به مجموعه‌ی میکروب‌هایی که همراه یک موجود پرسلولی زندگی می‌کنند میکروبیوم گویند. میکروبیوم انسان شامل باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها، و سایر میکروارگانیسم‌هایی است که در دستگاه گوارش، پوست، واژن و رحم، ریه، دهان و برخی دیگر از بخش‌های بدن زیست می‌کنند. این یافته جدید نیست و از زمان کشف میکروب‌ها، انسان‌ها از وجود این هم‌زیستان کوچک آگاه بوده‌اند. آن‌چه طی سال‌های اخیر از آن آگاه شده‌ایم موارد زیر است:
۱. تعداد این میکروارگانیسم‌های همراه انسان حداقل به اندازه‌ی تعداد سلول‌های بدن انسان است. برخی تخمین‌های اولیه تعداد آن‌ها را چند برابر سلول‌های بدن انسان ارزیابی می‌کردند. هر چند در تخمین‌ها اختلاف نظر است اما می‌توان رقمی در ابعاد تریلیون را در نظر داشت (Sender, et.al., 2016, 337). به عبارتی هر فرد انسانی یک اکوسیستم بسیار پیچیده است. وزن میکروبیوم بدن انسان به طور متوسط هم وزن مغز انسان است: حدودا یک کیلوگرم (Dinan, et.al., 2015, 1).
۲. تنها در دستگاه گوارش انسان هزار گونه‌ی باکتری زیست می‌کنند. اگر هر باکتری حاوی دو هزار ژن باشد تعداد ژن‌های باکتری‌های دستگاه گوارش در ابعاد دو میلیون ژن است؛ یعنی حدوداً یکصد برابر ژن‌های بدن انسان (Gilbert, et.al., 2018, 392). البته از آن‌جا که تعداد زیادی از ژن‌های باکتری‌ها مشترک است تمامی این تخمین‌ها خدشه‌بردار است. پژوهشی تعداد گونه‌های موجود در میکروبیوم کل بدن انسان را ده هزار گونه براورد می‌کند (The Human Microbiome Project Consortium, 2012, 207). آن‌چه مهم است تنوع و تعداد بالای این ژن‌های همراه است و نه تعداد دقیق آن‌ها. این داده‌ای است که می‌تواند به تغییری در فهم رایج ما از گونه‌ی انسان نیز بیانجامد. پروتئین‌هایی متعددی که این ژن‌ها تولید می‌کنند بر وضعیت سلامت، خلق و خو، و شناخت انسان تأثیر دارند.
۳. تنوع ژنتیکی انسان‌ها بسیار پایین است. هر فرد انسانی با ژنوم مرجع که در پروژه‌ی ژنوم انسانی به‌دست آمده تنها در شش‌دهم درصد بازهای آلی تفاوت دارد و در مابقی نود و نه و چهار دهم درصد بازهای آلی مشترک است (Auton, et.al., 2015, 68). در حالی‌که تنوع میکروبیوم هر دو فردی بسیار بالا است و اختلاف زیادی میان میکروبیوم انسان‌ها وجود دارد (Gilbert, et.al., 2018, 392).
سال‌هاست که دانشمندان از نقش میکروبیوم در بسیاری از واکنش‌های پایه‌ی زیستی آگاه هستند (Savage, 1977, 107). وقتی اختلال‌هایی در واکنش‌های پایه‌ی زیستی رخ دهد باید انتظار دسته‌ی بسیار بزرگی از بیماری‌ها را داشته باشیم. با شروع قرن بیست‌ویکم دسته‌ی بزرگی از پژوهش‌ها، نقش میکروبیوم‌ها را در دسته‌های بسیار متنوعی از بیماری‌ها روشن کردند. یافته‌های علمی به نحو روزافزونی نشان می‌دهند که میان ترکیب میکروبیوم و بسیاری از بیماری‌ها از جمله بیماری‌های عفونی، بیماری‌های کبدی مانند سیروز و کبد چرب و کبد الکلی، سرطان‌های روده، بیماری‌های متابولیک، بیماری‌های ریوی، بیماری‌های قلبی-عروقی، بیماری‌های ذهنی یا روان‌شناختی، بیماری‌های خودایمنی، چاقی، سندروم التهابی روده، و دیابت رابطه برقرار است (Wang, et.al., 2017, 71; Wilson, 2018). اخیراً دانشمندان در تبیین این‌که چرا برخی افراد و جوامع نسبت به واکسیناسیون ایمنی بهتری نسبت به سایرین می‌دهند به اهمیت ترکیب میکروبیوم افراد و جوامع در میزان مؤثر بودن واکسیناسیون پی برده‌اند (de Jong, et.al., 2020, 169).
در اینجا فقط به عنوان نمونه‌هایی از نقش میکروبیوم در سلامت و بیماری، به دو مورد سزارین و چاقی اشاره می‌شود.
میکروبیوم و سزارین. نوزادانی که با عمل سزارین به دنیا می‌آیند از آن‌جا که با میکروبیوم دستگاه تناسلی مادر مواجهه ندارند نسبت به نوزادانی که طبیعی به دنیا می‌آیند میکروبیوم متفاوتی دارند. این نوزادان بیشتر به عفونت مبتلا می‌شوند و تجویز آنتی‌بیوتیک در این نوزادان بالاتر است که خود بر تغییر بیشتر میکروبیوم این نوزادان می‌انجامد. (مادر نیز برای عمل سزارین آنتی‌بیوتیک دریافت می‌کند و از آن طریق نیز نوزادان قبل و بعد تولد از راه شیر مادر آنتی‌بیوتیک دریافت می‌کنند.) یافته‌ها نشان می‌دهند که نوزادانی که مصرف زیاد آنتی‌بیوتیک در دوران نوزادی داشته‌اند پنجاه درصد بیش از همتایان خود دچار دیابت و چاقی می‌شوند. بنابراین افزایش شدید نرخ عمل‌های سزارین (Betrán, et.al., 2016) می‌تواند تأثیر شگرفی بر سلامت تعداد زیادی از افراد نسل بعد بگذارد. (چنین یافته‌هایی کمک کرده است تا راه‌حل‌هایی برای نوزادانی که از طریق سزارین به دنیا آمده‌اند پیشنهاد شود: از جمله مصرف انواع پروبیوتیک، پریبیوتیک، سینبیوتیک و هم‌چنین مواجه کردن نوزاد پس از تولد با میکروبیوم واژن مادر (Hoang, et.al., 2021, 60).)
میکروبیوم و چاقی. در یکی از پرارجاع‌ترین مقالات این حوزه، پژوهشی با نزدیک ده هزار ارجاع در مجله‌ی نیچر به چاپ رسید که نشان می‌داد چاقی موش‌ها و انسان‌ها رابطه‌ی مستقیمی با نوع میکروب‌های موجود در دستگاه گوارش آن‌ها دارد. برخی میکروب‌های موجود در دستگاه گوارشِ افرادِ چاق انرژی بیشتری را از مواد غذایی آزاد کرده و در اختیار بدن قرار می‌دهند. برای آزمون این‌که این همبستگی بیانگر رابطه‌ای علّی است یا خیر، دستگاه گوارش موش‌های لاغر را با این دسته از میکروب‌ها مواجه کردند و نتیجه‌ی آن افزایش وزن موش‌ها با همان رژیم غذایی سابق بود (Turnbaugh, et.al., 2006, 1027). این بدان معنا نیست که میزان کالری مصرفی نقشی در چاقی ندارد. بدیهی است که میکروب‌ها باید مواد غذایی در اختیار داشته باشند تا آن را تغییر دهند. هم‌چنین به معنای این نیست که بخشی از چاقی ریشه‌های ژنتیکی دارد. اما اگر با مقایسه‌ی ژنتیک افراد با احتمال ۶۰ درصد می‌توانیم چاقی آن‌ها را پیش‌بینی کنیم با مقایسه‌ی میکروبیوم دستگاه گوارشِ آن‌ها این عدد به ۹۰ درصد افزایش می‌یابد (Korpela, et.al., 2014). با توجه به این‌که نرخ چاقی در جهان به شدت رو به افزایش است و چاقی معضلات اساسی پیش روی سلامت انسان قرار داده است (Low, et.al., 2009) باید بیش از گذشته به نقش میکروب‌ها در این میان توجه کرد. باکتری‌های موجود در دستگاه گوارش را در دسته‌های متفاوتی می‌توان قرار داد که از آن میان دو دسته باکتروئیدها و فیرمیکوت‌ها هستند. بهم خوردن نسبت متناسب میان این دو دسته و افزایش نسبت فیرمیکوت‌ها به باکتروئیدها باعث چاقی، دیابت و مشکلات دیگر می‌شود. هرچند این نسبت مهم است اما نباید تنها این نسبت را معیار قرار داد (Magne, et.al., 2020). هر نوع دیگر بهم خوردن تعادل میکوبیومی که «دیس‌بایوسیس» نامیده می‌شود می‌تواند زمینه را برای انواع بیماری‌ها آماده کند.
بنابراین اگر بپذیریم ترکیب میکروبیوم فرد بر سلامت او اثر دارد (Renson, et.al., 2020, 63) و اگر هم‌چنین بپذیریم که نه تنها ویژگی‌های روانی بلکه شناخت انسان نیز متأثر از شرایط بدنی اوست (Anderson, 2003, 91) باید انتظار داشته باشیم که پای میکروبیوم در روان‌شناسی نیز باز شود. طی چند سال گذشته این اتفاق افتاده است.
منبع:
نقش میکروبیوم در سلامت جسمی، ذهنی، و روابط اجتماعی انسان و اثرات همه‌گیری کووید۱۹بر آن
هادی صمدی، استادیار فلسفه علم، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد