چگونه عفونت‌های باکتریایی جزیی با گذشت زمان انباشته شده و می‌توانند منجر به مسمومیت غذایی و التهاب شدید گردند؟
کشفی شگفت‌انگیز که به تازگی در ژورنال Science منتشر شده است، پرده از این راز برمی‌دارد که چگونه عفونت‌های باکتریایی جزیی که با گذشت زمان انباشته می‌شوند، می‌توانند منجر به بیماری التهابی شدید شوند.
عفونت‌های باکتریایی خفیف که اغلب نسبت به آن‌ها توجه کافی نداریم و بدن بدون دخالت دارویی پاکسازی می‌کند، مانند مسمومیتهای غذایی ملایم، توانایی آغاز زنجیره‌ای از اتفاقات را دارند که به بیماری التهابی مزمن و احتمالا کولیت کشنده منجر می‌شود. یافته‌های جدید ممکن است ما را در شناسایی منشا بیماری کم‌تر شناخته شده التهاب روده (IBD) یاری کند.
پژوهشگران هشت سال برای به دست آوردن این موفقیت تلاش کردند. این پروژه با سرپرستی Jamey Marth, Ph.D و همکاری محققین دیگر با فرضیه‌ای کاملا متفاوت برای یافتن منشا بیماری‌های التهابی روده از جمله کولیت و IBD کلید زده شد.
شواهدی فرضیه آن‌ها را تقویت می‌کرد، اول این که به وضوح مشخص شده است آرایش ژنی افراد نقش کمی در شروع بیماری‌های التهابی از جمله، کولیت و IBD بازی می‌کند. به طور مثال، دوقلو‌ها تطابق کمی در بروز بیماری IBD نشان می‌دهند. این یافته‌ها عوامل محیطی را در ریشه‌های بیماری دخیل می‌داند.
دوم این که، تیم پژوهشی با توجه به یافته‌های سایر پژوهشکده‌ها دریافت که عفونت‌های باکتریایی فصلی در انسان‌ها رابطه دوطرفه‌ی مستقیمی با افزایش تشخیص IBD نشان می‌دهد.
به گفته‌ی Marth:
تلاش برای تعیین منشا بیماری حیاتی است، زیرا در تشخیص روش‌های پیشگیری و درمان منطقی و کارآمد بسیار یاری‌رسان است.
با بهره‌گیری از شواهد در دسترس، تیم به این باور رسید که عفونت‌های باکتریایی خفیف و عود کننده ممکن است مانند جرقه‌ای بر روند ایجاد بیماری مزمن التهابی باشند.
عفونت‌های مکرر قبلی با باکتری سالمونلا، سیستم دفاع طبیعی بدن در مقابل اجزای سمی باکتری‌های مقیم روده مختل می‌کند. آنزیم ضدالتهابی (Alkaline Phosphatase (IAP در روده کوچک تولید و آزاد می‌شود. سپس این آنزیم به درون کولون منتشر می‌شود. در حالت طبیعی، غلظت این آنزیم در کولون به حدی است که می‌تواند اجزای لیپوپلی‌ساکاریدی تولیدی توسط باکتری‌های مقیم روده بزرگ را دفسفریله و خنثی کند. عفونت‌های سالمونلایی مکرر قبلی فعالیت (neuraminidase (Neu را در روده کوچک را افزایش می‌دهد، که این آنزیم به نوبه خود فرسودگی مولکولی و چرخه‌ی IAP را سرعت می‌بخشد. تولید IAP را کاهش می‌‌یابد که متعاقب آن غلظت آنزیم کم می‌شود. افزایش سطح LPS phosphate باعث ایجاد کولیت مداوم و پیش‌رونده می‌شود. دایره‌های زرد نشان‌دهنده‌ی (Phosphate (P می‌باشد.
پژوهشگران مدلی از مسمومیت غذایی ملایم انسانی را در موش سالم با به کاربردن دوز بسیار پایینی از باکتری بیماری‌زای شایع Salmonella Typhimurium ایجاد کردند. این باکتری پراکندگی زیادی در طبیعت دارد و از عوامل اصلی بیماری‌های منتقله به وسیله غذا می‌باشد. در اغلب مواقع، باعث ناراحتی و اختلال عملکرد موقت روده می‌شود. بنابراین بیشتر این عفونت‌ها گزارش نمی‌شوند، پس می‌توان فرض کرد تعداد عفونت‌هایی که در انسان‌ها در طول عمرشان اتفاق می‌افتد بسیار دست کم گرفته شده باشند.
تیم Marth آزمایشات را با دوز بسیار پایینی از سالمونلا پیش بردند، به گونه‌ای که نه تنها هیچ‌گونه علایم بالینی یا مرگ در میزبان مشاهده نشد بلکه میزبان با موفقیت سالمونلا را پاکسازی کرد.
Yang(از پژوهشگران تیم) در این مورد افزود:
مطالعه‌ای به این سبک قبلا انجام نشده و نتایج به دست‌آمده شگفت‌آور بود. ما آغازشدن یک بیماری التهابی برگشت‌ناپذیر و پیش‌رونده را که توسط عفونت‌های قبلی ایجاد شده بود را مشاهده کردیم. این مشاهده بسیار عجیب بود، چون میزبان به راحتی توانسته بود پاتوژن را پاکسازی کند.
زمانی که عفونت چهارم به وقوع پیوست، با درنظر داشتن این نکته که با اولین عفونت ماه‌ها فاصله زمانی داشت، التهاب به طور مستمر پیشرفت کرده بود و کولیت در همه‌ی موارد مشاهده می‌شد. شگفت‌آور این که بیماری با وجود توقف عفونت‌های مکرر نیز بهبود نمی‌یافت، که نشان میداد آسیب رخ داده است.
Marth تاکید کرد:
ما یک منشا محیطی و پاتوژنیک برای التهاب مزمن روده را با مدل‌سازی مسمومیت غذایی که به طور مکرر در طول عمر انسان رخ می‌دهد را کشف کردیم. به نظر می‌رسد سالمونلا راهی برای اختلال در مکانیسم ضدالتهابی روده که قبلا برایمان ناشناخته بود پیدا‌کرده است.
مکانیسم مولد بیماری با اختلال عملکرد اکتسابی آنزیم روده‌ای (alkaline phosphatase (IAP ارتباط دارد. آنزیمی که در دوازدهه روده کوچک تولید می‌شود. عفونت سالمونلایی عمکرد neuraminidase در روده را افزایش داد، که درمقابل نورآمینیداز نیز فرسودگی مولکولی و چرخه IAP را سرعت می‌بخشد که درنهایت به نقص عملکردی IAP در کولون منجر می‌شود. اهمیت این آنزیم در عملکرد آن که همان دفسفریله‌کردن و در نتیجه خنثی سازی مولکول‌هایی مانند لیپو‌پلی‌ساکارید پیش التهابی (LPS)— که توسط باکتری‌های مقیم روده بزرگ تولید می‌شود— نهفته است.
Marth اشاره کرد،
این یافته‌ها برای جامعه بشری بسیار حیاتی است. آلودگی غذایی با دوزهای بسیار پایین از باکتری، احتمالا بسیار شایع‌تر از چیزی است که تصور می‌کنیم، در حالی که علایم ممکن است وجود نداشته باشند یا به صورت ملایمی بروز کنند که طی یک یا دو روز ناپدید شوند. با تکرار این عفونت‌ها در طول زمان، ما دریافتیم این عفونت‌های جزیی می‌توانند اولین قدم مسیری باشند که ماه‌ها یا حتی سال‌ها بعد منجر به بروز بیماری شوند. بروز بیماری به تعداد دفعات عفونت‌ها و فاصله‌ی زمانی مابین آن‌ها نیز بستگی دارد.
خبر خوب این است که راه‌هایی برای مهار عملکرد نورآمینیداز و همچنین افزایش سطح IAP در دسترس ماست. تقویت IAP به سادگی با افزودن آن به آب آشامیدنی حاصل می‌شود. مهار نورآمینیداز نیز با استفاده یک داروی ضدویروسی که برای پیشگیری از ابتلا به آنفولانزا کاربرد دارد، دست‌یافتنی است.
مسمومیتهای غذایی مکرر آنزیمی پیش‌التهابی (سبز رنگ) را می‌افزاید، که توانایی بدن برای خنثی‌سازی فلور نرمال باکتریی‌های روده مختل می‌کند.
به گفته‌ی Mahan (از اعضای تیم):
هر دو روش درمانی برای درمان جلوگیری از وقوع کولیت کارآمد بودند. در واقع پژوهش‌های منتشرشده توسط دیگران میزان بالای نورآمینیداز و اختلال عملکردی آنزیم IAP در بیماران مبتلا به IBD را نشان داده است.
Marth این‌گونه جمع‌بندی کرد،
عفونت‌های باکتریایی قبلی اثر افزاینده غیرمنتظره‌ای بر احتمال بروز و توسعه کولیت دارند. این عامل محیطی ممکن است مسـئول ایجاد بیماری در بخش‌هایی از جمعیت انسانی باشد.
