تضمین حیات انسانها به وسیله متابولیسم میکروب ها

چنین رابطه‌ای میان ما و موجودات میکروبی ساکن بدنمان نیز وجود دارد.

قلب تپنده محیط‌زیست

شواهد بسیاری وجود دارد که نشان می‌دهد، ریزاندامگان (موجودات زنده میکروسکوپی) مانند باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و جلبک‌ها، نقش بسیار مهمی در سلامت اقیانوس‌ها، جنگل‌ها، خاک، گیاهان، انسان و حیوانات دارند. این اشکال ریز حیات اما بسیار مهم، جوامعی به نام ریزاندامگان همزیست یا میکروبیوم را تشکیل می‌دهند که با میزبان‌های خود در تعامل و داد و ستد هستند. دانشمندان هرچه بیشتر روی این موجودات تحقیق می‌کنند، بیشتر متوجه اهمیت آنها به عنوان قلب تپنده هر نوع محیط‌زیستی اعم از کوچک و بزرگ می‌شوند. یکی از محققان معتقد است، با وجود این که ریزاندامگان همزیست، بخش مهمی از زندگی و دنیای ما محسوب می‌شوند، اما سازوکارشان بخوبی کشف نشده است.

رمزگشایی از حقیقت وجود ریزاندامگان همزیست

با وجود تمام تحقیق‌های اخیر درباره جوامع میکروبی، ناشناخته‌های بسیاری از این موجودات وجود دارد. هنوز درک این که ریزاندامگان همزیست چه کاری را چگونه انجام می‌دهند، بسیار مشکل است. جک گیلبرت، میکروب‌شناس زیست‌محیطی می‌گوید، ما تازه شروع به رمزگشایی عملکرد این گونه‌های زیستی کرده‌ایم.

او می‌افزاید برخی تغییرات جهانی که ما با آن مواجه می‌شویم، توسط ریزاندامگان همزیست روی می‌دهند. به‌طور مثال، وقتی روی یک سری مشکلات و روش حل آنها متمرکز شدیم، تصورش را هم نمی‌کردیم که آن مشکلات بر اثر فعالیت باکتری‌ها و قارچ‌ها ایجاد شده باشد.

دانشمندان اکنون معتقدند، ریزاندامگانی که در روده انسان زندگی می‌کنند، ممکن است با بروز بیماری‌های مختلف همچون مشکلات گوارشی و افسردگی یا پیشگیری از وقوع آنها مرتبط باشند.

۵۰۰ گونه باکتری همزیست در دهان شما

دهان، دروازه بدن است و بیش از ۵۰۰ گونه باکتری، ترکیبی از دوست و دشمن، در دهان زندگی می‌کنند و درحالی‌که برخی از آنها موجب بروز بیماری لثه‌ای می‌شوند، بقیه ممکن است نقش مهمی در سلامت شش‌ها و دستگاه هاضمه داشته باشند. برخی از گونه‌های مهم ریزاندامگان همزیست موجود در دهان عبارتند از: استرپتوکوک سالیواریوس، نایسریا سیکا و کاندیدا آلبیکانس.

موجودات همزیست در روده شما

بیشتر میکروب‌هایی که در بدن ما وجود دارند، در دستگاه گوارشمان زندگی می‌کنند. حدود ۱۰۰ گونه ریزاندامگان در آنجا ساکن هستند که بیشترشان سودمندند. آنها فقط چند کیلوگرم وزن دارند، اما بنا به گفته دانشمندان، روی سیستم ایمنی بدن، سوخت و ساز، هضم، عملکرد مغز و دیگر موارد، اثر بسیار زیادی دارند. برخی گونه‌های ریزاندامگان همزیست یافت شده در روده انسان، عبارتند از: هلیکوباکتر پیلوری، باکتروئیدس فراژیلیس، اشرشیا کولای با نام مختصر ای.کولای، لاکتوباسیلوس کازئی و لاکتوباسیلوس رئوتری. ۹۰ درصد جمعیت میکروب‌های همزیست در بدن افرادی که با هم دائم در تماس هستند، مانند همسران شبیه هم است، اما جالب است که فقط ۱۰ درصد میکروب‌های همزیست در بدن غریبه‌ها شبیه هستند.

ریزاندامگان همزیست در بدن ما

درون و بیرون بدن انسان، اگر نه صدها اما ده‌ها ریزاندامگان همزیست وجود دارد. جمعیت ریزاندامگان همزیست در بدن ما وقتی نوزاد هستیم، نسبتا کم است، اما وقتی با محیط‌زیست در تعامل قرار می‌گیریم، تنوع و تعداد آنها نیز افزایش می‌یابد. همچنین غذایی که می‌خوریم، سطوحی که لمس می‌کنیم، مردمی که با آنها در تماس هستیم، روی تنوع و تعداد ریزاندامگان همزیست ما اثر می‌گذارند. ژنومی که از والدین خود دریافت کرده‌ایم، همیشه بدون تغییر باقی می‌ماند اما جمعیت ریزاندامگان همزیست ما بسیار انعطاف‌پذیرند و از همان لحظه تولد در کنار مادر و هر جای دیگر، گسترش می‌یابند.

تهدید میکروبی حیات با زمستان آنتی‌بیوتیک

محققان در بررسی‌های خود متوجه شدند، بسیاری از این موجودات در خطر نابودی هستند. نوع رژیم غذایی امروزی، اضطراب و داروهای مصرفی در حال تغییر ریزاندامگان انسانی هستند و به احتمال زیاد، برخی گونه‌های باکتریایی مهم نیز در معرض نابودی قرار دارند. بنا به گفته محققان، از دست دادن تنوع زیستی بر اثر استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها و دیگر جنبه‌های سبک زندگی مدرن، ما را با احتمال تهدید میکروبی وسیعی روبه‌رو کرده است که باید آن را زمستان آنتی‌بیوتیک بنامیم. همین نگرانی در محیط‌های مختلف دنیا از مزارع، (جایی که صنعت کشاورزی در وسعت بالا، بشدت در حال تغییر زندگی میکروبی در خاک است)، گرفته تا خلیج مکزیک (که در آن نشت دائمی سکوی نفتی دیپ هورایزن، در حال تغییرجمعیت ریزاندام‌های دریایی است.) وجود دارد. در تحقیق مرکز تحقیقات زیست‌محیطی هلم‌هولتز آلمان معلوم شده، هر یک از این ریزاندام‌ها برای سلامت محیط‌زیست خود بسیار مهم هستند. محققان این مرکز، تقریبا ۹۰۰ ترکیب از گونه‌های میکروبی خاک را در برابر شرایط متفاوت زیست‌محیطی قرار دادند. آنها متوجه گونه‌هایی شدند که در رشد گیاهان، در زمان و شرایط مناسب، نقش مهمی ایفا می‌کردند و هرگاه شرایط آن محیط‌زیست دستخوش مشکل می‌شد، نقش مهم‌تری به منظور حفظ بقای آن بازی می‌کردند. تنوع زیستی، فواید بسیار زیادی دارد. البته این تنوع صرفا به منظور وجود گونه‌هایی خاص پس از تغییر محیط‌زیست نیست، بلکه چنین تنوعی، اجازه رشد گونه‌هایی را می‌دهد که می‌توانند خود را با شرایط جدید وفق دهند.

پیوند میکروب‌های مدفوع برای حفظ سلامت

دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند، وضعیت سلامت انسان با دانش عملکرد ریزاندامگان همزیست بزودی متحول شود. تاکنون تحقیقات در این زمینه، منجر به ابداع روش درمانی به نام اف‌ام‌تی (FMT) در پیوند میکروب‌های مدفوع شده است. در این روش درمانی مدفوع اهداکنندگان سالم به روده افرادی که جمعیت ریزاندامگان همزیست آنها، اغلب به دلیل استفاده از آنتی‌بیوتیک و آلوده شدن به باکتری مضری به نام کلستریدیوم دیفیسل دچار آشفتگی شده است، منتقل می‌شود. تکثیر باکتری‌های مفید در روده و بازسازی جمعیت ریزاندامگان همزیست، شانس این نوع درمان را تا ۹۰ درصد بالا می‌برد. اگرچه دانشمندان در تشخیص تک‌تک ریزاندامگان همزیست روده، پیشرفت زیادی کرده‌اند اما هنوز درک این که هرکدام از آنها به تنهایی یا همراه با ریزاندامگان همزیست دیگر، چه کاری انجام می‌دهند، دشوار است. درهرحال، محققان در حال پیدا کردن سرنخ‌هایی برای درک این سازوکار هستند. کارن گیلمین، محقق و زیست‌شناسی از دانشگاه اورگان در آزمایشگاه، ریزاندامگان همزیست روده یک گورخرماهی را به طور شیمیایی برداشت و سپس روده این حیوان را با دو یا سه نوع باکتری پر کرد. سپس متوجه شد، میکروب‌های خاصی وجود دارد که در سرکوب سیستم ایمنی بدن میزبان مهارت بسیار دارند و از بروز التهاب جلوگیری می‌کنند. ما مانند گورخرماهی، منبعی غنی از میکروب‌ها داریم که معلوم شده با ما همزیست هستند و می‌توانند سیستم ایمنی بدنمان را آرام کنند. این مساله می‌تواند در درمان برخی بیماری‌ها مانند بیماری‌های التهابی روده و دیگر التهاب‌های مزمن موثر باشد.

ریزاندامگان همزیست پوست

پوست میزبان مجموعه‌ای وسیع از ریزاندامگان همزیست است. برخی از آنها عملکردهای بسیار مهمی دارند که حتی ژن‌ها نمی‌توانند انجام دهند. به طور مثال، دانشمندان دریافته‌اند که استافیلوکوک اپیدرمیدیس، باکتری مفیدی است که عوامل بیماریزای پوست را از بین می‌برد. از دیگر ریزاندامگان همزیست پوست می‌توان به مالاسزیا اوالیس، استافیلوکوک اپیدرمیدیس، کورینه باکتریوم و تریکوسپورون اشاره کرد.

منبع: Discover