تشخیص نقش باکتریها در سرطان پستان
دانشمندان آزمایشگاه جت پیشرانش ناسا در یک تحقیق جدید برای نخستین بار به بررسی میکروبهایی پرداختهاند که ممکن است با سرطان پستان مرتبط باشند. محققان با استفاده از تکنیکهای حفاظت سیارهای که از آلوده نشدن جهانهای دیگر توسط فضاپیماهای ناسا اطمینان حاصل میکند، توانستند ارتباطی بین باکتری موجودت در مایع مجرای پستان و سرطان پستان پیدا کنند. از این روش تعیین توالی و تحلیل برای بررسی باکتریهای موجود در اتاقهای مونتاژ فضاپیما استفاده میشود.
سیستم مجرای پستان حاوی غددی است که شیر و مادهای موسوم به مایع آسپیره تولید و ترشح میکنند. محققان توانستند تفاوتهایی را بین باکتری مایع مجرایی زنان دارای تجربه سرطان پستان و باکتری موجود در افراد بدون تاریخچه سرطانی شناسایی کنند.
محققان دریافتند که جامعه میکروبها در مایع مجرایی از تفاوت چشمگیری بین دو گروه مورد بررسی برخوردار بودند. این مساله سپس با تکنیک پیشرفته توالی ژنوم بررسی شد که از آن نیز برای آزمایش باکتریها در تاسیسات مونتاژ فضاپیمای ناسا استفاده میشود.
در این تحقیق، دانشمندان ناسا با محققان سرطان در چند موسسه متفاوت همکاری کردند. اگرچه این تحقیق به نمایش ارتباط بین گونههای خاص باکتریایی و زنانی که تحت درمان سرطان پستان قرار گرفته بودند، پرداخته، اما دلیل تفاوت این اجتماع باکتریایی هنوز نامعلوم است. با اینحال، این نتایج جدید راه را برای پژوهشهای بیشتر در مورد نقش میکروبها در ایجاد یا جلوگیری از سرطان پستان هموار کرده است. تحقیقات دیگر نشان داده که میکروبها با 16 درصد سرطانهای بدخیم در جهان مرتبط هستند. این یافتهها در مجله Scientific Reports منتشر شده است.
Synechocystis باکتریهای تک سلولی هستند که توانایی دیدن دارند و قدرت بینایی آنها منطبق بر قواعد و اصولی است که در چشم انسان وجود دارد. باکتریها از حرکت و جنبش خود بهترین بهره را میبرند. آنها به سوی شرایط محیطی ایدهآل و منابع غذایی حرکت میکنند و خود را از آسیبها دور نگه میدارند. هر چند تصور میشود که باکتریها بسیار کوچکتر از آن هستند که بتوانند عوامل محیطی را مستقیما تشخیص دهند اما آنها میتوانند ضمن حرکت در محیط اطراف، تغییر عوامل محیطی را تشخیص دهند. در حقیقت باکتریها از یک حافظه زیستی شیمیایی برخوردارند که حرکات آنها را در جهات مختلف تحت تاثیر قرار میدهد.
محققان در تحقیقات خود نشان دادند که تغذیه کودکان با استفاده از فرمول ویژه باکتریهای پروبیوتیک میتواند حساسیت غذایی آنها را برطرف کند. افزایش حساسیت به مواد غذایی یکی از مشکلات اساسی کشورها به خصوص کشورهای در حال توسعه است؛ بهطوری که حساسیت به مواد غذایی بیش از 20 درصد نسبت به سالهای گذشته افزایش یافته است.
دانشمندان دانشگاه کارولینای شمالی و دانشگاه سندیگو نشان دادهاند، مصرف نوعی آنتیبیوتیک منجر به ظهور گونهای باکتری جدید میشود. این کشف میتواند درک انسان از این موضوع را تغییر دهد که چرا باکتریها، آنتیبیوتیک تولید میکنند. دانشمندان مدتها بر این باور بودهاند باکتریها برای کشتن باکتریهای دیگر، آنتیبیوتیک تولید میکنند، با این حال، محققان در مطالعه جدید نشان دادهاند، باکتریها احتمالا به منظور تولید بیوفیلمها و نه فقط کشتن باکتریهای دیگر، این ماده را میسازند.
بمب هوشمند جدید دانشمندان موجب خودکشی باکتریهای مقاوم در مقابل آنتیبیوتیکها میشود. شیوع فزاینده باکتریهای مقاوم در مقابل داروهای آنتیبیوتیک تا حد قابلتوجهی به تجویزهای مکرر و استفاده از چنین داروهایی در انسانها و حیوانات نسبت داده و به تکامل «ابرباکتریها» منجر میشود. بنابراین، نوعی بمب هوشمند آنتیبیوتیک جدید که گونههای خاص باکتریها را هدف قرار میدهد، میتواند داروهای آنتیبیوتیکی نسل جدیدی ارائه دهد که برای از بینبردن خطرات باکتریهای مقاوم در مقابل آنتیبیوتیک، ضروری هستند.
باکتریها در کتابها، اسباببازیها و دیگر سطوح به مدت طولانیتر از آنچه تصور میشد، زنده میمانند. بر اساس مطالعات علمی پیشین، دو باکتری شایع عامل سرماخوردگی، عفونتهای گوش، گلودرد و دیگر عفونتهای جدی به مدت طولانی در خارج بدن انسان دوام نمیآورند؛ بنابراین، همواره این باور وجود داشته که چنین باکتریهایی روی اشیایی مانند مبلمان، ظروف و اسباببازیها زنده نمیمانند. با این حال، تحقیقات دانشمندان دانشگاه بوفالو نشان میدهد باکتریهای «استرپتوکوک پنومونیه» و «استرپتوکوک پیوژنز» روی این سطوح به مدتی بسیار طولانیتر از آنچه تصور میشد، زنده میمانند.
پژوهش جدید دانشمندان دانشگاه اوهایو نشان داده که باکتریهای دهانی بویژه نمونههای موجود در زیر لثهها مانند اثرانگشت منحصربفرد بوده و میتواند در شناسایی هویت افراد مورد استفاده قرار گیرد. دانشمندان به جمعآوری نمونههای باکتری از بزاق، سطح دندانها و زیر لثهها پرداخته و در کل حدود 400 گونه مختلف از میکروب را در دهان 100 داوطلب حاضر در این پژوهش شناسایی کردند که به چهار گرایش قومی سیاهپوستان غیر اسپانیایی، سفیدپوستان، چینیها و لاتینها تعلق داشتند.
کرهییها موفق به تولید بنزین از نوعی باکتری به نام E. coli شدند. افراد معدودی که غذای آلوده با باکتری E. coli را خوردهاند و از مسمومیت غذایی رنج بردهاند میتوانند تصور کنند که این باکتری دارای کابردهای مفید نیز هست. مهندسان کرهیی شیوهای برای تولید بنزین (گازولین) از این میکروب یافتهاند که بر تعداد فزاینده سوختهای زیستی میافزاید. دانشمندان بر این باورند که ترکیب شیمیایی بنزین کامل ساده بوده و از تقربیا هیدروکربنهای با عوامل افزودنی و ترکیبکننده ساخته شده است.
مطالعات اخير محققان دانشگاه هاي كويينزلند استراليا و لاوال كانادا نشان مي دهد كه جاروبرقي حاوي باكتري هاي عفوني و كشنده است. باكتري هاي موجود در جاروبرقي ناقل بسياري از بيماري هاي باكتريايي و عفوني است كه براي كودكان، بيماران مبتلا به انواع آلرژي و افرادي كه سيستم ايمني ضعيفي دارند به شدت مضر است.
دانشمندان مداری را طراحی کردهاند که گامی مهم برای ساخت نوعی سیستم الکترونیکی قابل حمل به شمار میآید و به عنوان ابزار electroceutical درمانگر عمل میکند و سپس ناپدید میشود. نوعی ابزار ایدهآل قابل کنترل از راه دور در درون زخم شروع به انتشار گرمای کشنده باتری میکند. این شیوه نوعی حرارت درمانی است که برای نابودی حتی مقاومترین میکروبها نیز به کار میرود. سیستم گرمایش الکترونیکی حل میشود و اجزای زیستسازگارش به بخشی از بدن فرد زخمی تبدیل میشوند. تحقق چنین آرزویی با مدار طراحیشده جدید، دور از دسترس نیست.
شرکت آیبیام از یک ژل فناوری پیشرفته رونمایی کرده که میتواند باکتریهای مضر را از بین ببرد
تحقیقات صورت گرفته توسط محققان اسپانیایی نشان می دهد، شیر مادر حاوی بیش از 700 گونه باکتری مفید است که به هضم شیر و تقویت سیستم ایمنی نوزاد کمک می کند. بدن انسان حاوی گونه های مختلف باکتری است که برای سلامت بدن ضروری هستند و نوزادان نیز از طریق شیر مادر در تماس با این میکروارگانیسم های مفید قرار می گیرند. نقش دقیق باکتری ها در بدن نوزادان کاملا مشخص نشده است، اما این تنوع میکروبی به کودک برای هضم شیر و تقویت سیستم ایمنی بدن کمک می کند. محققان مرکز تحقیقات سلامت عمومی اسپانیا تنوع میکروبی شیر مادر را با کمک تکنیک تعیین توالی DNA موسوم به pyrosequencing مورد مطالعه قرار دادند. در این مطالعه نخستین شیر مادر پس از تولد نوزاد یا شیر آغوز (colostrums) و شیر در ماه های اول تا ششم پس از زایمان مورد بررسی قرار گرفت. محققان بیش از 700 گونه باکتری مفید را در شیر مادر شناسایی کرده اند که در نمونه های ماه های آخر باکتری های موجود در دهان از جمله پرووتلا، لپتوتریشیا و ولیونلا دیده می شود.
ناف انسان پناهگاه مناسبی برای زندگی بیش از دو هزار و 300 گونه باکتری مختلف محسوب میشود. گروهی از محققان هفت دانشگاه آمریکا در طرحی مشترک و با آنالیز 60 نمونه گرفته شده از بند ناف انسان موفق به شناسایی بیش از دو هزار و 300 گونه مختلف باکتری شدند. «راب دان» زیست شناس دانشگاه کارولینای شمالی و سرپرست تیم تحقیقاتی تأکید میکند: ناف انسان اقامتگاه مناسبی برای گونههای مختلف باکتری است و تعداد باکتری های کشف شده در ناف انسان بسیار بیشتر از پیشبینی قبلی محققان است.
دانشمندان مؤسسه فناوری ماساچوست نوعی پلیمر موسوم به mucin را در ماده مخاطی بدن کشف کردهاند که قادر است باکتریها را به دام انداخته و از تجمع آنها و تبدیلشان به نوعی بیوفیلم دشوار از لحاظ برطرف شدن ممانعت کند. بیوفیلمها شامل کلونیهای بزرگ متشکل از باکتریها هستند و برطرف کردن این تجمعات باکتریایی فرایندی بسیار دشوار به شمار میآید. ماده مخاطی نوعی مکانیزم دفاعی در بدن است که از گوش، دهان، چشم و سایر غشاها در مقابل مهاجمان بالقوه محافظت میکند. به تازگی مارینا کالدرا و ران فریدلندر از موسسه ماساچوست رفتار نوعی باکتری را در پاسخ به پروتئینهای این ماده مورد بررسی قرار دادند.
استفاده از اسپور باکتریایی برای انتقال دارو میتواند از تزریقات دردناک جلوگیری کرده و خطر گستری بیماریهای عفونی مانند HIV را به حداقل برساند. تیم تحقیقاتی دانشکده علوم زیستی رویال هالووی دانشگاه لندن به سرپرستی پروفسور «سیمون کاتینگ»، از اسپور پروبیوتیک گرفته شده از باکتری «باسیلوس سوبتیلیس» بعنوان بهترین انتقال دهنده آنتی ژن استفاده کردند.
مهندسان دانشگاه براون موفق به كنترل باكتري استافیلوکوکوس اورئوس با استفاده از نانوذرات سلنيوم شدند. سلنیوم یک عنصر ارزان است و بطور طبیعی به بدن تعلق دارد. اگرچه مشخص شده است که این عنصر به باکتریها حمله میکند، اما هنوز سلنیوم بعنوان روکش آنتیبیوتیک روی مواد افزاره پزشکی امتحان نشده است. مهندسان دانشگاه براون در یک مطالعه جدید گزارش کردهاند هنگامی که آنها از نانوذرات سلنیومی برای روکش پلیکربنات که ماده سازنده لولههای جراحی بولی و ریوی است، استفاده میکنند، کاهش زیادی در جمعیت باکتری استافیلوکوکوس آریوس کشت شده تا مقدار 90 درصد مشاهده میشود.
محققان دانشگاه هاروارد موفق به توسعه روش جديدي براي پيشگيري از ايجاد تجمع باكتريايي بر روي سطوح جامد شدند كه مي تواند از شكل گيري 99 درصد باكتريهاي مضر جلوگيري كند. بيوفيلمهاي باكتريال بر روي سطوح مختلف مانند لوله هاي مسي و فولاد بدنه كشتي ايجاد شده و اين پوشش لزج باكتريايي باعث كاهش بهره وري انرژي، آلودگي سيستم آب و بخصوص تجهيزات پزشكي مي شود؛ حتي حفره هاي دنداني نيز در نتيجه تشكيل كلوني هاي باكتريايي ايجاد مي شوند.
دانشمندان به دنبال راههايي هستند که با استفاده از آنها بتوانند مقادير بسيار اندکي از دارو را در زمان مناسب درون بدن انسان قرار دهند. اخيرا «ديويد گراسياس» از دانشگاه «جان هاپکينز» مقالهاي در نمايشگاه ملي «American Chemical Society» ارائه کرده که در آن پيشرفتهايي در اين حوزه صورت گرفته است. «ديويد گراسياس» در مورد کار اخير خود ميگويد: باکتريهاي حمل کننده دارو ممکن است راه حل مناسبي براي مشکل استفاده از نانوداروها در پيشگيري، شناسايي و درمان بيماريها باشند.
مطالعات محققان چيني بر روي تاثير نانومواد بر باکتريها نشان ميدهد نانومواد ميتواند مقاومت باکتريها را در برابر آنتي بيوتيک افزايش دهد. نبرد ميان توليد آنتيبيوتيکها و باکتريها همچنان ادامه دارد. باکتريها به سرعت ميتوانند تغيير کرده و از نظر ژنتيکي خود را با داروهاي آنتيبيوتيک وفق دهند. اين کار از طريق انتقال ژن در هم آميختگي انجام ميشود. اين روند ميتواند در سطح جهاني اتفاق افتاده و در نهايت موجب پديدار شدن گونهاي از باکتريها به نام ابرباکتري شود که نسبت به بسياري از داروها از ايمني برخوردار هستند.
محققان آلماني و اسپانيايي موفق به ارائه روش جديدي براي رهاسازي دارو شدند. آنها از بدنه باکتري ايکولا براي انتقال دارو به درون سلول زنده استفاده کردند. محققان دانشگاه «اتونوما دي» بارسلونا روش جديدي براي رهاسازي پروتئينها با اثرات درماني ارائه کردهاند. اين گروه تحقيقاتي در واقع بدنههايي حاوي باکتري توليد کردهاند که از جنس نانوذرات نامحلول بوده که به صورت معمول در باکتريها وجود دارند. اين باکتريها پيش از اين به عنوان موانعي براي توليدات صنعتي آنزيمها و داروهاي زيستي محسوب ميشدند، اما اخيرا مشخص شده که آنها داراي پتانسيلهاي بالايي در صنايع بوده و کاربردهاي زيست پزشکي نيز دارند. رهبر اين تيم تحقيقاتي، «آنتوني ويلاورد» از موسسه زيستفناوري و زيست پزشکي در دانشگاه «اتونوما دي» بارسلونا است که با يک گروه تحقيقاتي ديگر در Centrode Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN) روي اين پروژه کار ميکنند.