بدن ما فقط انسان نیست، بلکه خانه تریلیون ها میکروارگانیسم است که در داخل یا روی ما زندگی می کنند. در واقع، تعداد میکروب ها در روده ما بیشتر از ستاره های کهکشان راه شیری است. این میکروب ها برای سلامت انسان ضروری هستند، اما دانشمندان هنوز در حال کشف دقیق کارهایی هستند که انجام می دهند و چگونه کمک می کنند.
در مطالعه جدیدی که در میکروبیولوژی طبیعیمن و همکارانم مطالعه کردیم که چگونه برخی از باکتری های روده می توانند از ما در برابر باکتری های مضر محافظت کنند – گروهی به نام انتروباکتریاسه.
این باکتری ها شامل گونه هایی مانند اشریشیا کلی (E. coli). این معمولاً در مقادیر کم بی ضرر است، اما اگر بیش از حد رشد کند می تواند باعث عفونت و سایر مشکلات سلامتی شود.
ما دریافتیم که محیط روده ما – که با چیزهایی مانند رژیم غذایی شکل گرفته است – نقش مهمی در کنترل باکتری های بالقوه مضر دارد.
برای رسیدن به این نتیجه، ما بیش از 12000 نمونه مدفوع از مردم 45 کشور را تجزیه و تحلیل کردیم. با استفاده از فناوری های توالی یابی DNA، ما توانستیم میکروب های یافت شده در هر نمونه را شناسایی و کمیت کنیم. ما دریافتیم که ترکیب میکروبیوم روده افراد مبتلا به انتروباکتریاسه اساساً با افراد فاقد آن متفاوت است.
با تجزیه و تحلیل این میکروب‌ها و ژن‌های آنها، می‌توانیم به طور دقیق (حدود 80 درصد مواقع) پیش‌بینی کنیم که آیا فردی انتروباکتریاسه در روده خود دارد یا خیر. این به ما نشان داد که انواع باکتری های موجود در روده ما ارتباط نزدیکی با گونه های مضر دارند.
همانطور که ما به حفاری ادامه دادیم، دو گروه از باکتری ها را یافتیم: آنهایی که در کنار انتروباکتریاسه رشد می کنند (به اصطلاح “استعمارگر”) و آنهایی که به ندرت با هم وجود دارند (“همکار حذف کننده”).
یکی از گونه‌های باکتری انحصاری به نام Faecalibacterium از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. با تجزیه فیبرهای مختلف در رژیم غذایی ما مواد شیمیایی به نام اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه تولید می کند. این به نوبه خود می تواند رشد باکتری های مضر مانند انتروباکتریاسه را متوقف کند.
وجود این اسیدهای چرب یکی از قوی‌ترین سیگنال‌هایی بود که بین شرکت‌کننده‌ها و استعمارگران مشاهده کردیم. آنها همچنین قبلاً در طیف گسترده ای از مزایای سلامتی مانند کاهش التهاب و بهبود عملکرد روده نقش داشته اند.
مشاهدات جالب دیگر از مطالعه ما این بود که هم استعمارگرها (باکتری هایی که با انتروباکتریاسه زندگی می کنند) سازگارتر هستند. آنها توانایی‌های متفاوتی برای تجزیه مواد مغذی مختلف داشتند و توانستند در محیط‌هایی که با انتروباکتریاسه نیز مطابقت داشت، زنده بمانند.
این به ویژه شگفت‌انگیز بود زیرا مطالعات قبلی روی موش‌ها استدلال می‌کردند که باکتری‌هایی که همان نوع غذا و مواد مغذی را می‌خورند، در زندگی مشترک در روده مشکل دارند.
این بار دیگر به این واقعیت اشاره کرد که شرایط محیط روده (مواد مغذی، pH، سطح اکسیژن) عوامل اصلی تعیین می‌کنند که آیا فرد توسط انتروباکتریاسه در روده خود کلونیزه می‌شود یا خیر.
موثرتر از پروبیوتیک ها
یافته های ما ممکن است به راه های جدیدی برای پیشگیری و درمان عفونت ها بدون آنتی بیوتیک منجر شود. به عنوان مثال، به جای کشتن مستقیم باکتری‌های بد (که می‌توانند به باکتری‌های خوب نیز آسیب برسانند)، می‌توانیم حذف کننده‌های مشترک را تقویت کنیم یا رژیم‌هایی ایجاد کنیم که رشد آنها را تقویت کند.
این استراتژی ممکن است موثرتر از مصرف مستقیم پروبیوتیک ها باشد زیرا قبلاً نشان داده شده بود که باکتری های جدید اضافه شده به دستگاه روده فقط برای مدت محدودی در روده زندگی می کنند. ما همچنین می‌توانیم مسیرهای خاصی را هدف قرار دهیم که باکتری‌های مضر برای زنده ماندن از آنها استفاده می‌کنند و آنها را کمتر تهدید می‌کند.
در حالی که تحقیقات ما بینش های جدید و مهمی را ارائه می دهد، چیزهای بیشتری برای یادگیری وجود دارد. بسیاری از مناطق، از جمله بخش‌هایی از آمریکای جنوبی و آفریقا، در تحقیقات میکروبیوم کمتر نشان داده شده‌اند. این درک ما را از اینکه چگونه باکتری‌های روده در بین جمعیت‌ها متفاوت هستند، محدود می‌کند.
علاوه بر این، در حالی که مطالعه ما الگوها و تعاملات مهم را برجسته می کند، ما هنوز به طور کامل علل و مکانیسم های پشت این روابط را درک نکرده ایم.
تحقیقات آینده ابزارهای دیگری مانند متابولومیک (مطالعه مواد شیمیایی که میکروب ها تولید می کنند) و ترانس کریپتومیکس (مطالعه نحوه فعال شدن ژن ها) را ادغام خواهد کرد تا تصویر واضح تری از نحوه عملکرد اکوسیستم روده برای سلامتی ما ایجاد کند.
علاوه بر این، گام‌های بعدی باید بر طراحی مطالعاتی برای آزمایش اینکه آیا انواع خاصی از رژیم‌های غذایی (مثلاً با فیبر بالا در مقابل کم فیبر) بر شیوع باکتری‌های بالقوه مضر و سایر بیماری‌ها در درازمدت تأثیر می‌گذارند، تمرکز کنند.
با درک بهتر نحوه تعامل و ارتباط میکروب ها در روده ما، می توانیم درمان های دقیق تر و غیر آنتی بیوتیکی را برای محافظت در برابر عفونت ها در آینده توسعه دهیم.
الکساندر آلمیدا، محقق اصلی دانشگاه کمبریج
این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.
