به گزارش سیناپرس همدان، در سراسر جهان، سالانه بیش از یک میلیون مرگ به دلیل بیماری های اسهالی که منجر به کم آبی و سوء تغذیه می شود، رخ می دهد. با این حال، هیچ واکسنی برای مبارزه یا پیشگیری از این بیماری‌ها، که توسط باکتری‌هایی مانند سویه‌های خاصی از E. coli ایجاد می‌شوند، وجود ندارد. درعوض، افراد مبتلا به عفونت های باکتریایی باید به یکی از دو استراتژی دفاعی بدن متکی باشند: متجاوزان را بکشند یا به مزاحمان آسیب بزنند اما آنها را دور از اندام های دیگر نگه دارند. اگر بدن تصمیم بگیرد که باکتری را مختل کند، بیماری می تواند بدون اسهال رخ دهد، اما عفونت همچنان قابل انتقال است، فرآیندی که به آن حمل بدون علامت می گویند.
اکنون دانشمندان Salk دریافته‌اند که جفت کردن رژیم‌های غذایی خاص با باکتری‌های بیماری‌زا می‌تواند ایمنی پایداری را در موش‌ها بدون هزینه‌های ابتلا به بیماری ایجاد کند و یک استراتژی جدید واکسیناسیون بالقوه را آشکار کند. یافته‌های آنها که در Science Advances منتشر شد، راه را برای توسعه واکسن‌های جدیدی هموار می‌کند که می‌تواند ایمنی را برای مبتلایان به بیماری‌های اسهالی و احتمالاً سایر عفونت‌ها تقویت کند.
پروفسور ژانل آیرس، نویسنده ارشد، رئیس موسسه Salk و رئیس آزمایشگاه فیزیولوژی مولکولی و سیستم‌ها، می‌گوید: ما دریافتیم که ایمن سازی در برابر عفونت های اسهالی در صورتی امکان پذیر است که به باکتری اجازه دهیم برخی از رفتارهای بیماری زا خود را حفظ کند. این بینش می تواند منجر به ساخت واکسن هایی شود که می توانند علائم و مرگ و میر را کاهش دهند و همچنین در برابر عفونت های آینده ایمنی ایجاد کنند.
در سال 2018، آزمایشگاه آیرس به بررسی این موضوع پرداخت که چگونه مداخلات غذایی می تواند عفونتی بدون علامت ایجاد کند، که آیرس آن را رابطه همکاری بین باکتری و میزبان (شخص یا حیوانی که باکتری آلوده شده است) می نامد، جایی که میزبان هیچ علامتی را تجربه نمی کند. آنها دریافتند که یک رژیم غذایی غنی از آهن به موش ها این امکان را می دهد که از یک عفونت باکتریایی کشنده معمولی جان سالم به در ببرند، بدون اینکه پیش علائم یا خود بیماری ظاهر شوند.
رژیم غذایی سرشار از آهن باعث افزایش قند جذب نشده (گلوکز) در روده موش ها شد که باکتری ها می توانستند از آن تغذیه کنند. قند اضافی به عنوان “رشوه” برای باکتری ها عمل می کرد و آنها را سیر نگه می داشت و آنها را تشویق می کرد که به میزبان حمله نکنند.
این فرآیند باعث ایجاد عفونت طولانی مدت بدون علامت با باکتری شد و محققان را به این باور رساند که سیستم ایمنی سازگار (سلول ها و پروتئین هایی که عفونت ها را به یاد می آورند) ممکن است درگیر باشد.
نویسنده اول، گریشا چن، محقق سابق پسا دکتری در آزمایشگاه آیرس می گوید: توانایی ایجاد ایمنی پایدار در برابر باکتری هایی مانند C. rodentium یا E. coli با استفاده از استراتژی های واکسیناسیون شناخته شده امکان پذیر نبوده است. ما می‌خواستیم بفهمیم که چه مکانیسمی این ایمنی پایدار را حفظ می‌کند، بنابراین می‌توانیم از آن مکانیسم برای ایجاد راه‌حلی مؤثر برای این بیماری‌های اسهالی استفاده کنیم.
محققان به این فکر افتادند که چگونه بدن علائم عفونت را سرکوب می کند، آیا عفونت بدون علائم می تواند ایمنی طولانی مدت ایجاد کند و آیا این ایمنی به عنوان یک استراتژی واکسیناسیون قابل تکرار است یا خیر.
این تیم موش‌ها را با رژیم‌های غنی از آهن و رژیم‌های معمولی پس از عفونت C. rodentium مقایسه کردند تا دریابند که آیا رژیم غذایی بر عفونت بدون علامت تأثیر می‌گذارد یا خیر. بلافاصله پس از عفونت، موش‌هایی که از رژیم غذایی غنی از آهن تغذیه می‌کردند، هیچ علامتی نداشتند در حالی که موش‌هایی که از رژیم غذایی معمولی تغذیه می‌شدند، علائم داشتند. سپس همه موش ها تحت یک رژیم غذایی عادی قرار گرفتند تا ببینند که آیا عفونت بدون علامت ادامه خواهد داشت یا خیر.
موش‌های دارای سیستم ایمنی تطبیقی غیرعملکردی (سیستم ایمنی که عفونت‌های قبلی را به یاد می‌آورد)، بدون توجه به اینکه آیا تا به حال از رژیم غذایی غنی از آهن استفاده کرده‌اند، نمی‌توانند به حفظ رابطه همکاری با باکتری‌ها ادامه دهند. اگرچه رژیم غذایی غنی از آهن علائم را بلافاصله پس از عفونت سرکوب کرد، سیستم ایمنی سازگار برای همکاری پایدار مورد نیاز بود. نکته مهم این است که موش‌های دارای سیستم ایمنی سازگار عملکردی بدون هیچ علامتی مبتلا به این بیماری بودند، با ایمنی پایدار، همانطور که پس از عفونت مجدد پس از یک ماه زنده ماندن نشان داد.
آیرس و تیم به این نتیجه رسیدند که یک رژیم غذایی غنی از آهن به تنهایی می تواند از ایجاد علائم کشنده باکتری در موش ها در طول عفونت فعال جلوگیری کند. اما یک سیستم ایمنی سازگار عملکردی برای مصونیت در برابر عفونت های آینده در غیاب مکمل های غذایی لازم است.
برخی از سویه های باکتریایی، اگر به اندازه کافی جهش یافته باشند، علائمی ایجاد نمی کنند. برای آزمایش اینکه آیا چنین باکتری‌هایی می‌توانند ایمنی پایدار ایجاد کنند، تیم آزمایش رژیم غذایی آهن را در مقابل رژیم غذایی معمولی روی موش‌ها تکرار کرد، اما این بار از باکتری‌هایی که می‌توانند باعث بیماری شوند و باکتری‌هایی که نمی‌توانند باعث بیماری شوند، استفاده کردند. آنها دریافتند که تنها موش هایی که باکتری های جهش یافته و عامل بیماری را دریافت کرده بودند، پس از عفونت مجدد، قادر به حمایت از ایمنی بودند.
دانشمندان خاطرنشان می کنند که افراد پس از مطالعه این مقاله نباید مقادیر زیادی آهن مصرف کنند. یافته های آنها مقدماتی است و باید در فاز انسانی تایید شود.
محققان امیدوارند که بینش آنها مبنایی برای تحقیقات آینده در مورد انسان و ایجاد یک گروه واکسیناسیون برای محافظت و پیشگیری از بیماری اسهالی فراهم کند.
منبع: Science Advances
مترجم: کیانوش کرمی