نقض یک باور صدساله؛ بقای یک باکتری بی‌هوازی در محیط پراکسیژن ریه

مجموعه: اخبار پزشکی

تاریخ انتشار : جمعه, ۳۰ مرداد ۱۴۰۵ ۱۴:۵۶

به گزارش  ایرنا، وبگاه فیز در گزارشی آورده است:

بدن انسان خانه بیش از ۳۵ هزار میلیارد باکتری است که در نقاط مختلفی مانند روده، دهان، ریه‌ها، پوست و دستگاه ادراری زندگی می‌کنند. امروزه می‌دانیم که این میکروب‌ها با سلامت و بیماری مرتبط هستند، اما هنوز اطلاعات زیادی درباره عملکرد دقیق آن‌ها در دسترس نیست.

یکی از این باکتری‌ها که به‌طور معمول در دستگاه تنفسی یافت می‌شود، پرِووتلا ملانینوژنیکا (Prevotella melaninogenica) نام دارد. این باکتری بی‌هوازی است؛ یعنی برای زنده‌ماندن به اکسیژن نیاز ندارد و حتی در حضور آن رشد نمی‌کند؛ این در حالی است که ریه‌ها یکی از پراکسیژن‌ترین نقاط بدن هستند. پس حضور این باکتری در ریه، یک تناقض بزرگ بود که دانشمندان را به فکر فرو برد.

این باکتری هم در افراد سالم و هم در مبتلایان به آسم و بیماری انسداد ریوی مزمن (COPD) وجود دارد و حدود ۱۰ تا ۱۳ درصد از جمعیت میکروبی ریه را تشکیل می‌دهد.

آزمایشی که باور ۱۰۰ ساله را تغییر داد

پیش از این، دانشمندان باکتری‌ها را به دو دسته هوازی (نیازمند اکسیژن) و بی‌هوازی (ناتوان در حضور اکسیژن) تقسیم می‌کردند؛ اما این یافته نشان می‌دهد که این دسته‌بندی ممکن است خیلی ساده‌انگارانه باشد و باکتری‌ها توانایی تطبیق بیشتری دارند.

دکتر آری‌آنجلا کوزیک (Ariangela Kozik)، پژوهشگر آسم و استاد دانشگاه میشیگان، و گروهش تصمیم گرفتند این تناقض را بررسی کنند. آن‌ها باکتری پرووتلا را در معرض سطوح مختلف اکسیژن قرار دادند و میزان رشد و بقای آن را اندازه‌گیری کردند.

نتایج شگفت‌آور بود:

•این باکتری توانست در محیطی با ۵ تا ۸ درصد اکسیژن رشد کند؛
•همچنین برای مدت کوتاهی، در غلظت ۲۱ درصد اکسیژن (معادل هوای معمولی) زنده ماند.

دکتر کوزیک توضیح داد: پرووتلا دارای سازوکارهایی است که به آن امکان می‌دهد در محیط‌های دارای اکسیژن زنده بماند؛ این سازوکارها پیش‌تر هرگز برای این موجود شناسایی نشده بودند و آنچه را فکر می‌کردیم می‌دانیم، تغییر می‌دهند.

پژوهشگران برای این آزمایش از یک سامانه حسگر لحظه‌ای و فناوری تعیین توالی آراِن‌اِی (روشی برای خواندن فعالیت ژن‌ها و شناسایی واکنش سلول‌ها به شرایط مختلف) استفاده کردند تا بتوانند تغییرات باکتری را در حضور اکسیژن به‌طور دقیق بررسی کنند.

چرا این یافته مهم است؟

این یافته نشان می‌دهد که توانایی باکتری‌ها برای زنده‌ماندن در اکسیژن، مانند یک طیف است و نه یک ویژگی سیاه‌وسفید؛ به‌عبارت دیگر، باکتری‌ها ممکن است انعطاف‌پذیرتر از آن چیزی باشند که تاکنون تصور می‌شد.

این یافته می‌تواند به درک بهتر بیماری‌های ریوی و طراحی درمان‌های جدید کمک کند؛ زیرا اگر بدانیم باکتری‌ها چگونه در محیط اکسیژن‌دار ریه زنده می‌مانند، ممکن است بتوانیم راه‌هایی برای مهار آن‌ها در بیماری‌هایی مانند آسم و بیماری انسداد ریوی مزمن پیدا کنیم.

گام‌های بعدی

کوزیک و گروهش قصد دارند بررسی کنند که این باکتری چگونه با سیستم ایمنی تعامل می‌کند و آیا تغییرات در جمعیت این باکتری می‌تواند به تشدید یا بهبود بیماری‌های تنفسی منجر شود یا خیر. سؤالات اصلی آن‌ها عبارت است از:

•این باکتری کدام مواد شیمیایی (متابولیت‌ها یا همان مواد حاصل از سوخت‌وساز باکتری) را تولید می‌کند؟
•چه پیام‌هایی به سیستم ایمنی می‌فرستد؟
•واکنش سیستم ایمنی در افراد سالم و مبتلایان به بیماری‌های مزمن ریوی چگونه متفاوت است؟

دکتر کوزیک تأکید کرد: پاسخ به این سؤالات درباره روابط بین باکتری‌ها و بدن، در حال حاضر یک جعبه سیاه بزرگ است که نیاز به بررسی دارد.

این درک عمیق‌تر از میکروبیوم‌های بدن (جامعه باکتری‌ها و میکروب‌های ساکن در بدن) می‌تواند به توسعه درمان‌های هدف‌مندتر برای بیماری‌های ریوی و سایر بیماری‌ها کمک کند.

جزئیات این پژوهش در نشریه باکتری‌شناسی/ Journal of Bacteriology منتشر شده است.