محققان دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس کشف کرده‌اند که چگونه برخی از انواع باکتری E. coli که باعث اسهال می‌شوند و به روده‌ها آسیب می‌رسانند، منجر به سوءتغذیه و کوتاه قدی می‌شود.
به گزارش تکناک، آنها همچنین از طریق مطالعات روی سلول‌های انسانی و موش، نشان دادند که واکسیناسیون علیه سم تولید شده توسط باکتری E. coli می‌تواند موش‌های شیرخوار را از آسیب روده محافظت کند.
اسهال یکی از علل اصلی مرگ و میر کودکان زیر 5 سال در اواسط قرن بیستم بود و سالانه حدود 4.5 میلیون کودک را می کشد. اگرچه درمان به وسیله آبرسانی خوراکی تا حد زیادی مرگ و میر ناشی از این بیماری را کاهش داده است، اما در از بین بردن این عفونت جلوگیری نمی کند.
میلیون‌ها کودک در کشورهای فقیر و متوسط هنوز هم دوره‌های مکرر اسهال را تجربه می‌کنند، بدن‌شان ضعیف می‌شود و این مسئله آنها را در برابر سوءتغذیه و توقف رشد و همچنین سایر عفونت‌ها آسیب‌پذیر می‌کند.
یافته‌ها نشان می‌دهد که واکسن علیه این نوع باکتری می‌تواند تلاش‌های جهانی را تقویت کند تا اطمینان حاصل شود که همه کودکان نه تنها به سن 5 سالگی می‌رسند، بلکه رشد هم می‌کنند. این مطالعه اخیرا در مجله Nature Communications منتشر شده است.
نویسنده ارشد این مطالعه دکتر جیمز ام. فلکنشتاین، استاد پزشکی و میکروبیولوژی مولکولی گفت: در حالت ایده‌آل، ما می‌خواهیم واکسنی داشته باشیم که از اسهال که هنوز هم سالانه نیم میلیون کودک را می‌کشد، جلوگیری کند، همچنین از اثرات درازمدت مانند سوءتغذیه، که درحال حاضر شاید بخش بزرگ‌تری از این بیماری است، محافظت کند. وقتی بچه ها دچار سوءتغذیه می شوند، خطر مرگ به هر دلیلی در آنها افزایش می یابد. سازمان بهداشت جهانی در حال تصمیم گیری در مورد چگونگی اولویت بندی واکسن برای کودکان در کشورهای فقیر و متوسط است، و فکر می کنم این داده ها نشان می دهد که واکسیناسیون کودکان در برابر اسهال ناشی از باکتری E. coli می تواند در مکان هایی که با این مشکل دست و پنجه نرم می کنند بسیار مفید باشد.
دکتر فلکنشتاین نوعی از باکتری E. coli به نام E. coli انتروتوکسیژن یا ETEC را مطالعه می‌کند که به دلیل دو نوع سمی که تولید می‌کند به این شکل نامگذاری شده است، و اثرات آن را بر روی کودکانی که در جایی که باکتری‌ها خیلی زیاد هستند زندگی می‌کنند،بررسی می کند. E. coli یک علت شایع اسهال در سراسر جهان است، اما سویه های موجود در ایالات متحده و سایر کشورهای جهان اول معمولاً سموم مشابه کشورهای با فقیر و متوسط را حمل نمی کنند. و این موضوع ممکن است این همه تفاوت را ایجاد کند.
مطالعه ای که در سال 2020 توسط فلکنشتاین و دکتر علاالله شیخ، که یک محقق فوق دکترا در آزمایشگاه فلکنشتاین است، نشان داد که یکی از دو سم ETEC یعنی سم حساس به گرما، بیش از یک مورد از اجراها را تحریک می کند. این سم همچنین بر آزادسازی ژن در روده تأثیر می گذارد و ژن هایی را افزایش می دهد که به باکتری ها کمک می کند به دیواره روده بچسبند.
به عنوان بخشی از آخرین مطالعه، فلکنشتاین و همکارش کشف کردند که این سم مجموعه کاملی از ژن‌های مربوط به پوشش روده یعنی جایی که مواد مغذی جذب می‌شوند را سرکوب می‌کند.به اصطلاح، مرز برس روده از برجستگی های میکروسکوپی انگشت مانندی به نام میکروویلی تشکیل شده است که مانند موهای برس روی سطح روده محکم بسته می شوند. هنگامی که فلکنشتاین و همکارش سم را روی دسته هایی از سلول‌های روده انسان گذاشتند، مرز برس از هم پاشید.
شیخ، که رهبری مطالعات سال 2020 و فعلی را بر عهده داشت، گفت:سلول های روده به جای اینکه به جای درست، محکم و استوار شامل هزاران میکروویلی در هر سلول باشند، کوتاه، شل و نازک هستند. این مسئله به تنهایی تأثیر منفی بر توانایی بدن در جذب مواد مغذی را خواهد گذاشت. اما علاوه بر آن،ما همچنین متوجه شدیم که ژن‌های مربوط به جذب ویتامین‌ها و مواد معدنی خاص،به‌ویژه ویتامین B1 و روی ،نیز کاهش می‌یابند. این موضوع می تواند برخی از کمبودهای ریزمغذی را که در کودکانی که مکرراً در معرض این باکتری ها قرار می گیرند، توضیح دهد.
کودکان در کشورهای فقیر و متوسط اغلب به اسهال مبتلا می شوند و خطر سوءتغذیه و کوتاه قدی در هر دوره برای آنها افزایش می یابد. محققان با مطالعه موش‌های شیرخوار متوجه شدند که یک عفونت با باکتری E. coli تولید کننده سم برای آسیب رساندن به مرز برس روده کافی است، در حالی که عفونت‌های مکرر منجر به آسیب گسترده روده و تاخیر رشد می‌شود. توله موش های آلوده به گونه ای از E. coli که فاقد سم هستند، چنین آسیب روده ای یا کوتاهی قد را نشان ندادند.
فلکنشتاین و همکارش شیخ،استدلال کردند که اگر مشکل سم باشد، یک پاسخ ایمنی که سم را خنثی می کند ممکن است از اثرات طولانی مدت آن جلوگیری کند. برای کشف این موضوع، آنها موش های مادر شیرده را با این سم واکسینه کردند. موش‌های شیرخوار چون خیلی جوان هستند نمی‌توانند خودشان واکسینه شوند، اما مادران واکسینه‌شده‌شان آنتی‌بادی‌هایی تولید می‌کنند که از طریق شیر مادر به نوزادان منتقل می‌شود. محققان متوجه شدند که روده موش های شیرخوار از مادران واکسینه شده، سالم به نظر می رسد و این نشان می دهد که واکسیناسیون می تواند از آسیب روده ای که منجر به سوء تغذیه می شود محافظت کند.
فلکنشتاین گفت: این مسئله یک استدلال برای ساخت واکسن برای این نوع E. coli است. آلوده شدن به این باکتری آن هم بارها و بارها در دوران کودکی، پیامدهای مادام العمری دارد. واکسیناسیون با تلاش‌ها برای بهبود بهداشت و دسترسی به آب پاک می‌تواند از کودکان در برابر اثرات بلندمدت محافظت کند و شانس بهتری برای زندگی طولانی و سالم به آنها بدهد.
