I Contain Multitudes

1. میکروب‌ها: معماران نامرئی زندگی

"ما در همزیستی وجود داریم - اصطلاحی شگفت‌انگیز که به زندگی مشترک موجودات مختلف اشاره دارد."

همه‌جا و باستانی. میکروب‌ها، از جمله باکتری‌ها، آرکئاها، قارچ‌ها و ویروس‌ها، قدیمی‌ترین و فراوان‌ترین اشکال زندگی در زمین هستند. آن‌ها جو سیاره را شکل داده، چرخه‌های ضروری مواد مغذی را به حرکت در می‌آورند و جزئی جدایی‌ناپذیر از زندگی تمام حیوانات هستند. آن‌ها تنها "جرم" نیستند، بلکه شرکای اساسی هستند.

• میکروب‌ها به مدت میلیاردها سال تنها ساکنان زمین بودند.
• آن‌ها نخستین موجوداتی بودند که فتوسنتز کردند و اکسیژن را به جو آزاد کردند.
• آن‌ها چرخه‌های سیاره‌ای کربن، نیتروژن، گوگرد و فسفر را به حرکت در می‌آورند.

بیش از مجرد مسافر. میکروب‌ها تنها سواران بدن ما نیستند؛ آن‌ها شرکت‌کنندگان فعال در زیست‌شناسی ما هستند. آن‌ها بر روی پوست، در روده‌ها و حتی درون سلول‌های ما زندگی می‌کنند و جوامع پیچیده‌ای را تشکیل می‌دهند که بر سلامت، توسعه و رفتار ما تأثیر می‌گذارند.

• بدن انسان تقریباً به همان تعداد سلول میکروبی دارد که سلول‌های انسانی.
• میکروب‌ها به‌طور جمعی 500 برابر بیشتر از ژن‌های سلول‌های خود ما دارند.
• آن‌ها یک ارگان پنهان هستند، به اندازه معده یا چشم مهم.

نگاه جدید. درک میکروب‌ها نیاز به تغییر در دیدگاه دارد، از دیدن آن‌ها به عنوان دشمنان به قدردانی از آن‌ها به عنوان شرکای اساسی. این دیدگاه جدید از زندگی، دیدگاهی کامل‌تر و دقیق‌تر است.

• ما افراد نیستیم، بلکه جمعیت‌های چندگونه‌ای هستیم.
• حتی زمانی که تنها هستیم، هرگز واقعاً تنها نیستیم.
• ما همه در نوع خود باغ‌وحش‌هایی هستیم.

2. همزیستی: طیف شراکت‌ها

"هر همزیستی، به نوعی، با خصومت همراه است و تنها با تنظیم مناسب و اغلب تنظیمات پیچیده می‌توان حالت منفعت متقابل را حفظ کرد."

فراتر از برچسب‌های ساده. همزیستی، اصطلاحی برای زندگی مشترک موجودات مختلف، شامل طیف وسیعی از روابط است، از همزیستی متقابل (هر دو سود می‌برند) تا انگل‌خواری (یکی به هزینه دیگری سود می‌برد). این‌ها دسته‌بندی‌های ثابت نیستند، بلکه نقاطی در یک طیف هستند.

• یک میکروب می‌تواند در یک زمینه همزیست و در زمینه‌ای دیگر انگل باشد.
• حتی میکروب‌های مفید نیز می‌توانند آسیب‌پذیری‌هایی ایجاد کنند که سایر پاتوژن‌ها از آن بهره‌برداری کنند.
• همان مولکول‌ها می‌توانند هم التهاب و هم توسعه را تحریک کنند.

تعارض و همکاری. روابط همزیستی همیشه هماهنگ نیستند. حتی در شراکت‌های متقابل، اغلب تنش‌های زیرین وجود دارد، با هر شریک که به دنبال حداکثر کردن منافع خود است.

• میکروب‌ها منافع خود را دارند که ممکن است با منافع میزبان‌ها تداخل داشته باشد.
• میزبان‌ها باید به طور مداوم میکروب‌های خود را تنظیم کنند تا شراکت مفیدی را حفظ کنند.
• تقلب و خیانت همیشه ممکن است.

روابط پویا. همزیستی‌ها ثابت نیستند؛ آن‌ها به طور مداوم در حال تحول و تغییر هستند. تعادل بین همکاری و تعارض یک تعادل پویا است که تحت تأثیر محیط، میزبان و خود میکروب‌ها قرار دارد.

• میکروب‌ها بسته به زمینه می‌توانند نقش‌های خود را تغییر دهند.
• شراکت‌ها می‌توانند در صورت مختل شدن تعادل از هم بپاشند.
• همان میکروب‌ها می‌توانند در یک مکان خوب و در مکان دیگر بد باشند.

3. میکروب‌ها به عنوان سازندگان بدن: شکل‌دهی به توسعه

"نتایج این مطالعات، اولین داده‌های تجربی را نشان می‌دهند که یک همزیست باکتریایی خاص می‌تواند نقش القایی در توسعه حیوانات ایفا کند."

میکروب‌ها به عنوان معماران. میکروب‌ها تنها مسافر نیستند؛ آن‌ها شرکت‌کنندگان فعال در توسعه بدن حیوانات هستند. آن‌ها مولکول‌هایی آزاد می‌کنند که تغییراتی در ژن‌های میزبان ایجاد می‌کند و رشد اندام‌ها و بافت‌ها را شکل می‌دهد.

• اندام نوری اختاپوس‌های بدون دم تنها در حضور باکتری‌های خاص به درستی توسعه می‌یابد.
• حیوانات بدون میکروب، که بدون میکروب‌ها پرورش یافته‌اند، روده‌ها و سیستم ایمنی غیرطبیعی دارند.
• میکروب‌ها تنها بخشی از اکولوژی ما نیستند، بلکه بخشی از توسعه ما نیز هستند.

توسعه مشترک. توسعه حیوانات یک فرآیند خودکفا نیست؛ بلکه گفتگویی بین میزبان و میکروب‌های آن است. ژن‌های میزبان طرح کلی را فراهم می‌کنند، اما میکروب‌ها نشانه‌ها و سیگنال‌هایی را ارائه می‌دهند که فرآیند را هدایت می‌کنند.

• میکروب‌ها مولکول‌هایی آزاد می‌کنند که رشد اندام‌ها را هدایت می‌کنند.
• آن‌ها سیستم ایمنی را آموزش می‌دهند و به آن می‌آموزند که دوست را از دشمن تشخیص دهد.
• آن‌ها بر توسعه سیستم عصبی تأثیر می‌گذارند.

تعاملات باستانی. تأثیر میکروب‌ها بر توسعه حیوانات یک پدیده باستانی است که به زمان‌های اولیه پادشاهی حیوانات برمی‌گردد. نخستین حیوانات در دنیایی پر از میکروب‌ها تکامل یافتند و از آن زمان به این تعاملات شکل گرفته‌اند.

• شوآنوفلاژلات‌ها، نزدیک‌ترین خویشاوندان زنده حیوانات، در پاسخ به سیگنال‌های باکتریایی مستعمرات تشکیل می‌دهند.
• لاروهای دریایی زمانی که با باکتری‌های خاص مواجه می‌شوند، مستقر شده و به بزرگسالان تبدیل می‌شوند.
• میکروب‌ها تنها اجتناب‌ناپذیر نیستند؛ بلکه مفید نیز هستند.

4. محور روده-مغز: تأثیر میکروب‌ها بر ذهن

"زندگی ما به شدت تحت تأثیر نیروهای خارجی است که در واقع درون ما هستند، توسط تریلیون‌ها چیز که از ما جدا هستند و در عین حال بخشی از ما هستند."

ارتباط دوطرفه. روده و مغز از طریق یک شبکه پیچیده از اعصاب، هورمون‌ها و سلول‌های ایمنی به هم متصل هستند که به‌طور جمعی به عنوان محور روده-مغز شناخته می‌شود. این یک خیابان دوطرفه است: مغز می‌تواند بر روده تأثیر بگذارد و روده می‌تواند بر مغز تأثیر بگذارد.

• استرس می‌تواند میکروبیوم روده را تغییر دهد.
• میکروب‌های روده می‌توانند بر شیمی مغز تأثیر بگذارند.
• محور روده-مغز تجسم فیزیکی ارتباط بین بدن ما و میکروب‌های ما است.

میکروب‌ها و رفتار. میکروب‌های روده می‌توانند بر رفتار ما تأثیر بگذارند، از جمله نگرش‌های اجتماعی، توانایی ما در مقابله با استرس و حتی هوس‌های غذایی ما.

• موش‌هایی که میکروب‌های روده آن‌ها تغییر یافته، نشانه‌های اضطراب، حرکات تکراری و مشکلات اجتماعی را نشان می‌دهند.
• پروبیوتیک‌ها می‌توانند اضطراب و افسردگی را در موش‌ها کاهش دهند.
• میکروب‌های روده ممکن است هوس‌های غذایی ما را با آزاد کردن مواد شیمیایی که بر مغز ما تأثیر می‌گذارند، دستکاری کنند.

نگاه جدید به خود. تأثیر میکروب‌ها بر مغز ما، مفاهیم سنتی ما از فردیت، اراده آزاد و هویت را به چالش می‌کشد. ما تنها افراد نیستیم، بلکه اکوسیستم‌های پیچیده‌ای هستیم که تحت تأثیر نیروهای داخلی و خارجی قرار داریم.

• میکروبیوم‌های ما می‌توانند بسیار متفاوت باشند، حتی اگر ژنوم‌های ما مشابه باشند.
• شاید کمتر این باشد که من شامل کثرت‌ها هستم و بیشتر این باشد که من کثرت‌ها هستم.
• میکروب‌ها مفاهیم فردیت ما را زیر سؤال می‌برند.

5. بیوژئوگرافی میکروبی: جزایر درون

"برای میکروب‌ها، هر میزبان به‌طور مؤثر یک جزیره است - دنیایی احاطه شده با خلأ."

مناظر میکروبی. درست همان‌طور که زمین اکوسیستم‌های مختلفی دارد، بدن انسان نیز همین‌طور است. هر قسمت از بدن - پوست، دهان، روده، اندام‌های جنسی - جامعه خاص خود از میکروب‌ها را دارد.

• میکروبیوم پوست حوزه پروپیونیباکتریوم، کوری‌نباکتریوم و استافیلوکوکوس است.
• باکتروئیدها بر روده سلطه دارند.
• لاکتوباسیلوس بر واژن تسلط دارد.
• استرپتوکوکوس بر دهان حاکم است.

آرکی‌پلاگوس‌های فردی. هر فرد بیشتر شبیه یک آرکی‌پلاگوس - زنجیره‌ای از جزایر - است تا یک توده زمین واحد. میکروب‌های روی ساعد شما بیشتر شبیه به آن‌هایی هستند که روی ساعد من هستند تا آن‌هایی که در دهان شما هستند.

• تفاوت‌ها بین قسمت‌های بدن به مراتب بیشتر از تفاوت‌ها بین افراد است.
• حتی دستان راست و چپ شما تنها یک ششم از گونه‌های میکروبی خود را به اشتراک می‌گذارند.
• هر ارگان نیز در خود متغیر است.

جوامع پویا. میکروبیوم ثابت نیست؛ در طول زمان، از تولد تا پیری تغییر می‌کند. این میکروبیوم تحت تأثیر ژن‌های ما، محیط، رژیم غذایی و تجربیات ما شکل می‌گیرد.

• میکروبیوم نوزاد ابتدا توسط میکروب‌های واژنی مادرش مستعمره می‌شود.
• میکروبیوم روده با افزایش تنوع به‌عنوان نوزاد گونه‌های جدیدی را از والدین و محیط خود می‌گیرد.
• میکروبیوم ممکن است از روزی به روز دیگر، از طلوع تا غروب، یا حتی از وعده غذایی به وعده غذایی متفاوت باشد.

6. فرضیه بهداشت: عدم تعادل مدرن

"تاریخ جنگ‌ها همیشه جذاب‌تر از روایت‌های همکاری است."

ظهور طاعون‌های مدرن. بسیاری از شرایط، از جمله چاقی، آسم، سرطان روده بزرگ، دیابت و اوتیسم، با تغییرات در میکروبیوم همراه هستند که نشان می‌دهد این میکروب‌ها حداقل نشانه‌ای از بیماری هستند و در بدترین حالت، علت آن.

• این شرایط در نیمه‌قرن گذشته شایع‌تر شده‌اند.
• آن‌ها اغلب با تغییرات در میکروبیوم همراه هستند.
• این‌ها مشکلات بهداشتی هستند که به‌عنوان مشکلات اکولوژیکی بازتعریف شده‌اند.

فرضیه بهداشت. فرضیه بهداشت پیشنهاد می‌کند که سبک زندگی مدرن ما، با تأکید بر بهداشت و پاکیزگی، قرار گرفتن ما در معرض میکروب‌ها را کاهش داده و منجر به عدم تعادل در سیستم‌های ایمنی ما شده است.

• ما به یک ملت از افراد شستشو شده، تمیز و ضدعفونی شده تبدیل شده‌ایم.
• سیستم‌های ایمنی ما اکنون بیشتر احتمال دارد که به مواد بی‌ضرر واکنش بیش از حد نشان دهند.
• ما بیشتر مستعد آلرژی، آسم و بیماری‌های خودایمنی شده‌ایم.

از دست دادن دوستان قدیمی. میکروب‌هایی که از دست داده‌ایم تنها پاتوژن‌ها نیستند؛ بلکه "دوستان قدیمی" ما هستند - گونه‌هایی که برای هزاران سال با ما هم‌تکامل یافته‌اند و نقش حیاتی در شکل‌دهی به سیستم‌های ایمنی ما ایفا می‌کنند.

• ما از دام‌ها، حیوانات خانگی و سایر حیوانات فاصله بیشتری گرفته‌ایم.
• ما بیشتر به آنتی‌بیوتیک‌ها و محصولات ضدباکتریایی وابسته شده‌ایم.
• ما کمتر در معرض میکروب‌های موجود در خاک، آب و هوا قرار داریم.

7. دیسبیوز: زمانی که جوامع میکروبی به مشکل می‌خورند

"حیوان بدون میکروب، به‌طور کلی، موجودی رنجور است که به نظر می‌رسد در هر نقطه به یک جایگزین مصنوعی برای میکروب‌هایی که کم دارد نیاز دارد."

عدم تعادل میکروبی. دیسبیوز به وضعیتی از عدم تعادل میکروبی اشاره دارد که در آن ترکیب و عملکرد یک جامعه میکروبی به حالت ناسالمی تغییر یافته است. این تنها به وجود یک پاتوژن واحد مربوط نمی‌شود، بلکه به اختلال در یک اکوسیستم کامل مربوط است.

• دیسبیوز وضعیتی از عدم تعادل و ناهماهنگی است.
• این بازتاب تاریک همزیستی است.
• این بیماری است که به‌عنوان یک مشکل اکولوژیکی بازتعریف شده است.

چرخه بیماری. دیسبیوز می‌تواند هم علت و هم نتیجه بیماری باشد. این وضعیت می‌تواند به‌وسیله عوامل مختلفی از جمله رژیم غذایی، آنتی‌بیوتیک‌ها، استرس و پیش‌زمینه‌های ژنتیکی تحریک شود.

• دیسبیوز می‌تواند منجر به التهاب شود که می‌تواند بافت‌ها و اندام‌ها را آسیب بزند.
• این وضعیت می‌تواند ما را بیشتر در معرض عفونت‌ها قرار دهد.
• این می‌تواند بر توانایی ما در هضم غذا و جذب مواد مغذی تأثیر بگذارد.

مشکل پیچیده. دیسبیوز یک مشکل ساده با یک راه‌حل ساده نیست. این یک مسئله پیچیده و چندوجهی است که نیاز به رویکردی جامع دارد.

• هیچ میکروبیوم "سالم" واحدی وجود ندارد.
• همان میکروب‌ها می‌توانند در زمینه‌های مختلف تأثیرات متفاوتی داشته باشند.
• ما باید تعاملات بین میکروب‌ها و میزبان‌هایشان را درک کنیم تا تعادل را بازگردانیم.

8. دستکاری میکروبی: بازگرداندن تعادل

"ما باید مهم را از هماهنگ جدا کنیم. میکروبیوم بسیار مهم است اما به این معنا نیست که هماهنگ است."

فراتر از آنتی‌بیوتیک‌ها. رویکرد سنتی برای درمان بیماری‌های میکروبی، کشتن پاتوژن‌ها با آنتی‌بیوتیک‌ها بوده است. اما این رویکرد اغلب بی‌اثر است و حتی می‌تواند اوضاع را بدتر کند و میکروبیوم را مختل کند.

• آنتی‌بیوتیک‌ها سلاح‌های شوک و ترس هستند که هم باکتری‌های خوب و هم بد را می‌کشند.
• آن‌ها می‌توانند منجر به ظهور باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک شوند.
• آن‌ها می‌توانند میکروبیوم را مختل کنند و ما را بیشتر در معرض بیماری قرار دهند.

پروبیوتیک‌ها و پری‌بیوتیک‌ها. پروبیوتیک‌ها میکروارگانیسم‌های زنده‌ای هستند که وقتی در مقادیر کافی تجویز شوند، به میزبان سود می‌رسانند. پری‌بیوتیک‌ها موادی هستند که به‌طور انتخابی میکروب‌های مفید را تغذیه می‌کنند.

• پروبیوتیک‌ها می‌توانند به بازگرداندن تعادل به میکروبیوم کمک کنند.
• پری‌بیوتیک‌ها می‌توانند به تغذیه و حمایت از میکروب‌های مفید کمک کنند.
• اما آن‌ها یک درمان معجزه‌آسا نیستند.

پیوند مدفوعی. پیوند میکروبی مدفوع (FMT) شامل انتقال مدفوع از یک اهداکننده سالم به یک بیمار بیمار است. این تکنیک در درمان عفونت‌های C. difficile موفقیت‌های چشمگیری نشان داده است، اما اثربخشی آن برای شرایط دیگر هنوز مشخص نیست.

• FMT راهی برای بازنشانی کل اکوسیستم روده است.
• این یک ابزار قدرتمند است، اما بدون خطر نیست.
• این یک راه‌حل موقتی است، نه یک راه‌حل بلندمدت.

عصر جدید پزشکی. آینده پزشکی شامل رویکردی دقیق‌تر به میکروبیوم خواهد بود، رویکردی که بر بازگرداندن تعادل تمرکز دارد نه صرفاً کشتن میکروب‌ها.

• ما نیاز داریم درمان‌های شخصی‌سازی شده‌ای توسعه دهیم که به میکروبیوم منحصر به فرد هر فرد تطبیق یابد.

آخرین به‌روزرسانی:: January 25, 2025