باکتریها، میکروارگانیسمهایی همزیست و کمککننده بهسلامت انسان

باکتریها، میکروارگانیسمهایی هستند که در محیطهای مختلفی ازجمله خاک، آب و حتی درون بدن موجودات زنده زندگی میکنند. این میکروارگانیسمها نقشهای متنوع و گاه متضادی را در اکوسیستمهای مختلف ایفا میکنند. از برخی آنها بهعنوان همزیست و کمککننده بهسلامت انسان یاد میشود و حضور آنها برای ما انسانها ارزشمند است. برای مثال باکتریهای مفید که از آنها بهعنوان پروبیوتیک ها یاد میشود بهسلامت انسان و موجودات دیگر کمک شایانی میکند.
به گزارش توانانیوز، از این تأثیرگذاریهای ارزشمند توسط باکتریهای مفید میتوان به تجزیه و هضم مواد غذایی، تولید ویتامینهایی نظیر k، B و همچنین تولید مواد ضد میکروبی و محافظت از بدن در برابر باکتریهای بیماریزا اشاره نمود.
از سوی دیگر، برخی باکتریها نیز میتوانند مضر باشند و باعث بیماریهای مختلف شوند. این باکتریها معمولاً با تولید سموم یا ایجاد عفونت به بدن، آسیب میزنند.
اگر به هیجان و عشق در ورزش باور داشته باشید، قطعاً عاشق فوتبال هستید زیرا فوتبال همیشه فراتر تر از یک ورزش تلقی شده است و این رویایی بین قلب و هیجان باعث شگفتیهای زیادی در میان اشک و لبخندها خواهد شد.
فوتبال یک بازی احساسی است و احساسات میتوانند شما را به اوج برسانند.
«سر الکس فرگوسن»
در یک تیم فوتبال هر بازیکن در دروازه، دفاع، خط میانی و حمله وظیفه خاصی دارد که این باعث میشود خصوصیات و توانایی هر بازیکن نسبت به پست او در زمین فوتبال متفاوت باشد.
حالا میخواهیم یک رویایی بسیار جذاب و مهم در زندگی را برای شما در غالب دو تیم فوتبال توصیف کنیم و هدف اصلی از این امر آشنایی و آگاهی بیشتر از سیستم ایمنی بدن و باکتریهایی است که سلامت انسان را تا حد بسیار جدی به خطر میاندازند.
فوتبال، تنها یک بازی نیست؛ این یک نبرد استراتژیک است که در آن هر پاس، هر شوت و هر تصمیم تاکتیکی در زمین فوتبال، میتواند نتیجهای حیاتی رقم بزند. حالا اگر این دنیای پرهیجان فوتبال را با علم میکروبیولوژی ترکیب کنیم، میبینیم که چگونه باکتریها مانند بازیکنان یک فوتبال در زمینی به نام حیات به مصاف بدن انسان میروند.
به زمینبازی خوشآمدید، جایی که نبردی نفسگیر میان زندگی و مرگ در جریان است!
اینجا در استادیوم بزرگ حیات، در یکطرف میدان تیم «هومن شیلد» ایستاده؛ تیمی که باکتریهای مفید را در ترکیب خودش دارد. همزیستهایی که با ما زندگی میکنند و محافظان جان ما هستند؛ اما در سوی دیگر زمین، تیم مرگبار «ددلی میکروبز» با لباسهای تیره و نگاهی پر از تهدید صفآرایی کردهاند. تیمی از مهاجمان خونسرد و بیرحم که تنها یک هدف دارند: تسلط بر بدن انسان
اگر باکتریهای مضر و تهدیدکننده سلامت انسان را تحت عنوان تیم «ددلی میکروبز» با آرایش تیمی (۲-۴-۴) و عوامل محافظتکننده از بدن انسان را تحت عنوان تیم «هیومن شیلد» با آرایش تیمی (۲-۴-۴) در نظر بگیریم، بازیکنان حاضر در این تیم ها به ترتیب اینگونه خواهد بود:
تیم ددلی میکروبز به مربیگری سالمونلا تیفی میباشد که بیماری تب تیفوئید (Typhoid Fever) را ایجاد میکند و علائم کلیدی آن تب پایدار، ضعف عمومی، درد شکمی، یبوست یا اسهال هست.
ویژگی اصلی آن نیز نفوذ به سلولهای روده و عفونت سیستمیک بوده و در موارد شدید بدون درمان است و سبب مرگ میشود.
روش درمان آن نیز آنتیبیوتیکها (سیپروفلوکساسین، سفتریاکسون) و آبرسانی در موارد شدید هست و راه پیشگیری واکسن تیفوئید (ViCPS، Ty21a)، شستشوی دستها و بهداشت غذایی، آب آشامیدنی سالم هست.
نقش او در این تیم فوتبال بهعنوان یک مربی زیرک است که با استراتژیهای نفوذ هوشمند، تیم رو هدایت میکند.
یرسینیا پستیس (دروازهبان)
بیماریهای ایجادکننده آن طاعون خیارکی (Plague) میباشد و از علائم کلیدی این باکتری می توان به تب شدید، تورم غدد لنفاوی (بوبو)، خونریزی زیرپوستی و شوک سپتیک اشاره کرد. ویژگی مرگبار این باکتری انتشار سریع در خون و ایجاد سپتیسمی میباشد که در صورت عدم درمان بهموقع سبب مرگ در چند روز میشود.
درمان این باکتری بهوسیله آنتیبیوتیکها (استرپتومایسین، داکسیسایکلین) میباشد و راه پیشگیری از آن کنترل جوندگان و ککها و اجتناب از تماس با حیوانات آلوده، استفاده از واکسن میباشد. نقش این باکتری در تیم بهعنوان یک دروازهبان نفوذناپذیر با عفونت فراگیر است که هیچ مهاجمی نمیتواند نزدیک به دروازه او شود.
باسیلوس آنتراسیس (مدافع مرکزی راست)
باسیلوس آنتراسیس که عامل بیماری سیاهزخم (Anthrax) و علائم کلیدی آن زخمهای پوستی سیاه، تب ، تنگی نفس (نوع ریوی)، شوک سپتیک میباشد. ویژگی مرگبار این باکتری اسپورهای مقاوم و سموم (لتال و ادم فاکتور) هستند که باعث مرگ سریع در نوع ریوی میشوند. درمان بیماریهای ایجادشده توسط این باکتری، آنتیبیوتیکها (سیپروفلوکساسین، داکسیسایکلین) وآنتیتوکسین (برای موارد شدید) می باشند و فرآیند پیشگیری از آن نیز واکسن سیاهزخم (برای افراد پرخطر)، اجتناب از تماس با حیوانات آلوده، ضدعفونی محیطهای مشکوک است. نقش این باکتری در زمین فوتبال ما مدافع قدرتمند است که با اسپورهایش خط دفاعی را مستحکم میکند.
ویبریوکلرا (مدافع راست)
ویبریو کلرا که عامل بیماری وبا (Cholera) میباشد و علائم کلیدی آن اسهال آبکی شدید (مدفوع آب برنج مانند)، استفراغ ، گرفتگی عضلانی و شوک دهیدراتاسیون میباشد و از ویژگیهای مرگبار میتوان به کمآبی سریع (تا ۲۰ لیتر در روز) و در صورت عدم درمان مرگ در چند ساعت اشاره کرد. درمان این بیماری بهواسطه آبرسانی فوری (محلول ORS یا IV) و آنتیبیوتیکها (داکسیسایکلین، آزیترومایسین) میباشد و از روند پیشگیری برای عدم ابتلا به آن، استفاده از آب آشامیدنی سالم و تصفیهشده، شستشوی دستها و بهداشت مواد غذایی و تزریق واکسن وبا یاد کرد.
نقش این باکتری در زمین بهعنوان یک مدافع چابک است که با تحرک های زیاد در زمین، حریف را گمراه می کند.
مایکوباکتریوم توبرکلوزیس (مدافع چپ)
مایکوباکتریوم توبرکلوزیس عامل بیماری سل (Tuberculosis) میباشد که از علائم کلیدی ابتلا به آن سرفه مزمن، خلط خونی، تب شبانه و کاهش وزن است. از ویژگی های مرگبار این باکتری تخریب تدریجی ریهها و مقاومت دارویی (MDRTB) است که در بلند مدت باعث مرگ میشود.
روند درمان این باکتری در طول چند ماه با رژیم چنددارویی (ایزونیازید، ریفامپیسین) و درمان MDRTB با داروهای خط دوم (بِداکیلین) میباشد و از فرآیند های پیشگیری از ابتلا به این باکتری، تزریق واکسن (BCG) برای کودکان، تهویه مناسب محیط و درمان زودهنگام و تست سل نهفته یاد میشود.
نقش این باکتری در زمین یک مدافع استوار است که با استقامت بالا، خط دفاع را به صورت کامل کنترل می کند.
استافیلوکوکوس اورئوس (مدافع مرکزی چپ)
استافیلوکوکوس اورئوس عامل بیماری عفونتهای استافیلوکوکی از جمله (MRSA) میباشد و علائم کلیدی این باکتری عفونتهای پوستی (آبسه، سلولیت)، تب، سپسیس و پنومونی میباشد. ویژگی مرگبار این باکتری مقاومت دارویی (MRSA) و عفونت سیستمیک است که در موارد شدید نیز باعث مرگ میشود و درمان آن به واسطه آنتیبیوتیکها (وانکومایسین، لینزولید) و تخلیه آبسهها است. پیشگیری از ابتلا به این باکتری رعایت بهداشت فردی (شستشوی دستها)، ضدعفونی کردن زخمها واجتناب از تماس با افراد مبتلا است. نقش این باکتری در زمین بهعنوان یک مدافع مقاوم است که با انعطافپذیری بالا حملات حریف را خنثی میکند.
کلستریدیوم تتانی (هافبک مرکزی راست)
کلستریدیوم تتانی عامل بیماری کزاز (Tetanus) است و علائم کلیدی ابتلا به آن اسپاسم عضلانی، قفل شدن فک (تریسموس) و مشکل تنفسی است. از ویژگیهای مرگبار این باکتری سم تتانواسپاسمین است که باعث فلج و خفگی انسان میشود و فرایند درمان آن استفاده از ایمونوگلوبولین کزاز (TIG)، آنتیبیوتیک (مترونیدازول) و مراقبتهای تنفسی است و اقدامات مفید بهمنظور پیشگیری از آن تزریق واکسن کزاز (DTP)، دوز بوستر(یادآور) به صورت هر 10 سال یکبار است و همچنین تمیز کردن زخمها و اجتناب از تماس با خاک آلوده نیز بسیار حائز اهمیت است.
نقش این باکتری در زمین بهعنوان یک هافبک جنگنده است که با سموم خود زمین را برای حریف غیرقابل تحمل میکند.
کلستریدیوم بوتولینوم (هافبک مرکزی چپ)
کلستریدیوم بوتولینوم عامل بیماری بوتولیسم (Botulism) میباشد.
از علائم کلیدی آن فلج عضلانی پیشرونده، دوبینی مشکل بلع و نارسایی تنفسی یاد میشود.
ویژگی مرگبار این باکتری نوروتوکسین بوتولینوم است که سیناپسهای عصبی را مختل میکند و باعث مرگ با خفگی میشود.
روش درمان آن نیز استفاده از آنتیتوکسین بوتولینوم پشتیبانی تنفسی (ونتیلاتور) و حتی شستشوی معده در موارد ابتلا از طریق مواد غذایی است و فرایند پیشگیری از آن نیز پخت صحیح غذا و استریل کردن کنسروها، اجتناب از مصرف غذاهای مشکوک و مراقبت از زخمها میباشد. نقش این باکتری در زمین بهعنوان یک هافبک قدرتمند است که با سموم خود بازی را کنترل میکند.
استرپتوکوکوس پنومونیه (هافبک راست)
استرپتوکوکوس پنومونیه عامل بیماری پنومونی و مننژیت میباشد و از علائم کلیدی ابتلا به آن نیز مواردی همچون تب، سرفه درد قفسه سینه، سردرد شدید است.
از ویژگی مرگبار این باکتری ایجاد کپسولهای پلیساکاریدی است که باعث عفونت سیستمیک و مرگ در بیماران دارای نقص ایمنی میشود.
روش درمان آن نیز استفاده از آنتیبیوتیکها (پنیسیلین، آموکسیسیلین) است و فرایند پیشگیری از این باکتری تزریق واکسن پنوموکوکی (PCV13، PPSV23) ، شستشوی دستها و اجتناب از تماس با افراد بیمار یاد میشود.
نقش این باکتری در زمین بهعنوان یک هافبک سرعتی است که دفاع حریف را میشکافد
شیگلا دیسانتری (هافبک چپ)
شیگلا دیسانتری عامل بیماری دیسانتری (Dysentery) میباشد.
از علائم کلیدی ابتلا به این باکتری میتوان به اسهال خونی ، درد شکمی شدید و تب تنسموس اشاره کرد.
ویژگی مرگبار این باکتری سم شیگا است که باعث نکروز روده و خونریزی شدید میشود.
درمان این عارضه توسط آنتیبیوتیکها (سیپروفلوکساسین، آزیترومایسین) و آبرسانی بدن (برای جلوگیری از کمآبی) صورت میگیرد و فرایند پیشگیری از آن شستشوی دستها و رعایت بهداشت غذایی، استفاده از آب آشامیدنی سالم و اجتناب از تماس با بیماران مبتلا میباشد.
نقش این باکتری در زمین بهعنوان یک هافبک سرعتی و با نفوذ سریع است که دفاع را نابود میکند.
بورخولدریا مالئی (مهاجم نوک اول)
بورخولدریا مالئی عامل بیماری ملئوئیدوز (Melioidosis) است که علائم کلیدی ابتلا به آن تب، آبسههای چندگانه پنومونی و شوک سپتیک میباشد.
ویژگی مرگبار آن نیز عفونت چند ارگانی و مقاومت آنتیبیوتیکی است که باعث مرگومیر بسیاری میشود. درمان این عارضه استفاده از آنتیبیوتیکها (سفتازیدیم، مروپنم، 36 ماه) و درمان نگهدارنده (داکسیسایکلین) است و فرایند پیشگیری از آن اجتناب از تماس با خاک آلوده، استفاده از تجهیزات محافظتی (چکمه، دستکش) و ضدعفونی زخمها میباشد.
نقش این باکتری در زمین بهعنوان یک مهاجم فرصتطلب است که همیشه در موقعیت گلزنی میباشد.
ریکتزیا پرووازکی (کاپیتان و مهاجم نوک دوم)
کاپیتان و مهاجم نوک دوم ریکتزیا پرووازکی عامل بیماری تیفوس اپیدمیک (Epidemic Typhus) میباشد که علائم کلیدی ابتلا به آن تب شدید، سردرد، راش پوستی و شوک سیستمیک است.
ویژگی مرگبار این باکتری نیز تخریب عروق خونی و در موارد شدید نارسایی چند ارگانی در افراد با سیستم ایمنی ضعیف میباشد.
درمان آن نیز به وسیله مصرف آنتیبیوتیک (داکسیسایکلین) است و درمان سریع آن نیز از مرگ جلوگیری می کند و فرایند پیشگیری از ابتلا به آن رعایت بهداشت فردی (حمام، تعویض لباس) کنترل شپشها و اجتناب از مناطق پر ازدحام و آلوده است.
نقش این باکتری در زمین بهعنوان یک کاپیتان استراتژیست است که با نفوذ به زمین حریف، گلهای حساسی را به ثمر میرساند.
حالا نوبت به معرفی تیم هیومن شیلد میرسد که به این تيم به مربیگری سازمان بهداشت جهانی (WHO) در این مسابقه حاضرشده است و از ویژگی کلیدی این مربی نامآشنا هماهنگی جهانی برای کنترل بیماریها و اپیدمیها برنامههای گسترده مثل DOTS (برای سل) و از بین بردن تمامی بیماریها میباشد.
نحوه مقابله سازمان بهداشت جهانی با ایجاد برنامههایی در کل دنیا، باکتریهایی مثل یرسینیا پستیس، مایکوباکتریوم توبرکلوزیس و ریکتزیا پرووازکی را ضعیف میکند تا از بیماریزایی در میان انسانها جلوگیری کند.
همچنین او اطلاعات و منابع را، بین کشورها به اشتراک میگذارد تا اپیدمیهایی مثل کرونا و طاعون کنترل شود.
نقش او در زمین بهعنوان یک مربی باتجربه اینگونه است که با استراتژیهای جهانی، تیم را هدایت میکند و مطمئن شود که هیچ باکتریای شانس گسترش در کل دنیا را پیدا نکند.
سیستم ایمنی (دروازهبان)
دروازهبان سیستم ایمنی میباشد و از ویژگی کلیدی این دروازهبان هماهنگی سلولهای ایمنی (لنفوسیتها، ماکروفاژها) برای شناسایی و نابودی عوامل بیماریزا میباشد و نحوه مقابله آن در برابر عوامل بیماریزا اینگونه است که با تولید آنتیبادی و فعال کردن سلولهای T، باکتریها را نابود میکند (مثلاً علیه مایکوباکتریوم توبرکلوزیس)
نقش او در زمین بهعنوان دروازهبان چابک و باهوش که با واکنشهای برقآسا هر حمله باکتریایی را مهار میکند و با پرتابهای دقیق (آنتیبادیها) بازی را به نفع تیم برمیگرداند.
آنتیبیوتیکها (مدافع مرکزی راست)
آنتیبیوتیکها هستند که ویژگی کلیدی آنها داروهای قوی مثل پنیسیلین، داکسیسایکلین و وانکومایسین است و نحوه مقابله آنها در برابر عوامل بیماریزا اینگونه است که دیواره سلولی باکتریها را تخریب میکند (مثلاً علیه استرپتوکوکوس پنومونیه)
نقش آنتیبیوتیکها در زمین بهعنوان یک مدافع با تکلهای سنگین هر مهاجم باکتریایی را زمینگیر میکند و اجازه نفوذ به دروازه نمیدهد.
واکسنها (مدافع مرکزی چپ)
واکسنها نیز جزو مدافعین هستند و از ویژگی کلیدی آن آمادهسازی سیستم ایمنی در مقابل عوامل بیماریزا مثل کزاز است و شیوه مقابله او در برابر باکتریها با ایجاد ایمنی فعال، باعث عدم رشد باکتریهایی مثل کلستریدیوم تتانی میشود.
نقش او در زمین بهعنوان یک مدافع میانی آیندهنگر؛ با پیشبینی حملات، زمین را برای حریف ناامن میکند و هر تهدیدی را خنثی می کند.
بهداشت فردی (مدافع راست)
بهداشت فردی نیز مدافع راست میباشد و ویژگی کلیدی او شستشوی دستها و استفاده از آب آشامیدنی سالم است. نحوه مقابله او در برابر عوامل بیماریزا اینگونه است که از انتقال باکتریهایی مثل شیگلا دیسانتری جلوگیری می کند.
نقش او در زمین بهعنوان یک مدافع سریع و سرعتی ، با دوندگی بیامان مسیرهای نفوذ باکتریها را میبندد و همیشه یکقدم جلوتر است
کنترلکننده حشرات (مدافع چپ)
کنترلکننده حشرات مدافع چپ این تیم است و ویژگی کلیدی آن حذف کک و شپش با دافع حشرات و سمپاشی میباشد و نحوه مقابله او اینگونه است که از انتقال یرسینیا پستیس به بدن جلوگیری می کند.
او در زمین بهعنوان یک مدافع با حرکات دقیق سمپاشی، مسیرهای فرعی باکتریها را مسدود میکند. هیچ روزنهای برای نفوذ باقی نمیگذارد
تشخیص زودهنگام (هافبک مرکزی راست)
یکی از هافبکهای مرکزی، تشخیص زودهنگام است و توسط تستهای تشخیصی (مثل GeneXpert) و شناسایی سریع، جلوی انتشار باسیلوس آنتراسیس را میگیرد.
او در زمین بهعنوان هافبک تیزبین، با قطع توپهای هوشمند، حرکات حریف را در لحظه خنثی میکند و بازی را کنترل میکند.
درمانهای جدید (هافبک مرکزی چپ)
درمانهای جدید و نو از دیگر هافبکهای وسط این تیم است و ویژگی کلیدی آن ابداع داروهای پیشرفته (بِداکیلین، لینزولید) است و نحوه مقابله او در برابر باکتریهای مقاوم مثل استافیلوکوکوس اورئوس، بسیار قوی و مؤثر است که باعث مرگ باکتری خواهد شد.
نقش او در زمین بهعنوان یک هافبک خلاق و با تاکتیک، غافلگری باکتریها میباشد.
آموزش عمومی (هافبک راست)
آموزش عمومی هافبک راست این تیم میباشد و از ویژگی کلیدی او آگاهی بخشی به مردم بوده و نحوه مقابله او در برابر عوامل بیماری، عدم اجازه برای ایجاد اپیدمی باکتریهایی مثل ویبریو کلرا است.
نقش او در زمین بهعنوان یک هافبک پرانرژی، هماهنگی اعضا تیم برای حمله است.
علم بیولوژی (هافبک چپ)
علم بیولوژی هافبک چپ است و ویژگی کلیدی آن مطالعه ساختار، رفتار و چرخه زندگی باکتریها برای توسعه راههای مقابله با آنها است. شیوه مقابله آن نیز با شناخت دقیق مکانیسمهای بیماریزایی باکتریها (مثلاً سموم کلستریدیوم بوتولینوم یا کپسول استرپتوکوکوس پنومونیه) و ایجاد و طراحی روشهای هدفمند برای نابودی باکتریها و عوامل بیماریزا است و الخصوص به توسعه واکسنها و داروهای جدید نیز کمک میکند.
نقش او در زمین بهعنوان یک هافبک استراتژیک، تحلیل دقیق حریف (باکتریها) و بستن فضاها برای عدم نفوذ باکتریها است و به تیم کمک میکند تا تاکتیکهای بهتری را پیادهسازی کند.
فناوری پزشکی (مهاجم نوک اول)
مهاجم نوک اول فناوری پزشکی در این تیم میباشد و ویژگی کلیدی این بازیکن ابزارهای پیشرفته (تصویربرداری، هوش مصنوعی) است و نحوه مقابله او با عوامل بیماریزا مثل باکتری بورخولدریا مالئی، حذف سریع است.
نقش او در زمين بهعنوان یک مهاجم فرصتطلب و با سرعت و دقت بالا، غافلگیری باکتریها است.
تحقیقات علمی (کاپیتان و مهاجم نوک دوم)
کاپیتان و مهاجم بعدی این تیم، تحقیقات علمی است و از ویژگی کلیدی آن پژوهش برای ایجاد داروها و روشهای درمانی جدید است. نحوه مقابله او در برابر باکتریهای بیماریزا، ایجاد فرایندهایی برای نابودی آنها است مثل نابودی کلستریدیوم بوتولینوم
نقش او در زمین بهعنوان یک کاپیتان و مهاجم استراتژیست این است که با گلزنی و هوش خود تیم را به پیروزی برساند.
لازم است که عنوان شود در این مقاله شاهد روش نوین آموزشی در حوزه علوم میکروبیولوژی به زبانی ساده برای آگاهی هرچه بیشتر عموم مردم بودهایم و این روش آموزشی برای اولین بار در ایران به کار گرفتهشده است.
هدف نویسندگان این مقاله نیز ارائه و آموزش علوم میکروبیولوژی به سبب حفظ سلامت هرچه بیشتر مردم در کشور است.
نويسندگان مقاله:
خانم یسنا عزیزپور، پژوهشگر حوزه علوم زیستی و دانشجوی مقطع دکترای رشته میکروبیولوژی، مدرس دانشگاه آزاد واحد علوم تحقیقات
آرین محمدی پور، پژوهشگر حوزه علوم زیستی و نماینده ستاد توسعه زیست فناوری دانش بنیان ریاست جمهوری