Yüksek sıcaklık, yüksek basınç, aşırı soğuk, aşırı tuzluluk, oksijen miktarının çok az olması, yüksek doz radyasyon, ultraviyole gibi koşullarda yaşayabilen, yani “uç ortamları seven” mikroorganizmaların ekstremofil olarak adlandırıldığından geçen yazımızda bahsetmiştik. Bu bakteriler, örneğin diğerleri oksijeni enerji kaynağı olarak kullanırken, metan ya da sülfürü de enerji oluşturmada kullanabilirler. Dolayısıyla diğer bakterilerin ya da bizim hayatta kalamayacağımız ortamlarda yaşamlarını sürdürürler. Ne var ki ekstrem bakterilerin varlığının saptanması bizim onları araştırma becerimizle doğrudan ilişkilidir.
Şöyle düşünelim, insanlarda yaşayan, sağlıklı vücudun ayrılmaz bir parçası olan ya da hastalık yapan bakteriler diyelim ki 36-41 derece (Celcius) aralığında yaşıyorlar, bizim bunları dış dünyada üretmeye çalıştığımız koşullar da benzerdir. Muayene materyali (vücut sıvısı, kan ya da cerahat vb) alınır, bir dizi besi yerine ekilerek 37 derecelik etüvde bekletilir. Besi yerlerinin seçici bileşenlerinden hareketle, hangi bakterinin sorun yarattığı ve hangi antibiyotiğe dirençli olduğu anlaşılmaya çalışılır. Aslında bu yöntem bile basınç bileşenini dikkate almadığından kısıtlıdır. Sonuçta kullanılan antibiyotik de nispeten geniş etkili olduğundan, vücutta bir süre sonra kendi bağışıklık yanıtını geliştirdiğinden, aslında saptanan bakteri ve elde edilen tedavi başarısı arasındaki ilişki bir miktar bizim yakıştırmamızdır. Bilimsel yöntemde her zaman var olan ölçme / saptama sorunu burada da kendini gösterir.
Ekstrem bakterilerin saptanması; 16S ribozom analizi
Aynı durum ekstrem bakterilerin çevreden üretilmesinde de yaşanır. Biz bu bakterileri daha çok mağara derinliklerinde, volkan ağızlarında, deniz altı gayzer çıkışlarında saptadığımızı düşünürüz. Derin deniz gayzerlerinde su sıcaklığı 400 dereceye erişse de basınç nedeniyle kaynama olmaz. Buradan elde edilen örneklerdeki bakteriler ise genellikle kültür ortamında üretilemez, aynı koşulların taklit edilmesi zordur. O zaman bakteriyel ribozom analizi denen yönteme başvurulur. Ribozomlar DNA’dan RNA’ya aktarılan bilginin proteine çevrilmesinden sorumlu moleküllerdir ve türe özgüdür. Ribozom analizi yöntemi insanda yaşayan bakterilerin varlığının saptanmasında da yakın zamandan beri kullanılmaktadır. Örneğin akciğerin derinliklerine steril ince bir boru (kateter) göndererek oradan yıkantı sıvısı alınır. Sonra bu sıvı ribozomların 16S bileşeni açısından analiz edilir, hangi mikroorganizmaların var olduğu, diğerleriyle akrabalık dereceleri bu yöntem aracılığıyla belirlenir. Akciğerlerin, idrar kesesinin tahmin edilenin aksine aslında steril olmadıkları 16S bakteriyel ribozom analiziyle saptanmıştır.
Ancak 16S ribozom analizinin bir kısıtlılığı vardır, size bakteri ve akrabalık durumu hakkında bir bilgi verse de, yaşam koşulları, hangi maddeleri işleyebildiği, biyokimyasal çıktılar olarak neler üretebildiği gibi detayları veremez. Sadece bakterinin varlığını gösterir ve bir tahminde bulunmanızı sağlar. Üstelik bakteriler ortam değişikliklerine ökaryot hücrelere göre daha kolay adapte olabilir. Ortamda başka bakterilerin varlığı, yani ortamın saf kültür olmaması da davranışlarını değiştirebilir.
Sorular soruları doğurur; insan vücudunda yaşayan ekstrem bakteri var mıdır?
Bu ve önceki yazıların amacı aslında şu soruya arka plan bilgi hazırlayabilmektir: “Peki insan vücudunda yaşayan ekstrem koşulları seven bakteriler var mıdır?”(*) Sorunun kabaca yanıtı “evet, insan vücudunda yaşayan ekstrem bakteriler var” şeklindedir. Bunların bir kısmı kalın bağırsaklarda yaşar, ama mesela göbek çukurundan saptanan ekstrem bakteriler de bulunmaktadır. Yanıt “evet” olduğuna göre o zaman bir sonraki soruyu sorabiliriz: “Acaba insan vücudu bakterilerin yaşamaları için özel bir ekstrem ortamı nasıl sunmaktadır?” Yani aynen mağaraların derinlikleri, volkanları, gayzerlerin ağızları gibi koşulları taklit eden ortamlar insan vücudunun da bir yerlerinde bulunmakta mıdır? Ve derken bir diğer soru gelir; “peki bu bakterilerin bizim açımızdan önemi nedir, ortamın dengesi değiştiğinde nasıl bir tavır sergilerler?”
(*) Bu soruların cevaplanması okurumuz Sayın Necmi Bayraktar’ın 16 Ağustos 2015 tarihli yorumuna ve sorularına da gönderme yapacaktır.
