مهمان ناخوانده‌ای که با چشم دیده می‌شود؛ آیا روده شما میزبان باکتری‌های غول‌پیکر است؟
به گزارش تیترستان؛ وقتی صحبت از باکتری‌ها می‌شود، ذهن اکثر ما به سرعت به موجودات میکروسکوپی کوچکی می‌رود که تنها با کمک میکروسکوپ قابل مشاهده هستند. اما پژوهش تازه‌ای که در پایگاه پیش‌انتشار bioRxiv منتشر شده، نشان می‌دهد که ممکن است برخی از این باکتری‌ها آن‌قدر بزرگ باشند که حتی با چشم غیرمسلح هم دیده شوند. دانشمندان آثاری از دی‌ان‌ای باکتری‌های غول‌پیکر از جنس اپولوپیسکیوم (Epulopiscium) را در نمونه‌های میکروبیوم روده انسان‌هایی از نقاط مختلف جهان پیدا کرده‌اند. این باکتری‌ها معمولاً در محیط‌هایی مانند جنگل‌های حرا و روده ماهی‌های جراح زندگی می‌کنند، اما کشف جدید حاکی از آن است که شاید روده انسان نیز میزبان این غول‌های تک‌سلولی باشد. این یافته می‌تواند درک ما از تنوع میکروبیوم انسانی و نقش آن در سلامت را به کلی تغییر دهد.
غول‌های تک‌سلولی؛ از جنگل‌های حرا تا روده انسان
باکتری‌های معمولی اغلب حدود دو میکرومتر طول دارند، اما باکتری‌های جنس اپولوپیسکیوم می‌توانند به طول ۶۰۰ میکرومتر یعنی بیش از نیم میلی‌متر برسند. چنین ابعادی برای یک موجود تک‌سلولی بسیار غیرمعمول است و آن را در زمره بزرگ‌ترین باکتری‌های شناخته‌شده قرار می‌دهد. این باکتری‌ها بیشتر به خاطر زندگی در روده ماهی‌های جراح شهرت دارند، جایی که می‌توانند میزان اسیدیته محیط و فعالیت آنزیم‌های گوارشی را تغییر دهند. اما دنی ایونسکو، پژوهشگر دانشگاه فنی برلین، هنگام بررسی نمونه‌های دیگر ماهی‌ها متوجه شد که توالی‌های ژنتیکی مرتبط با این باکتری‌ها در گونه‌های دیگری نیز وجود دارند. این مشاهده اولیه او را بر آن داشت تا تحقیقات گسترده‌تری را آغاز کند و به سراغ داده‌های میکروبیوم انسانی برود.
ایونسکو و همکارانش داده‌های ژنتیکی بیش از ۶۰۰ هزار نمونه میکروبیوم را تحلیل کردند که به جانداران مختلفی از بیش از ۸۰ کشور تعلق داشتند. بخش عمده این اطلاعات از پایگاه‌های داده عمومی به دست آمده بود و شامل نمونه‌هایی از صدف‌داران تا راسوها می‌شد. نتایج نشان داد که توالی‌های مرتبط با اپولوپیسکیوم بسیار گسترده‌تر از تصورات قبلی هستند. پژوهشگران ده‌ها هزار مورد شناسایی مثبت در جانوران مختلف یافتند و شگفت‌انگیزتر اینکه نشانه‌های این باکتری‌ها در هزاران نمونه میکروبیوم انسانی نیز مشاهده شد. توالی‌های مربوط به آن‌ها معمولاً یک تا دو درصد از کل توالی‌های ژنتیکی شناسایی‌شده در هر نمونه را تشکیل می‌دادند، اما در موارد نادر این سهم به ۲۰ درصد هم می‌رسید. این یافته نشان می‌دهد که باکتری‌های غول‌پیکر ممکن است بخشی از میکروبیوم طبیعی انسان باشند، هرچند هنوز نقش دقیق آن‌ها مشخص نیست.
نقش مرموز در سلامت؛ نشانه یا عامل بیماری؟
دانشمندان هنوز نمی‌دانند که باکتری‌های اپولوپیسکیوم در بدن انسان چه نقشی ایفا می‌کنند. در روده ماهی‌های جراح، این باکتری‌ها می‌توانند محیط گوارشی را تغییر دهند، اما مشخص نیست که آیا در روده انسان نیز همین تأثیر را دارند یا خیر. پژوهشگران دریافتند که نشانه‌های این باکتری‌ها در نخستین سال زندگی انسان بیشتر دیده می‌شود، یعنی زمانی که میکروبیوم روده در حال شکل‌گیری و تکامل است. همچنین احتمال شناسایی آن‌ها در افراد مبتلا به برخی بیماری‌های گوارشی مرتبط با التهاب، از جمله سرطان روده بزرگ و سندرم روده تحریک‌پذیر، بالاتر بود. با این حال، وجود ارتباط میان این باکتری‌ها و بیماری‌های گوارشی به معنای آن نیست که آن‌ها عامل بیماری هستند. ایونسکو احتمال می‌دهد که ماجرا برعکس باشد؛ یعنی باکتری‌های یادشده از شرایط نامتعادل میکروبیوم روده برای رشد و تکثیر استفاده کنند.
باکتری‌های غول‌پیکر ویژگی ژنتیکی غیرمعمولی دارند و ممکن است در هر سلول آن‌ها صدها یا حتی هزاران نسخه از کروموزوم‌ها وجود داشته باشد. این ویژگی به آن‌ها کمک می‌کند تا با شرایط متغیر محیط سازگار شوند و در محیط‌های چالش‌برانگیز دوام بیاورند. به گفته ایونسکو، اگر یافته‌های این پژوهش تأیید شوند، شاید بتوان در آینده از حضور این باکتری‌ها به‌عنوان نشانه‌ای از برهم‌خوردن تعادل میکروبیوم روده استفاده کرد؛ حتی پیش از آنکه علائم بیماری ظاهر شوند. این امر می‌تواند به تشخیص زودهنگام بیماری‌های التهابی روده و سایر اختلالات گوارشی کمک کند. با این حال، برای رسیدن به این هدف، ابتدا باید وجود قطعی این باکتری‌ها در روده انسان اثبات شود و نقش آن‌ها در سلامت و بیماری به طور دقیق مشخص گردد.
چالش اثبات؛ آیا باکتری‌های غول‌پیکر واقعاً در روده ما زندگی می‌کنند؟
با وجود نتایج جالب توجه این پژوهش، همه دانشمندان قانع نشده‌اند که باکتری‌های غول‌پیکر واقعاً در روده انسان زندگی می‌کنند. نیکولا سگاتا، پژوهشگر دانشگاه ترنتو در ایتالیا، می‌گوید شناسایی توالی‌های ژنتیکی به‌تنهایی برای اثبات وجود این باکتری‌ها کافی نیست. ممکن است ژن‌های شناسایی‌شده متعلق به باکتری‌های دیگری باشند که با اپولوپیسکیوم شباهت ژنتیکی دارند، اما لزوماً غول‌پیکر نیستند. در مقابل، ایونسکو معتقد است حتی اگر این ژن‌ها به خود اپولوپیسکیوم تعلق نداشته باشند، احتمالاً متعلق به خویشاوندان نزدیک آن هستند که اندازه و ویژگی‌های مشابهی دارند. ژان‌ماری وولان، پژوهشگر دانشگاه کالیفرنیا در سانتا باربارا، نیز احتمال می‌دهد این گروه از باکتری‌ها در بدن جانوران بسیار بیشتری زندگی کنند. او که در کشف بزرگ‌ترین باکتری شناخته‌شده جهان در سال ۲۰۲۲ مشارکت داشت، می‌گوید توالی‌های مرتبط با اپولوپیسکیوم را حتی در جانوران غیرمنتظره‌ای مانند خوکچه هندی مشاهده کرده است.
با این حال، هنوز یک مدرک اساسی وجود ندارد: تصویر مستقیم از باکتری‌های غول‌پیکر در روده انسان. ایونسکو و همکارانش اکنون با استفاده از کاوشگرهای فلورسنت تلاش می‌کنند باکتری‌های حامل این توالی‌های ژنتیکی را شناسایی و زیر میکروسکوپ مشاهده کنند. اگر آن‌ها موفق شوند، ممکن است مشخص شود که روده انسان علاوه بر تریلیون‌ها میکروب کوچک، میزبان باکتری‌هایی بسیار بزرگ‌تر از اندازه معمول نیز هست. این کشف می‌تواند پیامدهای عمیقی برای درک ما از اکوسیستم میکروبی روده و تعاملات آن با سیستم ایمنی و سلامت عمومی داشته باشد. همچنین ممکن است منجر به بازنگری در تعریف ما از باکتری‌های قابل مشاهده با چشم غیرمسلح و نقش آن‌ها در بیماری‌های گوارشی شود. در هر صورت، این پژوهش گامی مهم در جهت کشف دنیای ناشناخته میکروبیوم انسانی است و نشان می‌دهد که هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری درباره ساکنان بدنمان وجود دارد.
در حال بارگذاری نظرات...