انتروکوکوس : چطور یک باکتری ۴۵۰ میلیون ساله، تبدیل به یک ابرمیکروب شد؟

باکتری انتروکوکوس : سوپرباگی 450 میلیون ساله

باکتری خطرناکی به نام انتروکوکوس وجود دارد که در بیمارستان‌ها یافت می‌شود و ممکن است از جدی نشات گرفته باشد که در دل و روده‌ی اولین حیواناتی که بر روی زمین پا گذاشتند، زندگی می‌کرده است. با مجله قرمز همراه باشید تا درمورد باکتری انتروکوکوس و ریشه‌ی آن، اطلاعات بیشتری کسب کنید.

تئوری موجود در منشاء ظهور باکتری انتروکوکوس

به باکتری انتروکوکوس، سوپرباگ یا ابرمیکروب هم می‌گویند؛ بدین معنی که دربرابر آنتی بیوتیک و محصولات شوینده، مقاوم هستند. در مطالعاتی جدید، محققین کشف کردند که برخی از خصیصه‌های یکسانی که امروزه مقاومت خطرناک را به این ابرمیکروب بخشیده‌اند، ممکن است به آن برای زنده ماندن یاری رسانده باشند؛ زیرا حیوانات باستان میزبان آن حدود ۴۵۰ میلیون سال پیش، از آب به دریا انتقال یافتند.

با تجزیه و تحلیل ژنوم‌ها و الگوهای رشد انتروکوکوس، محققین قادر به بازگرداندن زمان به حضور اولیه‌ی این باکتری بودند و تصویری از شکل گیری این موجودات به آنچه امروزه هستند را تشکیل دهند. این‌ها حاصل بیانیه‌های اشلی ارل (Ashlee Earl)، یکی از نویسندگان و رهبر گروه Bacterial Genomics در MIT و Harvard است.

باکتری انتروکوکوس معمولاً در دل و روده‌ی انسان یافت می‌شود و می‌توانند سبب عفونت در خون، عفونت مجاری ادراری و عفونت در دیگر اندام‌های بدن بشود. محققین به این سوال جذب شدند که چرا انتروکوکوس به خوبی می‌تواند در بیمارستان‌های مدرن امروزه زنده بماند و در برابر هر آنتی بیوتیکی، مقاومت کند. عفونت با باکتری انتروکوکوس، یکی از بیشترین عوامل عفونت‌هایی است که در بیمارستان‌ها رخ می‌دهد.

زمان ظهور انتروکوکوس‌ها

محققین داده‌های ژنتیکی از تعدادی گونه‌های انتروکوکوس را مورد تحلیل و بررسی قرار دادند تا تعیین کنند که آن نوع، چه زمانی شروع به حیات کرده است. آن‌ها این عمل را با استفاده از تکنیکی انجام دادند که نرخ بازده مورد انتظار تغییرات DNA باکتری را نیز حساب می‌کند و به آن‌ها امکان تخمین زمان ظهور باکتری را می‌دهد.

دانشمندان تخمین زده‌اند که انتروکوکوس حدود ۴۲۵ میلیون الی ۵۰۰ میلیون سال پیش ظهور کرده است که همزمان با حرکت اولین حیوانات از اقیانوس به زمین است.

یکی دیگر از کشفیات، این است که چه زمانی انتروکوکوس از ژن‌های بسیار نزدیک به آن به نام واگوکوکوس، انشعاب تکاملی یافت. ژن‌هایی که سابقاً برای استحکام دیواره‌ی سلول و مهارتی برای مقابله‌ی بهتر با استرس‌های محیطی، به دست آمده بودند.

در آزمایشی جداگانه، محققین گونه‌های انتروکوکوس را در ظروف آزمایشگاهی تحت شرایط متفاوتی رشد دادند. این عمل سبب شد کشف کنند که انتروکوکوس در شرایط دشوارتر همانند خشکی، قحطی و قرار گرفتن در معرض مواد ضدعفونی کننده، رشد بهتری نسبت به دیگر باکتری‌هایی که شباهت نزدیکی به آن دارند را داشت. تمام گونه‌های انتروکوکوس که در مطالعه، تحت بررسی قرار گرفتند نیز به صورت طبیعی در برابر تعدادی از آنتی بیوتیک‌ها مقاوم بودند، حتی گونه‌هایی که پیش از آن هیچگاه در بیمارستان یافت نشده بودند.

این یافته‌ها در کنار یکدیگر حاکی از آن است که انتروکوکوس از طریق اجدادی ظهور پیدا کرده است که در دل و روده‌ی حیوانات در زمانی که از زندگی در آب درحال انتقال به زندگی بر روی زمین بودند، زندگی می‌کردند.

در یک محیط آبی، باکتری‌هایی که در دل و روده‌ی حیوانات زندگی می‌کنند به درون اقیانوس‌ها وارد می‌شوند و در کف دریا ته نشین شده و توسط رفتگران دریایی که بعدها طعمه‌ی ماهی‌های دیگر می‌شوند، خورده می‌شوند. با این حال بر روی زمین، باکتری‌ها در مدفوع قرار گرفته و ممکن است مدت بسیاری به همان حال باقی مانده تا خشک شده و بمیرند. اما باکتری انتروکوکوس سازگاری ویژه‌ای برای زنده ماندن در این شرایط خشک و دشوار دارد. همان خصوصیات یکسانی که به اجداد انتروکوکوس امکان زنده ماندن در محیط خشک، قطحی و دیگر شرایط دشوار را بر روی زمین می‌دهند، به این باکتری‌ها برای زنده ماندن در بیمارستان‌های مدرن یاری می‌رسانند.

بنا به مقاله‌ی محققان که در ۱۱ می ۲۰۱۷ در مجله‌ی Cell منتشر شد:

زندگی بر روی زمین، برای خصوصیات خاصی انتخاب شده است که حال، به این باکتری بیماری زا (انتروکوکوس) امکان زنده ماندن در خشکی، قحطی و محیط ضدعفونی در بیمارستان مدرن را می‌دهد.

محققین قصد دارند مطالعات بیشتری را درمورد ژن‌هایی که به انتروکوکوس امکان زنده ماندن در شرایط دشوار را می‌دهد، انجام دهند و امیدوارند از این طریق، قادر به طراحی نوع جدیدی از آنتی بیوتیک‌ها و ضدعفونی کننده‌ها باشند که اساساً این نوع از باکتری را هدف قرار می‌دهد.

محققین اشاره کردند که تحقیقات آن‌ها فرضیه‌ای ارائه می‌دهد که با داده‌های آن‌ها تطابق دارد، اما ثابت کردن آن به طور قطع، دشوار است زیرا هزاران میلیون سال از زمانی که اولین حیوان به روی زمین خزیده، گذشته است.

  • نظر شما راجع‌به این دستاورد جدید درمورد باکتری انتروکوکوس چیست؟ دیدگاه‌های خود را با بخش علمی مجله قرمز به اشتراک بگذارید.

ترجمه اختصاصی مجله قرمز از مقاله‌ی Rachael Rettner

منبع:  livescience


نوشتن یک نظر

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *