باکتری‌های خطرناک و انقباضات روده؛ یافته‌های جدید کشف شدند

تحقیق جدید درباره باکتری‌های مضر و واکنش‌های روده

بعد از مصرف غذاهای دریایی مشکوک یا چند جرعه آب آلوده، باکتری‌های مضر می‌توانند سیستم گوارش شما را به حالت فوق‌العاده ببرند. روده‌ها دچار اسپاسم و انقباض می‌شوند و به طور مؤثری 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 تحریک می‌کند. این تحقیق همچنین توضیحی کلی‌تر در مورد چگونگی خلاص شدن روده از مزاحمان ناخواسته ارائه می‌دهد که می‌تواند به دانشمندان در درک بهتر شرایط مزمن مانند بیماری التهابی روده کمک کند.

کارن گیلمین، میکروبیولوژیست دانشگاه اورگن که در این تحقیق با فیزیکدان بیولوژیکی راگو پارتاساراثی همکاری کرده است، می‌گوید: “این یک فعالیت خاص و شیطانی از باکتری‌های ویبره نیست. روده یک سیستم است که در آن، در صورت آسیب، شما باید آن را شستشو دهید.”

این تحقیق به رهبری جولیا نگو، دانشجوی دکتری که اکنون فارغ‌التحصیل شده است، در آزمایشگاه‌های گیلمین و پارتاساراثی انجام شده و در تاریخ ۲۲ نوامبر در نشریه mBio منتشر شده است. باکتری ویبریو کلرا به خاطر ایجاد وبا، یک بیماری شدید که سالانه میلیون‌ها نفر را آلوده می‌کند، شناخته شده است و معمولاً از طریق آب آلوده منتقل می‌شود. یک گونه مرتبط با ویبریو نیز به طور مکرر با مسمومیت غذایی ناشی از صدف‌ها مرتبط است.

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

تحقیقات جدید و 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 این ترتیب آنها را آرام نگه می‌دارند و اجازه می‌دهند که مواد به طور طبیعی از روده عبور کنند. اما در پاسخ به آسیب‌های بافتی ناشی از باکتری‌ها، ماکروفاژها از محل‌های خود خارج شده و به محل آسیب‌دیدگی هجوم می‌آورند، در حالی که نورون‌ها بدون نظارت باقی می‌مانند.

بدون ماکروفاژها برای کنترل وضعیت، نورون‌ها به حالت فعالیت بیش از حد در می‌آیند و انقباضات شدیدی را ایجاد می‌کنند. پارثاساراتی می‌گوید: “شگفت‌انگیز است که این سلول‌ها چقدر پویا هستند؛ ماکروفاژها در حال دویدن در سراسر روده و نورون‌ها و عضلات که با فعالیت تپش می‌زنند.” او ادامه می‌دهد: “اگر نمی‌توانستیم این پدیده‌ها را در حیوانات زنده مشاهده کنیم، پیگیری سلول‌ها و اندازه‌گیری انقباضات روده، هیچ‌گاه نمی‌توانستیم به این نتایج برسیم.”

این انقباضات تقویت‌شده روده برای میزبان، چه ماهی زبرا و چه انسان، مفید است. گیلمن می‌گوید: “اگر ماکروفاژها باید با یک آسیب مقابله کنند، منطقی است که نورون‌ها به حالت اضطراب درآیند و همه چیز را از روده خارج کنند.” او ادامه می‌دهد: “اگر چیزی در روده وجود دارد که باعث آسیب می‌شود، شما می‌خواهید آن را از آنجا خارج کنید.”

به احتمال زیاد، شستشوی روده برای باکتری‌ها نیز مفید است و به آنها دسترسی سریع به میزبان‌های جدید می‌دهد. اما گیلمن هشدار می‌دهد که نباید به میکروب‌ها بیش از حد اختیار داده شود. او می‌گوید که این واقعیت که 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 چگونه ارتباط بین سیستم ایمنی و سیستم عصبی ممکن است نقش مهمی در سلامت روده داشته باشد، که پارثاساراتی به آن اشاره می‌کند. رمزگشایی از 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.