باکتری‌های غول‌پیکری که قابلیت مشاهده با چشم دارند، ممکن است در سیستم گوارشی ما ساکن شوند
زمانی که به باکتری‌ها فکر می‌کنیم، معمولاً آن‌ها را به‌صورت موجوداتی ریز و نامرئی که تنها با میکروسکوپ قابل مشاهده هستند، در نظر می‌گیریم. اما باید دانست که تمامی باکتری‌ها به این اندازه کوچک نیستند. برخی از این موجودات حتی آن‌قدر بزرگ‌اند که می‌توان آن‌ها را بدون استفاده از میکروسکوپ نیز مشاهده کرد. این باکتری‌های بزرگ عمدتاً در زیستگاه‌هایی نظیر جنگل‌های حرا و روده ماهی‌ها سکونت دارند، ولی تحقیقات جدید حاکی از این است که روده انسان نیز ممکن است میزبان آن‌ها باشد.
به‌گزارش نیوساینتیست، تیمی از پژوهشگران موفق به شناسایی علائمی از دی‌ان‌ای باکتری‌های متعلق به گونه اپولوپیسکیوم (Epulopiscium)، یکی از بزرگ‌ترین گروه‌های باکتری‌ها، در نمونه‌های میکروبیوم روده انسان‌های ساکن مناطق مختلف دنیا شده‌اند.
به‌طور معمول، باکتری‌ها از حدود دو میکرومتر طول برخوردارند، در حالی که باکتری‌هایی که بیشتر از ۱۰ میکرومتر طول دارند، به‌عنوان غول‌پیکر دسته‌بندی می‌شوند. در این میان، طول برخی از گونه‌های اپولوپیسکیوم به ۶۰۰ میکرومتر می‌رسد که بیشتر از نیم میلی‌متر است. چنین ابعادی برای موجوداتی با ساختار تک‌سلولی واقعاً نادر است.
این باکتری‌ها عمدتاً به دلیل زندگی در روده ماهی‌های جراح شناخته می‌شوند. اما پژوهشگر دانشگاه فنی برلین، دنی ایونسکو، هنگامی که مشغول تحلیل نمونه‌های سایر گونه‌های ماهی بود، متوجه شد که توالی‌های ژنتیکی مرتبط با این باکتری‌ها در گونه‌های دیگر نیز وجود دارد.
دانشمندان در هزاران نمونه میکروبیوم انسانی، ردپای ژنتیکی این باکتری‌های غول‌پیکر را پیدا کرده‌اند که ممکن است با چشم غیرمسلح هم قابل رؤیت باشند.
این یافته‌ها سبب شد ایونسکو و همکارانش به بررسی‌های عمیق‌تری بپردازند. آن‌ها داده‌های ژنتیکی بیش از ۶۰۰ هزار نمونه میکروبیوم را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. این نمونه‌ها متعلق به موجودات مختلف از بیش از ۸۰ کشور بوده و بیشتر اطلاعات آن‌ها از پایگاه‌های داده عمومی گردآوری شده بود.
آنالیز انجام‌شده، نشان‌دهنده گستردگی بسیار بیشتر توالی‌های مرتبط با اپولوپیسکیوم نسبت به آنچه که دانشمندان قبلاً تصور می‌کردند، بود. پژوهشگران موفق به شناسایی ده‌ها هزار مورد مثبت در میان انواع مختلف جانوران، که شامل صدف‌داران و راسوها می‌شود، گردیدند.
جالب‌تر این است که نشانه‌هایی از این باکتری‌ها در هزاران نمونه میکروبیوم انسانی نیز مشاهده شد. توالی‌های مربوط به این باکتری‌ها معمولاً بین یک تا دو درصد از توالی‌های ژنتیکی شناسایی‌شده در هر نمونه را شامل می‌شوند، در حالی که در برخی از موارد نادر، این سهم به ۲۰ درصد نیز می‌رسید.
هنوز دانشمندان به‌طور دقیق نمی‌دانند باکتری‌های اپولوپیسکیوم در بدن انسان چه کارکردی دارند. در روده جراح‌ماهیان، این باکتری‌ها می‌توانند میزان اسیدیته محیط را تغییر دهند و فعالیت آنزیم‌های گوارشی را تحت تأثیر قرار دهند، اما مشخص نیست که آیا این تأثیرات در روده انسان نیز صادق است یا خیر.
تحقیقات نشان می‌دهد که نشانه‌های این باکتری‌ها در نخستین سال زندگی انسان بیشتر از هر زمان دیگری مشاهده می‌شود. همچنین احتمال شناسایی آن‌ها در افرادی که با برخی از بیماری‌های گوارشی التهابی دست‌وپنجه نرم می‌کنند، همچون سرطان روده بزرگ و سندرم روده تحریک‌پذیر، بیشتر است. با این حال، وجود ارتباط میان این باکتری‌ها و بیماری‌های گوارشی به‌هیچ‌وجه به معنای این نیست که آن‌ها عامل ایجاد بیماری به حساب می‌آیند.
ایونسکو بر این باور است که ممکن است وضعیت برعکس باشد. به عبارتی، این باکتری‌ها از شرایط نامتعادل میکروبیوم روده برای رشد و گسترش خود بهره برداری می‌کنند. میکروبیوم به مجموعه‌ای از میکروب‌ها، شامل باکتری‌ها، که در اماکن مختلفی مانند دستگاه گوارش زیست می‌کنند، اطلاق می‌شود.
باکتری‌های غول‌پیکر ویژگی‌های ژنتیکی عجیبی دارند و ممکن است در هر سلول خود صدها یا حتی هزاران نسخه از کروموزوم‌ها را ذخیره کنند. این ویژگی به آن‌ها این امکان را می‌دهد که با شرایط متغیر محیطی سازگار شوند.
به گفته ایونسکو، چنانچه یافته‌های این تحقیق مورد تأیید قرار گیرند، ممکن است در آینده بتوان از وجود این باکتری‌ها به‌عنوان نشانه‌ای از عدم تعادل در میکروبیوم روده استفاده کرد؛ حتی پیش از آن که آثار اولیه بیماری بروز کند.
ردپای باکتری‌های غول‌پیکر بیشتر در سال‌های اولیه زندگی و در بین افرادی که از برخی بیماری‌های التهابی روده رنج می‌برند، مشاهده شده است.
با وجود نتایج جالب این تحقیق، تمامی دانشمندان هنوز قانع نشده‌اند که این باکتری‌های بزرگ در روده انسان زندگی می‌کنند. نیکولا سگاتا، پژوهشگر دانشگاه ترنتو در ایتالیا، می‌گوید شناسایی توالی‌های ژنتیکی به تنهایی نمی‌تواند وجود این باکتری‌ها را ثابت کند. ممکن است ژن‌های شناسایی‌شده متعلق به گونه‌های باکتریایی دیگری باشد که شباهت‌های ژنتیکی با اپولوپیسکیوم دارند اما لزوماً غول‌پیکر نیستند.
برعکس این نظریه، ایونسکو معتقد است حتی اگر این ژن‌ها مستقیماً به اپولوپیسکیوم نسبت نداشته باشند، احتمالاً مربوط به نزدیک‌ترین خویشاوندان آن‌ها هستند که اندازه و ویژگی‌های مشابهی دارند.
ژان‌ماری وولان، پژوهشگر دانشگاه کالیفرنیا در سانتا باربارا، نیز بیان می‌کند که این گروه از باکتری‌ها ممکن است در بدن تعداد بسیار بیشتری از جانوران زندگی کنند. وی که در کشف بزرگ‌ترین باکتری جهان در سال ۲۰۲۲ همکاری داشت، ادعا می‌کند که توالی‌های مربوط به اپولوپیسکیوم را حتی در جانوران غیرمنتظره‌ای مانند خوکچه هندی دیده است.
با این حال، در حال حاضر، هنوز نتایج قاطعی مبنی بر وجود مستقیم این باکتری‌های غول‌پیکر در روده انسان وجود ندارد. ایونسکو و همکارانش در حال حاضر به‌کمک کاوشگرهای فلورسنت سعی در شناسایی باکتری‌هایی دارند که حامل این توالی‌های ژنتیکی هستند تا بتوانند آن‌ها را زیر میکروسکوپ مشاهده کنند. در صورتی که آن‌ها در این امر موفق شوند، مشخص خواهد شد که آیا روده انسان علاوه بر تریلیون‌ها میکروب ریز، می‌تواند میزبان باکتری‌های بسیار بزرگ‌تر از اندازه معمول نیز باشد.
این تحقیق در پایگاه مقالات پیش‌انتشار bioRxiv منتشر شده است.
