پژوهش جدید محققان دانشگاه تهران نشان میدهد که تغییرات ایجادشده در میکروبیوم ریه بر اثر سیگار کشیدن، حتی پس از ترک سیگار نیز باقی میمانند و میتوانند از طریق تغییرات اپیژنتیکی، بر عملکرد سیستم ایمنی و میزان التهاب تأثیر بگذارند. این یافتهها بخشی از مجموعه تحقیقات منتشرشده در نشریات معتبر Springer & Nature است که توسط تیمی به سرپرستی دکتر علی مسعودینژاد و با همراهی دکتر حمید طاهرخانی و آزاده کاویانفر انجام شده است.
سیگار، میکروبیوم ریه و تغییرات پایدار اپیژنتیکی
به گفته عضو هیأت علمی دانشکده علوم مهندسی، برهم خوردن تعادل میکروبی ریه در اثر مصرف سیگار، حتی پس از ترک نیز بهطور کامل به حالت اولیه بازنمیگردد. این عدم تعادل منجر به تغییر در پاسخهای ایمنی و افزایش التهاب میشود. در بیماران مبتلا به بیماری انسدادی مزمن ریه (COPD) نیز افزایش باکتریهای بیماریزا مانند Staphylococcus و Pseudomonas همراه با کاهش باکتریهای مفید، شدت علائم و خطر مرگومیر را افزایش میدهد.
پروبیوتیکها؛ رویکردی نوین برای سلامت ریه
دکتر مسعودینژاد توضیح داد که به جای تلاش برای حذف کامل باکتریها، باید تعادل میکروبی ریه را بازگرداند. نتایج تحقیق نشان میدهد باکتریهای مفیدی مانند Lactobacillus و Bifidobacterium میتوانند با کاهش التهاب و تنظیم پاسخ ایمنی، نقش درمانی و پیشگیرانه مهمی در کنترل بیماریهای ریوی ایفا کنند.
این رویکرد میتواند بهعنوان یک راهکار پیشرفته در پزشکی شخصیسازیشده مورد استفاده قرار گیرد.
مدلسازی هوشمند روابط میکروبی با یادگیری ماشین
این تیم تحقیقاتی با بهرهگیری از مدلهای یادگیری ماشین، منطق فازی و تحلیل شبکههای متابولیکی توانسته است روابط پیچیده میان باکتریها و تغییرات آنها در مراحل مختلف COPD را شناسایی کند. بر اساس یافتهها، اسیدهای چرب زنجیره کوتاه (SCFAs) نقش کلیدی در تعدیل پاسخهای ایمنی دارند و کاهش تولید آنها با تشدید بیماری مرتبط است.
شناسایی باکتریهای کلیدی در پیشرفت COPD
یکی دیگر از نتایج مهم پژوهش، شناسایی Keystone Genera یا باکتریهای کلیدی است که ساختار شبکه میکروبی را در شرایط سلامت یا بیماری تعیین میکنند. با پیشرفت COPD، شبکه میکروبی پیچیدهتر و سهم باکتریهای مفید کمتر میشود. در این میان، گونههایی مانند Lactobacillus و Bifidobacterium بهعنوان کاندیداهای مهم پروبیوتیکی معرفی شدهاند.
تقویت میکروبیوم ریه با تغذیه و مکملها
به باور محققان، مصرف مواد غذایی غیرقابلهضم (پریبیوتیکها) یا مکملهای پروبیوتیکی میتواند با افزایش تولید SCFAs، به تقویت سیستم ایمنی و کاهش التهاب کمک کند و کیفیت زندگی بیماران ریوی را بهبود بخشد.
چشمانداز آینده: درمانهای مبتنی بر میکروبیوم و اپیژنتیک
سرپرست تیم تحقیقاتی تأکید کرد که شناخت تعامل میان میکروبیوم ریه و مکانیسمهای اپیژنتیکی میتواند آینده درمان بیماریهای ریوی را متحول کند. در این رویکرد نوین، بهجای روشهای تهاجمی، بدن با کمک فناوریهای تحلیل داده و پروبیوتیکهای هدفمند، به تعادل زیستی خود بازمیگردد.