პატარა პატარა სამყარო

[Moor]

ჩაისუნთქეთ. იგრძენით, როგორ გადადის ჰაერი ნესტოებიდან ცხვირში. დიაფრაგმა იკუმშება და ჰაერს გულმკერდისკენ მიაქანებს.

ჟანგბადი ფილტვების ღრუებში იჭრება და კაპილარებში გადადის, სხეულის ყოველი უჯრედი ენერგიით რომ მოამარაგოს. თქვენ ცოცხლობთ.

სიცოცხლეა იმ ჰაერშიც, რომელიც ეს-ესაა ჩაისუნთქეთ. ჩასუნთქვისას ჩვენი ნესტოები მილიონობით უხილავ ნაწილაკს იჭერს: მტვრის ნაწილაკებს, ყვავილის მტვერს, ზღვის შხეფებს, ვულკანურ ფერფლს, მცენარეთა სპორებს. ამ ნაწილაკებს უამრავი ბაქტერია და ვირუსი აფარებს თავს. ზოგიერთ მათგანს ალერგიის ან ასთმის პროვოცირება შეუძლია. გაცილებით ნაკლებია ჩასუნთქულ ჰაერში ატიპური პნევმონიის, ტუბერკულოზისა და გრიპის გამომწვევი პათოგენები.

ბოლო 15 წლის განმავლობაში ბამბის ჩხირით ვიღებდი სინჯებს ადამიანებისა და პრიმატების ცხვირიდან, ღორის დინგიდან თუ ფრინველის ნისკარტიდან; ვეძებდი დაავადებების გადამტანების ნიშნებს, სანამ ისინი სასიკვდილო პანდემიებს გამოიწვევდნენ. იმ დასკვნამდეც მივედი, რომ ჰაერი პანდემიების გავრცელების საშუალება უფროა, ვიდრე სიცოცხლის შენარჩუნებისა. მაგრამ ისუნთქეთ თავისუფლად: ჰაერში არსებულ მიკრობთა უმრავლესობას მცირე ზიანი თუ მოაქვს (ან სულაც არაა მავნე), ზოგი კი ადამიანისთვის სასარგებლოც კია. სიმართლე ისაა, რომ ჩვენ ძალიან ცოტა რამ ვიცით მიკრობების შესახებ.

დაახლოებით 350 წლის წინ ანტონი ვან ლევენჰუკმა მიკროსკოპებით ტბორის წყლისა და ნერწყვის სინჯების დათვალიერება დაიწყო. მხოლოდ მას შემდეგ შევიტყვეთ ბაქტერიების შესახებ, რომლებიც დედამიწაზე ცოცხალი მასის უდიდეს ნაწილს წარმოადგენენ. ვირუსები ბაქტერიებზე ბევრად მცირე ზომისაა, მაგრამ რაოდენობით გაცილებით აღემატება ყველა სასიცოცხლო ფორმას ერთად. ისინი დაახლოებით საუკუნის წინ აღმოაჩინეს. მხოლოდ ბოლო ათწლეულებში გახდა ცნობილი, რომ მიკრობები ყველგანაა: ღრუბლებს ზემოთაც და დედამიწის სიღრმეშიც. დედამიწისთვის და ჩვენი ჯანმრთელობისთვის მათი მნიშვნელობის გაცნობიერებაც ახლახან დავიწყეთ. ჩვენი სამყაროს მიღმა მიკრობების ფარული სამყაროა და ხშირად თამაშის წესებსაც გვკარნახობს.

ბაქტერიოფაგი

ეს ბაქტერიის დამაინფიცირებელი ვირუსე-
ბი (შემოკლებით, ფაგები) ფართოდ გავრცელებული სიცოცხლის ფორმებია. მათი რიცხვი ბევრად აჭარბებს ვარსკვლავების რაოდენობას. თითოეულ ჩვენგანში ტრილიონი ფაგი ცხოვრობს.

მიკრობიოლოგიის კათედრა, BIOZENTRUM, ბაზელის უნივერსიტეტი/PHOTO RESEARCHERS, INC
ყველა გამოსახულება გაფერადებულია

წარსულში მიკრობების სიუხვის შესახებ ჩვენი უცოდინრობა იმით იყო განპირობებული, რომ მიკროორგანიზმების უმეტესობის ლაბორატორიულ პირობებში გამოზრდა არ შეგვეძლო. ბოლო დროს დნმ-ის გაშიფვრის მეთოდებმა ბუნებრივ გარემოში (პეტრის ჯამში გამოზრდის საჭიროების გარეშე) მთელი პოპულაციების შესწავლის შესაძლებლობა მოგვცა. 2006 წელს ლოურენს ბერკლის ეროვნული ლაბორატორიის თანამშრომლების განცხადებით, ტეხასში, სან-ანტონიოსა და ოსტინში აღებული ჰაერის სინჯები ბაქტერიების მინიმუმ 1800 სახეობას შეიცავდა. ეს ნიშნავს, რომ ჰაერი მიკრობების მრავალფეროვნებით ნიადაგს უტოლდება. ჰაერში აღმოჩნდა სათიბებისთვის, გამწმენდი ნაგებობებისთვის, თერმული წყლებისთვის, ადამიანის ღრძილებისა და გაფუჭებული საღებავებისთვის ჩვეული ბაქტერიებიც.

ჰაერით გავრცელებული ბევრი მიკრობი არცთუ შორიდანაა მოსული, თუმცა ზოგმა დიდი მანძილი გამოიარა. ჩინეთის უდაბნოების მტვერი წყნარი ოკეანის გავლით – ჩრდილოეთ ამერიკისკენ, ხოლო აღმოსავლეთით – ევროპისკენ გადაადგილდება, საბოლოოდ კი გარს უვლის დედამიწას. მტვრის ღრუბლები იკედლებენ ნიადაგის ბაქტერიებს, ვირუსებს და სხვა მიკრობებსაც, რომლებსაც „იკრეფენ” ნაგვის წვის კვამლიდან თუ ოკეანეთა ნისლებიდან. ჩაისუნთქეთ და მთელი მსოფლიოს გემოს შეიგრძნობთ.

მიკრობებს ატმოსფეროს ზედა ფენებიც შეიცავს. ისინი დედამიწის ზედაპირიდან 36 კმ-ის სიმაღლეზე მოძრაობენ. ვფიქრობ, უფრო მაღლა ასვლაც შეუძლიათ. თუმცა ძნელი წარმოსადგენია, რომ წყლისა და საკვებისგან ასე მოშორებით დიდხანს იცოცხლონ. დაბლა რომ ჩამოდიან, გადარჩებიან კიდეც და კარგადაც მრავლდებიან. არსებობს მტკიცებულება, რომ ულტრაიისფერი გამოსხივების მაღალი დონის მიუხედავად (რაც ბაქტერიების უმრავლესობას კლავს), ზოგიერთ მათგანში სასიცოცხლო პროცესები მიმდინარეობს და ალბათ მრავლდება კიდეც ღრუბლებში. ბაქტერიებს შეუძლიათ თავისი წვლილი შეიტანონ ფიფქების ჩამოყალიბებაში, რომლებსაც სჭირდებათ ბირთვი ან მცირე ზომის ნაწილაკი, რომ მის გარშემო ჩამოყალიბდეს კრისტალი. 2008 წელს ბრენტ ქრისტნერმა ლუიზიანის სახელმწიფო უნივერსიტეტიდან და მისმა კოლეგებმა აჩვენეს, რომ მიკროორგანიზმები თოვლში არსებული ყინულის ყველაზე ეფექტური წარმომქმნელები არიან. სწორია – თოვლი ნამდვილად ცოცხალი წარმონაქმნია.

პენიბაცილა

ლაბორატორიაში გამოზრდილ Paeniba-cillus vortex-ის კოლონიას მარაოს ფორმა აქვს. საკვების მოსაპოვებლად გამოწვდილი საცეცებით ბაქტერიებს შეუძლიათ კოლექტიური მოქმედება და კომუნიკაციას ქიმიური სიგნალებით ამყარებენ.

ეშელ ბენ-ჯაკობი და ინა ბრეინისი

მიკრობები მარტო ჰაერის ბინადარნი კი არ არიან, მათ შექმნეს ჰაერი, ყოველ შემთხვევაში ის ნაწილი მაინც, რაზეც ჩვენ დიდწილად ვართ დამოკიდებული. როდესაც დედამიწაზე სიცოცხლე აღმოცენდა, ატმოსფეროში არ იყო ჟანგბადის მნიშვნელოვანი რაოდენობა. ჟანგბადი ფოტოსინთეზის ნარჩენ პროდუქტს წარმოადგენს. ამ მოვლენას (დაახლოებით 2,5 მილიარდი წლის წინ) ციანობაქტერიებს უნდა ვუმადლოდეთ. ეს ბაქტერიები პირდაპირ არიან პასუხისმგებელი დედამიწაზე ყოველწლიურად გამომუშავებული ჟანგბადის ნახევარზე მეტზე, ხოლო არაპირდაპირ – დანარჩენის უმეტეს ნაწილზე. ასეულობით მილიონი წლის წინ ციანობაქტერიების უძველესმა ფორმებმა გაიკვლიეს გზა უჯრედებში, რომლებიც ევოლუციის შედეგად მცენარეებად გარდაიქმნენ. ისინი დამკვიდრდნენ მცენარეთა წინაპრებში და ქლოროპლასტებად – ფოტოსინთეზურ, ჟანგბადის გამომმუშავებელ ძრავებად გადაიქცნენ მცენარეთა უჯრედებში. ჩვენს პლანეტაზე ფოტოსინთეზის უდიდესი ნაწილი, თავისუფლად მცხოვრებ ციანობაქტერიებსა და ქლოროპლასტებზეა დამოკიდებული.

მოდით, ისევ თქვენს ცხვირს დავუბრუნდეთ. მასში ჰაერში არსებული ის მიკრობები გაივლიან, უნებურად რომ ჩაისუნთქეთ. სასუნთქ გზებში მუდმივად ბინადრობს უამრავი და რთული პოპულაცია. ნესტოებში არსებული ბაქტერიების უმრავლესობა სამი გვარის (Corynebacterium, Propionibacterium, Staphylococcus) წარმომადგენელია. ისინი ქმნიან ერთ თანასაზოგადოებას მრავალთა შორის, რომლებიც შეადგენენ ადამიანის მიკრობიომს: ბაქტერიების და სხვა ორგანიზმების სრულ გენეტიკურ კომპლექტს, რომელიც ბინადრობს თქვენს კანზე, ღრძილებსა და კბილებზე, შარდსასქესო ტრაქტში, განსაკუთრებით კი – ნაწლავებში.

თქვენს სხეულში არსებული მიკრობების საერთო რაოდენობა ერთიათად აღემატება სხეულის უჯრედების რაოდენობას, მისი წონა შესაძლოა მოზრდილი ადამიანის ტვინის წონასაც (დაახლოებით 1350 გრამი) აღემატებოდეს. ამგვარად, ყოველი ჩვენგანი ორგანიზმიცაა და მჭიდროდ დასახლებული ეკოსისტემაც, მუდმივად მობინადრე სახეობებით, რომლებიც ჯუნგლებისა და უდაბნოს ცხოველებივით განსხვავდებიან ერთმანეთისგან.

ჩვენს სხეულში მცხოვრები მიკრობები მეტწილად სასარგებლოა ან უვნებელი პარაზიტებია; გვეხმარებიან საჭმლის მონელებასა და საკვების შეთვისებაში, გამოიმუშავებენ სასიცოცხლო ვიტამინებს და ანთების საწინააღმდეგო ცილებს, რომელთა წარმოქმნა ჩვენს გენებს არ შეუძლიათ; ისინი წვრთნიან იმუნურ სისტემას ინფექციურ აგრესორებთან საბრძოლველად; კანზე მცხოვრები ბაქტერიების მიერ გამოყოფილი ერთგვარი ბუნებრივი დამატენიანებელი ხელს უშლის ნაპრალების გაჩენას და ორგანიზმში პათოგენების შეღწევას.

ციანობაქტერია

პაწაწინა მწვანე ციანობაქტერიებმა ფოტოსინთეზის გზით პლანეტაზე ჟანგბადით მდიდარი ატმოსფერო შექმნეს და უზარმაზარი როლი შეასრულეს დედამიწის ისტორიაში. მათი მემკვიდრე ზოგიერთი ფორმები ევოლუციის შედეგად გადაიქცნენ ქლოროპლასტებად – უჯრედის ნაწილებად, რომლებიც ახორციელებენ ფოტოსინთეზს მცენარეებში.

სტივ გშმაისნერი, PHOTO RESEARCHERS, INC

ამ შეთქმულების მონაწილე მიკრობების პირველ დოზას დედის ვაგინალური ტრაქტის გავლისთანავე ვიღებთ: ფეხმძიმობისას ბაქტერიული პოპულაცია დრამატულად იცვლება. რძემჟავა ბაქტერიის რაოდენობა (Lactobacillus johnsonii), რომელიც ნაწლავებში ბინადრობს და რძის გადამუშავებაში გვეხმარება, საგრძნობლად იმატებს საშოში და ბავშვს “პირისპირ აცნობს” ბაქტერიას, სავარაუდოდ, დედის რძის გადასამუშავებლად ამზადებს ნიადაგს.

ჩვენი სხეული ზოგიერთ საკმაოდ არასანდო პერსონასაც მასპინძლობს. ადამიანების დაახლოებით მესამედის ნესტოებში ოქროსფერი სტაფილოკოკი (Staphylococcus aureus) ბინადრობს. ჩვეულებრივ, ის უვნებელი ბაქტერიაა, რომელიც შეიძლება ვირულენტურად იქცეს. ნესტოებში მცხოვრები ამ ბაქტერიების რაოდენობას არეგულირებს სხვა ბაქტერიებთან კონკურენცია. მაგრამ S. aureus შეიძლება საშიში გახდეს, განსაკუთრებით სხვა გარემოში მოხვედრისას. ყველაფრის გამოწვევა შეუძლია, პერიოდულად აქა-იქ გამოსული მუწუკებისაც და სიცოცხლისათვის საშიში ინფექციებისაც. გარკვეულ პირობებში ერთეული ბაქტერიები ქმნიან გლუვ ფენას, რომელიც ერთიანი ფრონტივით მოქმედებს, იჭრება ახალ ქსოვილებში, აინფიცირებს ინტრავენურ კათეტერებსა და სხვა სამედიცინო აღჭურვილობას. S. Aureus-ს ანტიბიოტიკებისადმი გამძლე შტამებს შეუძლიათ ლეტალური ინფექციების გამოწვევა: ტოქსიკური შოკის სინდრომის ან ნეკროზული ფასციიტის (ხორცისმჭამელი დაავადება).

ამ შტამებს ასე საშიშს ხდის მათი მდგრადობა ანტიბიოტიკების, თანამედროვე მედიცინის ამ საოცრების მიმართ, რამაც გასული საუკუნის შუახანებიდან მოყოლებული მილიონობით სიცოცხლე იხსნა. რაც მეტს ვიგებთ ჩვენი მიკრობიოტის შესახებ, უფრო ვაცნობიერებთ, თუ როგორ ადვილად შეიძლება მოხვდნენ სასარგებლო მიკრობები ცეცხლის ხაზზე ანტიბიოტიკსა და მის სამიზნეებს შორის.

ადრეულ ასაკში ანტიბიოტიკების ფართო გამოყენებამ გარკვეული დროის შემდეგ შეიძლება უფრო მძიმე შედეგები მოიტანოს. დიდი ხანია ცნობილია, რომ კუჭის მიკრობი Helicobacter pylori ზოგიერთ ადამიანში კუჭის წყლულს იწვევს, თუმცა ის უმეტესად სასარგებლო როლს ასრულებს კუჭის იმუნური უჯრედების რეგულაციაში. მარტინ ბლეიზერი, ნიუ-იორკის უნივერსიტეტის მიკრობიოლოგი, რომელიც ათწლეულები იკვლევდა H. pylori-ს, აღნიშნავს, რომ ამ ბაქტერიის მატარებელი ზრდასრული მოსახლეობის წილი შემცირდა, რისი მიზეზიც ნაწილობრივ ბავშვობაში ანტიბიოტიკების ჭარბი განმეორებითი დოზების გამოყენებაა. ბაქტერიების შემცველობის შემცირება შესაძლოა ამერიკელ ახალგაზრდებში ასთმის შემთხვევების მატებას უკავშირდებოდეს.

ნაწლავის ბაქტერიები
ადამიანის ნაწლავები ბაქტერიებითაა სავსე. ისინი გვეხმარებიან საკვების მონელებაში და ხელს უწყობენ ნაწლავების კედლების დაცვას. ნაწლავის ბაქტერიები წონის რეგულირებასა და ავტოიმუნური დაავადებების აცილებაშიც გვეხმარება.

მარტინ ოუგერლი, სიცოცხლის შემსწავლელ მეცნიერებათა სკოლის მხარდაჭერით. FHNW

მიკრობების შესახებ ჩვენი ცოდნის ზრდასთან ერთად მეცნიერები მიდიან იმ დასკვნამდე, რომ მიკრობიომის ანალიზის დროს იგივე მიდგომა გამოიყენონ, რასაც ეკოლოგები მიმართავენ ეკოსისტემის ანალიზისას: განიხილავენ მას არა როგორც სახეობათა უბრალოდ თავმოყრილ ერთობლიობას, არამედ როგორც დინამიკური გარემოს, მის კომპონენტებს შორის ჩამოყალიბებული მრავალრიცხოვანი სპეციფიკური ურთიერთქმედებებით. ამიტომ ანტიბიოტიკების გამოყენებისას სიფრთხილეა საჭირო. უნდა გაიზარდოს მიზანმიმართული პრობიოტიკური მკურნალობა, რაც გაზრდის ამა თუ იმ მიკრობის რაოდენობას და დაეხმარება მთელ პოპულაციას ჩვენი ჯანმრთელობის გაუმჯობესებაში. „კარგად ვისწავლეთ, თუ როგორ უნდა გამოვიყვანოთ წყობიდან მიკრობების თანასაზოგადოება. ახლა კი უნდა ვისწავლოთ, როგორ დავაბრუნოთ მწყობრში და აღვადგინოთ ჯანსაღი მდგომარეობა”, – ამბობს კეტრინ ლემონი, მიკრობიომის მკვლევარი კემბრიჯის ფორსითის ინსტიტუტიდან (მასაჩუსეტსი)

არსებობს ორი მოსაზრება მიკრობებთან ჩვენი ურთიერთობის შესახებ. ჩემი ყოველდღიური სამუშაო მიმტკიცებს, რომ ისინი მკვლელები არიან, რომლებსაც უნდა ვდიოთ და გავრცელებამდე გავანადგუროთ, რაც გარკვეულწილად სწორია. თუმცა მე მეორე და არანაკლებ სწორი მოსაზრებისკენ ვიხრები: მიკრობები ჩვენი თანამგზავრები არიან, რომლებზეც უნდა ვიზრუნოთ და ჩვენს სამსახურში ჩავაყენოთ. ინფექციურ პათოგენებთან სიფრთხილე გვმართებს. რაც უფრო ჩავუღრმავდებით მიკრობების სამყაროს და მეტ ახალს გავიგებთ ჩვენში და ჩვენ გარშემო მობინადრე უხილავი არსებების შესახებ, ეს შიში მით უფრო მეტად შეგვეცვლება პატივისცემითა და ახალი აღმოჩენების მოუთმენელი მოლოდინით.

სტენფორდის უნივერსიტეტის მიკრობიოლოგი ნათან ვულფი არის Global Viral-ის დამფუძნებელი და Metabiota-ს აღმასრულებელი დირექტორი. ის არის „ვირუსული შტორმის” (The Viral Storm) ავტორი და National Geographic-ის დამწყები მკვლევარი.

The post პატარა პატარა სამყარო appeared first on National Geographic Magazine - საქართველო.

View the full article