مطالعه ای جدید نشان می‌دهد که برخی واکسن‌ها می‌توانند یک تغییر محافظت کننده در میکروارگانیسم‌هایی که با ارگانیسم میزبان زندگی می‌کنند، ایجاد کنند.
به گزارش تکناک، میکروبیوم یک انسان یا حیوان که مجموعه ای از میکروارگانیسم های اغلب مفید از جمله باکتری ها و قارچ ها که روی ارگانیسم میزبان یا درون آن زندگی می کنند، می تواند نقش مهمی در پاسخ ایمنی کلی میزبان داشته باشد، اما مشخص نیست که چگونه واکسن ها، بر روی پاتوژن های مضر تاثیر می گذارند.
مطالعه جدیدی که توسط محققان در ایالت پن انجام شد نشان داد که یک واکسن جدید علیه یک قارچ کشنده به نام کیترید که در قورباغه ها وجود دارد، می تواند ترکیب میکروبیوم را تغییر دهد و قورباغه ها را در برابر قرار گرفتن در معرض این قارچ در آینده انعطاف پذیرتر کند. این مطالعه که در 12 ژوئن در شماره ویژه مجلهPhilosophical Transactions of the Royal Society B منتشر شد، نشان می دهد که پاسخ میکروبیوم می تواند بخش مهمی از کارایی واکسن باشد که نادیده گرفته شده است.
گوی بکر، رهبر تیم تحقیقاتی گفت: میکروارگانیسم هایی که میکروبیوم یک حیوان را تشکیل می دهند، اغلب می توانند به دفاع در برابر عوامل بیماری زا کمک کنند، برای مثال می توانند این کار را با تولید مواد مفید یا با رقابت با عوامل بیماری زا برای بهره مندی از فضا یا مواد مغذی انجام دهند.
اما وقتی واکسنی مانند واکسن کرونا، واکسن آنفولانزا یا یک واکسن ضعیف شده زنده مانند واکسن تب زرد دریافت می کنید، چه اتفاقی برای میکروبیوم شما می افتد؟ در این مطالعه، ما از قورباغه ها به عنوان یک نمونه برای بررسی این سوال استفاده کردیم.
قورباغه ها و سایر دوزیستان توسط قارچ کیترید تهدید می شوند که منجر به انقراض برخی گونه ها و این موضوع، دلیل کاهش شدید جمعیت در صدها گونه دیگر در چندین قاره شده است. در گونه های حساس، این قارچ باعث یک بیماری پوستی می شود که گاهی کشنده است.
بکر گفت: کیترید یکی از بدترین پاتوژن ها برای حفاظت از حیات وحش در تاریخ است و نیاز اساسی به توسعه ابزارهایی برای کنترل گسترش آن وجود دارد. ما متوجه شدیم که در برخی موارد، واکسن‌ها می‌توانند یک تغییر محافظتی در میکروبیوم ایجاد کنند، که این مسئله نشان می‌دهد دستکاری دقیق میکروبیوم می‌تواند به عنوان بخشی از یک استراتژی گسترده‌تر برای کمک به دوزیستان و شاید دیگر مهره‌داران برای مقابله با پاتوژن‌های نوظهور مورد استفاده قرار گیرد.
محققان یک واکسن که در این مورد یک دوز غیر کشنده از یک محصول متابولیک ایجاد شده توسط قارچ کیترید بود را روی قورباغه ها اعمال کردند. پس از پنج هفته، آنها مشاهده کردند که چگونه ترکیب میکروبیوم تغییر کرده است و گونه های جداگانه باکتری ها و نسبت نسبی آنها را شناسایی کردند. همچنین محققان هر گونه از باکتری ها را در آزمایشگاه کشت دادند و آزمایش کردند که آیا محتویات خاص باکتری باعث تسهیل، مهار یا عدم تأثیر بر رشد کیترید می شود یا خیر. سپس نتایج را به اطلاعات موجود اضافه کردند و با آنها مقایسه کردند.
افزایش غلظت و مدت زمان قرار گرفتن در معرض پروفیلاکسی که محصول کیترید است، ترکیب میکروبیوم را به‌طور قابل توجهی تغییر داد به طوری که در آن، نسبت بیشتری از باکتری‌های تولیدکننده مواد ضد کیترید وجود داشت. این تغییر محافظتی نشان می‌دهد که اگر حیوانی دوباره در معرض همان قارچ قرار گیرد، میکروبیوم آن بهتر می‌تواند با عامل بیماری‌زا مبارزه کند.
تلاش‌های قبلی برای ایجاد یک تغییر محافظتی در میکروبیوم، به افزودن یک یا چند گونه از باکتری‌ها متکی بود که متابولیت‌های ضد قارچی قوی، یعنی پروبیوتیک‌ها را می‌سازند. با این حال به گفته محققان، این باکتری باید با سایر گونه‌های موجود در میکروبیوم رقابت کنند و همیشه هم در تثبیت خود به عنوان عضو دائمی میکروبیوم موفق نیستند.
این قورباغه ها صدها گونه باکتری روی پوست خود دارند که از محیط خود می گیرند و ترکیب آنها به طور منظم به دلایل گوناگون مثلا با فصل، تغییر می کند. تلاش برای دستکاری این باکتری ها به عنوان مثال با افزودن یک پروبیوتیک باکتریایی، چالش برانگیز است، زیرا پویایی در جامعه باکتریایی بسیار پیچیده و غیرقابل پیش بینی است. نتایج به دست آمده بسیار امیدوارکننده است زیرا اساساً کل جامعه باکتریایی در جهتی دستکاری شده اند که در برابر مبارزه با پاتوژن قارچی، مؤثرتر باشد.
قابل ذکر است که در این تحقیق، تعداد کلی گونه ها و تنوع در میکروبیوم تحت تاثیر قرار نگرفت. فقط ترکیب و نسبت نسبی گونه ها تحت تاثیر قرار گرفت. محققان بر این باورند که این مسئله جنبه مثبتی دارد، زیرا کاهش تنوع میکروبیوم قورباغه اغلب می‌تواند منجر به بیماری یا مرگ شود و به طور کلی د رعلم پذیرفته شده است که حفظ یک میکروبیوم متنوع به جامعه باکتری‌ها و گونه‌های میکروبی اجازه می‌دهد تا به تهدیدها به صورت پویاتر و با همراهی بالاتری پاسخ دهند.
محققان می گویند که این تغییر تطبیقی در ترکیب میکروبیوم، که آن را حافظه میکروبیوم می‌نامند، می‌تواند نقش مهمی در اثربخشی واکسن داشته باشد. علاوه بر درک مکانیسم‌های پشت این تغییر، تیم تحقیقاتی امیدوار است در آینده، ایده حفظ میکروبیوم را در قورباغه‌های بالغ و همچنین دیگر گونه‌های مهره‌دار مطالعه کند.
