Mikrobiyota Dr.Cumhur Özkuyumcu Normal flora Yaklaşık 100 tirilyon mikroorganizma içeriyoruz. Metabolik ürünler oluşturur. Yüzeyi kapatır. Besinleri kullanır. Bağışıklık sistemini uyarır. 2 Mikrobiyota Mikrobiyota: Konak üzerinde/içinde yaşam alanı oluşturmuş mikroorganizmalar topluluğu Mikrobiyom: Mikrobiyotanın tüm genomunun toplamı Metagenom: Bir örnekteki tüm DNA dizilerinin toplamı 3 İnsan mikrobiyotasında 14 ~10 bakteri hücresi var Vücutta bulunan hücrelerden 10 kat fazla Table 1. Bounds for bacteria number in different organs, derived from bacterial concentrations and volume. Sender R, Fuchs S, Milo R (2016) Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body. PLOS Biology 14(8): e1002533. doi:10.1371/journal.pbio.1002533 http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1002533 Sender R, Fuchs S, Milano R. Revisiting The Ratio of Bacterial to Host Cells in Humans. Cell “Reported values in the literature on the number of cells in the body differ by orders of magnitude and are very seldom supported by any measurements or calculations. Here, we integrate the most up-to-date information on the number of human and bacterial cells in the body. We estimate the total number of bacteria in the 70 kg "reference man" to be 3.8·1013. For human cells, we identify the dominant role of the hematopoietic lineage to the total count (≈90%) and revise past estimates to 3.0·1013 human cells. Our analysis also updates the widely-cited 10:1 ratio, showing that the number of bacteria in the body is actually of the same order as the number of human cells, and their total mass is about 0.2 kg.” Methanobrevibacter smithii Methanosphaera stadtmanae Mikrobiyota nasıl kazanılıyor? Mikrobiyal kolonizyon doğumdan kısa bir süre sonra başlar. Annenin doğum kanalından Anne derisinden Solunan havadan Çevreden İnsan bağırsak mikrobiyomu aile bireyleri arasında paylaşılıyor. Bağırsak mikrobiyotası; Yaş Cinsiyet Aile Diyet Bölgesel Prebiyotikler, probiyotikler, antibiyotikler 12 İnsan Mikrobiyotası Kalıcı flora, Geçici Flora Kommensal, Mutual, Parazit Probiotik, Otobiyot, Patobiyot İnsan Mikrobiyotası Sindirim metabolizmasında rol oynar Patojen bakterilere karşı enfeksiyondan korur Bağışık yanıtı stimüle eder Segmented filamentous bacteria, SFB Current Opinion in Biotechnology 2010, 21:149–156 3-indolepropionicacid İndole-3-aldehyde AhR, aryl hidrocarbon receptor PXR, pregnane X receptor • İnsanların ilk yiyecek içeren probiyotiği anne sütü • Anne sütünde; – Bifidobacterium – Lactobacillus – Enterococcus • Yenidoğanın dışkısında farklı zamanlarda yapılan çalışmalarda, bu bakterilerin anne sütünden vertikal olarak geçtiği saptanmış. Martin R, Langa S, Reviriego C et al. Human milk is a source of lactic acid bacteria for the infant gut. J Pediatr 2003; 143: 754–758. 19 Current Opinion in Biotechnology 2010, 21:149–156 Yararlı değişimler Zararlı değişimler After adjustment for other covariates, children born by cesarean section had twofold higher odds of atopy than those born by vaginal delivery (OR=2.1, 95% CI=1.1–3.9). In multivariate analyses, birth by cesarean section was significantly associated with increased odds of allergic rhinitis (OR=1.8, 95% CI=1.0–3.1) but not with asthma. In, 1850 Semmenweis Ağız boşluğundaki mikroorganizmaların neden olduğu enfeksiyonlar Diş çürükleri Periodontit Endodontik enfeksiyonlar Alveoler osteit Tonsillit Ağız boşluğundaki mikroorganizmaların ilişkili olduğu düşünülen sistemik hastalıklar Kardiyovasküler hastalıklar Felç Erken doğum Diabet Pnömoni Research: Could Birth-Canal Bacteria Help C-Section Babies? From a poster at the recent Boston meeting of the American Society for Microbiology. (Courtesy Dr. Dominguez-Bello) June 25, 2014 Carey Goldberg Disbiyozis Yeni doğanlarda başlıca patolojiler ve antibiyotik tedavisi *Hastalığın ciddiyetine göre, mikrobiyolojik kanıta dayanarak 3. jenerasyon sefalosporin tedaviye eklenir. Antibiyotiklerin Mikrobiyotaya Etkileri Kısa dönem antibiyotik tedavisinde kısa sürede mikrobiyota normale dönüyor. Kalıcı etkiler sadece birkaç antibiyotikte gözleniyor; • Kinolonlar • Sefaperazon Bazen de iyileşme tam olmayabilir. 38 Antibiyotiklerin Mikrobiyotaya Etkileri • Oral ve intravenöz antibiyotikler bağırsaklardaki bakteri miktarlarını azaltıyor. Bartosch S, Fite A, Macfarlane GT, McMurdo ME. Characterization of bacterial communities in feces from healthy elderly volunteers and hospitalized elderly patients by using real-time PCR and effects of antibiotic treatment on the fecal microbiota. Appl Environ Microbiol 2004; 70: 3575–3581 • Sadece mikrobiyota kompozisyonu değişiyor; – Metronidazol, sefoperazon veya vankomisin Sekirov I, Tam NM, Jogova M et al. Antibiotic-induced perturbations of the intestinal microbiota alter host susceptibility to enteric infection. Infect Immun 2008; 76: 4726–4736. 39 Antibiyotiklerin Obezite ile İlişkisi Danimarka’da; •İlk 6 ay antibiyotiğe maruz kalan normal kilolu annelerin çocukları, 7 yaşına geldiklerinde obeziteye daha yatkın oldukları saptanıyor 40 Kişisel Antibiyotik Kullanımı Annenin Kullandığı Antibiyotik Direnç Direnç Disbiyozis Disbiyozis Gıda, Tarım ve Hayvancılık Sektöründe Antibiyotik Kullanımı Direnç Marshall, B. M., and Levy, S. B. Clinical Microbiology Reviews, 2011: 24; 718–733. Mikrobiyota ve Obezite İlişkisi Firmicutes (60–80%) Bacteroidetes (20–40%) Mikrobiyota ve Obezite İlişkisi • Obezite Bifidobacterium – Bifidobacteria Obezite • Bifidobacteria • anne sütü ile beslenen bebekler • formül mama ile beslenen bebekler J Clin Gastroenterol. 2012 Jan;46(1):16-24. doi: 10.1097/MCG.0b013e31823711fd. The intestinal microbiota and obesity. 49 Kallus SJ, Brandt LJ. 50 Psöriazis Firmicutes Actinobacteria oranında artma Refluya bağlı özefajit Gram-negatif anaeroplardan oluşan özefageal flora, gastrik mikrobiyotada H.pylori yokluğu Obesite Bacteroides Firmicutes oranının azalması Çocukluk çağında başlayan astım Gastrik H.pylori yokluğu Enflamatuvar barsak hastalığı Enterobacteriaceae popülasyonunda artma Fonksiyonel barsak hastalığı Veillonella ve Lactobacillus artışı Kolorektal karsinom Fusobacterium popülasyonunda artma Kardiyovasküler hastalıklar Fosfatilkolinin sindirim mikrobiyotasına bağlı metabolizması E.faecalis DNA hasarı, Yüksek seviye ROS B.fragilis Bft, Yüksek seviye ROS Lactobacillus, Streptococcus, Enterococcus H2O2 oluşumu, enflamasyon, epitel hücrelerin ayrılması Proteobacterium phylumm Onkojenlerin H2S upregülasyonu Fusobacterium Enflamatuvar sitokin Enterobacteriaceae Colibactin , DNA hasarı Proteabacteriae CDT, DNA hasarı Helicobacter pylori Cag A, Wnt/β-catenin Fusobacterium nucleatum FadA, Wnt/β-catenin Salmonella Typhi AvrA, Wnt/β-catenin Bifidobacterium spp Karsinojenlerin metabolize edilmesi B.longum Hücre çoğalmasının engellenmesi L.acidophilus T-hücre ve granülosit aktivasyonun engellenmesi L.salivarius Enflamasyonu azaltır Probiyotikler Enflamasyonun azalması, Apoptozis, Butirat artışı, İmmunomodülasyon Summary The intestinal microbiota influence neurodevelopment, modulate behavior, and contribute to neurological disorders. However, a functional link between gut bacteria and neurodegenerative diseases remains unexplored. Synucleinopathies are characterized by aggregation of the protein α-synuclein (αSyn), often resulting in motor dysfunction as exemplified by Parkinson’s disease (PD). Using mice that overexpress αSyn, we report herein that gut microbiota are required for motor deficits, microglia activation, and αSyn pathology. Antibiotic treatment ameliorates, while microbial re-colonization promotes, pathophysiology in adult animals, suggesting that postnatal signaling between the gut and the brain modulates disease. Indeed, oral administration of specific microbial metabolites to germfree mice promotes neuroinflammation and motor symptoms. Remarkably, colonization of αSyn-overexpressing mice with microbiota from PD-affected patients enhances physical impairments compared to microbiota transplants from healthy human donors. These findings reveal that gut bacteria regulate movement disorders in mice and suggest that alterations in the human microbiome represent a risk factor for PD. Rifaximine ve probiyotikler Can chemicals produced by gut microbiota affect children with autism? Date: May 19, 2014 Source: American Society for Microbiology Summary: Children with autism spectrum disorders (ASD) have significantly different concentrations of certain bacterial-produced chemicals, called metabolites, in their feces compared to children without ASD. This research provides further evidence that bacteria in the gut may be linked to autism. Trimetilamin N Oksidaz Paraoxonase Teşekkür Prof.Dr.Tarkan Karakan Prof.Dr.Ener Çağrı Dinleyici Prof.Dr.Metehan Özen Prof.Dr.Yakut Akyön Yılmaz