یافتههای اخیر محققان نشان میدهد شیرینکنندههای مصنوعی موجود در نوشابههای کمکالری و محصولات رژیمی میتواند مغز را فریب دهد و به افزایش اشتها منجر شود. این اثر در افراد مبتلا به چاقی بهمراتب شدیدتر است.
به گزارش دیلیمیل، پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیای جنوبی در مطالعهای نوین دریافتهاند مصرف شیرینکنندههای بدون کالری، که بهطور گسترده در محصولات رژیمی و بدون قند استفاده میشود، میتواند به افزایش فعالیت مناطق مرتبط با گرسنگی در مغز بینجامد.
این یافتهها که در مجله «نیچر متابولیسم» منتشر شده، تناقضی آشکار با باور عمومی درباره کمک این محصولات به کاهش وزن ایجاد میکند.
در این پژوهش، محققان با بررسی واکنش ۷۵ نفر به سه نوشیدنی مختلف، آب خالص، محلول حاوی سوکرالوز (شیرینکننده مصنوعی) و محلول حاوی شکر، توانستند تاثیرات مصرف این مواد را بر فعالیت مغزی و هورمونهای مرتبط با اشتها ارزیابی کنند.
پژوهشگران هر شرکتکننده را در سه جلسه جداگانه مورد آزمایش قرار دادند. در هر جلسه، فرد یکی از نوشیدنیها را مصرف میکرد و قبل و بعد از آن، تصویربرداری مغزی، آزمایش خون و سنجش میزان گرسنگی از طریق پرسشنامه انجام میشد.
نتایج تصویربرداری مغزی نشان داد پس از مصرف محلول سوکرالوز، فعالیت در بخشی از مغز به نام هیپوتالاموس افزایش مییابد. هیپوتالاموس منطقهای از مغز است که فرآیندهای زمینهای بدن مانند دما، خستگی و بهویژه سطح گرسنگی را کنترل میکند.
همچنین بر اساس تصاویر، سوکرالوز باعث افزایش ارتباط بین هیپوتالاموس و سایر بخشهای مغز مرتبط با انگیزه و تصمیمگیری میشود. این اثرات بهویژه در افراد مبتلا به چاقی بسیار مشهودتر بود.
کتلین آلانا پیج، متخصص غدد درونریز و دیابت و از نویسندگان این پژوهش، در توضیح این موضوع گفت شیرینکنندههای مصنوعی نوعی «ناهماهنگی» در مغز ایجاد میکنند.
به گفته او، اگر بدن بهدلیل شیرینی یک ماده، انتظار دریافت کالری داشته باشد، اما کالری مورد انتظار را دریافت نکند، این امر میتواند شیوه آمادهسازی مغز برای تمایل به مصرف این مواد را در طول زمان تغییر دهد.
آزمایشهای خون نیز نتایج قابل توجهی به همراه داشت. هنگامی که شرکتکنندگان محلول حاوی شکر واقعی را مصرف کردند، بدن آنها هورمونهایی ترشح کرد که با کاهش اشتها مرتبط هستند. اما هنگام مصرف سوکرالوز، این هورمونها ترشح نشدند.
پیج افزود این هورمونها نقش مهمی در سیگنالدهی به مغز دارند و به آن اطلاع میدهند که بدن کالری دریافت کرده و باید احساس گرسنگی کاهش یابد.
این در حالی است که در آزمایشها، سوکرالوز چنین تاثیری نداشت و جالبتر اینکه این تفاوت در پاسخهای هورمونی بین سوکرالوز و شکر، در افراد مبتلا به چاقی بهمراتب بارزتر بود.
یکی از نکات جالب توجه در این پژوهش که نیازمند بررسیهای بیشتر است، واکنش متفاوت زنان به سوکرالوز بود؛ بهگونهای که پس از مصرف این شیرینکننده، تغییرات قابل ملاحظهتری در فعالیت مغزی آنها مشاهده شد.
سوکرالوز که بهصورت اتفاقی در آزمایشگاه یک دانشمند بریتانیایی در دهه ۱۹۷۰ میلادی کشف شد، حدود ۶۰۰ برابر شیرینتر از شکر معمولی و عملا فاقد کالری است.
یافتههای پژوهش اخیر پیامدهای مهمی برای مصرفکنندگان محصولات رژیمی دارد. طبق نتایج این تحقیق، زمانی که مغز طعم شیرین را احساس میکند، انتظار دریافت کالری دارد. وقتی این انتظار برآورده نمیشود، نوعی ناهماهنگی در سیستم عصبی-هورمونی بدن به وجود میآید.
این ناهماهنگی میتواند با گذشت زمان، الگوهای غذایی و میل به غذا را تغییر دهد و به افزایش اشتها و در نهایت افزایش وزن منجر شود. به بیان دیگر، محصولاتی که با هدف کاهش وزن مصرف میشوند، ممکن است در درازمدت، نتیجهای کاملا معکوس داشته باشند.
هرچند این شیرینکنندهها در کوتاهمدت میتوانند کالری دریافتی روزانه را کاهش دهند، اما تاثیرات طولانیمدت آنها بر سیستمهای تنظیم اشتها و متابولیسم بدن، پیچیدهتر از آن چیزی است که تصور میشد.
در حالی که یافتههای این مطالعه، ارتباط میان مصرف شیرینکنندههای بدون کالری و افزایش اشتها و چاقی را نشان میدهد، باید توجه داشت که برخی پژوهشها به نتایج متفاوتی رسیدهاند.
با وجود این نتایج متناقض، متخصصان تغذیه و سلامت همچنان جایگزینهای قند را بهعنوان گزینهای مناسب برای شکر معرفی میکنند.
دلیل این توصیه آن است که این مواد، برخلاف شکر معمولی، خطر ابتلا به مشکلاتی همچون دیابت نوع دو، بیماریهای قلبی، سکته مغزی، افزایش وزن و پوسیدگی دندان را به میزان قابل توجهی کاهش میدهند.
از این رو، به نظر میرسد تحقیقات گستردهتری در این زمینه مورد نیاز است تا ابعاد مختلف این موضوع روشنتر شود.
به گزارش وبسایت ساینس اِلِرت، این پژوهش که نتایج آن در مجله سل منتشر شده، بر رگهای خاصی در اطراف مغز به نام سیستم لنفاوی مننژ متمرکز است.
این رگها بخشی از سیستم لنفاوی بزرگتر بدن هستند که مسئولیت دفع ضایعات و کمک به سیستم ایمنی را بر عهده دارند.
سیستم لنفاوی مننژ، پاکبان اصلی مغز
محققان با استفاده از یک درمان پروتئینی هدفمند روی موشهای مسن، به رشد و بهبود عملکرد رگهای لنفاوی مننژ آنها کمک کردند.
در آزمایشهای بعدی، موشهای تحت درمان در مقایسه با موشهای درمان نشده، عملکرد حافظه بهتری نشان دادند.
این یافتهها ارتباط مستقیمی با بیماریهای تخریب کننده عصبی مانند آلزایمر دارد؛ شرایطی که در آن مغز سالمندان، عملکردهای حافظه و تواناییهای شناختی خود را از دست میدهد.
این پژوهش تازه میتواند سرنخهایی برای کند کردن یا پیشگیری از زوال عقل ارائه دهد.
کیونگدوک کیم، عصبشناس دانشگاه واشینگتن در سنت لوییس، تاکید کرد عملکرد صحیح سیستم لنفاوی برای سلامت مغز و حافظه بسیار حیاتی است.
او بر این باور است که درمانهایی که از سلامت سیستم دفع ضایعات بدن حمایت میکنند، میتوانند برای مغزِ در حال پیر شدن بهطور طبیعی، فواید قابل توجهی به همراه داشته باشند.
کشف پیامهای هشدار در سلولهای ایمنی
تیم پژوهشی همچنین دریافت که پروتئینی به نام اینترلوکین-۶ بهعنوان نوعی پیام هشدار از سوی سلولهای ایمنی مغز، موسوم به میکروگلیا، مورد استفاده قرار میگیرد.
این پیام هشدار زمانی ارسال میشود که سیستم پاکسازی مغز با فشار بیش از حد یا اضافهبار مواجه شود.
علاوه بر تقویت حافظه موشها، درمان سیستم لنفاوی سطح اینترلوکین۶ را کاهش داد، باعث بازگرداندن نظم به این بخش از سیستم ایمنی شد و از بخشی از آسیبهای مغزی ناشی از استرس میکروگلیا جلوگیری کرد.
مزیت دسترسی به سیستم لنفاوی مننژ
یکی از جنبههای مهم دیگر این پژوهش، رگهای لنفاوی مننژ هستند که در خارج از مغز قرار دارند؛ بنابراین میتوان آنها را بدون پیچیدگی عبور از سد خونی-مغزی که به محافظت از مغز کمک میکند، هدف قرار داد.
جاناتان کیپنیس، عصبشناس دانشگاه واشینگتن در سنت لوسیس، در همین رابطه گفت سد فیزیکی خونی-مغزی اثربخشی درمانها برای اختلالات عصبی را محدود میکند.
به گفته او، هدف قرار دادن شبکهای از رگها در خارج از مغز که نقش حیاتی در سلامت آن دارند، موجب بهبود عملکرد شناختی در موشها شده است؛ دستاوردی که میتواند راه را برای توسعه درمانهای موثرتر در پیشگیری یا بهتعویق انداختن زوال شناختی هموار کند.
مشابهت با تحقیقات پیشین
این یافتهها بهخوبی با پژوهشهای قبلی همخوانی دارد؛ مطالعاتی مانند آنچه در سال ۲۰۲۲ صورت گرفت و در آن، حافظه موشها از طریق تزریق مایع مغزی-نخاعی تقویت شد؛ همان مایعی که رگهای لنفاوی مننژ، ضایعات آن را پاک میکنند.
کیپنیس افزود ممکن است نتوانیم نورونها را احیا کنیم، اما میتوانیم بهینهترین عملکرد آنها را از طریق تنظیم رگهای لنفاوی مننژ تضمین کنیم.
این یافتهها، نکات مهمی را درباره چگونگی اختلال در شبکههای ارتباطی طبیعی مغز زمانی که مواد سمی بهدرستی پاکسازی نمیشوند و امکان تجمع پیدا میکنند، روشن میسازد.
این وضعیت بیشباهت به انباشت زباله روی خطوط راهآهن و جلوگیری از حرکت قطارها نیست.
این پژوهش تازه نقش اساسی سیستم دفع ضایعات در عملکرد مغز را برجسته میکند و افقهای تازهای را برای درمان اختلالات شناختی مرتبط با سن میگشاید.
درک عمیقتر از مکانیسمهای پاکسازی مغز میتواند زمینهساز توسعه رویکردهای درمانی نوینی برای بیماریهای تخریبکننده عصبی شود؛ بیماریهایی که امروزه بهعنوان یکی از چالشهای جدی جوامع سالمند شناخته میشوند.
این آمار پرسش مهمی را مطرح میکند: آیا علاوه بر عوامل زیستشناختی، عوامل رفتاری مانند سرکوب خشم نیز در کاهش سلامت زنان نقش دارند؟
الگوی خودخاموشی در زنان
به گزارش ایندیپندنت، دانا جک، روانشناس، در اواخر دهه ۱۹۸۰ الگویی را در میان بیماران زن خود شناسایی کرد که آن را «خودخاموشی» نامید.
این الگو شامل سرکوب نیازها، خشنود کردن دیگران و اجتناب از تعارض است که با افزایش خطر ابتلا به افسردگی ارتباط دارد.
بر اساس مطالعهای دیگر از دانشگاه پیتسبورگ، سرکوب خشم در زنان رنگینپوست با افزایش ۷۰ درصدی خطر تصلب شرایین و در نتیجه، افزایش خطر ابتلا به بیماریهای قلبی همراه است.
مشاهدات بالینی نشان میدهد بسیاری از زنان مبتلا به بیماریهای خودایمنی الگوهای مشابهی از سرکوب خشم را گزارش میکنند.
در بررسیهای موردی، سرکوب طولانی مدت احساسات با نشانههای فیزیکی متعددی از جمله درد مزمن، خستگی، اختلالات خواب و علائم گوارشی همراه است.
در برخی موارد، تشدید علائم بیماریهای خودایمنی پس از دورههای استرس و سرکوب عاطفی شدید مشاهده میشود.
استرس و سیستم ایمنی
پژوهشهای علمی در زمینه سایکونوروایمونولوژی (روان-عصب-ایمنیشناسی) حاکی از آن است که ارتباط پیچیدهای بین استرس روانی، سیستم عصبی و سیستم ایمنی وجود دارد.
عملکرد بیش از حد یا ناکافی سیستم ایمنی در شرایط استرس مزمن میتواند به التهاب سیستمیک و در نهایت بیماریهای خودایمنی منجر شود.
این ساز و کار بهویژه در بیماریهایی مانند تیروئیدیت هاشیموتو، آرتریت روماتوئید، لوپوس و فیبرومیالژیا بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته است.
پاسخ بدن به سرکوب
برخی متخصصان معتقدند بین احساسات سرکوبشده و بیماریهای جسمی ارتباط وجود دارد.
به گفته جولین برایتن، متخصص غدد درونریز ناتوروپاتیک، سرکوب احساسات، بهویژه خشم، با افزایش استرس، اختلال عملکرد سیستم ایمنی و التهاب مزمن مرتبط است که میتواند به بروز یا تشدید بیماریهای خودایمنی بینجامد.
او با اشاره به تحقیقات در این زمینه افزود سرکوب مداوم احساسات میتواند مسیر ارتباطی هیپوتالاموس-هیپوفیز-غدد فوق کلیوی را برای مدت طولانی فعال نگه دارد.
این فعالسازی مداوم موجب برهم خوردن تعادل سیستم ایمنی بدن میشود. به گفته برایتن، چنین اختلالی در سیستم ایمنی میتواند روند بیماریهای خودایمنی مانند آرتریت روماتوئید، لوپوس و اماس را تشدید و علائم آنها را وخیمتر کند.
سولا ویندگاسن، متخصص روانشناسی سلامت و درمانگر روشهای نوین درمانی از جمله درمان شناختی-رفتاری، بر ماهیت چندبعدی سلامت تاکید دارد.
به گفته این متخصص، سلامت انسان در چارچوب الگوی زیستی-روانی-اجتماعی قابل درک است و تحت تاثیر مجموعهای از عوامل زیستی، روانی، اجتماعی و محیطی قرار دارد.
او معتقد است در بررسی وضعیت سلامت یا بیماری، داشتن رویکرد جامعنگر ضروری است و نمیتوان این ابعاد را از یکدیگر جدا کرد.
از دیدگاه نوروفیزیولوژی، احساسات انسان حاصل فرایندهای پیچیده مغزی، سیستم عصبی خودکار و ترشح هورمونها است. به گفته ویندگاسن، آنچه به سلامت آسیب میرساند، نه خود احساسات، بلکه شیوه مدیریت و واکنش به آنها است.
پژوهشها نشان میدهند سرکوب احساسات با فعالسازی قشر پیشپیشانی و کاهش فعالیت آمیگدال، موجب افزایش ترشح کورتیزول میشود.
این هورمون استرس میتواند سیستم ایمنی را به دو صورت مختل کند: یا با کُند کردن پاسخهای ایمنی، یا با تحریک بیش از حد آن که به التهاب مزمن و اختلال در عملکرد سیستم ایمنی منجر میشود.
رویکردهای درمانی و پیشگیرانه
پژوهشهای بالینی در زمینه مداخلات رواندرمانی برای مدیریت استرس و بیان سالم احساسات، نتایج امیدوارکنندهای را نشان دادهاند.
برایتن با اشاره به مطالعات آزمایشگاهی درباره تاثیر استرس بر عملکرد سیستم ایمنی، یادآور شد روشهای تنظیم عاطفی و بیان احساسات میتوانند به تعدیل پاسخهای التهابی بدن کمک کنند.
روشهای مبتنی بر شواهد برای کاهش اثرات منفی سرکوب عاطفی شامل درمانهای شناختی-رفتاری، ذهنآگاهی، تمرینات مبتنی بر آگاهی جسمی و تمرینات تنفسی هستند که همگی تاثیر مثبتی بر تنظیم محور هیپوتالاموس-هیپوفیز-آدرنال (HPA) و کاهش سطوح کورتیزول نشان دادهاند.
از نظر فیزیولوژیک، این مداخلات به کاهش فعالیت سیستم عصبی سمپاتیک و افزایش فعالیت سیستم پاراسمپاتیک کمک میکنند که به نوبه خود میتواند تعادل سیستم ایمنی را بهبود بخشد.
مطالعات نشان میدهند تکنیکهای رهاسازی احساسات مانند رقصدرمانی، ماساژ و تنفس دیافراگمی در کاهش علائم جسمی مانند درد، خستگی و اختلالات گوارشی در این افراد موثر هستند.
در حالی که تحقیقات در این زمینه همچنان ادامه دارد، شواهد روزافزون نشان میدهد که سرکوب احساسات، بهویژه خشم، میتواند پیامدهای فیزیولوژیکی قابل توجهی داشته باشد.
این یافتهها اهمیت رویکرد جامع زیستی-روانی-اجتماعی به سلامت زنان و ضرورت تغییر نگرشهای اجتماعی پیرامون ابراز احساسات در زنان را برجسته میکند.
آیا تا به حال از خود پرسیدهاید چرا هیچ خاطرهای از دوران نوزادیتان به یاد نمیآورید؟ مهم نیست چقدر تلاش کنید یا از والدین خود درباره آن دوران بپرسید، باز هم قادر به یادآوری خاطرات آن زمان نخواهید بود.
سیانان در گزارشی با اشاره به یافتههای یک پژوهش جدید منتشرشده در مجله ساینس، توضیحی علمی برای این پدیده ارائه داده است.
بر اساس این پژوهش، مشکل اصلی نه فقدان خاطرات دوران نوزادی، بلکه ناتوانی مغز در دسترسی به این خاطرات در سالهای بعدی زندگی است.
در این مطالعه که از سوی تیم تحقیقاتی دانشگاه ییل انجام شد، ۲۶ نوزاد در محدوده سنی ۴.۲ تا ۲۴.۹ ماهگی مورد بررسی قرار گرفتند.
پژوهشگران این نوزادان را به دو گروه سنی تقسیم کردند؛ گروه اول شامل نوزادان زیر ۱۲ ماه و گروه دوم شامل نوزادان ۱۲ تا ۲۴ ماهه بود.
رویکردی نوین برای آزمایش حافظه نوزادان
هدف اصلی این تحقیق، بررسی فعالیت بخش هیپوکامپ مغز بود که نقشی حیاتی در شکلگیری احساسات، حافظه و سیستم عصبی خودکار دارد.
به گفته نیک ترک-براون، استاد گروه روانشناسی دانشگاه ییل و سرپرست این پژوهش، هیپوکامپ ساختاری عمیق در مغز است که با روشهای معمول قابل مشاهده نیست.
به همین دلیل، تیم پژوهشی ناچار شد رویکردی نوین برای انجام آزمایشهای مربوط به حافظه نوزادان در دستگاه امآرآی ابداع کند.
ترک-براون افزود در گذشته اینگونه پژوهشها معمولا زمانی انجام میشد که نوزادان خواب بودند، چرا که آنها زیاد حرکت میکنند، توانایی دنبالکردن دستورالعملها را ندارند و مدت زمان تمرکزشان کوتاه است.
در این پژوهش، نوزادان درون دستگاه افامآرآی قرار گرفتند و مجموعهای از تصاویر منحصر به فرد، هر یک بهمدت دو ثانیه، به آنها نشان داده شد.
پس از یک وقفه کوتاه، دو تصویر بهطور همزمان به نوزادان نشان داده میشد: یکی تصویری آشنا که پیشتر دیده بودند و دیگری تصویری جدید.
محققان با دنبال کردن حرکات چشم نوزادان، مدت زمان تمرکز آنها روی هر تصویر را ثبت میکردند.
سیمونا گتی، استاد گروه روانشناسی دانشگاه کالیفرنیا، گفت از بررسی حرکات چشم در صدها مطالعه درباره حافظه و دستهبندی نوزادان استفاده شده است.
او افزود نوزادان بهطور معمول به آنچه برایشان جالب است، نگاه میکنند و پژوهشگران مدتهاست که از این رفتار طبیعی برای کسب اطلاعاتی درباره عملکرد حافظه بهره میبرند.
نوع متفاوت ذخیره و پردازش اطلاعات در حافظه نوزادان
تحلیل دادههای جمعآوری شده حاکی از آن است که هیپوکامپ هنگام ثبت خاطرات در نوزادان بزرگتر (گروه ۱۲ تا ۲۴ ماهه) فعالیت بیشتری داشت.
علاوه بر این، تنها در نوزادان بزرگتر فعالیت قابل توجهی در قشر اوربیتوفرونتال مشاهده شد که نقشی کلیدی در تصمیمگیری و بازشناسی مرتبط با حافظه ایفا میکند.
لیلا داواچی، استاد گروه روانشناسی دانشگاه کلمبیا، گفت: «یکی از نکاتی که درباره حافظه بزرگسالان آموختهایم، این است که مغز بزرگسالان معمولا اطلاعاتی را ثبت و ذخیره میکند که برای تجربیات شخصی افراد مهم و معنادار باشد.»
به گفته او، نکته شگفتانگیز این پژوهش، اثبات فعالیت رمزگذاری هیپوکامپ در نوزادان حتی برای محرکهایی است که چندان مهم یا معنادار به نظر نمیرسند.
این یافته نشان میدهد سیستم حافظه نوزادان، برخلاف بزرگسالان، اطلاعات را با معیارهای متفاوتی پردازش و ذخیره میکند.
هرچند پژوهشگران هنوز دقیقا نمیدانند چرا رمزگذاری حافظه در نوزادان بالای ۱۲ ماه قویتر است، اما این پدیده به احتمال زیاد نتیجه تغییرات عمدهای است که در این دوره سنی در بدن رخ میدهد.
ترک-براون گفت مغز نوزاد در این دوره دستخوش تحولات گستردهای در زمینههای ادراک، زبان، حرکت، فرآیندهای زیستی و سایر جنبهها میشود که رشد سریع آناتومیکی هیپوکامپ یکی از این تغییرات است.
اعضای تیم پژوهشی ترک-براون اکنون در حال بررسی دلیل ناتوانی مغز در بازیابی خاطرات اولیه زندگی هستند.
او افزود این احتمال وجود دارد که هیپوکامپ «کلیدواژههای جستجوی» دقیقی برای یافتن خاطراتی که بر اساس تجربیات دوران نوزادی ذخیره شدهاند، دریافت نمیکند.
نقش تعیینکننده دوران نوزادی در شکلگیری آینده فرد
با وجود اینکه بزرگسالان قادر به یادآوری خاطرات دوران نوزادی خود نیستند، گتی به والدین توصیه میکند به تاثیر مهم این دوران بر فرزندانشان توجه کنند.
به گفته این پژوهشگر، نوزادان در این سنین مطالب بسیار زیادی میآموزند که همین امر به آنها امکان میدهد یک زبان کامل را از طریق ارتباط دادن اصوات با معانی فرا بگیرند.
همچنین نوزادان در این دوره در حال شکل دادن به انتظاراتی درباره اعضای خانواده خود و کشف ویژگیهای اشیا و محیط پیرامونشان هستند.
گتی خاطرنشان کرد هرچند بزرگسالان قادر به یادآوری آگاهانه خاطرات دوران نوزادی خود نیستند، اما این تجربیات اولیه نقش مهمی در یادگیری دارند.
به گفته او، این تاثیرپذیری هم در مورد اطلاعات عینی و بدون بار عاطفی و هم در مورد اطلاعات دارای بار احساسی صادق است.
گتی تاکید کرد دوران نوزادی به هیچ وجه زمانی بیهوده نیست و نوزادان در این دوره مطالب بسیاری میآموزند.
او به والدین توصیه کرد با فراهم کردن فرصتهایی برای اکتشاف بصری، به پرورش مهارتهای یادگیری فرزندانشان کمک کنند.
پژوهشگران با کمک مهندسی ژنتیک باکتریها در حال توسعه روشهایی هستند که میتوانند سلولهای سرطانی را هدف قرار دهند و نابود کنند.
پیشینه تاریخی داروهای میکروبی
به گزارش وبسایت کانورسیشن، استفاده از باکتریها برای مبارزه با سرطان به دهه ۱۸۶۰ برمیگردد. ویلیام بی. کولی که امروزه از او بهعنوان پدر ایمنیدرمانی یاد میشود، باکتریهای استرپتوکوک را به بدن یک بیمار جوان مبتلا به سرطان استخوان غیرقابل جراحی تزریق کرد.
این روش غیرمتعارف بهطور شگفتانگیزی باعث کوچک شدن تومور شد و یکی از اولین نمونههای ایمنیدرمانی را رقم زد.
کولی در دهههای بعدی بهعنوان رییس بخش تومورهای استخوانی در بیمارستان مموریال نیویورک، به بیش از هزار بیمار سرطانی، باکتری یا محصولات باکتریایی تزریق کرد. این محصولات بعدها به «سموم کولی» معروف شدند.
علیرغم این موفقیت اولیه، پیشرفت در درمانهای سرطان مبتنی بر باکتری بسیار کند بوده است. توسعه پرتودرمانی و شیمیدرمانی فعالیت کولی را تحتالشعاع قرار داد و رویکرد او با تردید جامعه پزشکی مواجه شد.
با این حال، ایمنیشناسی مدرن بسیاری از اصول کولی را تایید کرده است. امروزه محققان دریافتهاند برخی سرطانها به تقویت سیستم ایمنی بدن حساس هستند، رویکردی که اکنون برای درمان بیماران استفاده میشود.
مکانیسم عملکرد درمانهای سرطان مبتنی بر باکتری
این درمانها از توانایی منحصر به فرد برخی باکتریها برای تکثیر در درون تومورها بهره میبرند. اکسیژن کم، محیط اسیدی و بافت مرده در اطراف سلولهای سرطانی که به آن «ریزمحیط تومور» میگویند، محیطی ایدهآل برای رشد برخی باکتریها فراهم میآورند.
باکتریها پس از استقرار در این محیط میتوانند بهطور مستقیم سلولهای توموری را از بین ببرند یا پاسخهای ایمنی بدن را علیه سرطان فعال کنند.
با این حال، چندین مشکل مانع از گسترش این روش درمانی شده است:
- نگرانیهای ایمنی: وارد کردن باکتریهای زنده به بدن بیمار میتواند خطرناک باشد. محققان باید با دقت سویههای باکتریایی را تضعیف کنند تا به بافتهای سالم آسیب نرسانند.
- کنترل باکتریها: کنترل رفتار باکتریها در درون تومور و جلوگیری از انتشار آنها به سایر قسمتهای بدن دشوار است.
ـ تداخل با میکروبیوم بدن: باکتریهایی که بهطور طبیعی در درون ما زندگی میکنند و به آنها میکروبیوم گفته میشود، میتوانند تحت تاثیر درمانها، بیماریها و البته باکتریهای جدید قرار بگیرند.
ـ درک ناقص از تعاملات: هنوز بهطور کامل نمیدانیم باکتریها چگونه با ریزمحیط پیچیده تومور و سیستم ایمنی تعامل میکنند.
نقش پیشرفتهای اخیر در استفاده از باکتریها برای درمان انواع سرطان
با وجود این چالشها، پیشرفتهای علمی اخیر در زمینههایی مانند زیستشناسی مصنوعی و مهندسی ژنتیک، جان تازهای به این حوزه بخشیده است.
دانشمندان اکنون میتوانند باکتریها را برای انجام عملکردهای پیچیده مانند تولید و تحویل عوامل ضد سرطان خاص در درون تومورها برنامهریزی کنند.
این رویکرد هدفمند قادر است بر برخی محدودیتهای درمانهای سنتی سرطان، از جمله عوارض جانبی و ناتوانی در رسیدن به بافتهای عمیقتر تومور، غلبه کند.
تحقیقات نشان میدهد درمانهای مبتنی بر باکتری نتایج امیدوارکنندهای برای برخی انواع سرطان داشتهاند. این روش بهویژه در مقابله با تومورهای جامدی که خونرسانی ضعیفی دارند و در برابر درمانهای معمول مقاوم هستند، میتواند موثرتر باشد.
سرطان روده بزرگ، سرطان تخمدان و سرطان متاستاتیک پستان از جمله سرطانهای با میزان مرگ و میر بالا هستند که محققان با این روشهای نوآورانه میکوشند با آنها مقابله کنند.
بر اساس شواهد موجود، «داروهای میکروبی» میتوانند با تقویت اثربخشی داروهای رایج ایمنیدرمانی، توانایی بدن را در مبارزه با سرطان افزایش دهند.
مطالعات اخیر در این زمینه نتایج بسیار امیدبخشی به همراه داشته است. پژوهشگران موفق شدهاند با دستکاری ژنتیکی باکتری اشریشیا کلای، آن را به ابزاری هوشمند برای مبارزه با سرطان تبدیل کنند.
این باکتریهای مهندسیشده قادرند قطعات کوچکی از پروتئینهای توموری را به سلولهای ایمنی بدن انتقال دهند.
این فرایند در واقع نوعی «آموزش» سیستم ایمنی است که به آن کمک میکند سلولهای سرطانی را بهتر شناسایی و بهطور موثر به آنها حمله کند.
آزمایشها روی مدلهای حیوانی نشان داده این روش نهتنها باعث کوچک شدن تومورها میشود، بلکه در برخی موارد به نابودی کامل آنها میانجامد.
با استفاده از این مکانیسمها، درمانهای باکتریایی میتوانند بهطور انتخابی تومورها را «مستعمره خود کنند»، بدون اینکه به بافتهای سالم آسیب برسانند. این ویژگی میتواند بر محدودیتهای روشهای سنتی درمان سرطان غلبه کند.
در نهایت، تایید قطعی اثربخشی این روش مستلزم انجام کارآزماییهای بالینی بر روی انسان است.
این آزمایشها نشان خواهند داد که آیا این روشها در کنترل یا ریشهکن کردن سرطان موثر هستند یا خیر. همچنین میزان ایمنی، عوارض جانبی احتمالی و سطح سمیبودن این درمانها مشخص خواهند شد.
بر اساس یافتههای یکی از مطالعات انجامشده در این زمینه، تزریق بخشی از دیواره سلولی باکتری به بیماران میتواند بهطور ایمن در کنترل ملانوما، کشندهترین نوع سرطان پوست، موثر باشد.
چشمانداز استفاده از باکتریها در درمان سرطان
درمانهای سرطان مبتنی بر باکتری نمونه درخشانی از پیوند میان دستاوردهای تاریخی پزشکی و فناوریهای پیشرفته علمی امروز است.
این حوزه اگرچه هنوز با چالشهای متعددی روبهرو است، اما پیشرفتهای روزافزون آن، نویدبخش ظهور روشهای درمانی دقیقتر و کارآمدتری است که میتواند سرنوشت بیماران سرطانی را بهشکل چشمگیری دگرگون سازد.
پژوهشگران همواره بر این باور بودهاند که مریخ در گذشتههای دور، میزبان اقیانوسها و دریاچههای وسیعی بوده است. اما آنچه دانشمندان را بهتازگی شگفتزده کرده، یافتن شواهدی مبنی بر وجود آب مایع در مریخ امروزی است.
به گزارش نشریه اسپیس، ایکو کاتایاما از دانشگاه هیروشیما و یویا آکاماتسو از پژوهشکده ژئودینامیک دریایی ژاپن با تحلیل دادههای لرزهنگاری جمعآوری شده در ماموریت اینسایت ناسا، به شواهد قانعکنندهای در این زمینه دست یافتهاند.
کاتایاما در بیانیهای اعلام کرد: «بسیاری از مطالعات نشان میدهند آب میلیاردها سال پیش در مریخ باستان وجود داشته، اما مدل ما حاکی از وجود آب مایع در مریخ کنونی است.»
این یافتهها که در نشریه «زمینشناسی» منتشر شدهاند، میتوانند درک ما را از سیاره همسایه بهکلی متحول کنند.
تحلیل امواج لرزهای و راز آب پنهان مریخ
این پژوهش بر پایه دادههای جمعآوریشده توسط دستگاه آزمایش لرزهنگاری برای ساختار درونی (SEIS) انجام شده است. این دستگاه بخشی از ماموریت اینسایت بود که بین سالهای ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۲ بر سطح مریخ فعالیت میکرد و نخستین لرزهنگاری بود که روی سیاره سرخ به کار گرفته شد.
دستگاه SEIS قادر به شناسایی سه نوع مختلف از امواج لرزهای بود: امواج پی (P) که شبیه امواج صوتی به جلو و عقب نوسان میکنند؛ امواج اس (S) که عمود بر جهت حرکت، به بالا و پایین نوسان میکنند و امواج سطحی که مانند موجهای یک برکه در سطح مریخ حرکت میکنند.
کاتایاما و آکاماتسو با تمرکز بر امواج زیرزمینی پی و اس، به بررسی دو منطقه گذار در دادههای لرزهای پرداختند. این مناطق، تغییرات ناگهانی در ویژگیهای درونی سیاره سرخ را در عمق ۱۰ تا ۲۰ کیلومتری نشان میدادند.
پیش از این، زمینفیزیکدانان استدلال میکردند که این مناطق گذار نشاندهنده تغییر ساختاری در لایههای درونی مریخ هستند.
به عقیده آنها، لایه بالایی از مواد آتشفشانی تشکیل شده، در حالی که لایه زیرین حاوی رسوبات و موادی است که از برخورد شهابسنگها با سطح مریخ ایجاد شده و با گذشت زمان در اعماق آن مدفون گردیدهاند.
همچنین در عمق حدود ۲۰ کیلومتری، یک تغییر ساختاری دیگر رخ میدهد که طی آن سنگهای متخلخل به سنگهای یکپارچه و فشرده تبدیل میشوند.
کاتایاما و آکاماتسو با تحلیل دقیق امواج پی و اس که توسط دستگاه SEIS ثبت شده بود، به نتیجه متفاوتی دست یافتند. طبق یافتههای آنها، در عمق ۱۰ تا ۲۰ کیلومتری سطح مریخ، فضاهای خالی، ترکها و منافذ موجود در سنگهای متخلخل با آب مایع پر شده است.
شبیهسازی شرایط مریخ با سنگهای زمینی
دانشمندان ژاپنی برای اثبات فرضیه خود، رویکردی هوشمندانه در پیش گرفتند. آنها سنگهای دیاباز (نوعی سنگ آذرین تیرهرنگ) از منطقه ریداهولم سوئد را برای آزمایشهای خود انتخاب کردند. دلیل این انتخاب، شباهت قابل توجه این سنگها با سنگهای سطح مریخ بود.
کاتایاما و آکاماتسو در آزمایشگاه، این سنگها را در شرایط مختلف خشک و مرطوب مورد بررسی قرار دادند و رفتار امواج صوتی را در آنها سنجیدند.
زمانی که این سنگها با آب اشباع میشدند، الگوی عبور امواج لرزهای در آنها دقیقا مشابه با الگویی بود که دستگاه SEIS در مریخ ثبت کرده بود.
برآوردهای علمی نشان میدهد حجم آب موجود در زیر سطح مریخ به قدری زیاد است که در صورت انتقال به سطح، میتواند اقیانوسی با عمق یک تا دو کیلومتر را در سراسر این سیاره تشکیل دهد.
این حجم عظیم آب پرسشهای مهمی را درباره امکان وجود حیات در مریخ مطرح میکند. به گفته کاتایاما، وجود این مقدار آب مایع میتواند شرایط مناسبی برای فعالیتهای میکروبی فراهم آورد.
گنجینهای دستنیافتنی در اعماق سیاره سرخ
اگرچه احتمال وجود آب در اعماق مریخ هیجانانگیز است، چالش اصلی همچنان پابرجا مانده، زیرا فناوری کنونی بشر توانایی دسترسی به اعماق ۱۰ تا ۲۰ کیلومتری سطح مریخ را ندارد.
حتی در زمین نیز دسترسی به چنین اعماقی دشوار است، چه برسد به سیارهای با شرایط محیطی سخت و در فاصلهای بسیار دور.
کاتایاما معتقد است: «اگرچه فعلا نمیتوانیم به این آب دسترسی پیدا کنیم، اما همین آگاهی از وجود آن، دیدگاه ما را نسبت به مریخ بهکلی تغییر میدهد.»
این یافتهها قادرند درک ما را از تاریخچه آب در مریخ و همچنین ظرفیت زیستپذیری این سیاره بهطور اساسی تغییر دهند.
پرسش درباره وجود حیات در منظومه شمسی، یکی از بنیادیترین پرسشهای علمی و فلسفی انسان است. شاید روزی نه چندان دور بتوانیم این راز بزرگ را بگشاییم و دریابیم که آیا ما تنها موجودات زنده در این منظومه پهناور هستیم یا خیر.