BARİATRİK CERRAHİ UYGULAMALARININ MİKROBİYOTA ÜZERİNE ETKİLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Gazi Üniversitesi Sağlık Bilimleri Dergisi 2018:1(1):38-44 Derleme BARİATRİK CERRAHİ UYGULAMALARININ MİKROBİYOTA ÜZERİNE ETKİLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ Zeynep UZDİL1, Mendane SAKA2 1 Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Fakültesi, Beslenme ve Diyetetik Bölümü, Samsun 2 Başkent Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Fakültesi, Beslenme ve Diyetetik Bölümü, Ankara ÖZET Obezitenin tedavisine ve bazı kronik hastalıkların önlenmesine yardımcı olan bariatrik cerrahi uygulaması vücutta çeşitli fizyolojik etkilere neden olmaktadır. Bunlardan birisi mikrobiyota olarak adlandırılan bağırsak florasının içeriğinin değişmesidir. Cerrahi sonrası mikrobiyotanın değerlendirildiği insan ve rat çalışmalarında mikrobiyotanın önemli filumu olan Firmicutes ve Bacteroidetes bakterilerinde bu değişiminin daha çok görüldüğü bilinmektedir. Bağırsakta daha çok kısa zincirli yağ asidi üretimine ve emilimine neden olan Firmicutes filumunda cerrahi sonrası azalma olmaktadır. Cerrahi sonrasında safraya dirençli olan Proteobacteria filumundaki bakterilerde artış olduğu bilinmektedir. Cerrahiye bağlı metabolik değişikliklerin mikrobiyal içeriği etkilediği belirtilmektedir. Anahtar Kelimeler: Bariatrik cerrahi, mikrobiyota, mikroorganizmalar EVALUATION OF THE EFFECTS OF BARIATRIC SURGERY ON MICROBIOTA ABSTRACT Bariatric surgery that helps treatment of obesity and prevention of some chronic diseases, causes various physiological effects in body. One of them is changing the content of intestinal flora called as microbiota. The studies which has evaluated microbiota after surgery in human and rat shows that this change is seen more often among phylum of Firmicutes ve Bacteroidetes. It is known that phylum of Firmicutes which causes short chain fatty acid production and absorption, decrease after surgery. It is known that there is an increase phylum of Proteobacteria which resistance to bile after surgery. It is stated that metabolic changes due to surgery affects microbial content. Key Words: bariatric surgery, microbiota, microorganisms Geliş tarihi/Received: 17.11.2017 Kabul Tarihi/Accepted: 26.03.2018 Gazi Üniversitesi Sağlık Bilimleri Dergisi 2018:1(1):38-44 Uzdil & Saka GİRİŞ Mikrobiyom veya mikrobiyota olarak adlandırılan bağırsak florası bakteriler, arkeler, ökaryatlar ve virüsleri kapsayan yaklaşık yüz trilyona yakın mikroorganizmayı içermektedir (1,2). İnsan bağırsağında bulunan bakteri türleri çeşitlilik göstermekte ve yedi bakteriyel bölüme ayrılmaktadır: Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Proteobacteria ve Verrucomicrobia bağırsakta en çok bulunan bakteri filumları olup bunların dışında Cyanobacteria ve Fusobacteria da bulunmaktadır (3,4). İntestinal mikrobiyotanın temel gram negatif bakterisi Bacteroidetes filumu ve temel gram pozitif bakterisi Firmicutes filumudur. Bacteroidetesler epitel hücrelerin gelişimine ve fonksiyonuna yardım etmektedirler. Bağırsakta fermentasyonla kısa zincirli yağ asidi (KZYA) üretiminde; Firmicutesler Bacteroidetesler’den daha etkilidirler (2,5). Bağırsak mikrobiyotasında iki yüzden fazla Firmicutes türü var iken daha az sayıda Bacteroidetes türü bakteri vardır (1-3,5,6). Bağırsakta bulunan arkelerdan en yaygını ökaryot filumuna ait metanojen grubu Methanobrevibacter smithii’dir (1,3,7). M. smithii metan üretiminde fermentasyon metabolitlerinden hidrojene gereksinim duymakta ve enerji döngüsüne katılacak olan KZYA’lerinin üretimini sağlamaktadır (4). Mikrobiyal olarak zengin bağırsak florası; intestinal villüslerde besin öğesi emiliminde artış, gelişmiş enzim aktivitesine bağlı olarak karbonhidrat emiliminde artış, karaciğer ve kasta yağ asit oksidasyonunda azalma, safra asit metabolizması ve salınımında değişiklik ve glukagon benzeri peptid-1 (GLP-1) gibi bağırsak hormonlarında azalma sağlamaktadır. Bariatrik cerrahi ise bu obezijenik özellikleri değiştirmektedir. Böylece ağırlık ve yağ dokusu kaybı yanında bariatrik cerrahi obezite ve dislipedimi gibi metabolik hastalıkları da önleyebilmektedir (2). Bariatrik cerrahi morbid obezitenin tedavisinde uygulanan bir tedavi olmanın yanı sıra Tip 2 diyabet gibi metabolik hastalıklar için de yararlı etkiler göstermektedir (8). Bariatrik cerrahi yöntemlerinden bugüne kadar mikrobiyotaya etkisi araştırılanlar: Roux en Y gastrik bypass (RYGB); Sleeve Gastrektomi (SG) ve Vertikal Bant Gastroplasti (mide kelepçesi) uygulamalarıdır. Yapılan araştırmalarda hastalık varlığı, stres, yaş, yaşam şekli, probiyotik ve ilaç (antibiyotik gibi) kullanımını içeren çeşitli faktörlerin ayrıca son yıllarda yapılan hayvan ve insan çalışmalarında bariatrik cerrahinin de mikrobiyotayı etkilediği görülmüştür (4, 810). Bu makale planlanırken güncel literatüre dayanarak bariatrik cerrahinin mikrobiyata üzerine etkilerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. I. Vücut Yapısının ve Ağırlık Kaybının Mikrobiyata Üzerine Etkisi Zayıf bireylerle karşılaştırıldığında obezlerde; Bacteroidetes filumu düşük, Actinobacteria filumu yüksek oranda saptanmış olup, Firmicutes filumu obez ve normal vücut ağırlığına sahip bireylerde benzer düzeydedir (11). Ancak Duncan ve ark. (12), obez bireylere diyet uygulanmasından sonra Firmicutes filumunda azalma belirlemişlerdir. Zhang ve ark. (4), Bacteroidetes filumuna ait Prevotellaceae ailesi ve Firmicutes filumuna ait Erysipelotrichaceae ailesinin obez bireylerde en çok bulunan tür olduğunu saptamışlardır. Nadal ve ark. (13) adolesanlarda zayıflama diyeti sonucu dört kilonun üzerinde ağırlık kaybedenlerin Bacteroides/Prevotella oranında artış, Firmicutes filumunda (Clostridium türleri) azalma olduğunu belirlemişlerdir. Turnbaugh ve ark. (14) farelerde yaptıkları çalışmada Firmicutes/Bacteroides oranını obezlerde zayıflara göre daha yüksek belirlemiş ve obez farelerin feçeslerini 39 Gazi Üniversitesi Sağlık Bilimleri Dergisi 2018:1(1):38-44 Uzdil & Saka mikropsuz farelere transplante ettiklerinde toplam vücut yağında artış saptamışlardır. Basseri ve ark. (15), bağırsaktaki mikroplardan metanojenik arkelerin ağırlık kazanımı ve obezite ile ilişkisini göstermişlerdir. Buna göre normal popülasyonun %15’inde nefeste metan düzeyi ≥3 ppm iken obezlerde ortalama 12.2±3.1 ppm olup %20’sinde metan saptanmıştır. Nefeste metan saptanan bireylerin BKİ değerlerinin saptanmayanlardan daha fazla olduğu görülmüştür (14-16). Mathur ve ark. (17), M. smithii kolonizasyonunun vücut ağırlığı ile ilişkili olduğunu belirlemişlerdir. geçirmiş farelerden cerrahi geçirmemiş farelere bağırsak mikrobiyotasının aktarılması sonucu cerrahi geçirmemiş farelerde de ağırlık ve yağ dokusu kaybı görüldüğünü ve bu durumun KZYA üretimindeki değişikliğe bağlı olarak gerçekleştiğini belirlemişlerdir. II. Cerrahi Sonrası Değerlendirilmesi Mikrobiyota RYGB Cerrahisinin Mikrobiyata Üzerine Etkisi Ratlarda RYGB cerrahisini takip eden 8 hafta içinde Proteobacteria filumuna ait bakterilerden özellikle Enterobacter hormaechei türünde 52 kat artış belirlenmiştir (8). Ayrıca aynı çalışmada sham opere ratlar ile karşılaştırıldığında Firmicutes f (...truncated)