نقش پروبیوتیک های نوترکیب در درمان بیماری ها
فناوری های نوین در مهندسی ژنتیک بر آن شدند که پروبوتیک ها می توانند جایگزین مناسبی برای آنتی بیوتیک ها باشند. استفاده از پروبیوتیک های نوترکیب راهکاری مفید برای ایمونوتراپی، درمان بیماریهای عفونی، دستگاه گوارش و فعالیتهای ضدآلرژیکی می باشد این میکروارگانیسم های زنده به عنوان یک درمان دوگانه برای کنترل باکتری ها می باشند، در این بررسی با مطالعه و گردآوری چندین مقاله به معرفی چندی از کاربردهای درمانی و غذایی پروبیوتیک های نوترکیب پرداخته شده است.
مقدمه ای بر مقاله
پروبیوتیک واژهای یونانی به معنای زندگی است.
پروبیوتیک ها میکروارگانیسم های زنده و با اثرات مفید هستند که بر میزبان خود در جهت بهبود و تعادل میکروبی اثر گذاشته؛ از سویی دیگر مهم ترین راه حل برای اصلاح تصحیح میکروبی و حفظ سلامت میزبان به شمار می آیند.
ترکیبات حاوی پروبیوتیک چون شیر و کلستروم به دلیل داشتن باکتری های اسید لاکتیک، اثرات مفیدی بر انسان می گذارند.
پروبیوتیک ها به دو شکل پودر یا کپسول در مکمل های غذایی و همچنین غنی شده با پروبیوتیک استفاده می شوند که امروزه در حیوانات و به خصوص در طیور صنعتی و در انسان نیز مورد استفاده قرار می گیرند (,Fuller ۱۹۹۱).
عوارض بالای مرگ و میر ناشی از عفونت روده ای در تمام سنین در جهان ۷۰ است که می توان به کمک پروبیوتیک ها آنها را درمان کرد.
افزایش نگرانی در مورد ظهور مقاومت آنتی بیوتیکی، دلیل جایگزینی پروبیوتیک ها برای مقابله با بیماری های ناشی از مواد غذایی می باشد.
بیشتر بدانید: فناوری واکسن های خوراکی مبتنی بر گیاهان تراریخته
ویژگیهای مفید پروبیوتیک ها به صورت گسترده شامل: متابولیسم لاکتوز، خواص ضدسرطان زایی و تقویت ایمیونولوژیک و… می باشد.
امروزه دستکاری ژنتیکی در ساختار پروبیوتیک ها، باعث افزایش ظرفیت تولید مواد مفید از جمله ویتامین ها، مواد ضدالتهابی و بهبود تخمیر کربوهیدراتی شده است که هدف آن ایجاد پروبیوتیک های نوترکیب می باشد.
پروبیوتیک ها دارای پتانسیل قابل توجهی برای درمان عفونت های روده ای و بیماری های دستگاه گوارش هستند که سبب بهبود ویژگی های پروبیوتیکی در تهیه واکسن و تعدیل سیستم ایمنی می شود.
امروزه در مهندسی ژنتیک، هدف از زیست فناوری پروبیوتیک ها تولید سویه هایی است که بتواند در برابر رقابت با عوامل بیماری مقاوم تر باشد.
همچنین به طور قابل توجهی پروبیوتیک های نوترکیب در هضم متابولیسم و عملکردهای سیستم ایمنی نقش بسزایی دارند.
مراحل ایجاد پروبیوتیک نوترکیب شامل ۶ فاکتور می شود
۱- به دست آوردن ژن از موجود زنده.
۲- استفاده از واکنش زنجیرهای پلیمراز و تکثیر ژن
۳- انتقال ژن به پلاسمید توسط آنزیم ها
۴- انتقال پلاسمیدها به پروبیوتیک به روش ترانسفورماسیون
۵- جداسازی پروبیوتیک های ترانسفر شده
۶- تایید محصول نوترکیب توسط باکتری های ترانسفورم شده و سپس تکثیر و آماده سازی پروبیوتیک های نوترکیب بی خطر بودن پروبیوتیک های نوترکیب با این ویژگی ها مشخص می شوند که شامل:
۱- عدم جا به جایی از بافت هدف به دیگر بافت های بدن
۲- اثرگذاری مثبت دائمی بر فعالیت های سیستم ایمنی بدن
۳- بی خطر بودن برای محیط زیست اطراف
علاوه بر باکتری های اسیدلاکتیک (LAB) که به عنوان ناقل پروتئین یا به عنوان یک واکسن منجر به تحمل پذیری عوامل حساسیت زا می شود.
برای ایجاد نوترکیبی از این پروبیوتیک ها هم چون: لاکتوکوکوس الاکتین، لاکتوباسیلوس پاراکازئی و اشرشیاکلی نیز می توان استفاده کرد.
بحث
بسیاری از سویه های پروبیوتیکی به خصوص در مورد باکتری های اسیدلاکتیک که بر دستگاه گوارش تاثیر می گذارند به عنوان یک نماینده امیدوار کننده مورد مطالعه قرار گرفته است.
بسیاری از این سویه ها بیان یا رمزگذاری پروتئین مختلف با مکانیسم های ضدالتهابی بوده است.
این سویه های نوترکیب به عنوان کاندیدای مناسبی جهت درمان شرایط مختلف پاتولوژیک به ویژه بیماری کولیت و موکوزیت گزارش شده اند؛ همچنین نشان داده شده است که دارای نتایج مثبت برای التهاب GIT نیز هستند.
باکتریهای پروبیوتیکی نوترکیب روشی جالب برای تاثیر در روند بیماریهای التهابی روده (IBD ) دارند که در این مطالعه بررسی پتانسیل پروبیوتیکی اشرشیاکلی ۱۰-IL مورد بررسی قرار گرفته است و خواص ضدالتهابی این باکتری اثبات شده است.
پروبیوتیک درمانی با توجه به چندین پارامتر از جمله طول روده بزرگ و استرس اکسیداتیو و کربنیل موفقیت آمیز بوده که این پتانسیل درمان ضدالتهابی، برای درمان بیماری های سیستماتیک مفید فایده خواهد بود.
در مطالعاتی دیگر که در مورد استفاده از انواع مختلف پروبیوتیک های نوترکیب برای درمان، جلوگیری از بیماریهای آلرژیکی و همچنین اثرات ویژه ای که بر پاسخ ایمنی میزبان اثر گذاشته اند، نشان داده شد که استفاده از باکتری ها به عنوان یک انتقال دهنده برای پیشگیری و درمان توسط آنتی ژن ها موثر است.
بیشتر بدانید: برشی از تاریخچه گیاهان تراریخته خوراک دام
استفاده از پروبیوتیک نوترکیب برای درمان و پیشگیری از اسهال ناشی از سویه های اشرشیاکلی می باشد.
پروبیوتیک های مرتبط با توکسین دارای پتانسیل قابل توجهی در درمان این بیماری هستند.
باکتریهای اسید لاکتیک به دلیل وجود خاصیت ایمنی، خود به عنوان یک میکروارگانیسم غذایی که دارای فعالیت کمکی قوی نیز هست، باعث ایجاد پاسخ ایمنی ضد حساسیت می شود.
باکتریهای اسید لاکتیک کاندیدای خوبی برای واکسن های خوراکی جدید هستند و گزینه مطلوبی برای پاتوژنهای ضعیف به شمار می آیند.
همچنین آزمایشات دیگر نشان می دهند که باکتریهای اسید الاکتیک پروبیوتیک نوترکیب به عنوان راهبردهای ممکن برای کاهش بیماریهای آلرژیک ارزیابی شده است.
اکثر مطالعات مربوط به لاکتوکوکوس لاکتیس انجام شده اند بر روی ایمنیسازی و درمان عفونت های باکتریایی تمرکز دارند.
الاکتوباسیلوسهای نوترکیب و لاکتوکوکوس ها دارای چندین مزیت سلامتی مانند: ایمنی سازی، ترمیم میکروبی، سنتز مواد ضدمیکروبی و مهار فاکتورهای حدت هستند.
علاوه بر این، پاسخ های ایمنی محافطتی که به خوبی متحمل می شوند با بیان آنتی ژن های هترولوگ از پروبیوتیک های نوترکیب القا خواهد شد.
اسید لاکتیک نوترکیب (LAB)، از جمله پروبیوتیک های نوترکیب می باشد که برای فراوری و نگهداری مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرد.
در غذاهای تخمیر شده، LAB ترکیبات ضدمیکروبی مانند اسید آلی باکتریوسین ها و پپتیدهای ضدقارچ دارد که به عنوان یک ترکیب بی خطر طبقه بندی شده است.
مطالعات بالینی نشان میدهد که پروبیوتیک ها دارای مزایای سلامتی زیادی از جمله تعدیل مکانیسم سلول میزبان کاهش عدم تحمل گلوکز ، نگهداری میکروبیوم های متعادل روده، درمان و پیشگری از آلرژی می باشند.
از پروبیوتیک های نوترکیب در جهت بهبود وضعیت سلامت و عملکردی حیوانات استفاده میشود، از سویی دیگر در نشخوارکنندگان نیز از پروبیوتیک های نوترکیب برای عبور تخمیر شکمبه استفاده شده است؛ این عمل انتشار گازهای گلخانه ای مانند متان را کاهش می دهد.
سویه های نوترکیب L . Lactin برای سنتز و انتقال پروتئین های ایمنی در مخاط روده تولید شده و یک سیستم مهار بیولوژیکی کامل را ایجاد می کند.
پروبیوتیک های نوترکیب از سویه های سالمونلا با موفقیت در حیوانات تحت درمان با Dss استفاده شده اند.
در حالی که سویه های سیتوکینها را به طور همزمان انتقال می دهد تا پاسخ ایمنی میزبان را بیشتر و از ایجاد التهاب در مدل های کولیت موش جلوگیری کنند.
نتایج نشان می دهد؛ نحوه مصرف سویه های نوترکیب همچون لاکتوباسیلوس کو کوس که ایک آلرژن اصلی به شمار می آید لاکتوگلوبولین شیر گاو را تولید کرده و برای اثرات سیستم ایمنی بدن بسیار مهم است.
استفاده از باکتری های زنده و اصلاح شدهی ژنتیکی روشی موثر برای انتقال موضعی پروتین های ایمنی بدن است که در این مطالعه بیماران مبتلا به کرون را با لاکتوباسیلوس لاکتین اصلاح شده ژنتیکی درمان کرده اند.
بیشتر بدانید: پروبیوتیک های دامپزشکی و دامپروری
همچنین در این مطالعه نشان داده شد که استفاده از این باکتری های اصلاح شده برای انتقال مخاط پروتئین ها یک استراتژی علمی در انسان محسوب می شوی که از عوارض جانبی سیستمتیک اجتناب و به عنوان درمان برای بیماری های مزمن روده مناسب است.
بیماریهای عفونی باکتریایی در حال حاضر یک مشکل جدی سلامت، به ویژه در بیماران در معرض خطر بیماری و یا کسانی که داروهای مهار کننده های سیستم ایمنی را دریافت می کنند می باشد.
پروبیوتیک ها و پپتیدهای ضد میکروبی نیز به عنوان استراتژی های جدید در کنترل باکتری های مقاوم مورد بررسی قرار گرفتند.
در این مطالعه Mandal و همکاران در سال ۲۰۱۴ مشخص شد که استفاده از میکروارگانیسم های پروبیوتیک و بیان پپتیدهای ضد میکروبی به عنوان یک درمان دوگانه به کنترل باکتریها می پردازد.
علاوه بر تنوع میکروبی روده پروبیوتیک ها قادر به مقابله با برخی از بیماریهای متابولیکی مرتبط با TSDM هستند که در واقع (LAB) تولید هورمون حساس به انسولین را افزایش می دهد و گلوکونئوژنز در کبد را کاهش می دهد همچنین اثرات پروبیوتیک ها و غذاهای حاصل از آن در طی TDM به عنوان یک مکمل موثر و یک استراتژی جدید به شمار می آید که پتانسیل بسیار خوب در TYDM دارد.
همچنین مقداری زیادی مطالعه وجود دارد که پروبیوتیک را به عنوان مکمل رژیم غذایی برای پیشگیری و درمان اختلالات متابولیک از جمله دیابت توصیه می کند.
پروبیوتیک های نوترکیب همچنین ممکن است از طریق تقویت تحمل گلوکز تنظیم سوخت و ساز چربی بهبود و ضعیت آنتی اکسیدانی و تعدیل بار میکروبی روده ای اثرات ضددیابتی را اعمال کنند.
مطالعات دیگر نشان داده است که پروبیوتیک های نوترکیب با بهبود تحمل گلوگز و حساسیت به انسولین پیشروی TDM را محدود می کنند.
پروبیوتیک ها ابزارهای مهمی برای اصلاح تغییرات میکروبی و حفظ وضعیت سلامتی میزبان هستند، استفاده از درمان پروبیوتیک های نوترکیب برای اسهال حاد آنتی بیوتیکی، بیماریهای روده ای، شرایط آلرژیک، سرطانهای النفی و آرتریت تایید شده است.
پروبیوتیک های نوترکیب برای انتقال واکسن ها، آنتی بیوتیک و ژن درمانی و سایر روش های درمانی دیگر مورد استفاده قرار می گیرند، همچنین دارای پتانسیل عالی برای پیشگیری و درمان بیماری های پاتولوژیک، بیماری های انسانی و حیوانی می باشند.
نتیجه گیری
مزایای پروبیوتیک های نوترکیب نسبت به پروبیوتیک ها در پایداری بیشتر آنها در دستگاه گوارش و دارا بودن نقشه ژنتیکی است.
نوترکیبها یک ساختار زیستی زنده هستند که نسبت به فراورده های نوترکیب در حذف ویروس کاراتر و قدرتمندتر عمل می کنند، اقتصادی بودن در استخراج آن، پایداری بیشتر در طول لوله گوارشی به دلیل ساختار زیست فناوری آن باعث شده که در درمان بیشتر مورد توجه قرار گیرند.
از آنجایی که سویه های پروبیوتیک جزئی از گروه LAB هستند، گونه های لاکتوباسیلوس، استروکوکوس و لاکتوکوکوس از سویه های مهم اسید لاکتیک با اثرات پروبیوتیکی می باشند که در برنامه های درمانی و برای معالجه و پیشگری از اختلالات روده ای استفاده می شوند.
شواهد علمی نشان میدهد که استفاده از باکتریهای پروبیوتیک پاسخ التهابی روده را با تعدیل و عادی سازی جوامع میکروبی روده بهبود می بخشد.
فصلنامه علمی – دانشجویی رویان / شماره بیستم
زهرا بلوکی / دانشجوی دکتری رشته فیزیولوژی دامی / گروه علوم دامی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز
منبع: دامیران
نویسنده: زهرا بلوکی
لینک کوتاه مقاله: daamiran.com/?p=6518
