Bu yazı dizisinin bundan sonrasında mikroorganizmaların çevre ve konakla olan ilişkilerine farklı bir biçimde bakarak, yerleşik olduğu düşünülen düşünce kalıplarını zorlamaya çalışacağız. O nedenle zaman zaman olacak tekrarlamaları lütfen mazur görün, amacımız nihai çıkarımlara varmaktır.
İnsanın da dahil olduğu ökaryot (gelişmiş olduğu düşünülen, “gelişmişlik” yakıştırması hatalı görünse de, karışıklık olmaması için yazıda bu şekilde kullanılacaktır) hücrelerin bir matriks dokusu içinde yer almak zorunda olduklarına daha önce değinmiştik. Bunun bir örneğini kollajen oluşturur, yaklaşık 25 çeşit kollajen molekülünün farklı bileşimleri uygun ortamı yaratarak içindeki hücrenin neye dönüşeceğini belirler. Bu nedenle karaciğer, kemik vb. dokuların hepsi kollajen matriks içerseler de, bunu oluşturan kollajen türleri farklıdır. Mesela damar iç yatağını tip IV kollajen yapar, ama kemik dokusunda tip I ve II kollajen baskın biçimde haklimdir. Bu kollajen çatı dışında bir de arayı dolduran ve düzenleme görevi üstlenen şekerli proteinler sınıfı vardır. Bu büyük moleküllere genel olarak glikoprotein denir, bir protein çekirdek etrafına belli bir zincir düzeninde eklenen şeker moleküllerinden oluşur (ete lezzetini veren de olasılıkla bu şekerli protein molekülleridir, ama esas önemli işlevleri dokunun düzenli yapısının sürdürülmesidir). Örneğin bunların bir sınıfı olan glikozaminoglikanlar (GAG) uygun kollajen matriksin nihai işlevsel özelliğini sağlarlar (örneğin keratan gözün kornea denen dış tabakası, kıkırdak ve kemikte bulunur).
“Glikoprotein yerine peptidoglikan”, bir kelime oyunudur anlamı karıştıran
Hücrenin dış ortamını sağlayan bu şekerli moleküller bundan önceki üç yazıda anlattığımız bakteriler için de geçerlidir, ama nedense “gliko-protein” (şekerli protein) yerine “peptido-glikan” olarak adlandırılır. Yapısal olarak baktığınızda her ikisi de aynıdır, ökaryot hücrede protein çekirdek varken, bakterilerde ve arkeada beş amino asitten oluşan bir peptid çekirdek bulunur, yani aslında bu da proteinin çok basit halidir. Yapısal özellikteki fark neredeyse sadece eklenen şeker moleküllerinin nevinden kaynaklanır. Uzayan zincirler arasında oluşturulan çapraz bağlarla bir cins düzlemsel örgü (latis) meydana gelir, matriks ise bunun üç boyutlu halidir. (Bakınız Şekil 3. Peptidoglikanın üç boyutlu latis hali).
Gereksiz antibiyotik alınması bu nedenle sorunludur
Dolayısıyla bakteri dış ortamı ile ökaryot hücre dış ortamı arasındaki fark sadece yapısaldır; “molekülün hücre içinde yapılması, sonra dışına çıkarılması, protein çekirdek, şeker zincirinin uzaması vb.” aynı sistematik içinde gerçekleşir. Bademcik enfeksiyonu bu nedenle kalp iç katında iltihaplanmaya da neden olabilir (endokardit). Bizim antibiyotik olarak adlandırdığımız maddelerin bir kısmı bu yapıyı bozarak hücrenin “yalıtımsız” kalmasına yol açar. Ancak bu yapısal benzerlik nedeniyle antibiyotikler insanda da toksik etkilere neden olurlar. Bunun en iyi bilinen örneklerinden biri, makrolid denen sınıfın beş günlük kullanımla bile insanların Aşil kirişi olarak adlandırılan en sağlam topuk kirişini kopartabilmeleridir. Dolayısıyla özellikle besi hayvanları yoluyla dolaylı ya da doğrudan sık antibiyotik kullanmak (seçicilik sınırlı olduğundan) dokunun yapısını da bozar (en iyi bilinen örneği piliçlerdeki diz eklemi sorunlarıdır). Arkea denen mikroorganizmalar ise farklı bir “latis” oluşturduklarından antibiyotiklerden etkilenmez. Öte yanda göründüğü kadarıyla, bir genel kural olarak, yukarıda anlatmaya çalıştığımız “peptidoglikan hücre duvarını oluşturamayan mikroorganizmalar bunu yapma yetisi olan bir başka hücre içinde yaşamaya zorunludur” (zorunlu hücre içi parazit, mitokondriler de aynı sınıfa girer). Örneğin mikoplazma denen ve duvar yapısı olmayan mikroorganizmalar zorunlu olarak hücre içinde yaşar.
Mikroorganizmaların ökaryot hücrelere bu benzerliği aslında sistemin iç içe geçmiş olduğu düşünülürse şaşırtıcı olma özelliğini yitirir. Mikroorganizmalar aslında bitkiler ve memeliler de dahil neredeyse bütün canlılarda doğal yapılarının bir parçası olarak bulunur. Bunların en iyi bilinen örnekleri fotosentez yapan bitkilerdeki kloroplastlar ve ökaryotlardaki mitokondrilerdir. Mitokondriler hücrenin iç bölümünde (sitoplazma) yer alırlar, kaba olarak aynen kloroplastlar gibi enerji üretiminden sorumlu oldukları düşünülmektedir. Beslenme kaynağı olarak konak olduğu canlının tükettiklerinden faydalanırlar, bizim omega-3 olarak adlandırdığımız çoklu doymamış yağ asitleri aslında mitokondrilerin enerji üretiminde gereksinim duydukları kaynaklardır. İkiye bölünerek çoğalmaları kendi DNA’larının kontrolü altındadır, yani içinde bulundukları hücrenin genomuyla bir ilişkileri yoktur.
O halde tekrar aynı yere geliyoruz, insan (ve hayvan) beslenmesinin merkezi kuralı başta bağırsaklar, içte mitokondriler vb. olmak üzere mikroorganizmaların beslenebilmesidir. Varlığın bütünü karşılıklı iyi geçinme ve faydalanma (simbiyoz) üzerine kuruludur.
