میکروبیوم بدن انسان حتی پس از مرگ هم حیات دارد!

به گزارش مجله خبری نگار،بدن هر انسان دارای اجتماع پیچیده‌ای از تریلیون‌ها موجود کوچک زنده است که تا وقتی زنده هستیم، برای سلامت ما ضروری هستند. این همزیست‌های میکروبی به شما در هضم غذا، تولید ویتامین‌های ضروری، محافظت در برابر عفونت و بسیاری از کارکرد‌های ضروری بدن کمک می‌کنند. میکروب‌ها که عمدتا در روده‌ی شما متراکم شده‌اند، فرصت دارند که در محیطی گرم و نسبتا پایدار با منبع غذای ثابت به زندگی خود ادامه دهند. اما پس از مرگ چه اتفاقی برای این متحدان همزیست ما می‌افتد؟

شاید فکر کنید میکروب‌هایتان همراه با شما می‌میرند و پس از تجزیه‌ی بدن میکروب‌ها در جهان واقعی زنده نمی‌مانند. دکتر جنیفر دیبرایان، استاد میکروبیولوژی محیطی در دانشگاه تنسی، در پژوهش جدید خود نشان داده است که میکروب‌ها نه‌تن‌ها پس از مرگ ما به حیات خود ادامه می‌دهند، بلکه نقش مهمی در بازیافت بدن ما ایفا می‌کنند تا به‌این‌ترتیب حیات جدیدی از وجودمان جوانه بزند.

حیات میکروبی پس از مرگ
وقتی شخصی می‌میرد، قلب او گردش جریان خون و اکسیژن در بدن را متوقف می‌کند. سلول‌های محروم از اکسیژن در فرآیندی به نام اتولیز یا خودهضمی، شروع به تخریب خودشان می‌کنند. آنزیم‌های موجود در سلول‌ها که در شرایط عادی کربوهیدرات، پروتئین و چربی را برای انرژی و رشد به شیوه‌ای کنترل‌شده هضم می‌کنند، به سراغ غشاها، پروتئین‌ها، DNA و دیگر اجزای تشکیل‌دهنده‌ی سلول‌ها می‌روند.

فرآورده‌ی تجزیه‌ی سلولی به غذایی خوب برای باکتری‌های همزیست تبدیل می‌شود و بدون وجود سیستم ایمنی برای کنترل آن‌ها و منبع غذایی سیستم گوارشی، به منبع جدیدی از تغذیه تبدیل خواهند شد.

باکتری‌های روده به‌ویژه گروهی به نام کلوستریدیا در اندام‌های بدن پخش شده‌اند و در فرآیندی به نام پوسیدگی، از درون بدن را تجزیه می‌کنند. بدون وجود اکسیژن در بدن، باکتری‌های ناهوازی برای تولید انرژی به فرآیند‌هایی مثل تخمیر وابسته‌اند که نیازی به اکسیژن ندارند. این فرآیند‌ها باعث تولید گاز‌های بدبو می‌شوند.

از دید تکاملی، منطقی است که میکروب‌های بدن راه‌هایی را برای سازگاری با بدن در حال مرگ تکامل داده باشند. مانند موش‌های درون کشتی در حال غرق شدن، باکتری‌ها نیز به‌زودی باید میزبانشان را رها کنند و در دنیای بیرون تا زمان یافتن میزبان جدید، زنده بمانند. کربن و مواد مغذی داخل بدن تعداد باکتری‌ها را افزایش می‌دهد. جمعیت بزرگ‌تر باکتری‌ها به این معنی است که حداقل تعداد کمی از آن‌ها در محیط‌های خشن‌تر نجات پیدا می‌کنند تا زمانی که بدنی جدید را پیدا کنند.

تهاجم میکروبی
اگر درون زمین دفن شود، میکروب‌ها به همراه سوپی از مایعات حاصل از تجزیه که در هنگام پوسیدگی بدن تولید می‌شوند، به زیر خاک ریخته می‌شوند. این میکروب‌ها به محیطی کاملا جدید وارد و با جامعه‌ی میکروبی جدیدی در خاک مواجه می‌شوند. اختلاط یا ادغام دو جامعه‌ی میکروبی مجزا به‌صورت پیوسته در طبیعت رخ می‌دهد. ادغام در شرایطی مثل رشد دو گیاه با یکدیگر، وارد شدن فاضلاب به داخل رودخانه، رخ می‌دهد.

نتیجه‌ی آن اختلاط (اینکه کدام جامعه غالب و کدام میکروب‌ها فعال هستند) به عوامل متعددی بستگی دارد؛ مانند میزان تغییرات محیطی که میکروب‌ها تجربه می‌کنند و اینکه چه کسی از قبل آن‌جا بوده است. میکروب‌های بدن با محیط گرم و پایدار درون بدن سازگار شده‌اند و به یک منبع غذایی همیشگی دسترسی داشتند.

درمقابل، خاک مکانی خشن و متغیر برای زندگی است؛ زیرا با انواع مواد فیزیکی و شیمیایی و نوسان‌های بزرگ در دما، رطوبت و مواد غذایی همراه است. علاوه بر این، خاک میزبان جوامع متنوع میکروبی و مملو از تجزیه‌کننده‌هایی است که به‌خوبی با محیط سازگار شده‌اند و می‌توانند تازه‌وارد‌ها را از دور خارج کنند.

شاید به‌سادگی فکر کنید که میکروب‌ها با خارج از شدن از بدن از بین می‌روند. با این‌حال پژوهش‌ها نشان داده‌اند که آثار DNA میکروب‌های مرتبط با میزبان را می‌توان در خاک زیر یک بدن در حال تجزیه، روی سطح خاک و حتی در گورستان به مدت ماه‌ها یا حتی سال‌ها پس از تجزیه‌ی بافت‌های نرم پیدا کرد. در نتیجه این پرسش مطرح می‌شود که آیا میکروب‌ها هنوز زنده یا فعال هستند یا در حالت ساکت و غیرفعال در انتظار میزبانی جدید به سر می‌برند.

پژوهش جدید نشان می‌دهد میکروب‌ها نه‌تن‌ها در خاک زندگی می‌کنند بلکه با میکروب‌های بومی خاک هم برای تجزیه‌ی بدن همکاری می‌کنند. پژوهشگر‌ها در آزمایشگاه نشان دادند که ترکیب خاک و مایعات حاصل از تجزیه که مملو از میکروب‌های مرتبط با میزبان هستند، سرعت تجزیه را بالا می‌برد.

پژوهشگر‌ها همچنین دریافتند که میکروب‌های مرتبط با میزبان، بازیافت نیتروژنی را بهبود می‌بخشند. نیتروژن یکی از عنصر‌های کلیدی حیات است، اما بخش زیادی از نیتروژن روی زمین به شکل گاز جوی وجود دارد که موجودات زنده نمی‌توانند از آن استفاده کنند.

تجزیه‌کننده‌ها نقشی اساسی در بازیافت اشکال آلی نیتروژن به شکل‌های غیرآلی مثل پروتئین به آمونیوم و نیترات ایفا می‌کنند و موادی را به‌وجود می‌آورند که میکروب‌ها و گیاهان می‌توانند از آن‌ها استفاده کنند.

یافته‌های پژوهش نشان می‌دهد که میکروب‌های بدن احتمالا با تبدیل مولکول‌های بزرگ حاوی نیتروژن مثل پروتئین‌ها و نوکلئیک اسید‌ها به آمونیوم، در این فرآیند بازیافت ایفای نقش می‌کنند. میکروب‌های نیترات‌ساز در خاک می‌توانند آمونیوم را به نیترات تبدیل کنند.

بازیافت مواد مغذی از بقایای پوسیده یا مواد آلی غیرزنده یکی از فرآیند‌های کلیدی در تمام زیست‌بوم‌ها به شمار می‌رود. در اکوسیستم‌های زمینی، تجزیه‌ی جانوران مرده، تنوع زیستی را تقویت می‌کند و پیوند مهمی در شبکه‌های غذایی محسوب می‌شود.

حیوانات زنده عامل کندکننده‌ی چرخه‌های کربن و مواد غذایی یک اکوسیستم هستند. آن‌ها در طول عمرشان به آرامی مواد مغذی و کربن را از مناطق وسیعی از یک چشم‌انداز انباشته می‌کنند و پس از مرگ، آن‌ها را به‌صورت یکجا در یک نقطه‌ی محلی و کوچک ذخیره می‌کنند. یک جانور مرده می‌تواند شبکه‌ی غذایی کاملی از میکروب‌ها، جانداران خاک و بندپایان را تغذیه کند.

حیوانات و حشرات مردارخوار به توزیع مجدد مواد غذایی در اکوسیستم کمک می‌کنند. میکروب‌های تجزیه‌کننده، حوضچه‌های متمرکز مولکول‌های آلی غنی از مواد مغذی را از بدن ما به اشکال کوچک‌تر و دسترس‌پذیر زیستی تبدیل می‌کنند تا سایر موجودات بتوانند برای پشتیبانی از حیات جدید از آن‌ها تغذیه کنند؛ بنابراین دیدن رویش گیاهی در نزدیکی یک جانور در حال تجزیه پدیده‌ی عجیبی نیست و نشان می‌دهد مواد غذایی بدن جانوران دوباره به اکوسیستم باز خواهد گشت.