ما نیمی انسان و نیمی باکتری هستیم! - وبلاگ صبوحا

به گزارش وبلاگ صبوحا، میکروبیوم تحت تاثیر رژیم غذایی، داروها، سیگار کشیدن، ورزش بدنی و بیماری ها قرار می گیرد. برای مثال، استفاده از آنتی بیوتیک ها در اوایل دوران کودکی می تواند یک عامل خطر باشد که تعادل میکروبی را تغییر می دهد. بهایی که ما باید برای نمردن بر اثر عفونت بپردازیم این است که بیماری های ناشی از سیستم ایمنی می توانند ظهور نمایند.

میکروبیوم یک سد محافظ در برابر پاتوژن های خارجی است که سیستم ایمنی را تعدیل نموده و به متابولیسم غذا یاری می نماید. با این وجود، میکروبیوم ها عملکرد های پنهان دیگری نیز دارند و جامعه علمی در حال آنالیز نقش آن در سلامت و بیماری است.

به نقل از ال پائیس، ما تنها نیستیم، نه کاملا. ما همیشه با هزاران باکتری، ویروس، قارچ و مخمر، باستان شناسی و تک یاخته همراه هستیم که با چشمان غیر مسلح نمی توان آن را مشاهده کرد و و مورد توجه قرار نمی گیرند. این دنیای زیستی بزرگ از میکروب ها به طور نسبتا هماهنگ پوست، واژن، دهان، ریه ها و به ویژه روده را پر می نماید تا به بدن انسان یاری نمایند تا وظایف اولیه ای را انجام دهد مانند محافظت از آن در برابر عوامل بیماری زای خارجی و متابولیسم بعضی غذاها. تمام این میکروب ها به عنوان میکروبیوم انسانی شناخته می شوند زیست بوم پیچیده ای از میکروب ها که به عنوان اندام دیگری در بدن عمل می نماید. دانشمندان در حال حاضر بعضی از وظایف ضروری میکروبیوم را می دانند.

با این وجود، پژوهشگران کماکان در کوشش هستند تا درک بهتری از نقش میکروب ها در سلامت و بیماری به دست آورند. آنان در حال مطالعه تغییرات در این دنیای کوچک هستند که مربوط به بیماری های عفونی، بیماری های خود ایمنی و حتی پاسخ ها به دارو های انکولوژیک (مورد استفاده در شیمی درمانی) است.

در واقع، یک فرد نیمی انسان و نیمی باکتری است. این بدان معناست که بدن به تعداد سلول های انسان از این نوع میکروب دارد. ما حدود 23000 ژن انسانی داریم، اما به طور کلی میکروب های ما ممکن است حدود 3 میلیون ژن را در خود جای دهند. بعضی در حال حاضر این میکروبیوم را دومین ژنوم ما می دانند. ما ابرارگانیسم هایی هستیم که در آن 1 درصد از ژنوم مان از والدین و 99 درصد از میکروب های مان به ارث رسیده اند.

از میان تمام میکروارگانیسم های کوچکی که آزادانه در بدن مان پرسه می زنند باکتری ها رایج ترین میکروارگانیسم هایی هستند که میکروبیوتا یا میکروبیوم نامیده می شوند. بعضی از متخصصان از این اصطلاحات به جای یکدیگر استفاده می نمایند، اما تفاوت ظریفی بین این دو وجود دارد: اولی به اجتماع میکروب ها و دومی به ژن های درون آن اشاره دارد.

تخمین زده می گردد که در یک بدن سالم بیش از 10 هزار گونه مختلف باکتریایی زندگی می نمایند که کمتر از 1 درصد از آن گونه ها پاتوژن های بالقوه هستند. دهان و مجرای روده دارای متنوع ترین باکتری ها هستند.

جامعه علمی در کوشش است تا معین کند که این ملغمه از میکروب های موجود در درون انسان چه عملکردی دارند و چگونه سازماندهی شده اند. اگرچه دانشمندان به نکاتی پی برده اند، اما مهم ترین نکته ای که می دانیم آن است که اطلاعات اندکی در اختیار داریم: میکروبیوم بسیار پیچیده است.

خوزه مانوئل فرناندز رئال دانشمند انستیتو تحقیقاتی بیومدیکال جوزپ تروئتا در ژیرونا میکروبیوتا را به جعبه سیاه هواپیما تشبیه می نماید. این یک رکورد مداوم از فعالیت روزانه است از غذا گرفته تا سطح استرس و خلق و خو. این متخصص می افزاید: این حجم بزرگی از اطلاعات است که ما باید آن را کشف کنیم.

هر میکروبیوم منحصر به فرد است. هیچ دو میکروبیومی یکسان نیستند و با افزایش سن، عادات، رژیم غذایی و دارو دائما در حال تغییر هستند.

فرانسیسکو گارنر متخصص گوارش و عضو کمیته علمی کنسرسیوم بین المللی میکروبیوم انسانی خاطر نشان می نماید که حدود 150 گونه باکتریایی غالب وجود دارند. نتیجه یک مطالعه نشان داد که تنها 18 گونه باکتریایی وجود داشتند. امکان تعریف هسته ای اصلی باکتری ها به وسیله نتیجه آن مطالعه وجود نداشت. با این وجود، باکتری ها زیست بوم های زنده بودند. نتیجه مطالعه نشان داد میکروبیوم دچار تغییرات زیادی می گردد ایستا نیست، اما پایدار است و همیشه تعادلی بین باکتری ها وجود دارد.

بیش ترین مطالعه بر روی میکروبیوتای روده اجرا شده، زیرا بزرگترین و متنوع ترین ناحیه است و کلیدی ترین عملکرد های ارگانیک را برعهده دارد. گارنر نقش حیاتی میکروبیوتای روده را این گونه شرح می دهد: روده بزرگ برای دریافت باکتری ها آماده است و ما می خواهیم باکتری ها آنجا باشند تا به ما در هضم غذا یاری نمایند. روده بزرگ دارای یک کیسه به نام سکوم است و آن چه که پانکراس نمی تواند جذب کند در آن رسوب می نماید. برای مثال، سلول های گیاهی به وسیله باکتری های سکوم هضم می شوند.

تحریک سیستم ایمنی بدن

میکروبیوتای روده اغلب فیلتر مهم محیط بیرونی است و یک نشانگر از رژیم غذایی مصرفی ما می باشد تبدیل نماینده بسیاری از مواد است و عملکردی مشابه کبد دارد و هم چنین نوعی از سیستم ایمنی است که از ما در برابر عناصر خارجی محافظت می نماید. عملکرد دیگر آن تحریک سیستم ایمنی است. میکروب ها با یکدیگر و با ما ارتباط دارند. در سالیان نخست زندگی ما وجود میکروبیوم ها ضروری می باشد تا سیستم ایمنی به طور طبیعی رشد کند.

میکروبیوم تحت تاثیر رژیم غذایی، داروها، سیگار کشیدن، ورزش بدنی و بیماری ها قرار می گیرد. برای مثال، استفاده از آنتی بیوتیک ها در اوایل دوران کودکی می تواند یک عامل خطر باشد که تعادل میکروبی را تغییر می دهد. بهایی که ما باید برای نمردن بر اثر عفونت بپردازیم این است که بیماری های ناشی از سیستم ایمنی می توانند ظهور نمایند.

اغلب جهش های ژنتیکی که به عنوان عوامل خطر برای این بیماری ها شناسایی می شوند ژن هایی هستند که جنبه های مربوط به میکروبیوتا را رمزگذاری می نمایند و زایمان با سزارین، عدم غوطه ور شدن همزمان در میکروبیوم واژن مادر، خطر ابتلا به آسم و آلرژی را افزایش می دهد و هم چنین بر ترکیب میکروبیوتای کودک تاثیر می گذارد و برای تقویت سیستم ایمنی بدن او کلیدی می باشد. کارشناسان خاطر نشان می سازند که اختلالات در رشد میکروبیوتا در طول فرآیند بلوغ سیستم ایمنی می تواند اندازه تحمل ایمنی را مختل کند و منجر به بیماری های خود ایمنی گردد.

جامعه علمی بر روی یافتن این که دقیقا نقش میکروبیوم در افراد سالم در مقابل افراد بیمار چیست متمرکز شده است. آیا تغییر میکروبیوم منجر به بیماری می گردد یا زیست بوم میکروبی را تعدیل می نماید؟ احتمالا هر دو مورد را موجب می گردد. پژوهشگران آنالیز چگونگی واسطه گری این میکروارگانیسم ها در آسیب شناسی های مختلف را آغاز نموده اند. با این وجود، محدود کردن تاثیر آن آسان نیست. گارنر می گوید: مطمئنا میکروبیوتا عامل دیگری است که ما روی آن حساب نکردیم، اما لزوماً عامل مشخص نماینده نیست.

ما به طور قطع می دانیم که این میکروب ها تا حدی بر سرطان روده بزرگ و سینه، افسردگی، آلرژی، چاقی، دیابت نوع 2 و کولیت اولسراتیو (یک بیماری التهابی مزمن روده بزرگ) تاثیر می گذارند. همان طور که گارنر اشاره می نماید عامل مشترک تقریبا در همه بیماری ها از دست دادن تنوع در میکروبیوتا است که احتمالا به علت پیروی از رژیم های غذایی غنی از پروتئین و چربی و حاوی اندازه اندک سبزیجات است. بر اثر مصرف چنین رژیم غذایی ای میکروبیوتایی که در روده بزرگ برای هضم آن سبزیجات داشتیم از بین می رود و ناپدید می گردد.

هم چنین، مطالعات اجرا شده بر روی موش ها نشان می دهند که میکروبیوتای روده می تواند بر فیزیولوژی عصبی، رفتار و حتی روند بهبود زخم ها تاثیر بگذارد. این مطالعه هم چنین نشان داد که میکروبیوتای روده می تواند بر شناخت و اضطراب تاثیر بگذارد.

تحقیقات دیگری که بر روی حیوانات نیز انجام شد ارتباط بالقوه میکروب های روده را در بیماری های تخریب نماینده عصبی مانند پارکینسون نشان داد. هم چنین، نتایج تفاوت قابل توجهی را در مولفه میکروبی روده بچه هایی که دارای اختلالات طیف اوتیسم هستند و بچه هایی که به چنین اختلالاتی مبتلا نیستند نشان دادند. بیماری های پریودنتال (لثه) که با تغییر میکروبیوتای دهان توسعه می یابند خطر ابتلا به بیماری های قلبی عروقی را تا 25 درصد افزایش می دهند.

در موارد ابتلا به سرطان تغییر میکروبیوتا می تواند باعث التهاب و پاسخ ایمنی مرتبط با آغاز تومور ها گردد. پژوهشگران کماکان در حال آنالیز این موضوع هستند که آیا میکروبیوتای خاصی می تواند فرد را مستعد ابتلا به تومور سازد یا خیر. در حال حاضر، تحقیقات اجرا شده رابطه بسیار واضحی بین میکروبیوم و امکان پاسخ به ایمونوتراپی را کشف نموده اند. میکروبیوتای بیمارانی که به ایمونوتراپی پاسخ می دهند متفاوت از میکروبیوتای بیمارانی است که پاسخ نمی دهند.

اگر آن را در خصوص حیوانات آزمایشی اعمال کنید و مدفوع بیمارانی را که پاسخ می دهند به موش هایی که پاسخ نمی دهند پیوند دهید آنان نیز در نهایت پاسخ مورد انتظار را خواهند داد. میکروبیوتا توانایی تاثیرگذاری بر این درمان ها را دارد و می تواند به عنوان یک عامل پیش آگهی و به عنوان یک درمان مورد استفاده قرار گیرد. مطالعاتی در خصوص پیوند مدفوع (میکروبیوتا) برای ایمونوتراپی وجود دارد.

پیوند میکروبیوتای مدفوع

یک بیماری که ارتباط نزدیکی با میکروبیوتا دارد عفونت کلستریدیوم دیفیسیل است که یک باکتری بسیار مقاوم است و در افراد ضعیف می تواند باعث کولیت خفیف (اسهال) یا کولیت شدید گردد که قادر است منجر به مگاکولون سمی بالقوه کشنده گردد. این بیماری به قدری واضح با تغییر میکروبیوتا مرتبط است که پیوند میکروبیوتای مدفوع از اهدا نماینده درمان معین شده برای بیمارانی است که به درمان های مرسوم پاسخ نمی دهند. در 20 درصد بیماران عفونت عود می نماید و پس از آن احتمال عود تا 40 درصد افزایش می یابد.

مطالعه میکروبیوتا جنبه های مختلفی را مورد ارزیابی قرار داده از از توصیف آن گرفته تا درک عملکرد آن تا یادگیری نحوه تعدیل آن برای اهداف درمانی. در خصوص اخیر، پیوند مدفوع که روده بیمار را با میکروبیوتای مدفوع از یک اهدانماینده سالم دوباره پر می نماید یکی از امیدوارنماینده ترین راهبرد ها بوده است. با این وجود، تا به امروز این روش تنها برای عفونت های کلستریدیوم دیفیسیل موفقیت آمیز بوده و گارنر اشاره می نماید که برای سندرم روده تحریک پذیر به خوبی عمل نمی نماید. در یک بیماری کمبود بعضی از گونه ها و فراوانی گونه های دیگر وجود دارد.

زمانی که از اهدانماینده مدفوع می گیرید چند باکتری خوب و تعدادی باکتری بد را پیوند می زنید و شاید باکتری های خوب به طور مناسب در روده ملتهب جای نگیرند و همین موضوع باعث تشدید التهاب می گردد. این اتفاق در مواردی از کولیت اولسراتیو اتفاق افتاده است جایی که بعضی از پیوند ها خوب پیش رفتند و بعضی دیگر خیر. مشکل این است که شما دنیای بسیاری از باکتری های ناشناخته را معرفی می کنید و موقعیت خاص بیمار ممکن است به این معنی باشد که بعضی از آن باکتری ها خوب و مناسب نیستند.

پیوند میکروبیوتای مدفوع برای درمان کلستریدیوم دیفیسیل اقدامی لازم است، اما در سایر زمینه ها مانند بیماری التهابی روده به خوبی آن چه پیش تر پیش بینی شده بود عمل ننموده است. با این وجود، تحقیقات در این باره کماکان ادامه دارد. در ماه نوامبر، سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) اولین داروی زیستی میکروبیوتای مدفوعی را برای درمان کلستریدیوم دیفیسیل تایید کرد.

دانشمندان در آزمایشگاه در حال آزمایش بر روی باکتری های اصلاح شده برای تعدیل میکروبیوتا هستند و به آزمایش پروبیوتیک ها و پری بیوتیک ها ادامه می دهند اگرچه اثربخشی دو مورد اخیر کم و بحث برانگیز بوده اند. پروبیوتیک ها ایده جذابی هستند، اما در عمل بالینی ما تقریبا هیچ چیزی با آن به دست نمی آوریم. صحبت در خصوص پروبیوتیک ها به عنوان راهی برای تغییر سلامت یک فرد پیچیده می باشد. شبیه آن است که بخواهید یک ناو هواپیمابر را با یک دسته مگس جابجا کنید.

رژیم غذایی مدیترانه ای

تحقیقات روی میکروبیوم ادامه دارد. با این وجود، در سطح درمانی کارشناسان از مصرف رژیم غذایی مدیترانه ای حمایت می نمایند و معتقدند تاثیر مثبتی دارد. افرادی که از رژیم غذایی مدیترانه ای پیروی می نمایند نزدیک ترین شرایط به داشتن یک میکروبیوم سالم را از خود نشان می دهند. برای بازیابی عملکرد میکروبیوتا باید به رژیم غذایی اجدادمان بازگردیم و عدس، فلفل و بادمجان بخوریم.

کارشناسان اذعان می نمایند که هنوز دنیایی از اطلاعات در خصوص پیچیدگی های میکروبیوم وجود دارد که باید کشف گردد. برای مثال، گارنر اشاره می نماید که ما اطلاعاتی درباره نقش ویروس ها در این زیست بوم پیچیده نداریم. او می گوید: ویروم ناشناخته ترین حوزه مطالعه بوده است. سی و پنج هزار ویروس در روده کشف شده اند: 98 درصد ویروس هایی هستند که روی باکتری ها و نه سلول های انسانی تاثیر می گذارند و از این میان ما نمی دانیم 75 درصد آن ویروس ها چه می نمایند.

کارشناسان حتی نمی دانند که دقیقا تعریف میکروبیوم سالم چیست. آنان هم چنین اندازه نقش میکروبیوم را نمی دانند. بیان این که چه زمانی میکروبیوتا فاقد تأثیر می باشد سخت است. آن چه که می توانیم با قاطعیت بگوییم این است که طی 70 سال گذشته میکروبیوتا بسیار آتروفی شده (تحلیل رفته) است. گارنر می گوید این اتفاق به علت تغییر الگو های تغذیه ای و استفاده از آنتی بیوتیک ها اتفاق افتاده است.

کار های زیادی در این حوزه باید صورت گیرند مانند دستیابی به درکی بهتر از مکانیسم های ارتباط میکروبیوتا و سیستم ایمنی با یکدیگر. نکته کلیدی در این باره تشخیص انحرافات مهم در میکروبیوم روده و یافتن راه هایی برای اصلاح آن خواهد بود. بعضی کارشناسان نیز معتقدند ما نباید سعی کنیم باکتری ها را تغییر دهیم بلکه باید عملکرد باکتری ها را تغییر دهیم، زیرا باکتری ها با ما خواهند ماند.