زندگی زیر یک سقف و میکروبهای مشترک؛ پژوهشی تازه درباره شباهت میکروبیوم افراد همخانه
زندگی زیر یک سقف و میکروبهای مشترک؛ پژوهشی تازه درباره شباهت میکروبیوم افراد همخانه
بدن انسان تنها از سلولهای انسانی ساخته نشده است. روی پوست، در دهان، در روده و در بخشهای مختلف بدن ما، جامعهای عظیم از میکروارگانیسمها زندگی میکنند که به آنها در مجموع «میکروبیوم» گفته میشود. این مجموعه شامل باکتریها، قارچها، ویروسها و دیگر موجودات بسیار ریز است که بسیاری از آنها نقش مهمی در سلامت، گوارش، ایمنی و حتی سوختوساز بدن دارند. اکنون پژوهشی تازه نشان میدهد که این اکوسیستم میکروسکوپی فقط محصول ژنها، رژیم غذایی یا سبک زندگی فردی نیست؛ بلکه افرادی که با آنها زندگی میکنیم نیز میتوانند در شکلگیری آن نقش چشمگیری داشته باشند.
بر اساس مطالعهای جدید، زندگی در یک خانه مشترک باعث میشود ترکیب میکروبهای بدن افراد بهطور قابلتوجهی به یکدیگر شبیه شود. این شباهت تنها به اعضای خانواده محدود نیست، بلکه در میان زوجها، هماتاقیها و حتی افراد غیرخویشاوندی که زیر یک سقف زندگی میکنند نیز دیده میشود. یافتههای پژوهش نشان میدهد که محیط زندگی مشترک میتواند یکی از مهمترین مسیرهای انتقال و تبادل میکروبها میان انسانها باشد.
این مطالعه توسط گروهی از زیستشناسان محاسباتی و پژوهشگران حوزه میکروبیوم، با محوریت دانشمندان دانشگاه ترنتو انجام شده است. پژوهشگران برای بررسی دقیقتر این موضوع، بیش از ۴۰۰ نفر را از حدود ۲۰۰ خانواده و واحد زندگی در دو کشور ایتالیا و فیجی مورد مطالعه قرار دادند. انتخاب این دو کشور به دانشمندان امکان داد تا اثر زندگی مشترک را در زمینههای فرهنگی، جغرافیایی و سبکهای زندگی متفاوت بررسی کنند.
در این پژوهش، نمونههای بزاق و مدفوع شرکتکنندگان جمعآوری و تحلیل شد. نمونه بزاق برای بررسی میکروبیوم دهان و نمونه مدفوع برای مطالعه میکروبیوم روده به کار رفت. سپس پژوهشگران با استفاده از روشهای ژنومی و محاسباتی، سویههای میکروبی موجود در بدن افراد همخانه را با افرادی که با آنها زندگی نمیکردند مقایسه کردند. هدف اصلی این بود که مشخص شود آیا زندگی در فضای مشترک باعث شباهت واقعی و قابل اندازهگیری در میکروبیوم میشود یا خیر.
نتایج نشان داد پاسخ این پرسش مثبت است. افرادی که در یک خانه زندگی میکردند، در مقایسه با افراد غیرهمخانه، میکروبهای مشترک بیشتری داشتند. این الگو هم در میکروبیوم دهان دیده شد و هم در میکروبیوم روده، هرچند شدت و شکل آن در این دو بخش بدن متفاوت بود. این موضوع نشان میدهد که خانه فقط محل اشتراک غذا، هوا، وسایل و تماسهای روزمره نیست، بلکه فضایی برای تبادل مداوم میکروبها نیز به شمار میرود.
بیشترین میزان شباهت در میکروبیوم دهان مشاهده شد. دهان یکی از فعالترین نقاط بدن از نظر تبادل میکروبی است، زیرا تماس مستقیم، صحبت کردن، استفاده از ظروف مشترک، نزدیکی فیزیکی و بهویژه تماسهای عاطفی میتوانند بزاق و میکروبهای موجود در آن را میان افراد جابهجا کنند. در میان گروههای بررسیشده، زوجهای عاطفی بیشترین شباهت را در میکروبیوم دهان داشتند. طبق نتایج پژوهش، این زوجها حدود ۴۴ درصد از گونههای میکروبی دهان خود را با یکدیگر مشترک داشتند.
این عدد نشان میدهد که تماس نزدیک و مداوم میتواند اثر بسیار مشخصی بر ترکیب میکروبهای دهان داشته باشد. البته این موضوع به معنای انتقال کامل میکروبیوم از یک فرد به فرد دیگر نیست، بلکه نشان میدهد بخشی از گونهها یا سویههای میکروبی میتوانند میان افراد نزدیک جابهجا شوند و در محیط دهان هر دو نفر حضور پیدا کنند.
در مقابل، میکروبیوم روده الگوی متفاوتی نشان داد. در روده نیز شباهت میان افراد همخانه بیشتر از افراد غیرهمخانه بود، اما این شباهت به اندازه دهان شدید نبود. پژوهشگران گزارش کردند که بهطور متوسط حدود یکپنجم یا ۲۰ درصد از میکروبهای روده میان هماتاقیها و افراد همخانه مشترک است. نکته جالب این بود که در مورد روده، نوع رابطه میان افراد اهمیت کمتری داشت. یعنی زوجها، اعضای خانواده و همخانههای غیرخویشاوند تقریباً سطح مشابهی از اشتراک میکروبی روده را نشان دادند.
این تفاوت میان دهان و روده از نظر علمی بسیار مهم است. دهان محیطی بازتر و در معرض تبادل مستقیمتر است، اما روده اکوسیستمی پیچیدهتر، رقابتیتر و گزینشیتر دارد. هر میکروبی که وارد بدن میشود الزاماً نمیتواند در روده مستقر شود. برای ماندگاری در روده، یک میکروب باید بتواند با شرایط شیمیایی، سیستم ایمنی، رژیم غذایی فرد، میکروبهای موجود و عوامل زیستی دیگر سازگار شود.
به همین دلیل پژوهشگران تأکید میکنند که انتقال میکروبها تنها مرحله اول است. آنچه در نهایت میکروبیوم هر فرد را شکل میدهد، فقط ورود گونههای تازه نیست، بلکه توانایی آنها برای بقا، رقابت و سازگاری در بدن میزبان است. برخی میکروبها ممکن است از یک فرد به فرد دیگر منتقل شوند، اما خیلی زود از بین بروند یا نتوانند جایگاهی پایدار در اکوسیستم روده پیدا کنند. برخی دیگر اما میتوانند در بدن میزبان جدید مستقر شوند و بخشی از میکروبیوم او را تشکیل دهند.
این نکته نشان میدهد که میکروبیوم انسان حاصل تعامل پیچیدهای میان محیط و بدن است. از یک سو، ما دائماً در معرض میکروبهای محیط اطراف و افراد نزدیک خود قرار داریم. از سوی دیگر، بدن ما مانند یک فیلتر زیستی عمل میکند و تعیین میکند کدام میکروبها اجازه ماندگاری پیدا کنند و کدامها حذف شوند. این فیلتر میتواند تحت تأثیر ژنتیک، رژیم غذایی، سن، وضعیت ایمنی، مصرف داروهایی مانند آنتیبیوتیکها و حتی بیماریهای زمینهای باشد.
اهمیت این پژوهش فقط در نشان دادن شباهت میکروبیوم افراد همخانه نیست، بلکه به پرسشی بنیادین در زیستشناسی میکروبیوم پاسخ میدهد: میکروبهای بدن ما از کجا میآیند؟ تا سالها تصور میشد رژیم غذایی، ژنتیک و سبک زندگی مهمترین عوامل تعیینکننده ترکیب میکروبیوم هستند. این عوامل قطعاً نقش مهمی دارند، اما پژوهشهای تازه نشان میدهند که مسیرهای انتقال میکروب میان افراد نیز باید جدی گرفته شوند.
زندگی مشترک میتواند از راههای مختلف به تبادل میکروبها کمک کند. لمس سطوح مشترک، استفاده از آشپزخانه و حمام یکسان، تماس با حیوانات خانگی، تنفس در فضای مشترک، تهیه و خوردن غذاهای مشابه و تماس نزدیک جسمی همگی میتوانند در جابهجایی میکروبها نقش داشته باشند. حتی اگر افراد یک خانه ارتباط خونی نداشته باشند، همین قرار گرفتن مداوم در یک محیط مشترک میتواند اکوسیستم میکروبی آنها را به هم نزدیکتر کند.
در این میان، یافتههای مربوط به همخانههای غیرخویشاوند اهمیت ویژهای دارد. اگر شباهت میکروبیوم فقط در اعضای خانواده دیده میشد، میتوانستیم آن را تا حد زیادی به ژنتیک یا انتقال از والدین به فرزندان نسبت دهیم. اما مشاهده شباهت میان افرادی که رابطه خونی ندارند نشان میدهد محیط مشترک و تماسهای روزمره بهتنهایی میتوانند عامل قدرتمندی در انتقال میکروبها باشند.
به گفته ویتور هایدریش، زیستشناس محاسباتی و نویسنده اصلی مقاله، انتخاب افرادی که با آنها زندگی میکنیم ممکن است بیش از آنچه تصور میکنیم بر سلامت زیستی ما اثر بگذارد. منظور او این نیست که همخانه شدن با دیگران لزوماً خطرناک است، بلکه نشان میدهد روابط اجتماعی و فضای زندگی میتوانند در سطح میکروسکوپی نیز پیامد داشته باشند. بدن ما در خلأ زندگی نمیکند و اکوسیستم درونی ما تا حدی بازتابی از جهان اطرافمان است.
با این حال، همه میکروبهای منتقلشده مفید نیستند. برخی از گونههایی که توانایی عبور از یک فرد به فرد دیگر و استقرار در روده را دارند، در مطالعات پیشین با شرایطی مانند التهاب مزمن، اختلالات متابولیک و حتی سرطان روده بزرگ مرتبط دانسته شدهاند. این ارتباط به معنای آن نیست که زندگی مشترک مستقیماً باعث چنین بیماریهایی میشود، اما نشان میدهد مسیر انتقال میکروبها میتواند از نظر سلامت پیامدهای پیچیدهای داشته باشد.
از سوی دیگر، میکروبیوم مشترک میتواند جنبههای مثبت نیز داشته باشد. بسیاری از باکتریهای روده در هضم غذا، تولید برخی ترکیبات مفید، تنظیم سیستم ایمنی و محافظت در برابر عوامل بیماریزا نقش دارند. بنابراین انتقال میکروبها همیشه موضوعی نگرانکننده نیست؛ بلکه بخشی طبیعی از زندگی اجتماعی انسانهاست. مسئله اصلی این است که دانشمندان بهتر بفهمند کدام میکروبها سودمند، کدامها مضر و کدامها وابسته به شرایط بدن میزبان هستند.
نیکولا سگاتا، نویسنده ارشد مطالعه، بر همین نکته تأکید میکند. او میگوید سبک زندگی و رژیم غذایی بدون شک در تغییر میکروبیوم نقش دارند، اما این عوامل معمولاً روی اکوسیستمی اثر میگذارند که از قبل در بدن شکل گرفته است. بنابراین برای درک واقعی منشأ میکروبیوم، باید بدانیم میکروبها چگونه وارد بدن میشوند، از چه مسیرهایی منتقل میشوند و تحت چه شرایطی در بدن ماندگار میشوند.
این دیدگاه میتواند نگاه پژوهشگران به درمانهای مبتنی بر میکروبیوم را نیز تغییر دهد. در سالهای اخیر، روشهایی مانند پیوند میکروبیوتای مدفوع برای درمان برخی بیماریها مورد توجه قرار گرفتهاند. در این روش، میکروبهای روده فردی سالم به بدن بیمار منتقل میشوند تا تعادل میکروبی روده او بازسازی شود. اما موفقیت چنین درمانهایی به این بستگی دارد که میکروبهای منتقلشده بتوانند در بدن میزبان جدید مستقر شوند و عملکرد مطلوبی داشته باشند.
یافتههای پژوهش تازه میتواند به بهبود این روشها کمک کند. اگر دانشمندان بدانند کدام میکروبها به طور طبیعی راحتتر منتقل و مستقر میشوند، میتوانند درمانهای هدفمندتری طراحی کنند. به جای انتقال مجموعهای گسترده و نامشخص از میکروبها، شاید در آینده بتوان ترکیبهای دقیقتری از گونههای مفید را انتخاب کرد و احتمال موفقیت درمان را افزایش داد.
این پژوهش همچنین اهمیت مطالعات بزرگ و مقایسهای را در حوزه میکروبیوم نشان میدهد. بررسی بیش از ۴۰۰ نفر از حدود ۲۰۰ خانواده و واحد زندگی در دو کشور متفاوت به پژوهشگران امکان داد تا الگوهای عمومیتری از انتقال میکروبیوم شناسایی کنند. البته برای تعمیم کامل نتایج به همه جمعیتهای انسانی، مطالعات بیشتری در مناطق، فرهنگها و سبکهای زندگی گوناگون لازم است.
یکی از محدودیتهای طبیعی چنین پژوهشهایی این است که رابطه میان میکروبیوم و سلامت بسیار پیچیده است. شناسایی میکروبهای مشترک میان افراد بهتنهایی کافی نیست تا مشخص شود این اشتراک دقیقاً چه اثراتی بر سلامت دارد. برای پاسخ به این پرسش، پژوهشگران باید در مطالعات آینده افراد را در طول زمان دنبال کنند و تغییرات میکروبیوم، وضعیت سلامت، رژیم غذایی، مصرف دارو و شرایط محیطی آنها را همزمان بررسی کنند.
با وجود این محدودیتها، مطالعه جدید تصویر روشنتری از ماهیت اجتماعی میکروبیوم ارائه میدهد. بدن انسان را نمیتوان بهعنوان جزیرهای جداگانه در نظر گرفت. میکروبهای ما با محیط، غذا، تماسهای انسانی و فضای زندگی پیوند دارند. هر خانه، در کنار دیوارها، وسایل و روابط انسانی، نوعی اکوسیستم میکروبی مشترک نیز دارد که ساکنان آن را به هم متصل میکند.
در نهایت، این پژوهش یادآور میشود که زندگی جمعی انسان فقط در سطح روانی، عاطفی یا اجتماعی معنا ندارد؛ بلکه حتی در مقیاس نامرئی میکروبها نیز ادامه پیدا میکند. افرادی که با آنها غذا میخوریم، صحبت میکنیم، در یک خانه نفس میکشیم و فضای زندگی را با آنها تقسیم میکنیم، میتوانند بخشی از جهان میکروسکوپی بدن ما را نیز شکل دهند.
نتایج این مطالعه در ژورنال Cell Press Blue منتشر شده است و میتواند مسیر پژوهشهای آینده درباره منشأ، انتقال و کاربردهای درمانی میکروبیوم انسانی را روشنتر کند. اگر دانشمندان بتوانند بهتر بفهمند میکروبها چگونه میان انسانها جابهجا میشوند و چرا برخی از آنها در بدن ماندگار میشوند، شاید در آینده بتوان از همین دانش برای طراحی روشهای درمانی دقیقتر، پیشگیری بهتر از بیماریها و حتی مدیریت سالمتر محیطهای زندگی مشترک استفاده کرد.