Antik Dışkılar, Bağırsak Bakterilerimizin Yok Olduğunu Gösteriyor

1.000 yıllık kurumuş insan dışkıları, insan bağırsağındaki bakteri ekosistemlerinin temizlik, işlenmiş gıda ve antibiyotikler tarafından nasıl değiştirildiğini gösteriyor.

Utah’daki Turkey Pen alanındaki koprolitler antik diyetleri gözler önüne seriyor.

Yediğimiz her şey bağırsaklarımızdaki sayısız bakteri sayesinde öğütülüyor. Bu bakteriler sindirme işlemimiz sona erdiğinde, dışkılanan şeyin içinde de varlıklarını sürdürüyorlar. 

Nature dergisinde yayınlanan bir araştırmada araştırmacılar Utah ve Meksika’daki kaya sığınaklarında bulunan koprolitlerin (fosilleşmiş dışkıların) antik DNA’larını analiz etti. Stanford Üniversitesi’nden biyolog Justin Sonnenburg, elde edilen verinin bilim insanlarına antik bağırsak bakterisi topluluklarını ilk defa yakından inceleme fırsatını sunduğunu belirtiyor. “Bu fosilleşmiş insan dışkıları adeta zaman makinesi işlevini görüyor.”

(50.000 Yıl Önce Yaşamış Neandertal Dışkısı İncelendi)

Araştırmanın baş yazarı olan Harvard Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden mikrobiyolog Aleksandar Kostic’in belirttiğine göre sonuçlar, geçtiğimiz bin yılda insan bağırsağında bir çeşit “yok oluş olayının” meydana geldiğini, düzinelerce türün yok olması ile çeşitliliğin azaldığını gösteriyor. Kostic, “Bunlar geri döndüremeyeceğimiz şeyler.” diyor.

Geçmiş araştırmalar antik mikrobiyom örneği olarak modern avcı-toplayıcıların ve çobanların bağırsak bakterisini kullandılar. Bu insanların mikrobik çeşitliliği endüstriyel topluluklarda yaşayan insanlarınkini geride bırakıyor; araştırmacılar ise biyolojik çeşitliliğin az olmasını diyabet, obezite ve alerji gibi “medeniyet hastalıklarına” bağlıyor. Ancak günümüz endüstrileşmemiş halklar ile antik insanlar arasında nasıl bir benzerlik olduğu bilinmiyor. “Gerçekten zamanda geri gidip modern bağırsak mikrobiyomundaki o değişikliklerin ne zaman ve neden gerçekleştiğini öğrenmek istiyoruz.” diyor Harvard Üniversitesi’nden genetikçi Christina Warinner. “Sorun, yiyeceklerin işlenmiş olması mı? Antibiyotikler mi? Temizlik mi?”

Meksika ve Güneybatı ABD’deki kuruluk ve stabil sıcaklıklar sayesinde korunan sekiz antik koproliti inceleyen uluslararası ekip, 100 yıl önce bulunup bir müzede saklanmış olan örnekleri radyokarbon tarihleme sayesinde MS 0 ila MS 1000 yılları arasına tarihlendirdi. Montana Üniversitesi’nden moleküler antropolog Meradeth Snow, küçük dışkı parçalarını nemlendirerek önceki fosil dışkı analizlerine kıyasla daha uzun DNA zincirleri elde etti.

Koprolit içinde bir polen tanesi. C: Wilbowo et al., Nature, 2021.

DNA’yı analiz eden Harvard Joslin Diyabet Merkezi’nden doktora öğrencisi Marsha Wibowo, antik bağırsak bakterilerini sınıflandırmanın dışkıyı kaplayan toprakta var olan mikroplar yüzünden zorlaştığını dolayısıyla antik bağırsak mikrobiyomunu incelemeye yönelik önceki çalışmaların başarılı olamadığını belirtiyor. Zamanla hasar gören DNA’ya ve memeli bağırsağıyla ilişkili olduğu bilinen bakterilerin DNA’larına odaklanan Wibowo antik bağırsak türlerini tespit etti. Antik DNA’lardan bazıları bu soyu tükenmiş bakteri türlerine daha önce hiç rastlanılmadığı için bilinmiyordu.

Koprolitlerden hem antik hem de insan kaynaklı olması muhtemel olan 181 genom toplandı. Genomların çoğu günümüzde endüstrileşmemiş bağırsak örneklerinde ve yüksek fiber içeren diyetlere sahip canlılarda bulunanlara benziyordu. Yiyecek parçacıkları antik insanların diyetlerinin mısır ve fasulye içerdiğini doğruladı; bu sonuç erken Kuzey Amerika çiftçileri için alışılmıştı. Utah’dan toplanan örnekler daha hareketli, fiber açısından zengin, frenkinciri, delipirinç ve çekirge içeren bir “kıtlık diyetine” işaret ediyordu.

Ancak antik mikrobiyomlar da modern mikrobiyomlardan farklıydı, mesela, antibiyotik dayanıklılığının göstergelerinden yoksundular. Ve barındırdıkları düzinelerce bilinmeyen tür sayesinde büyük bir çeşitliliğe sahiptiler. “Görece sınırlı bir coğrafyadan toplanan bu sekiz örnekteki yeni türlerin oranı yüzde 38.” diyor Kostic.

Örneğin Treponema bakterisi endüstrileşmiş bağırsak mikrobiyomunda karşılaşılan bir bakteri değil ve genelde endüstrileşmemiş yaşam tarzına sahip insanlarda görülüyor. Ancak, “Treponema, coğrafi bölge fark etmeksizin, fosilleşmiş insan dışkılarının her birinde karşımıza çıkıyor,” diyor Kostic. “Bu da değişimin yegâne etkeninin diyet olmadığını gösteriyor.” Kostic koprolitler üzerinde yürütülecek gelecek deneylerin büyük değişimlerin ne zaman ve neden gerçekleştiğini anlamamızı mümkün kılacağın umuyor.

Bulgular Warinner ve ekibinin yakın zamanda yayınladığı bir başka araştırmayı hatırlatıyor. Daha eski örnekler üzerinde çalışılmış olan söz konusu araştırma Neandertal ve erken modern insan dişleri üzerindeki tanımlanmamış mikropların DNA’sı bulguladı.

Dışkılardan edinilen yeni veriler, dünya üzerindeki kimsenin mikrobiyomunu korumadığını gösteriyor. “Endüstrileşmemiş toplumlar ve mikrobiyomları atalarımızın temsilcileri sayılmamalı.” diyor Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden genetikçi Mathieu Groussin.

Yakın geçmişte pek çok mikrobiyal yardımcıyı kaybettiğimizi gösteren bulgular, vücutlarımızın muhtemelen gerçekleşen değişime adapte olacak zaman bulamadığını işaret ediyor. “Bu araştırma bize hangi türleri kaybettiğimizin altın standardını veriyor.” diyor Sonnenburg.

Warinner, ABD yasaları dışkıyı insan kalıntısı saymadığı için araştırmanın gerçekten etik olup olmadığıyla ilgili çok az tartışma olduğunu belirtiyor. Ancak Güneybatı Amerika’daki birkaç düzine kabileyle iletişime geçen ekip kabilelerin atalarıyla bağ kurmalarını sağladığına inandıkları dışkıların kendilerine daha önce danışılmadan kullanılması dolayısıyla üzüntülü olduklarını belirtti. Araştırmanın şu anda içerdiği etik beyanı fosil dışkı makaleleri açısından bir ilk.

Ekibin yeterince ileri gitmediğini belirten Kaliforniya Üniversitesi’nden genetikçi Keolu Fox, antik bağırsakların günün birinde modern mikrobiyomları yeniden şekillendirmeye çalışan ticari çalışmalara bilgi sunabileceğini söylüyor. Bu durum böyle bir veriye kimin sahip olduğu gibi karmaşık soruları da beraberinde getiriyor. “Söz gelişi bunlar atık, ancak DNA ve mikrobiyal çeşitliliğin profilini barındırıyorlar. Belki de bu dışkı altın değerindedir.” diyor Fox. “Tamamen yeni bir gri alana giriyoruz.”


Science Magazine. 12 Mayıs 2021.

Makale: Wibowo, M. C., Yang, Z., Borry, M., Hübner, A., Huang, K. D., Tierney, B. T., … & Kostic, A. D. (2021). Reconstruction of ancient microbial genomes from the human gut. Nature, 1-6.

Yorumlar

You must be logged in to post a comment Login