باکتری های روده: تاثیر شگفت آور ویروس ها

باکتری های روده: تاثیر شگفت آور ویروس ها

1398/03/25

◀️ عنوان

باکتری های روده: تاثیر شگفت آور ویروس ها

🔺 مقدمه

میکروبیوم نقش حیاتی در سلامت انسان دارد. یک مطالعه اخیر به بررسی اینکه چگونه ویروس هایی که باکتری های روده ای را می کشند، بر میکربیوم تاثیر می گذارند، پرداخته است.
*  دانشمندان اکنون ارتباط بین میکروبیوم و طیف وسیعی از شرایط، از دیابت و چاقی تا پارکینسون و افسردگی را پیدا کرده اند. با مطالعه بر روی پروفایل باکتری های روده، قفسه های فروشگاه مواد غذایی در حال حاضر سر شار از محصولات پروبیوتیک می باشند.
اگر چه دانشمندان می دانند که میکروب های موجود در بدن ما برای سلامتی ما حیاتی هستند، طراحی یک راه برای تعدیل آنها برای بهبود سلامتی و مبارزه با بیماری ها هنوز راه طولانی به نظر می رسد.
دلیل اول پیچیدگی خیره کننده میکروبیوم است. میکربیوم یک نهاد واحد نیست، بلکه دنیایی از موجودات میکروسکوپی است که با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند، بر محیط پیرامون خود تاثیر گذاشته، ارگانیسم ها و فرآیندهای مشخصی را مهار می کنند و قادر به کشتن، تغذیه و برقراری ارتباط با یکدیگر می باشند.
در حال حاضر، در این نقطه، ما می توانیم مشکلات زیادی را در فهم درون و بیرون از میکروبیوم مشاهده کنیم، اما برخی از محققان سطح بالاتری از پیچیدگی را بررسی می کنند: باکتریوفاژها

🔺 معرفی باکتریوفاژ

باکتریوفاها و یا به سادگی فاژ ها، ویروس هایی هستند که منحصرا باکتری ها را از بین می برند. فاژها اختصاصی هستند؛ آنها تمایل دارند فقط یک گونه یا نوع مشخصی از باکتری را از بین ببرند.
پیش از ظهور آنتی بیوتیک ها، دانشمندان از فاژها برای مبارزه با عفونت استفاده می کردند. با این حال، هنگامی که محققان آنتی بیوتیک ها را کشف کردند، این آنتی بیوتیک ها جایگاه فاژ ها را اشغال کردند؛ چرا که آنتی بیوتیک ها ارزان تر بوده و آسان تر از فاژ ها تولید می شوند. با توجه به این که در حال حاضر، مقاومت به آنتی بیوتیک ها در حال افزایش است، برخی از محققان در باره بازگشت مجدد به ایده فاژ درمانی صحبت می کنند.
این طور گمان می شود که اگر فاژ ها، باکتری ها را از بین ببرند، پس احتمالا بر میکروبیوم هم تاثیر می گذارند.
بسیاری از محققان علاقه مند به کشف دقیق چگونگی تاثیر احتمالی این ویروس ها بر باکتری های روده انسان هستند. نتایج جدیدترین مطالعه در این زمینه،  در مجله Cell Host & Microbe منتشر شده است.
نویسنده ارشد این مقاله، دکتر جرج گربر می گوید:"یکی از علاقه های اصلی در آزمایشگاه من درک تغییرات پویایی میکروبیوم روده است. باکتریوفاها جزء مهمی از میکروبیوم هستند، اما تا کنون مورد مطالعه قرار نگرفته اند. بعضی از محققان در جستجوی فاژ درمانی هستند: استفاده از فاژها برای کشتن میکروب ها. اما جالب است که بدانیم فاژ ها نیز به طور طبیعی در روده یافت می شوند، ما می خواهیم بدانیم آنها در روده چه کار می کنند؟ "

🔺 کار گربر و همکارانش

به همین منظور، گربر  و همکارانش از موشهای ژنوبیوتیک استفاده کردند؛ آنها این حیوانات را به گونه ای رشد دادند که هیچگونه باکتری در آنها وجود نداشته باشد.
برای شروع، آنها 10 گونه از باکتری هایی که به طور معمول در روده ی انسان وجود دارد، را به موش ها انتقال دادند از جمله : انتروکوکوس فکالیس و اشرشیا کولی. سپس، فاژ هایی را اضافه کردند که به طور اختصاصی این باکتریهای اضافه شده به موش ها را می کشند. به عنوان مثال، فاژ T4 باکتری  E. coliو فاژ VD13. باکتری E. faecalis را می کشند. 
نتایج نشان داد که فاژها شکارچی های اختصاصی هستند: هر نوع از فاژها فقط یک نوع باکتری را می کشند. بنابراین زمانی که دانشمندان فاژ را به موشها انتقال می دادند، مشاهده کردند که فقط یک نوع مشخصی از باکتری ها کشته می شودند و جمعیت انها کاهش می یابد. با این حال، تاثیر فاژها بر دیگر باکتری ها شگفت انگیز بود.
این محققان نشان دادند که اگرچه هر فاژ مشخص فقط یک نوع باکتری را مورد حمله قرار می دهد، با این حال فاژها بر روی سایر گونه های باکتریایی نیز تاثیر می گذارند. آنها مشاهده کردند که در حضور فاژها بعضی گونه های باکتریایی رشد می کنند در حالی که باکتریهای مشخص دیگری از بین می روند و جمعیت آنها کاهش می یابد.
محققان همچنین مجموعه ای از ترکیبات تولید شده توسط باکتری و موش را ارزیابی کردند. این کار متابولوم نامیده می شود. آنها متوجه شدند وقتی که فاژها را به موش انتقال می دادند، در مقادیر مواد شیمیایی مشخصی تغییراتی بوجود می آمد. فاژها می توانستند متابولیت ها را تعدیل کنند و از این راه بر روی میزبان خود تاثیر بگذارند." 
به عبارت دیگر، ویروس ها می توانند نوع یا مقدار مولکول های بیولوژیکی موجود در حیوان میزبان را تغییر دهند.

🔺 احتمالات پیش رو و لزوم مطالعات بیش تر

دکتر گربر می گوید: "این یافته ها من را برای پیگیری و مراجعه به پرسش های مهمی تشویق کرد: آیا می توانیم از فاژها برای تعدیل فعالیت های و عمکلردهای مشخصی استفاده کنیم؟ آیا این کار می تواند مداخله ای برای شرایطی مانند افسردگی باشد، جایی که ما می خواهیم سطوح و مقادیر نوروترنسمیترهای مشخصی را تغییر دهیم؟"
به نظر می رسد اگر فاژها توانسته اند، باعث تغییرات زیادی در میکروبیوم موش شوند، احتمالا می توانند در میکروبیوم انسان تغییراتی را ایجاد کنند. حتی اگر فاژها به عنوان یک درمان مستقیم مورد استفاده قرار نگیرند، این مطالعه نشان می دهد که فاژ ها ممکن است یک ابزار خوب برای درک اثرات بالقوه سایر درمان هایی که میکروبیوم را تغییر می دهند، باشد.

◀️ منبع

https://bit.ly/2MKhyld

نویسنده

محسن احمدی

  • کارشناسی ارشد ژنتیک انسانی

  • کارشناس علوم آزمایشگاهی

  • دستیار پژوهش در بخش تحقیقات و توسعه آزمایشگاه تشخیص پزشکی بوعلی قم

  • مدیر دفتر و مسئول امور دانشجویی شبکه جهانی آموزش و پژوهش علمی (یوسرن) در بوعلی