نقش آرکی میکروبیوم در بیماریزایی و سلامت انسان

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسندگان

شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شیراز، دانشکده علوم، کشاورزی و فناوریهای نوین، گروه میکروبیولوژی

چکیده

حدود یک دهه پیش فرضیه ای مبنی بر اینکه علاوه بر باکتری ها و یوکاریاها، گونه های خاصی از دومین آرکی ها قادرند در انسان بیماری ایجاد کنند. این میکروارگانیسم ها در محیط های افراطی زندگی می کنند بنابراین بررسی نیازهای متابولیکی آنها مشکل است چرا که گونه هایی از آنها غیرقابل کشت اند و مطالعه دقیق راجع به همزیستی آنها با دیگر ارگانیسم ها به طور دقیق صورت نگرفته است. اخیرا داده های مولکولی و ابزارهای اکولوژیکی دخالت آرکی ها را در انواع بیماری های عفونی تایید کرد. به طوری که امروزه آرکی ها به عنوان بخشی از میکروبیوم انسان مورد توجه قرار گرفته است و گونه هایی از آنها به صورت همزیست در سیستم گوارش، حفره ی دهانی و لوزه ها و در واژن  و پوست یافت شده اند. علاوه بر اثر درمانی و تجزیه مواد مضر تولید شده در بدن انسان، گونه هایی از آرکی ها تشدید کننده ی بیماری در اشخاص مبتلا به بیماری های سیستمیک و خودایمنی هستند. از این رو امروزه مطالعه و بررسی بر همکنش های آرکی ها در میزبان انسانی مورد توجه و هدف قرار گرفته است تا در جهت درمان وکنترل بیماری های مختلف راه های جدیدی گشوده شود. هدف از این مطالعه مروری بر نقش گونه های آرکی ها در انسان و قابلیت و اثرگذاری بر سلامت و بیماریزایی در انسان است.
 

کلیدواژه‌ها

  1. Bang C . A. Schmit R. Archaea associated with human surfaces: not to be underestimated. FEMS Microbiology Reviews, 2015; 39:5
  2. Chatterajee S, Park S, Low k, Kong Y, Pimental M. The degree of breath methane production in IBS correlates with the severityof constipation. Am. J gastronet; 102: 837-841.
  3. Stringer M, Al-Dasooqi N, Bowen J.M, Tan T.H, Radzuan M, Logan R.M. Biomarkers of chchemotropy-induced diarrhea: aclinical study of intestinal microbiome alterations, inflammation and circulating matrix metalloproteinases. Support care cancer. 2007; 21: 1843-1852.
  4. Turnbaugh PJ, Ley RE, Hamady M, et al. The human microbiome project. Nature 2007;449:804–1
  5. Ding T, Schloss PD. Dynamics and associations of microbial community types across the human body. Nature 2014;509:357–60.
  6. Cho I, Blaser MJ. The human microbiome: at the interface of health and disease. Nat Rev Genet 2012;13:260–70.

7.Ley RE, Peterson DA, Gordon JI. Ecological and evolutionary forces shaping microbial diversity in the human intestine. Cell 2006;124:837–48.

  1. Dridi B, Raoult D, Drancourt M. Archaea as emerging organismsin complex human microbiomes. Anaerobe 2011;17: 56–63.

9.Aminove R. Role of Archaea in human disease. Fcimb 2013 ; 3

10.Thauer RK, Shima S. Biogeochemistry: methane and microbes. Nature 2006;440:878–9.

  1. Koga Y, Morii H. Recent advances in structural research on ether lipids from archaea including comparative and physiological aspects. Biosci Biotech Bioch 2005;69:2019–34.

12.Valentine DL. Adaptations to energy stress dictate the ecology and evolution of the Archaea. Nat Rev Microbiol 2007;5: 316–23.

  1. GroganDW.Homologous recombination in Sulfolobus acidocaldarius: genetic assays and functional properties. Biochem Soc T 2009;37:88–91.
  2. Meng, J., Xu, J., Qin, D., He, Y., Xiao, X., and Wang, F. Genetic and functional properties of uncultivated MCG archaea assessed by metagenome and gene expression analyses. ISME J. 2014; 8, 650–659.
  3. Lurie-Weinberger MN, Peeri M, Gophna U. Contribution of lateral gene transfer to the gene repertoire of a gut-adapted methanogen. Genomics 2011;99:52–8.
  4. Langfeldt D, Neulinger SC, Heuer W, et al. Composition ofmicrobial oral biofilms during maturation in young healthy adults. PLOS One 2014;9:e87449.
  5. Rasamiravaka, T. Labtani, Q. Duez,p. The Formation of Biofilm by Pseudomonas aeruginosa: A Rewiew of the natural and synthetic compounds Interfering with control Mechanisms. Biomed Research International. 2015, 17.
  6. Horz HP, Conrads G. Methanogenic Archaea and oral infections—ways to unravel the black box. J Oral Microbiol 2011;3.
  7. Borrel G, Harris HM, Parisot N, et al. Genome sequence of ‘Candidatus Methanomassiliicoccus intestinalis’ Issoire-Mx1, a third thermoplasmatales-related methanogenic archaeon from human feces. Genome Announc 2013
  8. O’Hara AM, Shanahan F. The gut flora as a forgotten organ. EMBO Rep 2006;7:688–93.
  9. Heinsen F-A, Knecht H, Neulinger SC, et al. Dynamic changes of the luminal andmucosa-associated gutmicrobiota during and after antibiotic therapy with paromomycin. Gut Microbes 2014, Under Review.
  10. Samuel BS, Hansen EE, Manchester JK, et al. Genomic and metabolic adaptations of Methanobrevibacter smithii to the human gut. P Natl Acad Sci USA 2007;104:10643–8.
  11. Fricke WF, Seedorf H, Henne A, et al. The genome sequence of Methanosphaera stadtmanae reveals why this human intestinal archaeon is restricted to methanol and H2 for methane formation and ATP synthesis. J Bacteriol 2006;188:642–58.
  12. Brug`ere JF, Borrel G, Gaci N, et al. Archaebiotics: proposed therapeutic use of archaea to prevent trimethylaminuria and cardiovascular disease. Gut Microbes 2014;5:5–10.
  13. Oxley APA, Lanfranconi MP, Wu¨ rdemann D, et al. Halophilic archaea in the human intestinal mucosa. Environ Microbiol 2010;12:2398–410.
  14. DiGiulio DB, Romero R, Kusanovic JP, et al. Prevalence and diversity of microbes in the amniotic fluid, the fetal inflammatory response, and pregnancy outcome in women with

preterm pre-labor rupture of membranes. Am J Reprod Immunol 2010;64:38–57.

  1. Probst AJ, Auerbach AK, Moissl-Eichinger C. Archaea on human skin. PLOS One 2013;8:e65388.
  2. Fernandes J, Wang A, Su W, et al. Age, dietary fiber, breath methane, and fecal short chain fatty acids are interrelated in Archaea-positive humans. J Nutr 2013;143:1269–75.
  3. Zhang H, DiBaise JK, Zuccolo A, et al. Human gut microbiota in obesity and after gastric bypass. P Natl Acad Sci USA 2009;106:2365–70.
  4. Kim G, Deepinder F, Morales W, et al. Methanobrevibacter smithii is the predominant methanogen in patients with constipation-predominant IBS and methane on breath. DigDis Sci 2012;57:3213–8.
  5. Blais-Lecours P, Marsolais D, Cormier Y, et al. Increased prevalence of Methanosphaera stadtmanae in inflammatory bowel diseases. PLOS One 2014;9:e87734.
  6. Conway de Macario E, Macario AJL. Methanogenic archaea inhealth and disease: a novel paradigm of microbial pathogenesis. Int J Med Micr 2009;299:99–108.
  7. Jenkinson HF, Lamont RJ. Oral microbial communities in sickness and in health. Trends Microbiol 2005;13:589–95.
  8. Hirai K, Maeda H, Omori K, et al. Serum antibody response togroup II chaperonin from Methanobrevibacter oralis and human chaperonin CCT. Pathog Dis 2013;68:12–9.
  • تاریخ دریافت: 23 بهمن 1395
  • تاریخ بازنگری: 19 تیر 1396
  • تاریخ پذیرش: 19 تیر 1396