تصویر های اعتباری: فلیکر
دانشمندان کشف کردند که میزبان از بین میرانهای مواد مغذی خود را گرسنه می گذارند، که اساسا موجب می شود که میکروب ها در جرات ما برای انجام پیشنهادات ما عمل کنند.
هر یک از ما تنها نصف انسان است. نیمه دیگر میکروبی است. هزاران ویروس، قارچ، باکتری ها و دیگر ارگانیزم های میکروسکوپی پوشش پوست ما را به ارگان های حیاتی ما می رساند. ما به این جوامع میکروبی وابسته هستیم تا هضم غذا، سنتز ویتامین ها، تقویت سیستم ایمنی بدن و حتی حفظ سلامت روانی.
یافته های جدید نشان می دهد که رژیم مدرن و بیش از حد استفاده از آنتی بیوتیک ها می تواند موقعیت ما را به عنوان سرپرستان خیرخواهانه تضعیف کند و شانس را به نفع میکروب ها قرار دهد.
بهشت مواد غذایی
لاورنس ای. دیوید، استادیار ژنتیک مولکولی و میکروب شناسی در دانشکده پزشکی دانشگاه دوک می گوید: "به نظر می رسد یک نظم طبیعی برای باکتری ها و ما وجود داشته باشد." "به نحوی شگفت آور نیست که ما، میزبان، باید بیشتر کارت ها را نگه داریم."
در هر گرم، باکتری هایی که در روده قرار دارند، بیشتر از هر اکوسیستم دیگر در جهان وجود دارد.
با این حال، دیوید می گوید که دیدگاه غالب این میکروبیوم، به ویژه در روده، از روحانی غنی از مواد مغذی است "که در آن مواد غذایی و منابع فراوانی مانند سیل کارخانه شکلات ویلی وونکا وجود دارد." در هر گرم، باکتری های بیشتری در روده از هر گونه اکوسیستم دیگر در جهان است.
در مجموع، این میکروب های روده در حدود یک کیلوگرم وزن بدن انسان، تقریبا برابر با کبد یا مغز است. بنابراین تعجب آور نیست که بسیاری از دانشمندان معتقدند که این میکروب ها بسیار زیادند زیرا روده یک محیط منحصر به فرد مهمان نواز است.
اما اخیراً ، برخی از محققان این نظریه را زیر سال برده اند ، از جمله آسپن ریز ، نامزد دکترای آزمایشگاه دیوید که اخیراً به تحقیق اصلی در دانشگاه هاروارد مبادرت ورزید.
همه چی خوردن
ریس به عنوان یک محیط زیست آموزش دیده، متوجه شد که عملا هر اکوسیستم دیگر در این سیاره دارای اعضایی است که برای منابع رقابت می کنند. چرا خلط متفاوت است؟ مواد مغذی مثل نیتروژن یا فسفر اغلب باکتری ها را در جریان یا دریاچه محدود می کند. ریس تعجب می کند که آیا نیتروژن یک منبع محدود در روده است یا خیر.
او تصمیم گرفت سطوح نیتروژن را در میکروبیوم روده اندازه گیری کند. از آنجا که میکروب های روده در پوسته زندگی می کنند، بدان معنی است که جمع آوری نمونه مدفوع. با کمک همکاران، به ویژه راب پرگللر در دانشگاه پرینستون، ریس توانست مدفوع را از طریق انواع مختلف پستانداران از جمله Xenum 30، از جمله ژرفای زرافه، زرافه ها و فیل ها از کنیا بگیرد؛ گوسفند خانگی، گاو و اسب از نیوجرسی؛ و انسان ها از کارولینای شمالی.
او نمونه ها را پایین می آورد و تعداد اتم های نیتروژن و کربن موجود در میکروب ها را شمارش می کند.
"باکتریها ارگانیسم های فردی هستند، فقط سعی می کنند با آن ها کنار بیایند و تنها غذای زیادی برای رفتن وجود دارد."
ریس یافت که میکروب های روده انسان به طور متوسط تنها یک اتم نیتروژن برای هر ده اتم کربن دسترسی داشتند، در حالی که اکثر میکروب های آزاد زندگی از رژیم غذایی متشکل از یک نیتروژن به هر چهار کربن برخوردار بودند.
برای تأیید اینکه سطوح نیتروژن میتوانند در حقیقت میکروبیوم را حفظ کنند، ریس نیز موشهای حاوی رژیم غذایی غنی از پروتئین را که به طور طبیعی حاوی مقدار زیادی نیتروژن است، تغذیه کرد. وقتی مقدار پروتئین را افزایش داد، تعداد باکتری ها در روده موش ها ده برابر شد.
فقط تلاش برای گرفتن
وقتی که او نیتروژن را به جریان خون از موش تزریق کرد، بعضی از آن نیتروژن در باکتری های روده به سر می برد و این نشان می دهد که میزبان می تواند نیتروژن را از طریق سلول هایی که روده خود را از بین می برد برای نجات میکروب ها از گرسنگی ترشح کند. یافته ها در میکروبیولوژی طبیعت.
دیوید می گوید: "یافته های ما از این ایده حمایت می کند که ما راه هایی برای نگه داشتن باکتری های ما را در یک دسته سه تایی گذاشتیم و آنها را گرسنگی برای نیتروژن دادیم." "همچنین توضیح میدهد که چرا رژیم غربی برای ما بد است. هنگامی که مردم پروتئین بیش از حد مصرف می کنند، توانایی میزبان برای جذب این نیتروژن در روده کوچک را افزایش می دهد و بیشتر آن به راه رو به روده بزرگ منجر می شود و توانایی ما برای کنترل جوامع میکروبی ما را از بین می برد. "
وضعیتی مشابه آنچه که اکولوژیست ها به آن می گویند eutrophication است، یک پدیده ناشی از زمانی که کود به داخل حوضچه ها یا دریاچه ها می رسد، غلظت غلظت نیتروژن و فسفر آب و تحریک رشد بیش از حد جلبک ها و یا جلبک های جلبک.
ریس می گوید: "ممکن است ساده تر تصور کنید که روده در دندان ها و پنجه های قرمز کمتر از سایر نقاط طبیعت باشد، زیرا میکربویا می تواند برای انسان مفید باشد"، می گوید: ریس، که یک همکار جوان در انجمن همسران هاروارد است . "اما باکتری ها ارگانیسم های فردی هستند، فقط سعی می کنند به سمت آن ها بروند و فقط غذای زیادی برای رفتن وجود دارد."
عدد درست چیست؟
اگر نظریه حاکی از این باشد که میزبانان انسانی کنترل خود را از زیرمجموعه های میکروبی ما از دست می دهند، ممکن است به نظر برسد که استفاده از آنتی بیوتیک ها برای از بین بردن کل جمعیت میکروب ها، راهی عالی برای نشان دادن آنها که رئیس هستند، خواهد بود. اما مطالعه دیگری توسط ریس و دیوید نشان می دهد که تاکتیک بدرفتاری است.
این تیم به موش های 10 یک درمان پنج روزه از آنتی بیوتیک های خوراکی داده و نمونه های مدفوع آنها را روزانه مورد بررسی قرار داد. یافته های آنها که در ماه ژوئن منتشر شد eLife، نشان داد که بسیاری از منابع انرژی میکروب ها به مانند نیترات و سولفات شیمیایی تکیه می کنند - همانطور که میکروب ها تخلیه می شوند، تجمع پیدا می کنند.
"ما واقعا نمی دانیم که تعداد" حق "باکتری ها در روده چگونه است. مطمئنا صفر است که خیلی کم است و پر از تنها باکتری ها خیلی زیاد خواهد بود. "
مدت کوتاهی پس از گذشت دوره آنتی بیوتیکی، محیط شیمیایی در روده موش ها به وضعیت موجود بازگشته و میکروب ها دوباره رشد می کنند.
ریس می گوید: "ما واقعا نمی دانیم که چه تعداد از" باکتری ها "مناسب در روده ها وجود دارد. "مطمئنا صفر است که خیلی کم است و پر از تنها باکتری ها خیلی زیاد خواهد بود."
دیوید با احتیاط خاطرنشان می کند که بسیاری از بیش از هزار نوع باکتری روده ای که توسط آنتی بیوتیک ها پاک می شوند، احتمالا هرگز باز نخواهند گشت. در آزمایش های خود، تیم او دریافت که تنها راه آن که میکروب ها موفق به پیدا کردن راه خود را به زخم های موش بودند، با اجازه دادن به موش انجام آنچه که معمولا انجام می دهند، که مدفوع یکدیگر را می خورند. او می گوید "مردم احتمالا نمی خواهند این کار را انجام دهند."
بسیاری از مطالعات نشان داده است که پس از درمان آنتی بیوتیک، میكروبیوم افراد می تواند چند ماه یا حتی چند سال دیگر تغییر كند. این تغییر می تواند زمینه ای مناسب برای پاتوژن ها ایجاد کند.
دیوید می گوید: "به طور معمول پاتوژن ها زمان زیادی را برای استعمال زخم ها می گذرانند." "تریلیون باکتری دیگر که برای زنده ماندن باید از بین ببرد، وجود دارد. اما اگر ناگهان رقابت های میکروبی برای منابع را از بین ببریم کنترل ما را از دست می دهیم و باکتری های بد که باعث بیماری های تند و زننده می شوند C. دشوار کولیت یک مسیر واضح تر دارد. "
دیوید و تیم او در حال بررسی چگونگی انتخاب مواد غذایی ما - از جمله پرای بیوتیک ها و پروبیوتیک ها - می توانند رابطه ما با میکروبیم ما و در نهایت سلامت ما را حفظ کنند.
ریس می گوید: "در طول تاریخ تکاملی، بدن ما فرصتی داشت تا تمام اینها را شکل دهد و سیستم هایی را برای نگهداری میکروبوتا در نظر بگیرد. "اما به عنوان محققانی که در دوران مدرن زندگی می کنند، من فکر می کنم که ما هنوز تلاش می کنیم تا در مورد آنچه که در میان ارزش ها وجود دارد، و اینکه چگونه ما را در آنجا نگه می داریم."
بنیاد ملی علوم، بنیاد هارتول، بنیاد آلفرد پی. اسلون، برنامه پژوهشی سارل، شورای پژوهشی اروپا و صندوق علمی اتریش این کار را حمایت کردند.
منبع: دانشگاه دوک
کتاب های مرتبط
at InnerSelf Market و آمازون
