باکتریها

میکروب ها

«روس گرمن» پروفسور شیمی دانشگاه دیوویس کالیفرنیا بیش از یک دهه، درباره بزرگترین معمای مربوط به شیر مادر تحقیق کرده است: ترکیب عجیب آن. 21درصد از کل قند موجود در شیر مادر از ماده ای تشکیل شده که هیچ نوزادی توانایی هضم آن را ندارد. وی در مصاحبه با «کلکلیست» می گوید: «سال ها فکر می کردند که این نوعی اشتباه تکاملی است. ولی اینطور نیست. شیر مادر طی 200 میلیون سال تحت شرایط اجباری مسیر تکاملی را پیموده است. شیر مادر باید مقرون به صرفه باشد، چرا که مادر برای تولید آن انرژی زیادی مصرف می کند و هر یک از ترکیبات آن باید دقیق و بدون حتی درصدی ناچیز خطا باشد، چرا که هر کمبودی می تواند برای نوزاد مضر باشد. 21درصد هدر رفتن در این مورد منطقی به نظر نمی رسید.»

گرمن ایده ای داشت. وی فکر کرد که قند غیر قابل هضم برای نوزاد برای هدف دیگری در داخل بدن نوزاد مورد استفاده قرار می گیرد. وی و همکارانش قند پنهان موجود در شیر صدها مادر از تمام نقاط دنیا را چک کرده و آن را داخل ظروف آزمایشگاهی که شامل 400 گونه مختلف میکروب هایی بود که در دستگاه گوارش انسان ها وجود دارند ریختند. هیچ یک از میکروب ها قادر به ادامه حیات نبوده، نتوانستند قند مورد نظر را هضم کنند و به خاطر کمبود غذایی مردند. در سال 2009 یعنی دو سال بعد از آغاز آزمایشات، یکی از میکروب ها سرش را بلند کرد. باکتری از زیرگونه میکروبی به نام «بیفیدوباکتریوم لانگوم» که اصطلاحا «بیفیدو» نامیده می شود بود. این باکتری از آخرین میکروب هایی بود که در لیست قرار گرفت چرا که در بدن بزرگسالان بسیار کم و تقریبا حضور ندارد. در آزمایشگاه، وی ظرف را کاملا پر کرد. گرمن میکروبی که شیر مادر را هضم کرده بود پیدا کرد.

چندین سوال باقی ماندند: آیا این میکروب در بدن نوزاد وجود دارد؟ و اگر جواب مثبت است، چرا مادران این باکتری را با شیر با ارزش خود تغذیه می کنند؟ خوشبختانه اینبار کسی کار کثیف را برای گرمن انجام داده بود. کاری کثیف به تمام معنای کلمه.

دکتر جرمی کونیگ، بیولوژیست مولکولی از دانشگاه کورنال، تنها محققی است که به صورت دقیقی تحقیق کرده است که مجموعه باکتری های موجود در بدن نوزادان چطور از هیچ به تیلیاردها تبدیل می شوند. طی دو سال وی 60 نمونه از کهنه های کثیف یک نوزاد را جمع آوری کرده و تمام یافته های میکروسکوپی موجود را مورد بررسی قرار داده بود. وی ده ها نوع باکتری که در طی دو سال مشاهده شده بودند را ثبت کرده بود. به گزارش کونیگ مهمترین باکتری، زیرگونه میکروب نایابی به نام بیفیدو بود. گارمن می گوید: «وقتی که کار وی را دیدم متوجه شدم که به هدف رسیده ایم».

در این مرحله گرمن فقط باید به این سوال جواب میداد: «چرا بیفیدو؟ چه مورد با اهمیتی وجود دارد که مادر تغذیه او را به عهده می گیرد. پاسخ اینجاست. بیفیدو نقش محافظ کودک را ایفا می کند. به گفته گرمن «این باکتری اولین معامله زندگی ماست که صورت می پذیرد. او در دستگاه گوارش نوزاد تکثیر شده و برای مدتی اجازه تکثیر به هیچ باکتری دیگری نمی دهد. او تنها موجودیست که می تواند قند باقیمانده را هضم کند و این مزیت بیفیدو نسبت به دیگر باکتری هایی است که دفع می شوند. جالب اینجاست که این روند وقتی اتفاق می افتند که نوزاد تقریبا هیگونه نیروی دفاعی ندارد. بدن او هیچگونه سیستم دفاعی ازجمله آنتی بادی یا شیره معده ندارد و عملا بیفیدو از نوزاد محافظت می کند. و این کار را تا زمانی که از شیر مادر تغذیه می شود ادامه می دهد. تدبیر طلایی تکامل را درنظر بگیرد: «مادران نوع زندگی دیگری را به خدمت می گیرند تا از نوزادشان مراقبت کند».

Photo cc-by-sa adonofrio (Biology101.org)

100 تریلیون شریک

تا دهه های اخیر از لحاظ علمی فکر می کردند که باکتری ها ابتدایی ترین نوع زندگی را دارند. چنین برداشت می شد که آنها به صورت اتوماتیک و بدون هدف تکثیر می شوند، نمی توانند محیط اطرافشان را ببینند، فاقد احساس و توانایی برقراری ارتباط با اطراف هستند. به گفته بیولوژست فرانسوی که برنده جایزه نوبل فرانسوا شده است «تنها هدف باکتری تکثیر و تبدیل به دو باکتری شدن است». مدت ها فکر می کردند که تاثیر میکروب ها بر زندگی ما ناچیز و محدود به چند گونه بیماریزا است.

در دهه های اخیر مشخص شده است که این ایده چقدر اشتباه است. تحقیقات بسیاری غرور بیجا و ببهوده ی انسان ها به عقاید خود را برملا کرده اند: باکتری ها نه تنها بیش از هر چیز دیگری در خلق دنیای ما نقش داشته اند، همچنین معلوم شده که آنها گونه ای از زندگی متنوع و کاملا پیچیده ای هستند که تاثیر بسیار و مستقیمی بر امور بزرگ و پیچیده ای دارند که حاصل آنها هستند. همچنین بر ما و همینطور هم اکنون.

باکتری موجود زنده ای تک سلولی است. مثل ما، باکتری نیز دارای دی ان آ است که چگونگی ظاهر باکتری، ویژگی های زندگی و طول مدت عمر او را از یک دقیقه تا چند هفته تعیین می کند. اندازه باکتری غیر قابل تصور است: پنج میلیون باکتری می توانند فضایی معادل یک نقطه را اشغال کنند. به لحاظ تعداد، کره زمین به آنها تعلق دارد. باکتری ها 50 درصد جرم بیولوژیکی و بیش از 99درصد انواع موجودات زندهزمین را تشکیل می دهند. در یک قاشق خاک بیش از ده ها هزار گونه باکتری وجود دارد، بیش از 4 برابر تمام پستانداران شناخته شده.

و آنها نه تنها دنیای اطراف ما را احاطه کرده اند. بلکه بر بدن ما هم تسلط کامل دارند. جفری گوردون، که یک میکروبیولوژیست برجسته از دانشگاه واشنگتن است در مصاحبه با کلکلیست می گوید: «انسان ابری از میکروب هاست که پوسته ای نازک آن را از بیرون در بر گرفته است. بر روی هر سلول بدن ما 9 باکتری وجود دارد که تعداد آنها به راحتی به 100 تریلیون رسیده و وزن آنها روی هم برابر وزن مغز و کبد است.

مورد هیجان انگیزی که سال های اخیر معلوم شده این است که ابر باکتری مذکور، ساکن منفعلی در بدن نیست. باکتری ها بر بدن ما تاثیر می گذارند، همانطور که آنها با هزاران روش که مناسب آنهاست بر میزبانان دیگری که در بدن آنها زندگی می کنند تاثیر می گذارند. باکتری که در دوران نوزادی از ما حفاظت می کند تنها یک نمونه است. دکتر «شارون معلم» متخصص بیولوژی تکاملی و نویسنده ای کتاب پرفروش «ضعیف ها برنده اند» در این مصاحبه می گوید: » ما فکر می کنیم که آگاهی ما که در مغزمان است بدن ما را در دنیا هدایت می کند. ولی هم اکنون آشکار شده که این یک توهم است. هوشیاری ما از موارد بسیاری تشکیل شده است، از جمله قسمت های مختلفی در مغز و همچنین پیام های شیمیایی که از اندام های مختلف بدن به آنها ارسال می شود. و اکنون می توانیم این را در نظر بگیریم که چندین تریلیون باکتری، ویروس و میکروب را نیز باید به این مجموعه اضافه کرد. متاسفانه یا خوشبختانه آنها شرکای محرمانه ما، تقریبا در تمام اموری که انجام می دهیم هستند».

Photo cc-by-sa AJC1

چاقی یک میکروب است

در سال 2006 جفری و همکارانش در دانشگاه واشنگتن یکی از اسرار شناخته شده و (عصبانی کننده) در ارتباط با چاقی را بررسی کردند: می دانیم کسانی هستند که کم می خورند ولی چاق هستند و کسانی که کالری زیادی می خورند و هنوز لاغر هستند. سال ها پاسخ پذیرفته شده «ژن ها» بودند. ولی گوردون حدس می زد که این تنها قسمتی از کل موضوع است.

در تحقیقی که وی به همکاری «روت لی» و «پیتر تورنبگ» انجام داد، دو موش مورد آزمایش قراد گرفتند که تغذیه یکسان داشتند، یکی بسیار چاق و دیگری لاغرتر از حد معمول. وی میکروب های موجود در دستگاه گوارش هر یک از موش ها را جدا کرده و آنها را به دستگاه گوارش موش های دیگر آزمایشگاه با وزن متوسط وارد کرد. نتایج پس از چند هفته آشکار شدند: موش هایی که باکتری های دستگاه گوارش موش چاق را دریافت کرده بودند وزنشان بالا رفت. و دسته دوم به همان وزن ماندند یا لاغرتر شدند.

وقتی که گوردون باکتری های موجود در بدن موش های چاق را مورد بررسی قرار داد متوجه شد که در بدن آنها ژن های بسیاری وجود دارد که مربوط به تجزیه هیدرات کربن و تحریک فعالیت های شیمئیایی هستند و موجب تحریک اشتها و ذخیره چربی ها در کبد و ماهیچه ها می شوند. در باکتری های موجود در بدن موش های لاغر این ژن ها تقریبا وجود نداشتند.

و این سوال مطرح شد: اگر باکتری ها می توانند اشتهای موش ها را تحت تاثیر قرار دهند، همچنین می توانند تاثیر مشابهی در موارد دیگر داشته باشند؟ پروفسور «خویر باربو» از دانشکده کالج «کورک» در ایرلند در بررسی دیگری که سر و صدای زیادی به پا کرده است، به این نتیجه رسیده است که تغدیه کامل باکتری های پروبیوتیک ، یعنی باکتری هایی که در لبنیات وجود دارند مستقیما بر مغز موش ها تاثیر گذاشته و شخصیت آنها را تغییر می دهد. به گونه ای، باکتری ها آنها را به موش های آرام تر یا ترسو تر تبدیل می کنند.

در یک تحقیق فرانسوی که سال گذشته انجام شد، معلوم شد که درمان افراد با وعده غذایی غنی از پروبیوتیک ها به مدت 30 روز مداوم نیز موجب چنین تاثیری می شود. به عبارتی اضطراب بیماران و آشفتگی روانی را به طور موقت کاهش می دهد.

تحقیق دیگری نشان می دهد که باکتری ها نه تنها بر مغز موش ها تاثیر می گذارند، بلکه بخشی از طراحی آن را نیز بر عهده دارند. محقق سوئییسی «سیوان پیترسون» دسته ای از موش های یک روزه عاری از میکروب ها را در شرایط استریل قرار داد تا تاثیر این شرایط بر رشد آنها را بررسی کند. نتایج بررسی نشان داد، بدون وجود باکتری ها مغز موش ها به طور کامل شکل نمی گیرد. بیش از صد ها ژن فعال در موش های معمولی، در چنین شرایطی دیده نشدند. موش های پرورش یافته در شرایط استریل توانایی یادگیری را از دست داده، پرانرژی نبودند و نسبت به رخدادهای اطرافشان عکس العملی نشان نمی دادند.

Photo cc-by-sa AJC1

جاذبه نیز میکروب است

به دنبال این نتایج محققان تمام دنیا رازهای پنهان حیات را مورد بررسی قرار داده و نقش شگفت انگیز باکتری ها دوباره و دوباره نمایان شد. بر اساس یکی از این یافته های شگفت انگیز در سال 1989، جاذبه جنسی بین مگس ها، به گونه ای به عادات غذایی آنها مربوط است.

پروفسور «دیان داوید» از دانشگاه ییل به صورت آزمایشگاهی نشان داد جاذبه چنسی بین مگس هایی که با غذای مشابه تغذیه می شوند بیشتر از جاذبه نسبت به مگس هایی است که با غذای دیگری تغذیه می شوند. وی همچنین متوجه شد که مگس ها علاقه های جنسی را از اجداد خود به ارث می برند. ده ها نسل مگس علاقه های جنسی خود را حفظ کرده و جادبه جنسی شان بیشتر متوجه مگس هایی بوده است که مانند اجدادشان تغذیه می کرده اند. ولی داوید نتوانست دلیل آن را توضیح دهد.

سه محقق اسرائیلی دانشگاه تل آویو در سال 2010 این تحقیق را دوباره مورد بررسی قرار دادند، این بار ایشان می دانستند چه چیز را باید جستجو کنند: آنها مگس ها را به چند گروه تقسیم کرده و آنها را با غذای متفاوتی تغذیه کردند و پس از یک سال گروه ها را با یکدیگر مخلوط کردند. همانطور که در تحقیقات داوید رخ داده بود، نرها به راحتی ماده هایی را پیدا کردند که از غذایی مثل غذای آنها تغذیه کرده بودند، و ترجیح می دادند که با آنها جفت شوند. اما این بار محققان مرحله دیگری نیز به تحقیقات اضافه کرده بودند: آنها به مگس ها آنتی بیوتیک دادند تا تمام باکتری های موجود در بدن آنها را از بین ببرد. آنتی بیوتیک اولویت ها و علایق جنسی را به یکباره از بین برد. و مگس ها بی ارتباط به مسائل تغذیه ایی جفت گیری کردند.

برای اینکه مطمئن شوند که این موضوع مربوط به تاثیر باکتری هاست، محققانی چون پروفسور «یوجین روزنبرگ»، «دانی سیگال » و دکتر «گیل شارون» باکتری های موجود در بدن مگس ها را نمونه برداری کرده و پس از پایان تحقیقات این باکتری ها را به بدن آنها برگرداندند. اولویت های جنسی برگشتند. یوجین روزنبرگ در مصاحبه با کالکلیست می گوید: «اینها مگس ها نیستند که مناسب ترین مگس های مونث را انتخاب می کنند، بلکه باکتری ها هستند که مگس ها را به سمت باکتری های مشابه خود جذب می کنند».

Photo cc-by-sa AJC1
دیوانگی به خاطر بیماری تب خال است

دکتر «مارک هایمن» که یک پزشک خانوادگی است و تاکنون 4 کتاب پرفروش با موضوع تغذیه و پزشکی پیشگیری منتشر کرده است، درمورد یکی از بیمارانش تعریف می کند که مبتلا به وسواس در تمیزکاری

(OCD) بوده است. وی هر روز ساعت ها مشغول شستشوی خانه بوده است و هریک از مواد که سرجایش نبوده است وی را دیوانه می کرده است. ریتالین، داروهای ضد افسردگی و حتی داروهای ضد تشنج که مدت ها به بیماران روانی تجویز شده اند، هیچ کدام به وی کمک نکرده. هایمن تعریف می کند که این وسواس زندگی وی را نابود کرده بود.

دوای درد او بسیار عجیب بود: دل درد. در یکی از معاینات وی از دل درد شکایت می کند، و به همین دلیل پزشک عمومی برای وی آنتی بیوتیک تجویز می کند. پس از چند روز وی تماس گرفته و می گوید که OCD کاملا برطرف شده است. چند کپسول آنتی بیوتیک کار چندین سال مداوای روانپزشکی را انجام داده بودند.

هایمن تعریف می کند: «مورد وی را دنبال کرده و متوجه شدیم عامل تمام مشکلات وی باکتری است که در دستگاه گوارش مستقر شده و مقدار زیادی آمونیاک تولید می کند، زهری عصبی که با جریان خون به مغز رسیده و سلول های مغز را تحریک می کند. این عامل اصلی دیوانگی وی است که با از بین رفتن باکتری ها کاملا ریشه کن شده است.

دکتر معلم می گوید که در سال های اخیر پس از اینکه از تاثیرات باکتری، ویروس و دیگر انگل ها بر روی انسان آگاه شدیم همچنان موارد دیگری در این باره آشکار می شوند. «چند سال پیش یک پزشک همکار به صورت اضطراری برای معاینه یکی از بیمارانش که پسری چهار ساله بود، سریعا مرا به مطبش دعوت کرد. والدین وی شرایط روحی سختی داشتند. آنها گفتند که مربی مهدکودک می گوید که پسرشان برای دوستانش مزاحمت جنسی ایجاد می کند، خودش و دیگران را لمس می کند، اشیاء را به دهانش وارد می کند و گاهی مانند شخص دیگری رفتار می کند. معلم اولین بار با دلهره کودک را ملاقات می کند. وی می گوید: «پسربچه را دیدم که روی مبل اطاق انتظار مثل سگ ها هنگام جفت گیری رقتار می کرد، این نگران کننده بود. چیزی که نمی توان آن را فراموش کرد».

وی تصمیم می گیرد که تحقیقاتش را با بررسی والدین آغاز کند. او یاد آوری می کند: «در ابتدا فکر کردم که این مربوط به سوءاستفاده جنسی است ولی این موضوع با دیگر شواهد صدق نمی کرد». وی پیشنهاد می کند که برای کودک آزمایش خون انجام دهند و به این ترتیب متوجه می شوند که کودک مبتلا به بیماری تب خال است.

Photo cc-by-sa AJC1

ویروس (که برخلاف باکتری تا زمانی که وارد سلول زنده نشده موجود زنده به حساب نمی آید) بیماری تب خال در بیشتر موارد از راه ترک های موجود بر پوست و با تماس مسقیم یا غیر مستقیم با فرد بیمار منتقل می شود. معمولا تنها موجب آسیب های ناچیز می شود –زخم هایی روی لب یا اعضای جنسی و در موارد نادر موجب بیماری عفونی به نام Mononucleosisمی شود. استناداتی در باره تغییرات شدید در رفتار افراد بزرگسال که ناشی از بیماری تب خال باشد وجود ندارد.

معلم برای بچه بیمار داروی ضد بیماری تب خال تجویز کرده و از والدینش خواهش می کند که وی را هر روز برای ویزیت بیاورند. پس از یک هفته بیماری تب خال و به دنبال آن رفتارهای عجیب و تمام نشانه های دیگر از بین می روند. «حدس من این است که ویروس بر روی رفتار کودک تاثیر گذاشته بود، و چون این ویروس برخی اوقات هنگام روابط جنسی رد و بدل می شود، تاثیر آن نیز روی رفتار جنسی بود. البته این فقط حدس من است، ولی به نظر من این چیزی است که موجب شده این رفتار از کودک سربزند».

پس از این، چند مورد دیگر نیز در این باره در دنیا گزارش شده اند، که همه آنها با از بین بردن ویروس ریشه کن شده اند. معلم می گوید: «این تاثیر را هرگز نزد بزرگسالان ندیده ایم.

ما حدس می زنیم که این مکانیسمی است که ویروس تب خال برای مبتلا کردن دیگران از آن استفاده می کند ولی دستگاه ایمنی بدن ما آموخته است که چگونه با آن مقاومت کند. ظاهرا نزد کودکان که دستگاه ایمنی بدن آنها هنوز کامل نشده است این ویروس موفقیت بیشتری دار

معلم می گوید که این تاثیرات در سطوح مختلف نیز توسط انگل های بیماریزا جهت انتشار به کمک میزبان مورد استفاده قرار می گیرند. «حتی در سرماخوردگی باکتری دو عمل عاقلانه انجام می دهد: به این مسئله توجه می کند که بدن میزبان را بیش از اندازه ضعیف نکند تا میزبان بتواند با دیگران در ارتباط باشد و عامل اصلی عطسه است، که به این ترتیب موجب می شود شما باکتری را منتشر کنید. باکتری به نام استرپتوکوک وجود دارد که عامل چرک گلو است و گاهی کودکان و بزرگسالان را مجبور می کند که اشیاء را لمس کنند. این نیز راهی است که وی خود را منتشر می کند. هاری موجب جاری شدن آب دهان و گازگرفتن در سگ ها می شود زیرا که تنها راهانتقال آن بزاق دهان و خون است. مالاریا سبب می شود که مبتلایان از ضعف غش کنند. این بیماری با پشه ها منتقل می شود و ترجیح می دهد که افراد تکان نخورند تا پشه های دیگر بتوانند آنها را گزیده و بیماری را منتقل کنند».

Photo cc-by-sa bethcoll

عفونت باعث تصادف می شود

یکی از پیچیده ترین انگل های شناخته شده توکسوپلاسما-گوندی نامیده می شود. حتی اگر تاکنون اسم آن را نشنیده اید نیز ممکن است ناقل آن باشید. وی در بدن درصد قابل توجهی از موجودات زمین از جمله انسان و پستانداران دیگر وجود دارد و مخصوصا در گربه ها. وی حتی حاضر است برای رسیدن به این میزبان ها هرکاری انجام دهد. وقتی موش های نر به آن مبتلا می شوند (موش های ماده تقریبا آلوده نمی شوند)، برخلاف عادات طبیعی موش ها به طرف ادرار گربه ها جذب می شوند و به این ترتیب به سرعت شکار میزبان موردعلاقه باکتری می شوند.

تا چندی پیش عقیده بر این بود که توکسوپلاسما نمی تواند انسان را مبتلا کند –به غیر از زنان که در زمان بارداری به آن مبتلا می شوند- و به این دلیل برای مادر و نوزاد می تواند خطرناک باشد. به همین دلیل است که به زنان بار دار توصیه می شود که از جای نگهداری گربه ها، سوشی و گوشت خام برحذر باشند. چرا که هاگ های این باکتری در هر دوی این دو مورد وجود دارد.

در دهه اخیر همچنین ثابت شده است ارتباط مرموزی بین این انگل و مرگ وجود دارد که هرگز فکر نمی کردند به انگل ها ربطی داشته باشد – تصادفات رانندگی. اولین نشانه وجود این انگل در خون رانندگان تصادفات شدید بود که موجب شد چند بیمارستان در آمریکا هرکدام جداگانه به جستجوی توکسوپلاسما در خون این رانندگان پرداختند که قسمتی از سری آزمایشان لازم پیش از انجام پیوند اعضا بود. دلیل بررسی این بود که به صورت تعجب آوری در تمام موارد این باکتری یافت می شد.

Photo cc-by-sa frostnova

به علاوه انگل قابلیت دیگری نیز از خود نشان داد: موجب شد که نزد زنانی که مبتلا به این انگل شده اند آمار نوزادان پسر به صورت معنی داری بیشتر از نوزادان دختر باشد. این واقعیت اولین بار دربین موش هایی که به این انگل مبتلا شده بودند دیده شد و با بررسی داده های 3 بیمارستان در پرو ادامه پیدا کرد. نتیجه تحقیق نشان داد که زنان مبتلا به انگل 72درصد پسر و 28 درصد دختر زاییده اند در حالی که این نسبت در جهان برابر 51 پسر و 49 درصد دختر است.

دکتر «عینت تص خ وری فاین» آناتومیست (بافت شناس) که موفق به دریافت جایزه «وولکانی» شده است می گوید: «تاثیر بر روی جنسیت جنین امری است که انگل ها و باکتری ها لااقل از نظر علم بافت شناسی متخصص آن هستند. یکی بهترین مثال ها در این مورد باکتری به نام «والباخیا» است که در نیمی از حشرات جهان یافت می شود. یکی از عوامل موفقیت او این است که وی دایما موجب کاهش جمعیتی می شود که با وی تماس ندارند. در برخی حشرات او از مادر به فرزندان منتقل می شود ولی پدر به هیچ عنوان نمی تواند ناقل باشد. در چنین مواقعی او در این زمینه فعالیت می کند که حتی الامکان نرهای کمتری متولد شوند و این کار را با ایجاد تغییرات در توازون هرمونی هنگام باروری انجام می دهد. به خاطر والباخیا با حشرات بسیاری در طبیعت مواجه می شویم که توازن جنسی آن ها به هم خورده است. نوعی پروانه آمریکایی وجود دارد که در طی چند سال درصد جنسیت آن به 99درصد ماده رسیده است. و مورد استثنایی دیگری درباره این باکتری این است که او استراتژی هایش را به تناسب حشرات تغییر می دهد. در حشراتی که نرها نیز ناقل هستند او به جنس نر نیز حق حیات می دهد.

Photo cc-by-sa INeedCoffee.com

باکتری ها درباره چی صحبت می کنند

چطور موجوداتی چنین ناچیز با این شدت می توانند بر میزبانانشان تاثیر بگذارند؟ «بونی باسلر» پروفسور میکروبیولوژی از دانشگاه استاندفورد و ریاست سازمان میکروبیولوژی آمریکا که موفق به جایزه با ارزش مکارتور شده است، تا اندازه ای این سوال را پاسخ می دهد. آنها با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.

تحقیقاتی که وی با همکارانش انجام داده اند ثابت می کند که مجموعه هایی شامل میلیاردها باکتری مدیریت ارتباطات داخلی، گسترده و پیچیده ای را با زبانی منحصر به فرد، علائمی مورد توافق و تقسیم وظایف تعریف شده، برعهده دارند. ارتباط میکروب ها به وسیله ذرات مولکولی است که هر باکتری با شدت معین شده ای آزاد می کند.

ارتباط میکروبی جدید کشفی اعجاب انگیز بود ولی این سوال بزرگ را کاملا پاسخ نداد: چگونه آنها چنین فعالیت های پیچیده ای را انجام می دهند. به عنوان مثال، سوراخ شدن دندان انسان، ماموریتی پیچیده است که نیازمند همکاری همه جانبه صدها نوع باکتری می باشد. دسته ای بزاق را خنثی می کنند، عده ای برای سوراخ کردن مینا اسید ترشح می کنند، و بقیه قندهای چسبیده به دندان را تجزیه می کنند تا بقیه تغذیه کنند. ارتشی کامل. سیگال می گوید: «ما می دانستیم که برای به راه انداختن چنین سیستمی وجود نوعی ارتباط دیگر اجباری است».

Photo cc-by-sa INeedCoffee.com

و چنین ارتباطاتی مسلما وجود داشتند. «از اینکه فهمیدیم باکتری ها زبانی با لغت معنی کاملا متفاوت دیگری نیز دادند شگفت زده شدیم. باسلر و بقیه محققان متوجه شدند که باکتری ها مجهز به آنزیمی هستند که نوعی مولکول ارتباطی تولید می کند و گیرنده ای که فقط می تواند آن را دریافت کند. «زبان دوم» را همه باکتری ها درک می کنند. باسلر توضیح می دهد: «این نوعی زبان اسپرانتو برای میکروب هاست که گفتگوی بین گونه ها را برای آنها امکان پذیر می کند».

ارتباطات جهانی؛ و همکاری که به ارمغان می آورد توانایی فوق العاده ای به میکروب ها می دهد. «به 5000 شاغل فکر کنید که با یکدیگر کار می کنند، با شدت اشتراک 100 میلیاردواحد. آنها می توانند هرکاری انجام دهند».

Photo cc-by-sa kaibara87
جاسوسی باکتری ها

99 درصد باکتری های موجود در بدن برای ما مفید هستند. ولی تعداد ناچیزی هم وجود دارند که مضرند. تا همین اواخر این تعداد اندک نیز مشکل بزرگی برای بشر بودند. در قرن چهاردهم باکتری به نام «یارسینیا پاستیس»، با بروز بیماری «طاعون سیاه»، باعث مرگ و میر بیش از یک سوم جمعیت اروپا شده است. در سال 1928 دکتر اسکاتلندی «الکساندر فیلمینگ» پنیسیلین را کشف کرد و به یکباره تعادل قدرت بین ما و باکتری ها را تغییر داد. آنتی بیوتیک تولید شد و تصور می رفت که بتواند صدمات باکتری های مضر را کاهش دهد. ولی معجزه زمان زیادی طول نکشید. در اواسط قرن بیستم معلوم شد که بعضی از باکتری های مضر نسبت به آنتی بیوتیک مقاوم شده اند و در این رقابت، برگ برنده را به دست آورده و در این مبارزه بر اوضاع مسلط شده اند. و از آن زمان رقابتی تنگاتنگ آغاز شد که در آن بشر برای کشف آنتی بیوتیک های جدید میلیاردها سرمایه گذاری می کند و باکتری ها به سرعت ناامید کننده ای بر آن غالب می شوند.

در حال حاضر ما در این جنگ بازنده هستیم. سازمان آمریکایی کنترل و پیشگیری از بیماری ها اخیرا «افزایش مقاومت آنتی بیوتیک ها» را چنین تعریف کرد: «یکی از اضطراری ترین مشکلات امروز» و احتمال بیماری همه گیر کشنده در آینده نزدیک را خاطرنشان کرد. پس چه باید کرد؟ یکی از تحقیقات برجسته در این زمینه: مبارزه با باکتری ها با استفاده از فن آوری خودشان. بونی باسلر می گوید: «اگر ما می دانیم که توانایی برنامه ریزی حملات باکتری ها ارتباط مستقیمی با توانایی صحبت کردن آنها دارد، پس اگر این ارتباط را مختل کنیم چه خواهد شد؟».

باسلر اولین تحقیق را بر روی باکتری های وبا انجام داده است. وی مولکولی را به دست آورده که گیرنده های ارتباط باکتری ها را قفل می کند و توانایی دریاف پیام از دیگر باکتری ها را از بین می برد. سپس وی موش های آزمایشگاه را در معرض این باکتری ها قرار داده و سپس ماده ای را که آغشته به این مولکول بوده است را به خورد آنها داده است. بیشتر موش ها پس از ابتلا، چند روز بیشتر زنده نمی مانند. ولی دربین موش های آزمایشگاه وی، بیماری سرایت نکرده است. باسلر می گوید: «تحقیقات بسیار زیادی لازم است، ولی من مطمئنم که آنجا نسل جدید آنتی بیوتیک ها نهفته شده اند، هم اکنون ما سعی می کنیم زبان آنها را یاد بگیریم. اگر موفق شویم، می توانیم پیام هایی که آنها برای یکدیگر ارسال می کنند را درک کرده و پیام های خود را نیز برای آنها ارسال کنیم.

Photo cc-by-sa maestro garabito escuela potosina

خوردن باکتری های دیگران

ولی علم و مسلما پزشکی به کندی پیشرفت می کند. حتی محققانی که خوش بینانه تر به قضیه نگاه می کنند حدس می زنند لااقل دو دهه لازم است تا بتوانیم بر دنیای باکتری ها بدون استفاده از آنتی بیوتیک های مضر تاثیر بگذاریم. و تا آن زمان چی؟ یکی از پاسخ های تعجب انگیز این سوال را در سال های اخیر از بیمارستانی در استرالیا دریافت کرده ایم.

پاسخی که فن آوری پیشرفته در آن دخالتی نداشته بلکه برعکس، عملا امری قدیمی با تغییرات اندک از فرهنگ قدیمی است که تا کنون با تکنولوژی های مدرن آلوده نشده است.

این از آخرین تلاش براییک دختر استرالیایی، که دستگاه گوارش وی از کار افتاده بود و هیچ دارویی نمی توانست این مشکل را درمان کند شروع شد: وی وزن زیادی از دست داد و وضعیت سلامتش به اندازه ای کاهش یافته بود که برای وی خطر مرگ داشت. در آخرین لحظه دکتر گوارشی به نام «توماس برودی» وی را معاینه می کند و اعلام می کند که مشکل از اندام داخلی یا عفونت نیست، بلکه مجمومه باکتری هایی که معمولا در معده وجود دارند، از بین رفته و جای آنها را باکتری های مضر دیگری فرا گرفته اند. وی پیشنهاد می کند که به طریقی باکتری های «مفید» سابق را به معده وی برگردانند.

دانش مدرن می داند که چگونه باکتری ها را از بین ببرد ولی جایگزینی مجموعه میکروب های موجود در بدن انسان چیزی است که هنوز مورد آزمایش قرار نگرفته است. موضوع پیوند باکتری ها ده ها سال دهن به دهن می گشت تا اینکه اولین بار در سال 2001 توسط بیولوژیست آمریکایی «رالف آ. لویان» در مقاله ای منتشر شد. لویان که علاوه بر دیگر فعالیت هایش

، بر روی روش های درمانی در فرهنگ های قدیمی نیز تحقیق کرده است، درمورد درمانی سنتی عربی اسهال خونی توضیح می دهد: خوردن مدفوع شتر. وی مدرک مستندی دال بر استفاده از این درمان ویژه در جنگ دوم جهانی پیدا کرده است، تعدادی از سربازان مهاجم آلمانی در آفریقا که مبتلا به مسمومیت معده شده بودند به ناامیدی خود غالب شده و تصمیم می گیرند که درمان سنتی عربی را برای نجات از مرگ امتحان کنند. ایشان پس از چند ساعت بهبود پیدا می کنند. باکتری های موجود در معده شترها، دشمنان وفادار اسهال خونی هستند و به سادگی به طور کامل به دستگاه گوارش سربازان منتقل شده اند.

Photo cc-by-sa TreyDanger

بورودی که لویان را مورد تحسین قرار می دهد از بیمارستان اجازه می گیرد تا درمان مشابهی را روی این دختر مریض انجام دهد. وی مدفوع همسر این خانم درحال مرگ را گرفته و باکتری های موجود در آن را جدا کرده و از آنها کپسول های قابل بلع با پوشش پلاستیکی تولید می کند. با این امید که باکتری های موجود در مدفوع شوهر به معده همسر رسیده و بتوانند از وی در مقابل مهاجمان دفاع کنند. دکتر «اوری گوفنا» متخصص میکروبیولوژی از دانشگاه تل آویو که پیوسته نتایج درمان را از روزهای اول دنبال می کرده است می گوید: «در ابتدا در حد کنجکاوی بود و فکر می کردیم که استرالیایی ها دیوانه اند».

و سپس نتایج از راه رسیدند. بیمار استرالیایی پس از دو هفته درمان شد. و پس از آن، این روش درمان برای ده ها مورد مشابه در استرالیا مورد استفاده قرار گرفت، در سال 2008 توسط دانشگاه مینه سوتا تصویب شد و در آمریکا نیز از آن استفاده کردند. تاکنون صدها بیمار با 90 تا 95 درصد میزان موفقیت با این درمان مداوا شده اند. شارون معلممی گوید: «ظاهرا باکتری های مفید از هر داروی دیگری موثرترند.»

ترجمه شده از سایت روزنامه کلکلیست

Advertisements

پاسخی بگذارید

در پایین مشخصات خود را پر کنید یا برای ورود روی شمایل‌ها کلیک نمایید:

نشان‌وارهٔ وردپرس.کام

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری WordPress.com خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

تصویر توییتر

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Twitter خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس فیسبوک

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Facebook خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس گوگل+

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Google+ خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

درحال اتصال به %s

%d وب‌نوشت‌نویس این را دوست دارند: