باکتری‌های مضر: عامل انقباض‌های دردناک روده شناخته شد!

تحقیقات جدید درباره باکتری‌های روده و انقباضات دردناک

بعد از خوردن غذاهای دریایی مشکوک یا نوشیدن چند جرعه آب آلوده، باکتری‌های مضر می‌توانند به شدت سیستم گوارش شما را تحت تأثیر قرار دهند. روده‌ها دچار اسپاسم و انقباض می‌شوند و به طور مؤثر همه چیز را از روده خارج می‌کنند؛ از مدفوع گرفته تا باکتری‌ها. یک مطالعه جدید از دانشگاه اورگن نشان می‌دهد که چگونه یک نوع باکتری به نام ویبریو کلرا این انقباضات دردناک را با فعال کردن سیستم ایمنی بدن ایجاد می‌کند. این تحقیق همچنین توضیحی کلی‌تر برای چگونگی پاکسازی روده از مهاجمان ناخواسته ارائه می‌دهد که می‌تواند به دانشمندان در درک بهتر شرایط مزمن مانند بیماری‌های التهابی روده کمک کند.

کارن گیلمن، میکروبیولوژیست دانشگاه اورگن که در این تحقیق با فیزیکدان بیولوژیکی راگو پارتاساراتی همکاری کرده، می‌گوید: “این فعالیت خاص و شرورانه‌ای از باکتری‌های ویبریو نیست. روده یک سیستم است که در آن، در صورت آسیب، به طور پیش‌فرض اقدام به شست‌وشو می‌کند.”

این تحقیق به رهبری جولیا نگو، دانشجوی دکتری فارغ‌التحصیل شده از آزمایشگاه‌های گیلمن و پارتاساراتی انجام شده و در تاریخ ۲۲ نوامبر در نشریه mBio منتشر شده است. ویبریو کلرا به‌خوبی به عنوان عامل بیماری وبا شناخته می‌شود، بیماری‌ای شدید که سالانه میلیون‌ها نفر را آلوده می‌کند و معمولاً از طریق آب آلوده منتقل می‌شود. یک گونه مرتبط با ویبریو اغلب به مسمومیت غذایی ناشی از صدف‌ها مرتبط است.

در تحقیقات قبلی، آزمایشگاه پارتاساراتی نشان داده بود که باکتری‌های ویبریو کلرا قدرت انقباضات روده را در ماهی‌های زبرا افزایش می‌دهند. این ماهی‌ها که در مرحله لاروی شفاف هستند، ابزار قدرتمندی برای مطالعه دینامیک میکروب‌ها در روده به شمار می‌روند، زیرا دانشمندان می‌توانند آنچه در حال وقوع است را در زمان واقعی مشاهده کنند. تیم تحقیقاتی اثر این باکتری‌ها را به یک زائده سطحی شبیه به شمشیر نسبت داد که باکتری‌های ویبریو معمولاً از آن به عنوان سلاحی علیه میکروب‌های دیگر استفاده می‌کنند. بی‌سلاح کردن این باکتری‌ها باعث آرامش انقباضات روده شد، اما آن‌ها مطمئن نبودند که چگونه یا چرا این اتفاق می‌افتد.

نقش ماکروفاژها در سلامت روده

تحقیقات جدید نشان می‌دهد که کلید این فرآیند نوعی سلول ایمنی به نام ماکروفاژ است. به طور معمول، ماکروفاژها فعالیت نورون‌ها در روده را کاهش می‌دهند و به آن‌ها اجازه می‌دهند که آرام باشند و مواد غذایی با سرعت طبیعی از روده عبور کنند. اما در پاسخ به آسیب بافتی ناشی از باکتری‌ها، ماکروفاژها از محل‌های خود خارج می‌شوند و به محل آسیب می‌شتابند و این امر باعث می‌شود که نورون‌ها بدون نظارت بمانند. بدون ماکروفاژها برای کنترل وضعیت، نورون‌ها به حالت فعالیت بیش از حد در می‌آیند و انقباضات شدیدی را ایجاد می‌کنند.

پارثاساراتی می‌گوید: “عجیب است که این سلول‌ها چقدر پویا هستند. ماکروفاژها در حال دویدن در سراسر ماهی هستند و نورون‌ها و عضلات نیز با فعالیت می‌تپند.” او افزود: “بدون توانایی مشاهده این پدیده‌ها در حیوانات زنده و ردیابی سلول‌ها و اندازه‌گیری انقباضات روده، هیچ‌کدام از این‌ها را متوجه نمی‌شدیم.”

این انقباضات تقویت‌شده روده برای میزبان، چه ماهی زبرا و چه انسان، مفید است. گویلمن گفت: “اگر ماکروفاژها باید به یک آسیب رسیدگی کنند، منطقی است که نورون‌ها دچار هیجان شوند و همه چیز را از روده خارج کنند.” او ادامه داد: “اگر چیزی در روده وجود داشته باشد که باعث آسیب شود، شما می‌خواهید آن را از آنجا خارج کنید.”

احتمالاً این شستشوی روده برای باکتری‌ها نیز مفید است و به آن‌ها دسترسی سریع به میزبان‌های جدید می‌دهد. اما گویلمن نسبت به دادن قدرت بیش از حد به میکروب‌ها هشدار می‌دهد. او گفت: “اینکه سلاح‌های ویبریو علیه سایر باکتری‌ها نیز این واکنش شدید روده‌ای را تحریک می‌کند، احتمالاً یک سازگاری دقیق نیست، بلکه یک تصادف مناسب است.”

این مطالعه همچنین نشان می‌دهد که ارتباط بین سیستم ایمنی و سیستم عصبی ممکن است نقش نادیده‌گرفته‌شده‌ای در سلامت روده ایفا کند. پارثاساراتی پیشنهاد کرد که رمزگشایی چگونگی تأثیر میکروب‌ها بر این ارتباط ممکن است به دانشمندان بینش‌های جدیدی درباره طیف وسیعی از بیماری‌های معماگونه بدهد. این تحقیق با حمایت بنیاد ملی علوم و مؤسسات ملی بهداشت انجام شده است.