Mikrobiyom terimi ilk olarak yaklaşık 22 yıl önce, araştırma mikrobiyoloğu olarak başarılı bir kariyere sahip olan Nobel ödüllü Ph.D. Joshua Lederberg tarafından ortaya atılmıştır. O zamandan beri bu terimin kullanımı birçok disiplin ve endüstride yaygınlaştı. Bu yazımızda bu disiplinler arası terimin kesin tanımını inceleyeceğiz. Mikrobiyom araştırma çabalarına önemli bir yatırım, yaygın olarak tanımlanan mikrobiyal hücre/insan hücresi oranına dayandırılmıştır; 1972’deki bir tahmin bu ortalama oranın yaklaşık 10:1 olduğunu göstermiştir. Son birkaç on yılda biriken büyük miktardaki yeni veriler göz önüne alındığında, İnsan Mikrobiyomu Projesi (HMP) ve Dünya Mikrobiyomu Projesi (EMP) gibi büyük kamusal projeler iki aşamalı olarak başlatılmış ve 2007 yılında insan vücudunda bulunan ve insan sağlığı üzerinde etkileri olan mikropların tanımlanması ve karakterize edilmesi hedefiyle kurulmuştur. Bu çabadan elde edilen bilgiler, özellikle insan mikrobiyomunun bileşenleri ile hamilelik, irritabl bağırsak sendromu ve diyabet gelişimi ile ilişkili sağlık sorunları arasında korelasyonlu bir bağlantı olup olmadığının anlaşılmasına yönelik olmuştur.
Cilt Mikrobiyomu vs. Cilt Mikrobiyotası
Sıklıkla birbirinin yerine kullanılsa da, cilt mikrobiyomu teknik olarak cilt mikrobiyotasından farklıdır. Toplu olarak cilde yerleşen mikroplar, geleneksel bakterileri, arkeleri, mantarları ve virüsleri içeren cilt mikrobiyotasını temsil etmektedir. Bu yerleşik mikropların genomlarında bulunan genetik bilgilerin tümü teknik olarak cilt mikrobiyomudur. Ortalama insan vücudundaki mikrobiyal hücrelerin insan hücrelerine 10:1 oranının doğruluğu sorusuna döndüğümüzde bu ayrım önem kazanmaktadır. Revize edilen tahminler, oranı yaklaşık 1,3:1’e değiştirmiştir. Ancak genetik katkı dikkate alınırsa oran en başta belirtilen 10:1’e tekabül etmektedir, çünkü tüm insan hücrelerinin kabaca %80’i olgunlaşma sırasında çekirdeklerinden ve buna bağlı olarak genetik tamamlayıcılarından vazgeçen kırmızı kan hücreleridir.
Bu bakış açısına göre, vücudumuzun üzerinde ve içinde yerleşmiş olan mikroplar, kendi insan hücrelerimizden daha fazla genetik bilgi çeşitliliği sağlamaktadır. Bu araştırma alanında sürekli yeni bulguların ortaya çıkmasıyla birlikte kozmetik endüstrisi, genel cilt sağlığını iyileştirmek için mikrobiyomu modüle etmeye çalışan bir dizi ürün geliştirmek için birçok çabadan yararlanmıştır. Önemli olan, cilt üzerinde mevcut olan ve konakçıya hiçbir etkisi olmayan veya bir tür fayda sağlamayan çeşitli sözde kommensal mikroorganizmalardır. Pek çok araştırma, ciltte en çok bulunan üç komensal mikrobun iki bakteri türü olduğunu belirlemiştir: Cutibacterium acnes ve Staphylococcus epidermidis; ve Malassezia mantar cinsinin birçok türü.
Deride yerleşik mikropların tanımlanmasının ilk günleri, yalnızca toplanan deri örneklerinden kültürlenebilen mikroorganizmalarla sınırlı olmuştur. Bu kültüre bağımlı yaklaşım yoluyla izole edilen mikropların büyük çoğunluğu bakterilerdir. Geleneksel bakterilerin sayısının mantarların, arkelerin ve ara sıra tek hücrelilerin hücre sayılarından çok daha fazla olduğunu gösteren son tahminler göz önüne alındığında deride bulunan biyolojik varlıkların çoğu kültüre uygun olmadığı ve bu da tanımlama çabalarının kapsamını daralttığını öne sürmüştür. 16S ribozomal RNA (rRNA) ve dahili kopyalanmış ayırıcı 1 (ITS1) gibi kültürden bağımsız sıralama teknikleri geliştirilinceye kadar sırasıyla daha fazla bakteri ve mantar türü tespit edilebilmiştir.
Daha yakın yıllarda, odak olarak belirli bir gen (veya amplikon) gerektirmeyen metagenomik dizilemenin ortaya çıkışı, standart laboratuvar tarafından yetiştirilemeyen virüsler ve uydu virüsleri gibi hücresel olmayan biyolojik varlıklar da dahil olmak üzere çok daha fazla mikropun ayırt edilmesine olanak sağlamıştır. Cilt viromunun aydınlatılması aynı zamanda cilt mikrobiyomu araştırmalarında yeni bir ufuk olmaya devam etmektedir. Bu virüslerin büyük çoğunluğu, mikrobiyom düzenleyici olarak potansiyel uygulamaya sahip olan, kelimenin tam anlamıyla “bakteri tüketen” bakteriyofajlar olarak bilinen bakteriyel prokaryotik hücreleri hedef almaktadır. Ökaryotik insan deri hücrelerini enfekte edebilen, ciltte tespit edilen virüsler arasında çeşitli papillomavirüsler, polyomavirüsler ve retrovirüsler yer almaktadır. Bunların hepsinin DNA bazlı virüsler olduğu ancak alternatif genomik materyal olarak RNA kullanan virüsler de olduğu unutulmamalıdır. Ne yazık ki, RNA dizileme teknikleri derinin kültürden bağımsız çalışmalarında geniş çapta uygulanmamıştır. Bu nedenle, RNA bazlı virüslerin cilt üzerindeki olası tamamlayıcılarına ilişkin kapsamlı bir perspektif eksiktir.
Biyoçeşitlilik ve Biyocoğrafya
Mikrobiyom düzenleyici ürünlere eklenen pazarlama iddiaları sıklıkla “biyoçeşitliliğin restorasyonunu” övmekte ve cilt mikrobiyomunun biyolojik çeşitliliğinin artması, cilt sağlığının iyileşmesini sağladığını beyan etmektedir. Bu tür ifadelerin özellikle 2023 ABD Gıda ve İlaç İdaresi’nin bağırsaktaki mikrobiyal popülasyonun zenginliğini artırmak için dışkı naklinin probiyotik bir çözüm olarak onaylanmasıyla bağırsak mikrobiyomu bağlamında doğru olduğu klinik olarak kanıtlanmıştır. Ancak cilt mikrobiyomu açısından durum biraz daha incelikli olup derinin biyocoğrafyası olarak bilinen şeye aşina olmayı gerektirmektedir. Eğer cilt ekolojik bir manzara olarak ele alınırsa, benzersiz çevresel özelliklere sahip kabaca üç farklı bölgeye ayrılabilir: kuru, nemli ve yağlı bölgeler (bkz. Tablo 1). Bu habitatların her biri, genellikle cildin biyocoğrafyası olarak adlandırılan belirli mikrop türlerini kendine çeker.
Cilt Mikro Ortamlarında Mikrobiyal Dağılım (Byrd ve ark. ile Carvalho ve ark.)
