hastalarda bakteri translokasyonu için da-ha yüksek risk bulunmuütur. Ayrıca bu da-hastalarda bakteri translokasyonunun, postoperatif sepsis ge-liüimi ile iliükili olduùu gösterilmiütir (99).
Bakteri translokasyonuna katkıda bulunan üç te-mel mekanizma tanımlanmıütır: Barsak florası bak-terilerinde aüırı çoùalma, barsak mukoza bariye-rinde artmıü geçirgenlik ve konakçının immün sa-vunmasında azalma.
Bakterilerde aüırı çoùalma; insan ve hayvanlarda sıklıkla oral antibiyotik alınmasına baùlı olarak barsaklardaki ekolojik dengenin bozulması ile an-tibiyotiùe dirençli endojen bakterilerin çoùalması, barsakların ‘kolonizasyona dirençli’ özelliùini kay-betmesi ve daha patojen ekzojen bakterilerin kolo-nize olması sonucu ortaya çıkar. Örneùin; sadece dört gün oral penisilin verilen sıçanların çekum flo-rasındaki zorunlu anaerob sayısı 000 kat azalır-ken, Enterobacteriaceae sayısının 0000 kat arttıùı ve bu artan sayı sonucu bu bakterilerin gastro-in-testinal kanaldan MLN’na geçiüinin kolaylaütıùı gösterilmiütir. Oral antibiyotik kesilse bile, normal intestinal mikro çevrenin yaklaüık 30 gün sonra düzeldiùi ve bu süre içinde de Enterobacteriaceae translokasyonunun devam ettiùi gözlenmiütir (00). Parenteral alimentasyon veya likit elemen-tal diyet uygulanması da, bakteriyel aüırı çoùal-maya sebep olarak bakterilerin gastro-intestinal kanaldan translokasyonuna yol açabilir (0). Da-ha önceki çalıümalarda, zorunlu anaerobların çok düüük oranlarda transloke olduùunun bulunması, bunların E. coli ve diùer potansiyel patojen bakte-rilerin translokasyonunu inhibe ettiùine dair görüü-ler ortaya çıkarmıütır. Fakat daha sonra yapılan bazı çalıümalarda, mezenterik lenf düùümü kültür-lerinde, zorunlu anaerobların hastaların %3’ü gibi daha yüksek oranlarda üretilmesi, bu
organizma-ların koruyucu rolüne dair teoriyi çürütmüü gibi gözükmektedir (99).
Barsak mukoza hücrelerinin saùlam olduùu aüırı bakteri çoùalması modelinde, bakterilerin gastro-intestinal kanaldan translokasyonu daha sıklıkla epitel aracılıùıyla (intrasellüler yol) olur, enterosit-ler arasındaki sıkı baùlantılar yoluyla translokas-yon ise daha azdır. Salmonella typhimurium ve Candida albicans gibi patojen mikroorganizmalar bile mikroskobik olarak intrasellüler alanda görü-lebilir (02, 03). Transloke olan bakteri, lamina propriada lenfatik yol ile MLN’a göç eder. ûayet barsak epiteli hasarlı ise (örneùin; termal üok, en-dotoksik veya hemorajik üok), endojen bakteriler hasarlı veya ülsere alandan direkt lamina propri-a’ya geçebilir (04, 05). Fiziksel mukoza hasarının olduùu üok modellerinde, bakteriler lenfatik yola ek olarak vasküler yol ile direkt karaciùere gidebi-lir. Karaciùer hasarına ek olarak intestinal bariyer-de bariyer-de hasar varsa, bunun multi-organ yetmezli ùi-ni kolaylaütıracaùı veya artıracaùı savunulmuütur (06). Endojen Gram-negatif bakterilerin lizizi sonu-cu çok miktarda endotoksin açıùa çıksa da, bu-nun az kısmı absorbe olur ve bu da karaciùerde hemen temizlenir.
Mezenterik lenf nodlarında yer alan makrofajlar, gastro-intestinal kanaldan transloke olan bakteri-lere karüı önemli bir defans mekanizmasıdır. For-malinle öldürülmüü Propionibacterium acnes en-jeksiyonu ile makrofajların özgül olmayan immün uyarımının, MLN’na olan bakteri translokasyonu-nu azalttıùı gösterilmiütir (07). Ancak makrofajla-rın ve polimorfonükleer lökositlerin (PMNL) mukoza yüzeyinde bakterileri içine aldıùı ve bunları barsak dıüı alanlara, örneùin, apselere ve hatta lenf düùümlerine taüıdıkları düüünülmektedir (08). Bu anlamda makrofajlar bakteri translokas-yonunu inhibe etmekten ziyade kolaylaütırabilir. Bu nedenle çeüitli klinik koüullar altında, bakteri translokasyonunun patogenezinde makrofajların ve PMNL’lerin rolleri için daha fazla araütırmaya ihtiyaç vardır.
Timektominin sıçanlarda translokasyonu artırdıùı-nın gösterilmesi, T hücre aracılı immün yanıtın bakteri translokasyonunu önlemede önemli oldu-ùunu düüündürmektedir (09). Hem CD4 T hem de CD8 T hücrelerinin azaltılması, E. coli’nin MLN’na bakteri translokasyonunu hemen artırmaktadır ve daha sonra hem CD4 hem de CD8 T hücrelerinin donör sıçanlardan, bu hücreleri azaltılmıü sıçanla-ra verilmesi tsıçanla-ranslokasyonu inhibe eder (0).
Maalesef özgül sIgA’nın bakteri translokasyonuna karüı koruyucu rolü bugün için tam olarak aydın-latılmamıütır. Salgısal IgA V. cholerae, S. enteritidis gibi belirgin patojen olan organizmaların lamina propriaya penetrasyonunu inhibe eder, buradan yola çıkarak sIgA’nın endojen gastro-intestinal bakterilerin barsak epitel hücreleri ile yakın iliükisi-ni azaltarak bakteri translokasyonunun önlenme-sinde katkısı olabilir. Sıçanlara intravenöz anti-E. coli IgG verilmesi enteresan olarak bu bakterinin gastro-intestinal kanaldan MLN’na translokasyo-nunu azaltmaz, ancak MLN’ dan karaciùer, dalak, böbrek ve kana translokasyonunu azaltır. Bu da serum antikorlarının bakterilerin baülangıçtaki in-testinal mukozadan pasajından çok, transloke ol-muü bakterilerin yayılımını inhibe ettiùini düüün-dürmektedir.úmmunglobulin A eksikliùi olan fare-lerde translokasyonun arttıùına dair kanıt olsa da (53), IgA ‘knockout’ farelerde ve IgA eksikliùi olan insanlarda kommensal-iliükili sepsis bildirilmemiü-tir. Oysa fagositlerin antimikrobiyal aktivitelerinin ileri derecede bozulduùu gp9phox-/-/NOS2-/-
fareler-de, enterik bakterileri içeren büyük abdominal ap-seler geliüir (). Sadece bir enzim yolu eksik olan-lar da (gp9phox-/-veya NOS2-/-) ise apse geliümez. Bu
sonuçlar, barsaktan bakteri translokasyonunda fa-gositik aktivitenin önemini göstermektedir.
Muhtemelen konakçı immün sisteminin tüm kom-ponentleri (mukozal, hücresel, hümöral immünite) bakteri translokasyonuna karüı savunma mekaniz-masında rol alır. Sıçanlara siklofosfamit veya pred-nizolon gibi immünosupresif ajanlar verilmesi en-dojen bakterilerin MLN, karaciùer, dalak gibi or-ganlara translokasyonunu artırmaktadır (2). Endojen bakteri türlerinin hepsi aynı oranda gast-ro-intestinal kanaldan MLN’na veya diùer barsak dıüı alanlara transloke olmaz. "Monoassociated ex-germ-free" (gnotobiotic) sıçanlarda en etkin trans-loke olan bakteriler; Gram-negatif fakültatif ana-erobik barsak bakterileridir (örneùin; K. pneumoni-ae,E. coli ve P. mirabilis gibi). Lactobacillus brevis, Staphylococcus epidermidis ve Enterococcus fa-ecalis gibi Gram-pozitif, oksijeni tolere edebilen bakteriler orta derecede transloke olurlar. Entere-san olarak, Bacteroides fragilis, Fusobacterium rus-sii gibi zorunlu anerobik bakteriler, gastro-intestinal kanalda en yüksek oranda kolonize olmuü olmala-rına raùmen (00 -0 /g çekum) en az oranda
transloke olurlar. Bunların translokasyon etkinliùi ile oksijene duyarlı olmaları arasında bir iliüki var gibi gözükmektedir.
Sonuç olarak, bakteri translokasyonunun patoge-nezinde çeüitli ayrı aüamalar vardır. Saùlıklı eriükin hayvanlarda çeüitli endojen bakteriler gastro-in-testinal kanaldan sürekli olarak az sayıda translo-ke olurlar. Bu bakteriler genelde konakçı immün defans mekanizmalarınca ortadan kaldırılır ve MLN’da veya diùer barsak dıüı alanlarda kültüre edilemezler. Bakterilerde aüırı çoùalma olduùun-da, transloke olan bakteri miktarı artar. Translo-kasyon patogenezinin birinci aüamasında MLN’na sınırlı kalır ve sistemik yayılım olmaz, infeksiyonun klinik bulguları gözlenmez. Translokasyonun ikinci aüaması sıklıkla mukoza hasarının katkısıyla oluüur ve bakteriler lenfatik ve vasküler yol ile MLN, ka-raciùer ve dalaùa transloke olabilir. Patogenezin üçüncü aüaması bakterilerin sistemik olarak peri-ton boüluùuna veya kan akımına geçmesiyle olur. Bakterinin virülans özelliklerine, konakçı hasarının ve immün eksikliùin derecesine baùlı olarak ko-nakçı bu aüamada hala kurtarılabilir. úki veya üç mekanizmanın kombinasyonu ile translokasyon kolaylaütıùı zaman dördüncü ve son aüamaya ge-çilir. Ölümcül sepsis olup olmayacaùı, konakçı im-mün eksikliùinin derecesine, barsak mukozası ha-sarının yaygınlıùına ve mikro-organizmanın pato-jenik özelliklerine baùlıdır (3). Enterobacteriacea intestinal aüırı çoùalma modellerinde ve diùer hayvan modellerinde en fazla oranda transloke olan bakterilerdir ve debil hastalarda da septise-minin en önemli sebebidirler.
KOLON KANSER‹ VE BARSAK
FLORASI
Kolorektal kanserin moleküler genetik mekaniz-maları iyi bilinmektedir, fakat diyet gibi çevresel faktörlerin de sporadik kolon kanseri geliüiminde rolleri olabilir. Yüksek miktarda diyetsel yaù ve kır-mızı et tüketimi artmıü riskle iliükili bulunmuüken, sebze, meyve, balık ve kalsiyum tüketimi ise azal-mıü riskle iliükilidir (4, 5). Diyetin karsinojenik süreç üzerine etkisi, kalın barsak florasının metabo-lik aktivitesindeki ve kompozisyonundaki deùiüik-likler aracılıùıyla olabilmektedir.
úntestinal bakteriler karsinojen, kokarsinojen ve prokanserojenler üreterek kolon kanseri baülangı-cında rol alabilirler. Yaù ve etten zengin diyetle beslenen saùlıklı kiüilerde, genotoksik maddeler olarak bilinen N-nitroso bileüiklerinin dıükı ile atılımı ve insan dıükı suyunun genotoksik potansiyeli ar-tar (6, 7). Bir diùer karsinojen grup olan hete-rosiklik aromatik aminlerde, özellikler etler pi üirildi-ùinde oluüur. Bazı intestinal mikro-organizmalar,
bu heterosiklik aminlerin yapmıü olduùu DNA ha-sarını arttırırken, bir kısmı da bu bileüikleri alabilir ve detoksifiye edebilir (8).
Bazı hayvan çalıümalarında, Bacteroides ve Clost-ridium cinslerinin kolon tümörlerinin insidansını ve büyüme hızlarını arttırdıùı, Lactobacillus ve Bifido-bacterium gibi bazı cinslerin ise tümör oluüumunu önlediùi gösterilmiütir (9, 20). Kolon riski yüksek populasyonlarda yapılan bir intestinal flora çalıü-masında, Bacteroides vulgatus, Bacteroides sterco-ris, Bifidobacterium longum ve Bifidobacterium an-gulatum yüksek kolon kanseri riski ile iliükili bulun-muü, ayrıca total bifidobakteri konsantrasyonu da artmıü riskle iliükili olarak saptanmıütır (2). Bu so-nuç, bazı ticari üirketlerce öne sürülen, Bifidobacte-rium kültürlerinin alımının kolon kanserine karüı koruyucu olabileceùi görüüüne aykırıydı. Lactoba-cillus S06, LactobaLactoba-cillus acidiphilus ve Eubacteri-um aerofaciens türleri ise azalmıü riskle iliükiliydi. Bu sonuçlar kesin olmasa da, kolon florası, kolon kanser riskinin modüle edilmesinde temel çevresel faktörlerden biri olarak gözükmektedir.
‹NFLAMATUVAR BARSAK
HASTALIKLARI VE ‹NTEST‹NAL FLORA
Bakteri florası, insan inflamatuvar hastalıklarında inflamatuvar süreci sürükleyen esansiyel faktörler-den biri olarak görülmektedir (22). Crohn hastala-rında, intestinal T lenfositler, bakteri antijenlerine karüı aüırı reaktiftir ve bu hastalarda lokal tolerans mekanizmaları ortadan kalkmıütır (23). Ayrıca Crohn ve ülseratif kolit hastalarında, geniü bir bak-teri spektrumuna karüı, artmıü IgG tipinde barsak mukozasında antikor sekresyonu vardır (87). úm-munglobulin G aracılı immüno-inflamatuvar ce-vaplar, barsak mukozasında hasar oluüturabilir ve bunlar kompleman sistemini ve inflamatuvar me-diyatör basamaklarını aktive edebilir. Dahası, inf-lamatuvar barsak hastalıùı olan hastaların, barsak epitel yüzeylerine daha fazla bakteri tutunduùu ve bunlardan bazılarının da epitel katmanları arasın-da ve intrasellüler alanlararasın-da olduùu gösterilmiütir (24). Tüm bunlardan anlaüılacaùı üzere, flora ele-manlarınca intestinal immün sistemin kontrolsüz aktivasyonu, inflamatuvar barsak hastalıùının pa-tofizyolojisinde anahtar bir olay olarak gözükmek-tedir. Bazı Crohn hastalarında (%7-25) NOD2/CARD5 geninde mutasyon vardır ve bu gen bakteriye karüı konakçı cevabının düzenlen-mesinde rol oynar (25).
Çeüitli hayvan modellerinde, farklı tipte immün de-ùiüiklikler yapılarak (örneùin; IL-0 ve IL-2 gen "knockout" fareler), insan inflamatuvar barsak has-talıùındakine benzer kontrolsüz intestinal inflamas-yon oluüturulabilir. Bu çalıümalar kontrolsüz intesti-nal inflamasyon geliüimi için, aktif CD4 T hücreleri-nin ve bakteri florasının temel gereksinim olduùu-nu göstermiütir (86). CD4+ T hücreleri azaltılan ve-ya mikropsuz koüullarda yetiütirilen hayvanlarda, insan inflamatuvar barsak hastalıùına benzer hay-van modeli oluüturulamamıütır. Hayhay-van modelle-rinde, bakterilerin hücre duvar içeriklerinin enjek-siyonu, kronik granülamatöz inflamasyona ve barsak dıüı bulgulara neden olabilmektedir (26). Crohn hastalıùında küratif cerrahi rezeksiyon son-rası, diversiyon iülemi yapılmasının cerrahi sonrası rekürrensi önlemesi (27) ve antibakteriyel tedavi-nin intestinal inflamasyonu belirgin kontrol altına alması (28), intestinal bakteri florasının kontrolsüz inflamasyondaki önemini gösteren diùer bulgular-dır. Ayrıca farklı bakteri türleri immüno-inflamatu-var mekanizmalar üzerinde farklı etkilere sebep olabilirler (29). Örneùin, bazı anaeroblar kolite se-bep olduktan sonra mukozaya yayılırlar (29), çe-üitli Bacteroides türleri ise transmural inflamatuvar lezyon oluüturmaya karüı özellikle eùilimlidirler. En-terik bakterilerin fibrojenik kapasiteleri farklıdır ve bu da oluüturdukları inflamatuvar cevabın tipi ile baùlantılı gözükmektedir (30). Bazı aerobik bakte-riler fokal apse alanlarını çevreleyen üiddetli bir akut inflamatuvar cevabı harekete geçirirken, se-bep oldukları lokal kollajen birikimi önemsizdir. Oysa, bazı anaeroblar (Bacteroides fragilis, Bacte-roides uniformis ve Clostridium ramosum) hafif bir granülosit yanıta sebep olurken, dokularda kolla-jen birikimiyle giden yaygın bir mononükleer hüc-re infiltrasyonuna neden olurlar (46).
PROB‹YOT‹KLER VE PREB‹YOT‹KLER
Bu yazının amacı, intestinal bakteri florası populas-yonunu ve bunların insan saùlıùındaki ve fizyoloji-sindeki fonksiyonel rolünü tartıümak olduùu için, probiyotik ve prebiyotik konusuna burada kısaca deùinilecektir. Probiyotikler için çeüitli tanımlama-lar yapılmıü olsa da, uygun tanımlamalardan biri üudur: únsan veya hayvanlara uygulandıkları za-man, endojen mikrofloranın özelliklerini olumlu et-kileyen canlı mono veya mikst mikro-organizma kültürleridir (3). Oral probiyotikler canlı mikro-or-ganizmalardır ve belirli miktarların üzerinde alı-mıyla saùlıùa faydalı olurlar. Barsakta kolonize ol-maları gerekmez. Önemli bir nokta, bir özgül türün
KAYNAKLAR
1. Simon GL, Gorbach SL. Intestinal flora in health and di-sease. Gastroenterology 1984; 86: 174-93.
2. Bengmark S. Ecological control of gastrointestinal tract: the role of the probiotic flora. Gut, 1998; 42: 2-7. 3. Wilson KH, The Gastrointestinal flora. In: Textbook of
Gastroenterology, Yamada T (ed), 3th edition, 1999, chapter 27.
4. Hooper LV, Gordon JI. Commensal host-bacterial relati-onships in the gut. Science 2001; 292(5519): 1115-8. 5. Hart AL, Stagg AJ. The role of the gut flora in health and
disease, and its modification as therapy. Aliment Phar-macol Ther 2002; 16: 1383-93.
6. Gibbons RJ, van Houte J. Bacterial adherence in oral mic-robial ecology. Ann Rev Microbiol 1975;29:19.
7. Solnick JV, O'Rourke J, Lee A, et al. An uncultured gastric spiral organism is a newly identified Helicobacter in hu-mans. J Infect Dis 1993; 168: 379
8. Holzapfel WH, Haberer P. Overview of gut flora and pro-biotics. Int J Food Microbiol 1998; 41: 85-101.
9. Roberfroid MB, Bornet F. Colonic Microflora: Nutrition and Health. Nutr Rev 1995; 53(5): 127-30.
10. Tannock GW, Fuller R. Plasmid profiling of members of the family enterobacteriaceae, lactobacilli and bifidobac-teria to study the transmission of bacbifidobac-teria from mother to infant. J Clin Microbiol 1990; 28: 1225-28.
11. Zetterstrom R, Bennet R. Early infant feeding and micro-ecology of the gut. Acta Paediatr Jpn 1994; 36: 562-71. 12. Balmer SE, Wharton BA. Diet and faecal flora of the
new-born: breast milk and infant formula. Arch Dis Child 1989; 64: 1672-77.
13. Harmsen HJM, Wibleboer-Veloo ACM. Analysis of intesti-nal flora development in breast-fed and formula fed in-fant using molecular identification and detection met-hods. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2000; 30: 61-7. 14. Martin F, Savage SAH. Investigation of bacterial
coloni-sation of the colon in breast-fed infants using novel tech-niques. Proceeding of the Nutrition Society 2000; 59: 64A 15. Edwards CA, Parrett AM. Intestinal flora during the first months of life: new perspectives. Br J Nutr 2002; 88 Suppl1, S11-S18.
16. Mevissen-Verhage EAE, Marcelis JH. Effect of iron on de-velopment of the neonatal gut flora during the first week of life. Eur J Clin Microbiol 1985; 4: 14-8.
alımıyla farklı faydaların elde edilmesidir. Bir bak-terinin etkisi suüa özgüldür ve aynı türün farklı suü-larının alımıyla dahi aynı etki gözlenmeyebilir (46). Prebiyotikler ise kolonda bulunan bazı bakte-ri türlebakte-rinin büyümesini ve/veya aktivitesini seçici olarak uyaran ve böylece konakçıya yararlı olan sindirilmeyen gıda içerikleridir (32).
Bakteri ile konakçı arasındaki özel etkileüimler, ko-nakçı için belirgin faydalar saùlayabilir. Bazı pro-biyotikler akut diyare durumlarının önlenmesinde ve tedavisinde yararlıdır. Hastalara antibiyotikler-le beraber probiyotik verilmesi, çocuklarda ve eri ü-kinlerde antibiyotik-iliükili diyareyi önemli oranda azaltır (33, 34). Bebek formulalarının içine probi-yotik eklenmesinin, uzun süreden beri hastanede yatmakta olan çocuklarda diyareyi azalttıùı göste-rilmiütir (35). Lactobacillus rhamnosus’un GG suüu-nun anne sütü alamayan, beslenme yetersizliùi olan çocuklarda diyare proflaksisinde faydalı ol-duùu bildirilmiütir (36). Akut gastro-enteritli çocuk-larda probiyotik desteùi verilmesi (L. rhamnosus, L. reuteri, L. casei türlerini içeren) diyare süresini önemli oranda azaltmaktadır (37, 38, 39). Pro-biyotikler en çok rotavirusa baùlı akut diyarede et-kilidir, ayrıca rotavirusun dıükı ile atılımını azaltır (40, 4).
Yoùurt yapımında kullanılan bakterilerin mikrobi-yal ß galaktosidaz (laktaz) enzimleri, laktoz intole-ransı olan insanlarda semptomların azaltılmasın-da fayazaltılmasın-dalıdır. Bu etki için canlı bakteri olması koüuldur, bu nedenle ısıtılmıü veya pastörize edil-miü yoùurtlar laktoz malabsorbsiyonunu ve intole-rans semptomlarını önleyemez (42, 43).
Oral olarak uygulanan probiyotikler, infekte ço-cuklarda rotavirüse karüı (44) veya attenüe aüı ile aüılanmıü eriükinlerde Salmonella typhi’ye karüı (45) özgül IgA yanıtını arttırabilir. Saùlıklı insan-larda fermente süt ürünlerinde bulunan iki farklı probiyotiùin, barsaklarda geçici olarak kolonize ol-duùu ve sistemik dolaüımda bulunan lökositlerin fagositik aktivitelerini arttırdıkları gösterilmiütir (46). Bu da enterik bakterilerin lokal ve sistemik düzeyde immün cevaba neden oldukları görüüü-nü desteklemektedir.
Probiyotikler ve prebiyotiklerin çeüitli hayvanlarda kolon kanserini önledikleri gösterilmiütir, fakat insanlarda henüz kolon kanseri riskini azaltmada-ki rolleri bilinmemektedir (47). Ancak probiyotik-lerin, tümör baülatıcı olarak etki ettikleri bilinen genotoksik bileüiklerin dıükı ile atılıüını azalttıkları gösterilmiütir (48, 49).
17. Bullen CL, Tearle PV. The effect of ‘humanised’ milks and supplemented breastfeeding on the faecal flora of in-fants. J Clin Microbiol 1977; 10: 403-13.
18. Onderdonk AB: Intestinal microflora: control and overg-rowth. In: Blum HE, Bode JCh, Bode Ch, Sartor RB (eds.): Gut and the Liver, United Kingdom: Kluwer Academic Publishers, 1998, pp 5-6.
19. Johanson WG, Pierce AK, Sanford JP. Changing pharyn-geal bacterial flora of hospitalized patients: emergence of gram-negative bacilli. N Engl J Med 1969; 281:1137. 20. Mitsuoka T. Bifidobacteria and their role in human
he-alth. J Ind Microbiol 1990; 6: 263-68.
21. Mitsuoka T. İntestinal flora and aging. Nutr Rew 1992; 50: 438-46.
22. Brown WR, Savage DC, Dubois RS, et al. Intestinal mic-roflora of immunoglobulin-deficient and normal human subjects. Gastroenterology 1972; 62:1143.
23. Parkin DM, McClelland BL, O'Moore RR, et al. Intestinal bacterial flora and bile salt studies in hypogammaglobu-linemia. Gut 1972;13:182.
24. Hooper LV, wong MH, Thelin A. Moleculer analysis of commensal host-microbial relationships in the intestine. Science 2001; 291(5505): 881-4.
25. Holdeman LV, Cato EP, Moore WEC. Anaerobic labora-tory manual. Blacksburg, VA: Virginia Polytechnic Insti-tute and State University, 1977.
26. Cummings JH, Englyst HN. Fermentation in the human large intestine and the available substrates. Am J Clin Nutr 1987; 45 (suppl): 1243-55.
27. Macfarlane FT, Cummings JH, Allison C. Protein degre-dation by human intestinal bacteria. J Gen Microbiol 1986; 132: 1647.
28. Salyers AA, Leedle JA. Carbohydrate metabolism in the human colon. In: Hentges DJ, ed. Human intestinal mic-roflora in health and disease. New York: Academic Press, 1983:129.
29. Wilson KH, Perini F. Role of competition for nutrients in suppression of Clostridium difficile by the colonic microf-lora. Infect Immun 1988;56:2610.
30. Cummings JH, Pomare EW, Branch WJ. Short chain fatty acids in human large intestine, portal, hepatic and veno-us blood. Gut 1987; 28: 1221-27.
31. Venter CS, Vorster HH, Cummings JH. Effects of dietary propionate on carbohydrate and lipid metabolism in he-althy volunteers. Am J Gastroenterol 1990; 85: 549-53. 32. Brighenti F, Castellani G, Bellini L. Effect of neutralized
and native vinegar on blood glucose and acetate respon-ses to a mixed meal in healthy subjects. Eur J Clin Nutr 1995;49: 242-47.
33. Luo J, Van Yperselle M, Rizkalla SW. Chronic consumpti-on of short-chain fructooligosaccharides does not affect basal hepatic glucose production or insülin resistance in type 2 diabetics. J Nutr 2000; 130: 1572-77.
34. Bearne CA, Mallett AK, Rowland IR. Continuous culture of human faecal bacteria as an in vitro model for the co-lonic microflora. Toxicol In Vitro 1990; 4: 522-5. 35. Delzenne NM, Roberfroid MB. Physiological effects of
nondigestible oligosaccharides. Lebensm Wiss Technol 1994; 27: 1-6.
36. Vercellotti JR, Salyers AA, Bullard WS, Wilkins TD. Break-down of mucin and plant polysaccharides in the human colon. Can J Biochem 1977; 55:1190.
37. Silvester KR, Englyst HN, Cummings JH. Ileal recovery of starch from whole diets containing resistant starch me-asured in vitro and fermentation of ileal effluent. Am J Clin Nutr 1995; 62: 403-11.
38. Fallingborg J. Intraluminal pH of the human gastrointes-tinal tract. Dan Med Bull 1999; 46: 183-96.
39. Macfarlane GT, Gibson GR, Cummings JH. Comparison of fermantation reactions in the different regions of the human colon. Appl Bacteriol 1992; 72: 57-64.
40. Romator K, Conly JM, Chubb H, Louie TJ. Production of menaquinones by intestinal anaerobes. J Infect Dis 1984; 150:213.
41. Hollander D, Muralidhara KS, Rim E. Colonic absorption of bacterially synthesized vitamin K2 in the rat. Am J Physiol 1976; 230:251.
42. Alam M, Midtvedt T, Uribe A. Differential cell kinetics in the ileum and colon of germfree rats. Scan J Gastroente-rol 1994; 29: 445-51.
43. Frankel WL, Zhang W, Singh A. Mediation of the trophic effects of short-chain fatty acids on the rat jejenum and colon. Gastroenterology 1994; 106: 375-80.
44. Siavoshian S, Segain JP, Komprobst M. Butyrate and tric-hostatin A effects on the proliferation/differentiation of human intestinal epithelial cells: induction of cyclin D3 and p21 expression. Gut 2000; 46: 507-14.
45. Gibson PR, Moeller I, Kagelari O. Contrasting effects of butyrate on the expression of phenotypic markers of diffe-rentiation in neoplastic and non-neoplastic colonic epithe-lial cells in vitro. J Gastroenterol Hepatol 1992; 7: 165-72. 46. Guarner F, Malagelada JR. Gut flora in health and
dise-ase. The Lancet 2003; 361: 512-19.
47. Conley ME, Delacroix DL. Intravascular and mucosal munoglobulin A: two seperate but related systems of im-mune defense? Ann Intern Med 1987; 106: 892-9. 48. Waaij LA, Limburg PC, Mesander G. In vivo IgA coating
of anaerobic bacteria in human faeces. Gut 1996; 38: 348-54.
49. Childers NK, Bruce MG, McGhee JR. Molecular mecha-nisms of immunoglobulin A defense. Annu Rev Microbi-ol 1989; 43: 503-36.
50. Waaij D van der, Berghuis-de Vries JM, Lekkerkerk-van der. Colonisation resistance of the digestive tract in con-ventional and antibiotic-treated mice. J Hyg 1971; 69: 405-11.
