توانایی میکروب‌ های روده در محافظت در برابر تشعشعات خطرناک

بر اساس یک مطالعه‌ی جدید، موش‌هایی که در معرض سطوح کشنده‌ای از تشعشعات قرار می‌گیرند، در صورت وجود انواع خاصی از باکتر‌ی‌ها در روده‎‌ی خود، از آسیب اشعه در امان می‌مانند، زیرا این باكتري‌ها تابش اشعه را کاهش داده و باعث بازیابی سلول‌هاي خوني و ترميم دستگاه گوارش (GI) مي‌شوند. تشعشع جذب ‌شده در یک محیط درمانی یا قرارگرفتن در معرض این تشعشعات به شکل تصادفی می‌تواند به بافت‌ها آسیب برساند.

کدام باکتری‌ها می‌توانند نقش حفاظتی داشته باشند؟

فقط در گروهی از موش‌ها که دو نوع باكتری Lachnospiraceae و Enterococcaceae در روده آن‌ها فراوان بود،  به شدت با اثرات تشعشعات شدید مقابله می‌کردند. از آنجا که این دو نوع باکتری در بیماران مبتلا به لوسمی با علائم خفیف گوارشی که تحت رادیوتراپی هستند، به وفور یافت می‌شود، لذا این یافته‌ها می‌توانند بسیار حائز اهمیت باشند.

این باکتری‌ها چگونه باعث حفاظت در برابر تشعشعات خواهند شد؟

 بر اساس نتایج حاصله، وجود دو باکتری ذکر‌‌شده منجر به افزایش تولید مولکول‌های کوچکی موسوم به پروپیونات و تریپتوفان می‌شوند؛ این باکتری‌های مفید باعث تغییر عمیق در متابولیت‌های روده خواهند شد بطوری که نقش مؤثری در حفاظت طولانی ‌مدت در برابر تشعشعات، کاهش آسیب به سلول‌های بنیادی مغز استخوان، کاهش مشکلات شدید دستگاه گوارش و کاهش آسیب به DNA دارند؛ اما در حال حاضر هیچ مدرک معتبری وجود ندارد که نشان دهد مکمل‌های این متابولیت‌ها می‌توانند به افرادی که در معرض تشعشعات شدید هستند، کمک نمایند.

مواردی مانند آسیب به اندام‌های بدن در اثر قرارگرفتن در معرض سطوح بالای تشعشع، رادیوتراپی به منظور درمان سرطان، قرارگرفتن در معرض پرتوهای هدفمند و قرارگیری تصادفی در برابر تشعشع، می‌توانند منجر به بیماری‌های جدی و حتی مرگ شوند. سلول‌های خونی بدن و همچنین بافت‌های دستگاه گوارش به سرعت بازسازی می‌شوند و می‌توانند در معرض آسیب‌های ناشی از اشعه باقی بمانند.

با اینحال، دستگاه گوارش میزبان بیش از 10 تریلیون میکروارگانیسم میکروبی است که می‌توانند نقش مهمی در محدود‌کردن آسیب ناشی از تشعشع ایفا کنند. با اینکه تلاش‌های قابل توجهی برای کاهش علائم تشعشع حاد انجام شده است، این مشکلی حل نشده، باقی مانده است.

تازه های سرطان را بخوانید.

از آنجا که درمان سرطان با رادیوتراپی اغلب منجر به مشکلات گوارشی می‌شود، محققان درصدد یافتن راهی هستند تا نتایج حاصل از آزمایش بر روی موش‌ها را، در انسان نیز بدست آورند. دانشمندان تحقیقی را بر روی 21 بيمار مبتلا به لوسمی انجام دادند. بدلیل شرایط دشوار و مشکلات بسیار زیاد در پيوند سلول‌هاي بنيادي، این بیماران تحت درمان با رادیوتراپی قرار گرفته بودند. محققان دریافتند كه در بیمارانی که دچار دوره كوتاه‌تری از اسهال می‌شوند، فراوانی دو نوع باکتری  Lachnospiraceae و  Enterococcaceae نسبت به بیمارانی كه دوره طولانی‌تری اسهال دارند، بیشتر است. اگرچه این یافته‌ها با یافته‌های حاصل از موش‌ها ارتباط نزدیکی داشت، با اینحال دانشمندان هشدار می‌دهند که برای تأیید این نتایج به مطالعات بسیار بزرگ‌تری نیاز است.

نکته‌ی مهم برای استفاده‌ی انسانی این مکمل‌ها این است که در موش‌هایی که با Lachnospiraceae مکمل شده بودند، از مزایای پرتودرمانی کاسته نشد.

جایگزینی این باکتری‌ها با درمان‌های گران، گام بعدی تحقیقات!

فاکتور تحریک کننده‌ی کلونی گرانولوسیت تنها دارویی است که توسط FDA به عنوان یک اقدام موثر برای قرار گرفتن در معرض تشعشعاتی با دوز بالا تایید شده است، اما این فاکتور محصولی گران و دارای عوارض جانبی است. با این حال، باکتری‌هایی که می‌توانیم پرورش دهیم و به‌ ویژه متابولیت‌های نسبتا ارزانی که در مواد‌غذایی هستند، ممکن است جایگزین خوبی باشند.

محققان امیدوارند به زودی یک کارآزمایی بالینی بر روی بیماران دریافت کننده‌ی‌ این متابولیت ها که تحت اشعه قرار دارند، راه اندازی نمایند.

Reference: 1.Hao Guo, Wei-Chun Chou, Yunjia Lai, Kaixin Liang, Jason W. Tam, W. June Brickey, Liang Chen, Nathan D. Montgomery, Xin Li, Lauren M. Bohannon, Anthony D. Sung, Nelson J. Chao, Jonathan U. Peled, Antonio L. C. Gomes, Marcel R. M. van den Brink, Matthew J. French, Andrew N. Macintyre, Gregory D. Sempowski, Xianming Tan, R. Balfour Sartor, Kun Lu, Jenny P. Y. Ting. Multi-omics analyses of radiation survivors identify radioprotective microbes and metabolites. Science, 2020