میکروب‌های هم‌زیست چطور وضعیت بدن‌مان را بازسازی می‌کنند؟

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در سن‌دیگو در پژوهش‌های خود دریافتند که ترکیب میکروبیوم‌های ما یا اجتماعی از ویروس‌ها، میکروب‌ها و باکتری‌هایی که در بدن‌مان زندگی می‌کنند، ارتباط زیادی با شرایط جسمانی از بیماری‌های التهاب روده تا عملکرد ما در ورزش دارد. اما دقیقا چنین موجودات ریزی چگونه ممکن است چنین تاثیرات عظیمی بر سلامت ما داشته باشند؟

محققان دانشگاه کالیفرنیا با این پژوهش توانستند اولین نقشه از همه مولکول‌هایی که در ارگان‌های مختلف موش وجود دارند و روش‌هایی را که این ارگان‌ها به واسطه میکروب‌ها خود را اصلاح می‌کنند، تهیه کنند. آن‌ها همچنین دریافتند که میکروب‌ها ساختار اسید‌های صفراوی را هم در موش‌ها و هم در انسان کنترل می‌کنند.

محققان می‌گویند: زمانی که ساختار مولکول‌ها، مانند اسید‌های صفراوی، را تغییر می‌دهید، درواقع، نحوه تعامل سلول‌ها با یکدیگر و اینکه کدام ژن در زمان معین «روشن» یا «خاموش» شود را تغییر می‌دهید و این امر ممکن است عواقب بزرگی در عملکرد بدن و پیشرفت بیماری داشته باشد.

آن‌ها می‌افزایند: بار‌ها و بار‌ها شنیده‌ایم که ژن‌های ما چگونه روی سلامتی و رفتار‌های ما تاثیر می‌گذارند، بنابراین، کلی شوک شدیم که متوجه شدیم مولکولی در بدن داشته باشیم که به دلایل ژنتیکی در بدن ما نیست و فقط یک ارگانیسم زنده دیگر است، ولی می‌تواند روی سلامتی و رفتار‌های ما موثر باشد.

دانشمندان در مجموع توانستند ۷۶۸ نمونه از ۹۶ فضا از ۲۹ اندام مختلف از چهار موش بدون میکروب و چهار موش با میکروب طبیعی را مورد بررسی قرار دهند و در نتیجه آن نقشه‌ای از تمام مولکول‌های موجود در بدن موش را تهیه کردند.

آن‌ها با مقایسه نقشه مولکول‌های موجود در بدن موش‌های بدون میکروب و موش‌های با میکروب طبیعی دریافتند که ۷۰ درصد وضعیت روده موش توسط میکروبیوم روده آن‌ها تعیین می‌شود. حتی در اندام‌های دورتر مثل رحم یا مغز نیز این تاثیر به چشم می‌خورد و تقریبا ۲۰ درصد از مولکول‌ها در موش‌ها با میکروب روده متفاوت بودند.

باکتری‌ها اسید‌های صفراوی را اصلاح می‌کنند
محققان پس از تهیه نقشه‌ای از مولکول‌های موجود در بدن موش، روی خانواده خاصی از مولکول‌ها متمرکز شدند که در زمان حضور میکروب‌ها، رفتار کاملا متفاوتی از خود نشان می‌دهند و آن اسید‌های صفراوی هستند. اسید‌های صفراوی توسط کبد موش یا انسان تولید می‌شوند و به هضم چربی و روغن در بدن کمک می‌کنند. آن‌ها همچنین پیام‌هایی را در سرتاسر بدن رد و بدل می‌کنند.

تیم تحقیقاتی در موش‌هایی با میکروبیوم‌های معمولی، اسید‌های صفراوی‌ای را با ساختار‌های ناشناخته کشف کردند. مدت‌هاست که دانشمندان می‌دانند آنزیم‌های کبد میزبان، اسید آمینه‌هایی را به ویژه اسید آیمنه‌های گلیسین و تورین به اسید‌های صفراوی اضافه می‌کنند. اما این تیم تحقیقاتی دریافت که در موش‌های با میکروبیوم‌های معمولی، این باکتری اسید آمینه‌های دیگری مثل فنیل آلانین، تیروزین و لوسین را به اسید‌های صفراوی اضافه می‌کنند.

به گفته محققان، بیش از ۴۲ هزار مقاله پژوهشی در عرض ۱۷۰ سال گذشته در مورد اسید‌های صفراوی منتشر شده‌اند، ولی در هیچ کدام از آن‌ها این نکته ذکر نشده است.

تاثیر روی سلامت انسان
محققان برای کشف انواع مشابه اسید‌های صفراوی اصلاح شده توسط میکروب‌ها در انسان، ابزاری را ابداع کردند که MASST یا ابزار جست‌وجوی طیف‌سنجی جرمی نام دارد. با این ابزار توانستند روی هزار و چهار مجموعه داده از نمونه‌های تحلیل شده با طیف‌سنجی جرمی جست‌وجود کنند. آن‌ها همچنین با استفاده از طیف‌سنجی جرمی حدود ۳ هزار نمونه مدفوع را که به پروژه تحقیقاتی مربوط به روده مربوط بود، بررسی کردند.

در این آزمایش دریافتند که اسید‌های صفراوی منحصر به‌بفردی که به دلیل وجود میکروب‌ها در بدن موش دیده شده بود، در حدود ۳/۲۵ درصد نمونه‌های انسانی در این داده‌ها نیز وجود دارد. جالب اینجاست که این اسید‌های صفراوی ناشناخته در نوزادان و بیماران مبتلا به بیماری التهاب روده یا فیبروز کیستیک فراوان‌تر بود.

محققان می‌گویند که این مطالعه مثال واضحی از چگونگی تاثیر میکروب‌ها روی ژن‌های انسانی است و باید بیشتر روی چگونگی تاثیر این میکروب‌ها روی سلامت انسان‌ها بدانیم.