تاثیرنانومواد بر تعاملات میکروبیوم روده و سیستم ایمنی
- لینک مفید:نانوذرات می‌توانند ایمونوتراپی(ایمن درمانی) سرطان را تقویت کنند
- بیشتر بدانید:کاهش اثرات سمی شیمی درمانی به وسیله نانو داروها
- بیشتر بخوانید:محققان ماده ضد سرطان جدیدی تولید کردند
تاثیرنانومواد بر تعاملات میکروبیوم روده و سیستم ایمنی
همانطور که در یک مطالعه جدید روی ماهی زبرا توسط محققان موسسه کارولینسکا در سوئد نشان داده شده است، نانوماده اکسید گرافن که در همه چیز از الکترونیک گرفته تا حسگرهای زیست‌مولکول‌ها استفاده می‌شود، می‌تواند به طور غیرمستقیم از طریق میکروبیوم روده بر سیستم ایمنی تأثیر بگذارد.
این یافته‌ها در مجله Nature Nanotechnology گزارش شده است.
بنگت فاضل، نویسنده‌ی مسئول مقاله و استاد موسسه‌ی پزشکی محیطی در موسسه‌ی کارولینسکا، می‌گوید: «این نشان می‌دهد که ما باید میکروبیوم روده را در درک خود از چگونگی تأثیر نانومواد بر سیستم ایمنی در نظر بگیریم.»
«نتایج ما برای شناسایی اثرات نامطلوب بالقوه‌ی نانومواد و کاهش یا جلوگیری از چنین اثراتی در مواد جدید مهم است.»
گرافن ماده‌ای بسیار نازک است، یک میلیون برابر نازک‌تر از موی انسان. این ماده از یک لایه اتم کربن تشکیل شده و از فولاد قوی‌تر است، در عین حال انعطاف‌پذیر، شفاف و رسانای الکتریکی است.
این ویژگی، گرافن را در بسیاری از کاربردها، از جمله در منسوجات "هوشمند" مجهز به لوازم الکترونیکی پوشیدنی و به عنوان جزئی از مواد کامپوزیتی، برای افزایش استحکام و رسانایی مواد موجود، بسیار مفید می‌کند.
با افزایش استفاده از نانومواد مبتنی بر گرافن، نیاز به بررسی چگونگی تأثیر این مواد جدید بر بدن افزایش می‌یابد.
از قبل مشخص شده است که نانومواد بر سیستم ایمنی تأثیر می‌گذارند و چند مطالعه در سال‌های اخیر نشان داده‌اند که می‌توانند بر میکروبیوم روده، باکتری‌هایی که به طور طبیعی در دستگاه گوارش وجود دارند، نیز تأثیر بگذارند.
رابطه بین نانومواد، میکروبیوم روده و ایمنی، موضوع مورد مطالعه بوده است که با استفاده از ماهی زبرا انجام شده است.
نانوماده مورد بررسی، اکسید گرافن بود که می‌توان آن را به عنوان یکی ازهم‌خانواده‌های گرافن توصیف کرد که از اتم‌های کربن به همراه اتم‌های اکسیژن تشکیل شده است.
برخلاف گرافن، اکسید گرافن در آب محلول است و برای تحقیقات پزشکی به عنوان ابزاری برای رساندن دارو به بدن مورد توجه است.
در این مطالعه، محققان ماهی‌های زبرا بالغ را از طریق آب در معرض اکسید گرافن قرار دادند و چگونگی تأثیر آن بر ترکیب میکروبیوم را تجزیه و تحلیل کردند.
آنها هم از ماهی‌های معمولی و هم از ماهی‌هایی که فاقد مولکول گیرنده در سلول‌های روده خود به نام گیرنده آریل هیدروکربن، که معمولاً به اختصار AhR نامیده می‌شود، بودند، استفاده کردند.
AhR گیرنده‌ای برای متابولیت‌های مختلف درون‌زا و باکتریایی است.
گوتائو پنگ، نویسنده‌ی اول این مطالعه و محقق پسادکترا در موسسه‌ی پزشکی محیطی در موسسه‌ی کارولینسکا، می‌گوید: «ما توانستیم نشان دهیم که ترکیب میکروبیوم روده وقتی ماهی را در معرض اکسید گرافن، حتی با دوز پایین، قرار دادیم، تغییر کرد و AhR نیز بر میکروبیوم روده تأثیر گذاشت.»
محققان همچنین لاروهای ماهی زبرا را تولید کرده‌اند که کاملاً فاقد میکروبیوم طبیعی روده هستند و این امر امکان مطالعه اثرات اجزای میکروبیوم منفرد، در این مورد اسید بوتیریک (یک اسید چرب) که توسط انواع خاصی از باکتری‌های روده ترشح می‌شود را فراهم می‌کند، اسید بوتیریک به دلیل توانایی اتصال به AhR شناخته شده است.
با انجام این کار، محققان دریافتند که ترکیب اکسید گرافن و اسید بوتیریک باعث ایجاد ایمنی به اصطلاح نوع ۲ در ماهی می‌شود همچنین مشخص شد که این اثر به بیان AhR در سلول‌های روده وابسته است.
گوتائو پنگ می‌گوید: «این نوع ایمنی معمولاً به عنوان پاسخی به عفونت انگلی دیده می‌شود. تفسیر ما این است که پاسخ ایمنی روده می‌تواند اکسید گرافن را به روشی مشابه با نحوه برخورد با انگل مدیریت کند.»
محققان همچنین با استفاده از یک روش پیشرفته برای نقشه‌برداری از سلول‌های ایمنی، توانستند نشان دهند که جزئی از سیستم ایمنی به نام سلول‌های لنفاوی ذاتی در لاروهای ماهی زبرا یافت می‌شود.
بنگت فادیل می‌گوید: «این نشان می‌دهد که ماهی زبرا مدل خوبی برای مطالعه سیستم ایمنی، از جمله سیستم ایمنی اولیه یا ذاتی، است.»
تاریخ:1404/6/16
مهسا نعمتی
