ریزاندامگان (زیست دهم) چیست؟ مزایای ریزاندامگان برای انسان

هر انسانی شبکه ای منحصر به فردی از ریزاندامگان ها را دارد که توسط DNA هر فردی تعیین می‌شود. هر فردی از دوران جنینی، نوزادی و تغذیه با شیر مادر زندگی مسالمت آمیزش با میکروارگانیسم‌ها یا ریزاندامگان شروع میشود. محیط زیست و رژیم غذایی، میکروبیوم بدن انسان که برای سلامتی مفید است را تغییر داده و فرد مستعد انواع بیماریها خواهد شد. ریزاندامگان میکروب‌های مفید و مضر هستند و بصورت همزیستی زندگی میکنند اما تعداد کمتری از آنها بیماری زا هستند. ریزاندامگان از سرفصل های مهم زیست دهم است که دانش آموزان باید دقیق این مبحث را مطالعه کنند. نشریه جهان شیمی فیزیک در مقاله فعلی به بررسی ریزاندامگان پرداخته است. شما را برای آگاهی بیشتر به مطالعه این مطلب دعوت میکنیم.

ریزاندامگان (زیست دهم) چیست؟

ریزاندامگان (زیست دهم) یا میکروبیوم مجموعه ای از میکروارگانیسم‌هایی هستند که در یک مکان مشترک خاص در کنار هم زندگی می‌کنند. انسان‌ها، حیوانات، گیاهان و خاک میکروبیوم‌های خاص خود را دارند. ریزاندامگان یا میکروبیوم تمام ماده ژنتیکی یک میکروبیوتا (فرضا تمام میکروارگانیسم‌ها در روده انسان) را دارد. باکتری‌ها، قارچ‌ها، انگل‌ها و ویروس‌ها در این مجموعه قرار میگیرند. در بدن فرد سالم، انگل‌ها و باکتریها همزیستی مسالمت آمیزی دارند، بیشترین ریزاندامگان در روده کوچک و بزرگ و همچنین سراسر بدن مانند دهان و اندام تناسلی و پوست وجود دارد. ریزاندامگان یا میکروبیوم یک عامل مهم در بدن هستند زیرا نقش‌ مهمی در بالابردن عملکردهای ضروری بدن دارند.

در بدن سالم، ریزاندامگان مضر و مفید وجود دارند. اگر اختلالی در تعادل این ریزاندامگان ایجاد شود مثلا در اثر بیماری‌های عفونی، رژیم‌های غذایی ، استفاده طولانی از آنتی بیوتیک‌ها، باکتری‌ها از بین رفته و بدن مستعد انواع بیماری‌ها میشود.

ریز اندامگان (پروکاریوت و یوکاریوت)

ریز اندامگان به دوگروه پروکاریوت یا یوکاریوت تقسیم می‍شوند. باکتری ها، جلبک های آبی سبز (سیانوباکتر) و آرکی‌باکترها را دربرمیگیرند. آرکی‌باکترها به دلیل DNA و ساختار ریبوزم از دسته باکتری‍ها جدا می‍شوند.

یوکاریوت ها خیلی پیچیده هستند و شامل گیاهان و جانوران و اندامگان تک سلولی هستند. عدم غشای هسته ای از راههای شناسایی ریزاندامگان پروکاریوتی است. ریزاندامگان یوکاریوت ساختاری پیچیده، ریبوزوم ها و غشای داخلی هسته دارند. میتوکندری در یوکاریوت تنفس سلولی را انجام میدهد که در پروکاریوت، میتوکندری وجود ندارد. پروکاریوت رنگدانه فتوسنتز دارند و فاقد کلروپلاست هستند.

ویروس ها شبیه انگل های داخل سلولی ای هستند و برای رشد به میزبان نیاز دارند. ویروس ها حاوی ماده ژنتیکی برای تکثیر هستند اما قادر به سنتز و زندگی خارج از میزبان نیستند. ویروس ها از DNA یا RNA ساخته شده اند. باکتریوفاژ ، ویروس هایی هستندکه باکتری را آلوده می کنند.

مزایای ریزاندامگان برای بدن انسان

ریزاندامگان سبب تحریک سیستم ایمنی بدن شده که موجب شده ترکیبات غذایی سمی را نابود کند و اسیدهای آمینه و ویتامین‌های گروه B و ویتامین K را سنتز کند. آنزیم‌های مهم برای سنتز ویتامین B12  در باکتری‌ها یافت می‌شود. شکر مصرفی و لاکتوز (قند شیر) در قسمت بالایی روده کوچک جذب شده، کربوهیدرات‌های پیچیده‌ مانند نشاسته و فیبرها بسادگی هضم نخواهد شد و به پایین روده بزرگ حرکت کرده سپس ریزاندامگان این ترکیبات را با آنزیم‌های گوارشی تجزیه می‌کنند. تجزیه فیبرهای غیرقابل هضم سبب تولید اسیدهای چرب زنجیره کوتاه (SCFA) شده که منبع تغذیه بدن است. همچنین نقش مهمی در فعالیت ماهیچه‌ها و پیشگیری از بیماری‌های مزمن دارد. فلور طبیعی بر ظاهر اندامها، فیزیولوژی، حساس بودن به عوامل بیماری‌زا تأثیر خواهد گذاشت.

ریزاندامگان در پوست، لوله گوارش، واژن و مجاری تنفسی وجود دارند. اسیدهای چرب زنجیره کوتاه (SCFA) در درمان کولیت اولسروز، کرون و اسهال مفید است. میکروبیوتای یک بدن سالم را در برابر عوامل بیماری زا محافظت می‌کند.

Prevotella ، Ruminococcus ، Bacteroides و Firmicutes  از باکتری‌های روده انسان هستند.

Peptostreptococcus ، Bifidobacterium ، Lactobacillus و Clostridium  از باکتری‌های بی هوازی در روده بزرگ هستند.

ریزاندامگان و فلور مجرای تنفس و دهان

ریزاندامگان دهان یکی از عوامل مهم در پوسیدگی دندان است. باکتریهای بی هوازی‌ها در فلور دهان سبب عفونت‌های مغز، صورت و ریه میشوند که با آبسه ظاهر می‌شود. حلق و نای حاوی باکتریایی هست که در حفره دهان وجود دارد. استرپتوکوک‌های همولیتیک، هموفیلوس، مایکوپلاسما و پنوموکوک و ارگانیسم‌های بی‌هوازی در حلق وجود دارد.

دستگاه تنفسی فوقانی محل کلون سازی توسط عوامل بیماری‌زا است. دستگاه تنفسی تحتانی عاری از باکتری هستند، زیرا باکتری‌ها قبل از رسیدن به این ناحیه توسط سیستم ایمنی بدن از بین میروند.

ریزاندامگان در چشم

ریزاندامگان چشم متنوع است. لیزوزیم اشک با تداخل در سنتز دیواره سلولی باکتری‌ در کنترل فلور چشم نقش دارد. کورینه باکتری‌ها، نایسریا و موراکسل، استافیلوکوک‌ها و استرپتوکوک‌ها در فلور چشم وجود دارند.

ریزاندامگان دستگاه ادراری تناسلی

ریزاندامگان باکتریایی در واژن به سن، pH و سطح هورمونی بدن فرد بستگی دارد دارد. ترشح گلیکوژن از ۱ ماهگی تا بلوغ میباشد. دیفتروئیدها، S. epidermidis ، استرپتوکوک‌ها و E. coli  در pH بالاتر ۷ زنده هستند. در سن بلوغ، ترشح گلیکوژن آغاز شده و PH  کم میشود و بانوان تحت فلورهایی نظیر L. acidophilus ، کورینباکتریا، پپتوسترپتوکوک، استافیلوکوک، استرپتوکوک قرار میگیرند. پس از یائسگی، pH  زیاد شده، گلیکوژن کمتر تولید شده و فلور به شرایط قبل از بلوغ برمیگرد.

مخمرها و Candida در واژن (۱۰ تا ۳۰ درصد از زنان) حضور دارند که با افزایش این نوع ریزاندامگان التهاب واژن ایجاد میشود. در مجرای ادرار قدامی انسان ، S. epidermidis ، انتروکوک و دیفتروئیدها وجود دارد.

ریزاندامگان دستگاه گوارش

معده سد دفاعی برای باکتری‌هایی است که از دهان وارد شده اند. اسید معده باکتری‌ها را نابود میکند. اما هلیکوباکتر می‌توانند در معده بماند و بیماری زخم معده را ایجاد کند.

در امتداد ژژونوم (بخش میانی روده باریک) و ایلئوم (دراز روده یا بخش انتهایی روده باریک)، باکتری‌ها زیاد هستند. در محل اتصال ایلئوسکال: استرپتوکوک‌ها، لاکتوباسیل‌ها، باکتروئیدها و بیفیدوباکتری‌ها دیده میشوند. ۹۵ تا ۹۹ درصد باکتریهای دستگاه گوارش از نوع باکتریهای بی هوازی مانند Bacteroides ، Bifidobacterium ، Eubacterium ، Peptostreptococcus و Clostridium هستند.

ریزاندامگان طبیعی عوامل بیماری‌زا را مهار کرده، اما بسیاری از آنها می‌توانند بیماری ایجاد کنند. ریزاندامگان بی هوازی‌ در دستگاه گوارش عامل اصلی آبسه‌های شکمی و پریتونیت (التهاب صفاق) هستند. بی هوازی‌ها مشکلاتی در لومن دستگاه گوارش ایجاد میکنند. آنتی بیوتیک‌ها سبب شده ریزاندامگان بی هوازی عامل ایجاد بیماری شوند.

بیماری های وابسته به ریزاندامگان دستگاه گوارش

رابطه بین ریزاندامگان و بیماری نامشخص است. آیا عدم تعادل میکروبی با ابتلا به بیماری‌ها مرتبط است؟ برای دریافت جواب این پرسش به مطالعه ادامه مطلب بپردازید.

بیماری التهابی روده (IBD) از شایع ترین بیماریهایی است که با ریزاندامگان روده ارتباط مستقیمی دارد. ترکیب میکروبیوتای روده در فرد سالم و بیمار متفاوت است. بیماران IBD  باکتریای مفید روده شان کاهش است. بیماری زایی IBD به دلیل سیگار کشیدن، رژیم غذایی و استرس و ژنتیک ایجاد میشود و میکروبیوتای همزیست را تحت تاثیر قرار داده و موجب پاسخ‌های ایمنی در بدن میشود. تغییرات در ریزاندامگان روده شامل کاهش تنوع باکتری و افزایش فراوانی باکتریهای مضر که خود عامل اصلی بیماریهای روده است. میکروبیوم مادر در سلامت نوزاد نقش مهمی دارد.

امروزه اگزما، آسم و آلرژی غذایی بسیار زیاد شده است. عدم مواجهه با آنتی ژن‌های میکروبی ریزاندامگان، روده نوزاد را تغییر داده و سبب اختلال در سیستم ایمنی و بیماری آلرژیک می‌شود. میکروبیوم روده نوزاد در روستاها تحت تأثیر حیوانات قرار می‌گیرد و اثر حافظتی در مقابل آسم و آلرژی دارد.

تغییر ریزاندامگان روی حساسیت و واکنش آلرژی دوران کودکی تأثیر خواهد گذاشت. بیماری‌های آتوپیک در متولدین با سزارین و نوزادان نغذیه شده با شیر خشک بیشتر است. در بیماری دیابت نوع یک بیفیدوباکترها نقش دارند. تغییرات در میکروبیوم روده بعلت نحوه زایمان و رژیم غذایی ابتلا به دیابت نوع ۱ را افزایش داده است.

نوزادانی که به روش سزارین به دنیا آمده یا شیر خشک میخورند، تنوع ریزاندامگان کمتری دارند و در معرض ابتلا به انواع واکنشهای آلرژیک هستند.

در اختلال اوتیسم (ASD) میکروبیوتای روده با تعدیل مسیر روده و مغز از طریق غدد درون ریز (کورتیزول)، ایمنی (سیتوکین‌ها) و عصبی (عصب واگ و سیستم عصبی روده‌ای) بر انسان تأثیر میگذارند. تغییر در میکروبیوتای روده در کودکان اوتیسم در مقایسه با کودکان سالم متفاوت است.

نقش رژیم غذایی در ریزاندامگان روده

رژیم غذایی و ژن‌، محیط و داروها در تعیین نوع ریزاندامگان روده بزرگ نقش زیادی دارد. این عوامل سبب تفاوت میکروبیوم بدن افراد میشود.

رژیم غذایی غنی از فیبر بر نوع و تعداد ریزاندامگان روده تأثیر خواهد گذاشت. فیبر توسط آنزیم‌های روده بزرگ تجزیه می‌شود. اسیدهای چرب زنجیره کوتاه (SCFA) آزاد می‌شوند و سبب کاهش pH روده بزرگ شده، PH پایین‌تر، رشد باکتری‌های مضر Clostridium difficile را کم می‌کند.

غذاهایی که سبب افزایش سطح SCFA میشود شامل کربوهیدرات‌ها و فیبرها هستند مانند اینولین، نشاسته‌های ، صمغ‌ها، پکتین‌ها و فروکتولیگوساکاریدها. سیر، پیاز، تره فرنگی، مارچوبه، کنگر فرنگی، سبزی قاصدک، موز و جلبک دریایی، میوه‌ها، سبزیجات، لوبیا و غلات کامل مانند گندم، جو و جو دوسر منابع عالی از پرو بیوتیک هستند. مصرف زیاد پرو بیوتیک سبب گاز (نفخ) میشود. افرادی که سندرم روده تحریک پذیر دارند این دسته غذاها را کمتر مصرف کنند.

پروبیوتیک ها و ریزاندامگان روده

ریزاندامگان برای سلامتی ضروری است. پروبیوتیک‌ها به طور طبیعی میکروبیوتا دارند و برای سلامت گوارش مفید هستند. پروبیوتیک‌ها سبب کاهش اسهال پس از استفاده آنتی بیوتیک‌ها میشوند.

از بین کل ریزاندامگان بدن علاوه بر باکتری‌های مضر، پروبیوتیک‌ها هم هستند که بر سلامت تاثیر مثبتی میگذارند. موادغذایی پروبیوتیک دارای ریزاندامگان زنده هستند که میکروبیوم روده را تغییر میدهد. کفیر، ماست سبزیجات ترشی، تمپه، چای کامبوچا، کیمچی، میسو و کلم ترش حاوی پروبیوتیک هستند. انواع لبنیات سرشار از پروبیوتیک‌های موثر و مفید برای بدن است.

ریزاندامگان پوست انسان

در پوست میکروارگانیسم‌های گرم مثبت (استافیلوکوک‌ها، میکروکوک‌ها، دیفتروئیدها) زندگی میکنند. پوست رابط بدن انسان با محیط خارج است.

پوست مانع ورود عوامل بیماری‌زا به درون بدن است. اگر سد دفاعی شکسته شود تعادل بهم می‌خورد و بیماری‌های پوستی ایجاد می‌شود. باکتری‌ها، قارچ‌ها و ویروس‌ها ریزاندامگان پوست هستند.

میکروارگانیسم‌ها در پوست برای مصرف مواد مغذی روی پوست سازگار هستند. ریزاندامگان پوست مولکول‌هایی تولید کرده و از همزیستی بقیه میکروارگانیسم‌ها جلوگیری میکند. استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس در پوست است. استافیلوکوکوس اورئوس در مجرای واژن و مقعد زنان و کیسه بیضه و مقعد در مردان شایع است. میکروکوک‌ها روی پوست زندگی میکنند. باسیل‌های گرم منفی فلور طبیعی پوست را تشکیل می‌دهند. هر عاملی که ph پوست را تغییر دهد و تعادل فلور طبیعی و مضر پوست را بهم بریزد سبب مشکلات پوستی و انواع جوش پوستی میشود.

ریزاندامگان ناخن

میکروبیوم ناخن بسته به تماس ناخن، گرد و غبار زیر ناخن قرار میگیرد. گرد و غبار حاوی قارچ و باسیل هستند. کلستریدیوم، پنی‌سیلیوم، آسپرژیلوس و موکور قارچ‌های زیر ناخن‌ است.

ریزاندامگان مرتبط با آکنه پوست

آکنه یک بیماری التهابی پوست است و توسط باکتری P. acnes که فراوان ترین ریزاندامگان بزرگسالان است، ایجاد میشود. آنها سبب آکنه می‌شوند.

ریزاندامگان خاک

یک مشت خاک دارای ۳۰،۰۰۰ گونه ریزاندامگان است. یک میلیارد باکتری در خاک زندگی میکند که گیاهان و موجودات از آن تغذیه میکنند.  اگر میکروبیوم خاک متعادل باشد سبب افزایش سلامت گیاهان میشود و گیاه را در برابر خشکسالی و آفات حافظت خواهد کرد.

ارتباط بین ریزاندامگان خاک و دستگاه گوارش انسان

ارتباط زیادی بین میکروبیوم خاک و میکروبیوم روده وجود دارد. میکروبیوم خاک همزمان با میکروبیوم انسان تکامل یافته است. سلامت ما طبق فعالیت ریزاندامگان روده و میکروبهایی است که از خاک وارد بدن میشود.

کلام آخر

ریزاندامگان بدن هر فردی متفاوت است. میکروبیوم‌های خاک طبق منطقه، نوع خاک، مواد گیاهی متفاوت هستند. کشاورزی صنعتی در از بین بردن میکروبیوم خاک نقش دارند. زراعت، کربن خاک را آزاد کرده و فعالیت باکتری‌ها، قارچ‌ها و بندپایان مختل میشود. با تخریب میکروب‌ها در خاک و گیاهان تعداد کمی ریزاندامگان وارد روده میشود و سلامتی ما در معرض خطر قرار میگیرد.

رژیم‌های غذایی انسان با غذاهای فرآوری شده و چرب سبب شده درگیر چاقی، دیابت و سرطان روده بزرگ شویم که از عوامل مهمی در از بین بردن ریزاندامگان روده هستند. تنوع میکروبی خاک توسط کودهای کشاورزی کاهش یافته، تنوع میکروبی روده توسط آنتی بیوتیک‌های مصرفی کم میشود. آنتی بیوتیک‌ها و آفت کش‌ها سبب آسیب به میکروبیوم‌های انسان و خاک شده است. تمام این عوامل سبب شده که بدن ما در برابر بیماریها حساس تر شود و بیشتر مستعد بیماری شود.