Τα μωρά περιφέρονται με περισσότερες από 200 άγνωστες μέχρι σήμερα οικογένειες ιών μέσα στο έντερό τους. Ο μεγάλος αυτός αριθμός αποτελεί έκπληξη για τους ερευνητές του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης και του COPSAC, οι οποίοι μελέτησαν προσεκτικά τις πάνες 647 δανέζικων μωρών και έκαναν την πρώτη χαρτογράφηση του είδους. Αυτοί οι ιοί πιθανότατα παίζουν σημαντικό ρόλο στην προστασία των παιδιών από χρόνιες ασθένειες.
Οι ιοί συνήθως συνδέονται με ασθένειες. Όμως το σώμα μας είναι γεμάτο τόσο από βακτήρια όσο και από ιούς που πολλαπλασιάζονται συνεχώς και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους στο γαστρεντερικό μας σύστημα. Ενώ γνωρίζουμε εδώ και δεκαετίες ότι τα βακτήρια του εντέρου στα μικρά παιδιά είναι ζωτικής σημασίας για την προστασία τους από χρόνιες ασθένειες αργότερα στη ζωή τους, οι γνώσεις μας για τους πολλούς ιούς που βρίσκονται εκεί είναι ελάχιστες.
Πριν από μερικά χρόνια, αυτό έδωσε στον καθηγητή του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης Dennis Sandris Nielsen την ιδέα να εμβαθύνει περισσότερο σε αυτό το ζήτημα. Ως αποτέλεσμα, μια ομάδα ερευνητών από το COPSAC (Copenhagen Prospective Studies on Asthma in Childhood) και το Τμήμα Επιστήμης Τροφίμων του UCPH, μεταξύ άλλων, πέρασε πέντε χρόνια μελετώντας και χαρτογραφώντας το περιεχόμενο της πάνας 647 υγιών Δανών παιδιών ηλικίας ενός έτους.
“Βρήκαμε έναν εξαιρετικό αριθμό άγνωστων ιών στα κόπρανα αυτών των μωρών. Όχι μόνο χιλιάδες νέα είδη ιών – αλλά προς έκπληξή μας, οι ιοί αντιπροσώπευαν περισσότερες από 200 οικογένειες ιών που δεν είχαν ακόμη περιγραφεί. Αυτό σημαίνει ότι, από τα πρώτα χρόνια της ζωής τους, τα υγιή παιδιά περιτριγυρίζονται από μια ακραία ποικιλομορφία εντερικών ιών, οι οποίοι πιθανότατα έχουν σημαντικό αντίκτυπο στο αν θα αναπτύξουν διάφορες ασθένειες αργότερα στη ζωή τους”, λέει ο καθηγητής Dennis Sandris Nielsen του Τμήματος Επιστήμης Τροφίμων, κύριος συγγραφέας της ερευνητικής εργασίας σχετικά με τη μελέτη, που δημοσιεύθηκε τώρα στο Nature Microbiology.
Οι ερευνητές βρήκαν και χαρτογράφησαν συνολικά 10.000 είδη ιών στα κόπρανα των παιδιών – αριθμός δέκα φορές μεγαλύτερος από τον αριθμό των βακτηριακών ειδών στα ίδια παιδιά. Αυτά τα είδη ιών κατανέμονται σε 248 διαφορετικές οικογένειες ιών, από τις οποίες μόνο 16 ήταν προηγουμένως γνωστές. Οι ερευνητές ονόμασαν τις υπόλοιπες 232 άγνωστες οικογένειες ιών με τα ονόματα των παιδιών των οποίων οι πάνες έκαναν δυνατή τη μελέτη. Ως αποτέλεσμα, οι νέες οικογένειες ιών περιλαμβάνουν ονόματα όπως Sylvesterviridae, Rigmorviridae και Tristanviridae.
Οι βακτηριακοί ιοί είναι σύμμαχοί μας
“Είναι η πρώτη φορά που συντάσσεται μια τόσο συστηματική επισκόπηση της ποικιλότητας των εντερικών ιών. Παρέχει μια εντελώς νέα βάση για την ανακάλυψη της σημασίας των ιών για το μικροβίωμα και την ανάπτυξη του ανοσοποιητικού μας συστήματος. Η υπόθεσή μας είναι ότι, επειδή το ανοσοποιητικό σύστημα δεν έχει ακόμη μάθει να διαχωρίζει την ήρα από το σιτάρι στην ηλικία του ενός έτους, αναδύεται ένας εξαιρετικά υψηλός πλούτος ειδών ιών του εντέρου, ο οποίος είναι πιθανώς απαραίτητος για την προστασία από χρόνιες ασθένειες όπως το άσθμα και ο διαβήτης αργότερα στη ζωή”, δηλώνει ο Shiraz Shah, πρώτος συγγραφέας και ανώτερος ερευνητής στο COPSAC.
Το ενενήντα τοις εκατό των ιών που βρήκαν οι ερευνητές είναι βακτηριακοί ιοί – γνωστοί ως βακτηριοφάγοι. Αυτοί οι ιοί έχουν τα βακτήρια ως ξενιστές και δεν επιτίθενται στα ίδια τα κύτταρα των παιδιών, πράγμα που σημαίνει ότι δεν προκαλούν ασθένειες. Η υπόθεση είναι ότι οι βακτηριοφάγοι χρησιμεύουν κυρίως ως σύμμαχοι: “Εργαζόμαστε με βάση την υπόθεση ότι οι βακτηριοφάγοι είναι σε μεγάλο βαθμό υπεύθυνοι για τη διαμόρφωση των βακτηριακών κοινοτήτων και τη λειτουργία τους στο εντερικό μας σύστημα. Ορισμένοι βακτηριοφάγοι μπορούν να παρέχουν στο βακτήριο-ξενιστή τους ιδιότητες που το καθιστούν πιο ανταγωνιστικό, ενσωματώνοντας το δικό τους γονιδίωμα στο γονιδίωμα του βακτηρίου. Όταν συμβαίνει αυτό, ένας βακτηριοφάγος μπορεί στη συνέχεια να αυξήσει την ικανότητα ενός βακτηρίου να απορροφά π.χ. διάφορους υδατάνθρακες, επιτρέποντας έτσι στο βακτήριο να μεταβολίζει περισσότερα πράγματα”, εξηγεί ο Dennis Sandris Nielsen.
Και συνεχίζει: “Φαίνεται επίσης ότι οι βακτηριοφάγοι βοηθούν στη διατήρηση της ισορροπίας του μικροβιώματος του εντέρου, διατηρώντας τους μεμονωμένους βακτηριακούς πληθυσμούς υπό έλεγχο, γεγονός που διασφαλίζει ότι δεν υπάρχουν πάρα πολλά από ένα μόνο βακτηριακό είδος στο οικοσύστημα. Είναι λίγο σαν τους πληθυσμούς των λιονταριών και των γαζελών στη σαβάνα”. Ο Shiraz Shah προσθέτει: “Προηγουμένως, η ερευνητική κοινότητα επικεντρωνόταν κυρίως στο ρόλο των βακτηρίων σε σχέση με την υγεία και την ασθένεια. Όμως οι ιοί είναι το τρίτο πόδι του σκαμνιού και πρέπει να μάθουμε περισσότερα γι’ αυτούς. Οι ιοί, τα βακτήρια και το ανοσοποιητικό σύστημα πιθανότατα αλληλεπιδρούν και επηρεάζουν ο ένας τον άλλον σε κάποιο είδος ισορροπίας. Οποιαδήποτε ανισορροπία σε αυτή τη σχέση πιθανότατα αυξάνει τον κίνδυνο χρόνιων ασθενειών”.
Το υπόλοιπο δέκα τοις εκατό των ιών που βρέθηκαν στα παιδιά είναι ευκαρυωτικοί – δηλαδή χρησιμοποιούν ανθρώπινα κύτταρα ως ξενιστές. Αυτοί μπορεί να είναι τόσο φίλοι όσο και εχθροί για εμάς: “Προκαλεί σκέψεις το γεγονός ότι όλα τα παιδιά κυκλοφορούν με 10-20 από αυτούς τους τύπους ιών που μολύνουν τα ανθρώπινα κύτταρα. Έτσι, λαμβάνει χώρα μια συνεχής ιογενής μόλυνση, η οποία προφανώς δεν τα αρρωσταίνει. Απλώς γνωρίζουμε πολύ λίγα πράγματα για το τι πραγματικά συμβαίνει. Η εικασία μου είναι ότι είναι σημαντικές για την εκπαίδευση του ανοσοποιητικού μας συστήματος ώστε να αναγνωρίζει τις λοιμώξεις αργότερα. Αλλά μπορεί επίσης να είναι ένας παράγοντας κινδύνου για ασθένειες που δεν έχουμε ακόμη ανακαλύψει”, λέει ο Dennis Sandris Nielsen.
Θα μπορούσε να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στις φλεγμονώδεις νόσους
Οι ερευνητές δεν έχουν ακόμη ανακαλύψει από πού προέρχονται οι πολλοί ιοί στα παιδιά ενός έτους. Η καλύτερη απάντησή τους μέχρι στιγμής είναι το περιβάλλον: “Το έντερό μας είναι αποστειρωμένο μέχρι να γεννηθούμε. Κατά τη διάρκεια της γέννησης, είμαστε εκτεθειμένοι σε βακτήρια από τη μητέρα και το περιβάλλον. Είναι πιθανό κάποιοι από τους πρώτους ιούς να έρχονται μαζί με αυτά τα αρχικά βακτήρια, ενώ πολλοί άλλοι εισάγονται αργότερα μέσω των βρώμικων δαχτύλων, των κατοικίδιων ζώων, της βρωμιάς που βάζουν τα παιδιά στο στόμα τους και άλλων πραγμάτων στο περιβάλλον”, λέει ο Dennis Sandris Nielsen.
Όπως επισημαίνει ο Shiraz Shah, ολόκληρο το πεδίο της έρευνας μιλάει για ένα τεράστιο παγκόσμιο πρόβλημα υγείας: “Πολλές έρευνες δείχνουν ότι η πλειονότητα των χρόνιων ασθενειών που γνωρίζουμε – από την αρθρίτιδα μέχρι την κατάθλιψη – έχουν μια φλεγμονώδη συνιστώσα. Δηλαδή, το ανοσοποιητικό σύστημα δεν λειτουργεί όπως θα έπρεπε — πράγμα που μπορεί να οφείλεται στο ότι δεν έχει εκπαιδευτεί σωστά. Έτσι, αν μάθουμε περισσότερα για τον ρόλο που παίζουν τα βακτήρια και οι ιοί σε ένα καλά εκπαιδευμένο ανοσοποιητικό σύστημα, αυτό ελπίζουμε ότι θα μας οδηγήσει στο να είμαστε σε θέση να αποφύγουμε πολλές από τις χρόνιες ασθένειες που ταλαιπωρούν τόσους πολλούς ανθρώπους σήμερα”. Οι ερευνητικές ομάδες έχουν αρχίσει να διερευνούν τον ρόλο των ιών του εντέρου σε σχέση με διάφορες ασθένειες που εμφανίζονται στην παιδική ηλικία, όπως το άσθμα και η ΔΕΠΥ.
ΣΧΕΤΙΚΆ ΜΕ ΤΟΥΣ ΒΑΚΤΗΡΙΟΦΆΓΟΥΣ
- Υπάρχουν γενικά δύο τύποι βακτηριοφάγων. Οι ιογόνοι βακτηριοφάγοι καταλαμβάνουν το βακτήριο και παράγουν 30-100 νέα σωματίδια ιού στο εσωτερικό του. Μετά από αυτό, το βακτηριακό κύτταρο εκρήγνυται από το εσωτερικό του και τα νέα σωματίδια του ιού διαφεύγουν στο περιβάλλον. Οι ιογενείς βακτηριοφάγοι συμβάλλουν στη διατήρηση της ισορροπίας του εντερικού οικοσυστήματος.
- Οι λεγόμενοι εύκρατοι βακτηριοφάγοι μπορούν να αναπαραχθούν ενσωματώνοντας το γενετικό τους υλικό στο γονιδίωμα του βακτηριακού κυττάρου-ξενιστή. Όταν το κύτταρο διαιρείται, διαιρείται και ο βακτηριοφάγος. Οι εύκρατοι βακτηριοφάγοι βοηθούν στη μεταφορά νέων γονιδίων στο βακτήριο, ώστε αυτό να γίνει πιο ανταγωνιστικό. Ωστόσο, υπάρχουν επίσης μελέτες που υποδηλώνουν ότι η ανισορροπία στον πληθυσμό των εύκρατων βακτηριοφάγων σχετίζεται με διάφορες ασθένειες, π.χ. φλεγμονώδεις νόσους του εντέρου.
ΣΧΕΤΙΚΆ ΜΕ ΤΟΥΣ ΙΟΎΣ
- Ο ιός είναι ένας μικροοργανισμός που αποτελείται από ένα γονιδίωμα – είτε DNA είτε RNA – εγκλωβισμένο σε μια πρωτεϊνική μεμβράνη. Οι ιοί δεν μπορούν να πολλαπλασιαστούν. Αντ’ αυτού, ένας ιός επιτίθεται σε ένα κύτταρο ξενιστή, το οποίο χρησιμοποιεί για να δημιουργήσει αντίγραφα του εαυτού του.
- Οι ιοί ταξινομούνται σε οικογένειες ιών, οι οποίες στη συνέχεια χωρίζονται σε μεγαλύτερο αριθμό γενών ιών και ειδών ιών. Ένα πιο γνωστό παράδειγμα οικογένειας ιών είναι οι κοροναϊοί, στους οποίους ανήκουν οι ιοί Covid-19, MERS, SARS και αρκετοί ιοί του κοινού κρυολογήματος.
