میکروارگانیسم های حیوانی یا Animal MicroOrganisms نقش کلیدی در سلامت انسان، حیوانات و محیط زیست دارند و ارتباط نزدیکی با مفهوم سلامت واحد «One Health» دارند که بر روابط اکولوژیکی بین این سه حوزه تأکید میکند. مطالعات اخیر در زمینه میکروبیوم، که شامل جوامع میکروبی متنوعی از جمله باکتری‌ها، آرکی‌ها و یوکاریوت‌ها میباشد، نشان داده است که میکروارگانیسم های حیوانی می‌توانند به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم بر میکروبیوم انسان و در نتیجه بر سلامت انسان تأثیر بگذارند.
مقدمه
حیوانات مختلف میکروبیوم‌های خاصی دارند که به پیچیدگی و عملکردهای آنها در سلامت حیوان و حتی اکوسیستم کمک میکند. برای مثال، میکروبیوم دامها می‌تواند بیماری‌ها یا سلامت کلی آنها را پیش‌بینی کند. همچنین، حیوانات خانگی و ناقلین بیماری نیز می‌توانند از طریق تماس نزدیک با انسان، میکروارگانیسم‌های خود را منتقل کنند. این انتقال می‌تواند شامل میکروب‌های بیماری‌زا یا غیر بیماری‌زا باشد که هر دو بر میکروبیوم انسان تأثیر می‌گذارند.
میکروارگانیسم های حیوانی و محیط زیست
علاوه بر این، میکروارگانیسم های حیوانی می‌توانند از طریق تعامل با محیط زیست نیز بر سلامت انسان اثر بگذارند. برای مثال، میکروبیوم محیط‌های شهری، که تحت تأثیر حضور حیوانات و فعالیت‌های انسانی قرار می‌گیرد، می‌تواند در شکل‌گیری میکروبیوم انسانی نقش داشته باشد. شهرنشینی و کاهش مواجهه با میکروارگانیسم‌های متنوع، با افزایش آلرژی‌ها و بیماریهای مزمن مرتبط است.
ضرورت درک بهتر از میکروارگانیسم های حیوانی
درک بهتر تعاملات میکروبی بین انسان، حیوانات و محیط زیست نیازمند مدل‌سازی‌های پیشرفته اکولوژیکی و آماری است. توسعه این مدل‌ها می‌تواند به شناسایی دقیق‌تر نقش میکروارگانیسم های حیوانی در سلامت انسان کمک کند و زمینه‌ساز طراحی مداخلات نوآورانه برای پیشگیری و مدیریت بیماری‌ها باشد. در نتیجه، میکروارگانیسم های حیوانی نه تنها بر سلامت حیوانات تأثیر می‌گذارند، بلکه می‌توانند از طریق انتقال به انسان و تعامل با محیط زیست، بر سلامت انسان نیز تأثیرگذار باشند. مطالعات بیشتر در این حوزه می‌تواند به بهبود استراتژی‌های سلامت عمومی و درک عمیق‌تر از روابط پیچیده بین انسان، حیوان و محیط زیست کمک کند.
در این مقاله از مجموعه مقالات مجله پی استور قصد داریم به بررسی کامل تأثیر میکروارگانیسم های حیوانی بر سلامت انسان بپردازیم تا شما عزیزان بتوانید با مطالعه‌‌ی این مقاله به درک کامل در این زمینه برسید، پس در ادامه با ما همراه باشید.
نقش میکروارگانیسم های حیوانی در تعامل با محیط زیست و میکروبیوم انسانی
میکروارگانیسم های حیوانی به‌عنوان بخشی از میکروبیوم‌های محیطی، نقشی اساسی در شکل‌دهی و تأثیرگذاری بر میکروبیوم انسانی ایفا می‌کنند. تماس مستقیم انسان با حیوانات از طریق لمس، تنفس یا مصرف آب و غذا، یکی از مهمترین راه‌های انتقال این میکروارگانیسم‌ها است. برعکس، میکروبیوتای دستگاه گوارش انسان نیز می‌تواند با تغییر در سیستم ایمنی و تأثیرگذاری بر مقاومت در برابر عوامل بیماری‌زا، این تعاملات را متقابل سازد.
میکروارگانیسم های حیوانی ممکن است در خاک، گیاهان و منابع آبی یافت شوند و به انسان‌ها از طریق تماس با محیط یا محصولات کشاورزی منتقل شوند. این میکروب‌ها می‌توانند منجر به بیماریهای مختلفی از جمله مسمومیت غذایی یا بیماریهای تنفسی شوند.
آغاز تعاملات میکروبی در اوایل زندگی
نقش میکروارگانیسم های حیوانی از بدو تولد آغاز می‌شود. برای مثال، تفاوت در نوع زایمان «واژینال یا سزارین» می‌تواند بر شکل‌گیری میکروبیوم نوزاد تأثیرگذار باشد و پیامدهایی برای توسعه سیستم ایمنی و ابتلا به بیماری‌هایی مانند آسم یا دیابت داشته باشد. همچنین، محیطی که کودک در آن رشد میکند، چه شهری و چه روستایی، تماس با حیوانات نقش مهمی در این زمینه دارد.
تأثیر محیط زیست ساخته‌شده و اسارت حیوانات
میکروارگانیسم های حیوانی می‌توانند تحت تأثیر محیط زیست ساخته‌شده قرار گیرند. مطالعات نشان داده‌اند که اسارت حیواناتی مانند اژدهای کومودو «Komodo dragon»، به کاهش تنوع میکروبی منجر می‌شود. این وضعیت مشابهی در انسان‌های شهرنشین دیده می‌شود که رژیم غذایی محدودتری دارند و در محیط‌های بسته زندگی می‌کنند. در مقابل، زندگی در محیط‌های روستایی یا طبیعی تنوع میکروبی بیشتری را فراهم میکند.
اشتراک‌گذاری میکروبیوم میان انسان و حیوانات
مطالعات حاکی از آن است که تماس نزدیک با حیوانات خانگی یا دامها می‌تواند منجر به تبادل میکروارگانیسم‌ها بین انسان و حیوان شود. برای مثال، صاحب حیوانات خانگی معمولاً تنوع بیشتری در میکروبیوم پوستی خود دارند. این انتقال میکروبی حتی به سطوح خانه و محیط نیز گسترش می‌یابد.
از انواع میکروبیوم پوستی می توان به بیماری سالک اشاره نمود. بیماری سالک یا لیشمانیوز پوستی «Cutaneous leishmaniasis» از مهمترین بیماری های پوستی مشترک یا قابل انتقال از حیوان به انسان است. در این بیماری زخم هایی بر روی نقاط مختلف بدن مانند صورت، دست و پا ایجاد می‌شود که علاوه بر نیاز به درمان طولانی مدت، در بعضی موارد، بعد از گذشت حدود یک سال، از عوارض آن به جا ماندن یک جای جوش یا فرو رفتگی پس از بهبودی میباشد، که وجود این جای جوش در ناحیه صورت بخصوص در دختر خانم ها به زیبایی فرد لطمه می‌زند.
ناقل بیماری سالک ، پشه ریزی بنام پشه خاکی فلبوتوموس «Phlebotomus» می باشد که از طریق گزش و خوردن خون، انگل بیماری را انتقال می دهد.
نقش حیوانات در تغییر میکروبیوم محیط
حضور حیوانات در محیط‌های انسانی می‌تواند محتوای میکروبی آن محیط را تغییر دهد. برای مثال، ورود یک حیوان خانگی به خانه می‌تواند میکروبیوم گرد و غبار خانه را تغییر دهد. این تغییرات می‌توانند بسته به ماندگاری منبع حیوانی گذرا یا دائمی باشند.
تاثیر میکروارگانیسم های حیوانی بر سلامت انسانی
میکروارگانیسم های حیوانی، به ویژه میکروب‌ها و باکتری‌ها، بخش بزرگی از اکوسیستم میکروبی موجودات زنده از جمله انسان‌ها، حیوانات و محیط زیست هستند. این موجودات میکروسکوپی نه تنها در بدن حیوانات بلکه در بدن انسان‌ها نیز نقش‌های بسیار مهمی ایفا می‌کنند. در سال‌های اخیر، مطالعات زیادی در زمینه تأثیر میکروارگانیسم های حیوانی بر سلامت انسانی انجام شده است، که نشان می‌دهد این میکروب‌ها می‌توانند به طور مستقیم یا غیرمستقیم تأثیرات زیادی بر وضعیت سلامتی انسان‌ها بگذارند.
شواهد نشان می‌دهند که انتقال میکروارگانیسم‌ها از حیوانات به انسان می‌تواند در محیط‌های مختلفی مانند خانه یا محل کار رخ دهد. برای مثال، تماس با حیوانات خانگی یا دامها می‌تواند میکروارگانیسم‌های خاصی را به میکروبیوم انسان وارد کند. این تأثیر می‌تواند مانند تقویت سیستم ایمنی مثبت بوده یا مانند افزایش خطر ابتلا به بیماری‌ها منفی باشد.
میکروارگانیسم‌های موجود در بدن حیوانات می‌توانند به طور غیرمستقیم با تغییرات در سلامت انسان مرتبط شوند. برخی از این تغییرات می‌توانند به بیماریهای مزمن یا اختلالات ایمنی منجر شوند. به عنوان مثال:
دوره‌های انتقال میکروبی: میکروب‌ها می‌توانند از طریق تماس با حیوانات خانگی به انسان منتقل شوند و در صورت عدم کنترل، می‌توانند به اختلالات گوارشی یا ایمنی منجر شوند که در مورد مشکلات گوارشی می‌توان به مشکلات روده‌ای یا میکروبیوم روده اشاره نمود، که در ادامه به توضیحات آن پرداخته می‌شود.
التهاب و بیماریهای خودایمنی: تحقیقات نشان داده‌اند که تماس با حیوانات و میکروب‌های آنها می‌تواند در تنظیم واکنش‌های ایمنی بدن انسان‌ها نقش داشته باشد. به عنوان مثال، برخی از مطالعات نشان داده‌اند که تماس با حیوانات می‌تواند خطر ابتلا به بیماریهای خودایمنی مانند آسم یا آلرژی یا را افزایش دهد.
تاثیر بر سلامت روان: جالب است بدانید که برخی مطالعات نشان داده اند، میکروبیوم‌های حیوانات خانگی می‌توانند بر سلامت روانی انسان‌ها نیز تأثیرگذار باشند. برخی از حیوانات خانگی مانند سگ‌ها و گربه‌ها یا برخی از پرندگان مانند عروس هلندی می‌توانند با کاهش استرس و اضطراب در انسان‌ها به سلامت روانی آنها کمک کنند. به علاوه، این حیوانات می‌توانند از نظر میکروبی اثرات مثبت بر میکروبیوم انسان‌ها داشته باشند.
میکروبیوم و بیماریهای عفونی و پاتوژن‌ها
یکی از مهمترین جنبه‌های تأثیر میکروارگانیسم های حیوانی بر سلامت انسان، نقش آنها در انتقال بیماریهای عفونی است. بسیاری از پاتوژن‌ها می‌توانند از حیوانات به انسان‌ها منتقل شوند و موجب بیماریهای جدی شوند. برای مثال، میکروب‌های موجود در حیوانات خانگی، دام‌های کشاورزی و حتی حیات وحش می‌توانند به انسان‌ها منتقل شوند و باعث بروز عفونت‌های خطرناک شوند. از انواع لین بیماری‌ها می‌توان به ویروس COVID-19 اشاره کرد در که سال‌های اخیر شیوع پیدا کرد و عامل اصلی آن ببرها و خانواده میمون ها بودند. آنفولانزای مرغی و آنفولانزای خوکی دو ویروس دیگر هستند که میزبان حیوانات و انسان هستند.
انتقال میکروارگانیسم های حیوانی به انسان‌ها (انتقال زئونوز)
یکی از راه‌های عمده تأثیر میکروارگانیسم های حیوانی بر سلامت انسان، انتقال بیماری‌ها از حیوانات به انسان است که به این فرایند «انتقال زئونوز» (Zoonotic transmission) گفته می‌شود. بسیاری از بیماریهای عفونی که انسان‌ها به آنها مبتلا می‌شوند، از حیوانات به انسان‌ها منتقل می‌شوند. این بیماری‌ها شامل انواع باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و انگل‌ها هستند. از مهمترین و مطرح ترین بیماریهای زئونوز می‌توان به لیشمانیوزها، تب مالت، تب کریمه کنگو، تب دنگ، سیاه زخم، هاری و حیوان گزیدگی، لپتوسپیروزیس، کیست هیداتیک، مشمشه، توکسوپلاسموز و جنون گاوی اشاره کرد که در ادامه به توضیحات برخی از آنها می‌پردازیم:
۱- تب دنگی، آنفولانزا و تب تیفوئید
بیماری‌هایی هستند که می‌توانند از حیوانات به انسان منتقل شوند.
۲- تب خونریزی دهنده کریمه کنگو (CCHF)
یکی از بیماری های ویروسی مشترک بین انسان و دام می باشد که اولین بار درسال ۱۹۴۴ با ابتلای ۲۰۰ نفر در شبه جزیره کریمه در اوکراین (اتحاد جماهیر شوروی سابق) مشاهده شد. امروزه در اکثر کشورهای همسایه ایران مثل عراق، پاکستان، افغانستان، ترکیه، کشورهای عربی و… بیماری شایع میباشد.
۳- ویروس ابولا
نوعی بیماری است که از خفاش‌ها یا میمون‌ها به انسان منتقل می‌شود کع باعث ایجاد تب‌های خون ریزی دهنده خطرناک شده و معمولا کشنده هستند.
۴- کیست هیداتیک
یکی از بیماریهای مشترک بین انسان و دام است که از شیوع نسبتاً گسترده ای در دنیا برخوردار میباشد. کیست هیداتیک مرحله لاروی کرم اکی نوکوکوس گرانولوزوس می باشد. کرم بالغ در روده سگ و سگ سانان استقرار دارد و انسان و دامها (گوسفند، بز و شتر و خوک ) با خوردن سبزیجات و مواد غذایی آلوده به تخم انگل که با مدفوع سگ دفع گردیده به کیست هیداتیک مبتلا می شوند. اطلاعات موجود نشان دهنده وقوع کیست هیداتیک در سرتاسر ایران است. اما میزان شیوع والگوهای انتشار عفونت در نقاط مختلف کشور متفاوت می باشد بطوریکه میزان آلودگی از منطقه شمال غربی ایران بسوی جنوب غرب کمتر مشاهده می شود.
۵- بیماری هاری
بیماری عفونی حاد «آنسفالیت» و کشنده ویروسی است. این بیماری مخصوص گوشت خواران اهلی و وحشی بوده، انسان و سایر حیوانات خونگرم پستاندار، بطور تصادفی و اغلب ازطریق حیوان گزیدگی به آن مبتلا می شوند.اصلی ترین راه سرایت بیماری گازگرفتن به وسیله حیوان هاراست . البته از طریق کشیده شدن پنجه آغشته به بزاق حاوی ویروس نیز منتقل می شود. دوره کمون معمولا ۱۵ روز تا ۳ ماه و بطور متوسط ۱ تا ۲ ماه طول می کشد.
۶- تب مالت یا بروسلوز
یکی از بیماری های عفونی قابل انتقال بین انسان و حیوان بوده که از طریق حیوانات آلوده ( گاو، گوسفند، بز، شتر، خوک و گاومیش ) به انسان منتقل می شود. عامل بیماری سالک میکروبی است به نام بروسلا که بواسطه جوشاندن یا پاستوریزاسیون شیر و فرآورده های آن از بین می‌رود.
۷- سالمونلا
سالمونلا می‌تواند از طریق مصرف گوشت آلوده یا تماس نزدیک با حیوانات خانگی مانند پرندگان و خزندگان منتقل شود.
این بیماری‌ها می‌توانند تهدیدات جدی برای سلامت عمومی ایجاد کنند و به همین دلیل، شناخت و کنترل انتقال میکروارگانیسم‌ها از حیوانات به انسان بسیار مهم است.
پیامدهای سلامتی میکروارگانیسم های حیوانی
میکروبیوم‌ها «مجموعه میکروارگانیسم‌ها» در بدن انسان و حیوانات نقش بسیار مهمی در تنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی، متابولیک و ایمنی دارند. ارتباطات میان میکروبیوم‌های انسان و حیوانات می‌تواند تأثیرات مثبت یا منفی بر سلامت انسان‌ها داشته باشد. برای مثال:
میکروبیوم روده انسان‌ها به طور قابل توجهی تحت تأثیر میکروبیوم حیوانات قرار دارد. به ویژه در صورت تماس نزدیک با حیوانات خانگی یا مصرف محصولات حیوانی، میکروب‌های خاصی از حیوانات به روده انسان منتقل می‌شوند. این میکروب‌ها می‌توانند با تنظیم پاسخ‌های ایمنی و متابولیک در بدن انسان، تأثیرات قابل توجهی داشته باشند.
میکروبیوم روده ما با افزایش سن، محیط، استرس، رژیم غذایی و وضعیت سلامتی و همچنین قرار گرفتن در معرض دارو تغییر میکند. امروزه بسیاری از بیماریهای پیچیده تحت تاثیر میکروبیوتای ناکارآمد قرار دارند، از جمله چاقی، دیابت نوع ۲، آرتریت روماتوئید، بیماری کبد چرب، بیماریهای التهابی روده، بیماری آلزایمر، بیماری پارکینسون، اسکیزوفرنی و بسیاری موارد دیگر.
انتقال میکروارگانیسم های مفید از حیوانات به انسان‌ها: گاهی اوقات، میکروب‌های حیوانی که به انسان منتقل می‌شوند، می‌توانند برای سلامت انسان مفید باشند. به عنوان مثال، برخی از میکروب‌های روده‌ای حیوانات خانگی ممکن است به تقویت تنوع میکروبی در روده انسان کمک کرده و اثرات مثبت در پیشگیری از بیماریهای گوارشی یا ایمنی داشته باشند.
مطالعه و مدل‌سازی تعاملات میکروبی
برای درک دقیق‌تر تأثیرات میکروارگانیسم های حیوانی، استفاده از ابزارهای آماری و مدل‌سازی مانند توالی‌یابی ژن‌های میکروبی ضروری است. این روش‌ها به بررسی انتقال میکروب‌ها میان انسان، حیوان و محیط کمک کرده و اطلاعات ارزشمندی برای طراحی مداخلات بهداشتی فراهم می‌کنند.
در مجموع، میکروارگانیسم های حیوانی از طریق تعاملات پیچیده با محیط زیست و میکروبیوم انسانی، تأثیرات متنوعی بر سلامت و تعادل اکولوژیکی دارند که نیازمند پژوهش‌های بیشتری است.
مفهوم اکولوژیکی گونه‌های کلیدی «keystone species» نشان می‌دهد که برخی از گونه‌ها می‌توانند تاثیرات بسیار زیادی بر روی شبکه‌های تعاملی میکروبی، از جمله میکروبیوم روده داشته باشند. اما شناسایی و اعتبارسنجی نقش این گونه‌های کلیدی به دلیل تعاملات پیچیده در سیستم‌های اکولوژیکی کار دشواری است.
مدل‌های تعاملات شکارچی-طعمه لوتکا-ولترا یکی از ابزارهای مفید در تحلیل تعاملات رقابتی و تعاونی در جوامع میکروبی به شمار می‌آید. این مدل‌ها می‌توانند با ترکیب یادگیری ماشینی و مدل‌سازی اکولوژیکی به استنباط شبکه‌های میکروبی زمینه‌ای و ایجاد نوسانات وابسته به زمان کمک کنند. اما این رویکردهای داده‌محور از داده‌های سری زمانی به درستی استفاده نمی‌کنند و نیاز به مطالعات طولی در زمینه میکروارگانیسم های حیوانی دارند.
ایجاد رابطه همبستگی همچنان یکی از چالش‌های اساسی در تحقیقات میکروبیوم مرتبط با سلامت واحد است. تعاملات میکروبی که از طریق مدل‌سازی استنباط می‌شوند، می‌توانند در شرایط آزمایشگاهی یا مدل‌های جانوری مورد آزمایش قرار گیرند.
چندین پیشرفت اخیر از بینش‌های بوم‌شناسی برای پیش‌بینی پاسخ میکروبیوم‌ها بهره برده‌اند. برای مثال، درک رقابت در جایگاه میکروبی باعث شد که محققان بتوانند با مهندسی یک میکروب خاص در روده انسان، نقش جلبک دریایی در رژیم غذایی را بررسی کنند.
پیش‌بینی تعاملات رقابتی یا تعاونی میکروبی با استفاده از الگوهای همزمانی مثبت یا منفی، موفقیت‌آمیز بوده است. به‌عنوان مثال، در یک مطالعه، پیش‌بینی شد که کدام میکروب‌ها باعث افزایش تنوع آلفا در گونه‌ای از جانوران دریایی به نام نماتوستلا وکتنسیس«Nematostella vectensis» می‌شوند.
در زمینه پیش‌بینی عفونت‌های ویروسی قابل انتقال بین انسان و حیوان، عواملی چون ارتباط فیلوژنتیکی میزبان با انسان و همپوشانی جمعیت‌های انسانی با حیوانات میزبان می‌تواند به شناسایی خطرات عفونت‌های جدید کمک کند.
در رویکردهای سلامت واحد، مطالعات میکروبیوم انسان، حیوانات و محیط زیست با چالش‌های روش‌شناختی روبرو است. یکی از این چالش‌ها، تأثیرات ژنتیک میزبان در انتقال میکروبی و پیامدهای آن بر سلامتی است. تفاوت‌های ژنتیکی در افراد انسانی می‌تواند تأثیر زیادی بر میکروبیوتای روده داشته باشد و ممکن است حساسیت به انتقال میکروبی را تحت تأثیر قرار دهد.
در میان حیوانات، تفاوت‌های ژنتیکی می‌تواند در مقایسه گونه‌های مختلف، تاثیر بیشتری داشته باشد. به‌عنوان مثال، خفاش‌ها به‌عنوان ناقلان اختصاصی ویروس‌های قابل انتقال بین انسان و حیوان شناخته شده‌اند.
پژوهش‌های اکولوژیکی و تکاملی می‌توانند به تحقیقات سلامت واحد کمک کنند، چرا که ترکیب میکروبیوم‌های گونه‌های مختلف جانوری و گیاهی از الگوهای تکاملی خاصی پیروی می‌کنند. برای تحلیل این داده‌ها باید از روش‌های مقایسه‌ای فیلوژنتیکی استفاده کرد تا از نتایج اشتباه جلوگیری شود.
آینده پژوهش‌های میکروبیوم سلامت واحد می‌تواند شامل پیشرفت‌هایی در درمان عفونت‌های روده‌ای، شناسایی خطرات بهداشتی و استفاده از داده‌های اومیکس برای ارزیابی روابط پیچیده میکروبیوم‌ها باشد. تلفیق مدل‌های زیست‌محیطی با هدف پیش‌بینی رفتار اکوسیستم‌ها نیز می‌تواند پیش‌بینی پذیری ارزیابی‌ها را افزایش دهد.
تنظیم میکروبیوم حیوانات همراه از طریق رژیم غذایی یا پروبیوتیک‌ها ممکن است تأثیرات مثبتی بر سلامت انسان‌ها داشته باشد و این امر نیازمند تحقیقات بیشتر برای ارزیابی تأثیرات آن بر تبادل میکروبیوم بین انسان، حیوانات و محیط زیست است.
نتیجه‌گیری
در نهایت، میکروارگانیسم های حیوانی می‌توانند تأثیرات گسترده‌ای بر سلامت انسان داشته باشند، هم به صورت مثبت و هم منفی. در حالی که برخی از این میکروب‌ها ممکن است به تقویت سلامت گوارش، ایمنی و حتی سلامت روان انسان‌ها کمک کنند، اما همچنین می‌توانند عامل انتقال بیماریهای عفونی و سایر اختلالات به انسان‌ها باشند. بنابراین، درک بهتر این تعاملات میکروبی بین انسان‌ها، حیوانات و محیط زیست از اهمیت زیادی برخوردار است و می‌تواند به توسعه راهکارهایی برای بهبود سلامت عمومی و پیشگیری از بیماریهای مشترک بین انسان و حیوان کمک کند.
در پایان، برای افزایش اطلاعات و آگاهی شما در این زمینه توصیه می‌کنیم به دوره آموزشی میکروبیولوژی مواد غذایی که در مجله پی استور قرار دارد، مراجعه بفرمایید. امید است با مطاله این مقاله به اطلاعات کامل و جامه در زمینه تأثیر میکروارگانیسم های حیوانی بر سلامت انسانی دست پیدا کرده باشید.
