Vücudun mukozal ve edipermal yüzeylerinde trilyonlarca ortakçı mikrop yaşıyor. Bu mikrobiyomun, üzerinde yaşadığı konağın çeşitli patojenlere karşı gösterdiği tahammül ve hassasiyeti etkilediği iyi biliniyor. Fakat konak canlının patojen enfeksiyonuna karşı sergilediği tolerans, bütün canlılarda aynı biçimde gelişmemiş. Örneğin farelerin bağırsak mikrobiyomunun, Salmonella typhimurium gibi belli patojen enfeksiyonlarına karşı insan mikrobiyomuna göre daha etkili koruma sağladığı biliniyor.
Bu durum, insanlar ile fare gibi diğer türlerde konak-mikrobiyom etkileşimlerinde görülen farklılıkları analiz etmenin ve belirli patojenlere karşı koruyan ya da hassaslaştıran tekil bakteri tiplerini belirlemenin, tamamen yeni tedavi yaklaşımlarına yol açma ihtimalini akla getiriyor. Fakat bağırsak mikrobiyom bilemişimi ve konak bağışıklık tepkileri üzerindeki etkileri farelerde iyi şekilde araştırılmışsa da; mikrobiyomun, bağırsağı yüksek tanımlı koşullar altında kaplayan epitel hücreleriyle nasıl doğrudan etkileşime girdiğini araştırmak ve bu sebeple, bulaşıcı patojenlere karşı konak toleransı sağlayabilen belirli bakteri alttürlerini ortaya çıkarmak mümkün değil.
Şimdiyse Harvard Wyss Biyolojiden İlham Alan Mühendislik Enstitüsü’nde çalışan Wyss Kurucu Direktörü tıp doktoru Donald Ingber ile Harvard Tıp Fakültesi’nde çalışan tıp doktoru Dennis Kasper’in öncülüğündeki bir araştırma takımı, Wyss’in mikro akışkan Çip Üstü Organ (Organ Çipi) teknolojisinden faydalanarak fare bağırsağının farklı anatomik kısımlarını ve bunların kompleks canlı mikrobiyomuyla olan simbiyozunu yapay ortamda modellemişler. Üzerinde mühendislik uygulanmış fare Kolon Çipi’nde S. typhimurium‘un bağırsak epitel yüzeyindeki yıkıcı etkilerini tekrarlayan araştırmacılar, fare ve insan mikrobiyomları arasında yürüttükleri karşılaştırmalı bir analizde ortakçı Enterococcus faecium bakterisinin S. typhimurium enfeksiyonuna yönelik konak toleransına katkı yaptığını doğrulamayı başarmışlar. Çalışma Frontiers in Cellular and Infection Microbiology bülteninde yayımlandı.
Araştırmacılar yapay ortamda gerçekleştirdikleri bu karşılaştırmalı yaklaşımın, patojenler ile ortakçı bakterilerin bağırsak epitel ile bağışıklık hücreleriyle yürüttüğü çapraz iletişimi ortaya çıkarabileceğine ve tolerans geliştirdiği belirlenen bakterilerin, gelecekteki tedavilerde kullanılabileceğine inanıyor. Bu sayede, patojenik bakteri alttürlerinde artan antimikrobiyal direnç sorununa çare bulunabilir.
Benjamin Boettner/Harvard Wyss Biyolojiden İhlam Alan Mühendislik Enstitüsü. Ç: O.
