குடல் மைக்ரோபையோம் ஆய்வில் பாக்டீரியாக்கள் பாதிப்பிலிருந்து தப்பிக்க மீளக்கூடிய 'பெட்-ஹெஜிங்' முறையை பயன்படுத்துகின்றன என்பது கண்டறியப்பட்டது

சிக்கல் தொடங்குவதற்கு முன்பே, நுண்ணுயிர்கள் வெவ்வேறு செயல்பாட்டு நிலைகளாகப் பிரிந்து அழுத்தத்தைத் தப்பிக்கலாம்

Cell Host & Microbe இதழில் வெளிவந்த ஒரு புதிய ஆய்வு, குடல் மைக்ரோபையோம் அதிர்ச்சிகளை எவ்வாறு தாங்குகிறது என்பதற்கான புரிதலுக்கு இன்னொரு ஆழமான அடுக்கை சேர்க்கிறது. Mount Sinai மருத்துவப் பள்ளியின் Icahn School of Medicine மற்றும் இணைப் பணியாளர்கள், பல குடல் பாக்டீரியாக்கள் மீளக்கூடிய “பெட்-ஹெஜிங்” உத்தியைப் பயன்படுத்துவதாக அறிவிக்கின்றனர்; இதனால் மரபணு ரீதியாக ஒரே மாதிரியான செல்களின் ஒரு பகுதி, பாதிப்பை எதிர்கொள்ள சிறப்பாகத் தயாராகியுள்ள மாற்று எபிஜெனெடிக் நிலையில் இருக்க முடிகிறது.

மைக்ரோபையோம் தாங்குத்திறன் மெதுவாக நடைபெறும் மரபணு மாறுபாடுகளின் சேர்க்கையால் மட்டுமே உருவாகுவதில்லை என்று இந்த வேலை வாதிடுகிறது. அதற்குப் பதிலாக, பாக்டீரியா மக்கள்தொகைகள் உட்பகுதியில் உள்ள செயல்பாட்டு வேற்றுமையை தாங்கி நிற்கலாம்; ஆன்டிபயோட்டிக்கள், நோய் அல்லது உணவு மாற்றங்கள் குடல் சூழலை திடீரென மாற்றும்போது அது தேர்வு செய்யப்படலாம்.

இது ஏன் முக்கியம்

மனித குடல் மைக்ரோபையோம் தொடர்ந்து பாதிப்புகளுக்கு உள்ளாகிறது. ஆன்டிபயோட்டிக் சிகிச்சை ஒரு சமூகத்தின் பெரிய பகுதிகளைத் தளர்த்தலாம். நோய் ஊட்டச்சத்து கிடைப்பையும் நோயெதிர்ப்பு அழுத்தத்தையும் மாற்றலாம். உணவு மாற்றங்கள் ஒரு வகை நுண்ணுயிர்களுக்கு மற்றவற்றை விட முன்னிலை கொடுக்கலாம். ஆனாலும் பல சந்தர்ப்பங்களில் மைக்ரோபையோம் மீண்டும் முன்னேறுகிறது. இதுவரை இந்த மீட்சியை பெரும்பாலும் காலப்போக்கில் ஏற்படும் மரபணு ஏற்பொலியால் மட்டுமே விளக்கி வந்தனர்.

இந்த ஆய்வு அதைவிட வேகமான ஒரு முறையை முன்வைக்கிறது. மூல உரையின் படி, அதே பாக்டீரியா குழுவில் உள்ள சில செல்கள் தங்களின் DNA மீது வெவ்வேறு இரசாயன குறியீடுகளை கொண்டிருக்கலாம். இந்த எபிஜெனெடிக் மாற்றங்கள் அடிப்படை மரபணுக் குறியீட்டை மாற்றாமல், ஜீன்கள் எப்போது இயக்கப்பட வேண்டும், நிறுத்தப்பட வேண்டும் என்பதை மாற்றுகின்றன. சூழ்நிலை திடீரென எதிர்மறையாக மாறினால், முன்கூட்டியே ஏற்பெடுத்த துணைக்குழு விரைவாக விரிவடைய முடியும், ஏனெனில் அது ஏற்கனவே உயிர்வாழ்வதற்காக தயார் நிலையில் இருந்தது.

சூழல் மீண்டும் மாறும்போது, மக்கள்தொகை மீண்டும் சமநிலைக்கு திரும்பலாம். இந்த மீள்தன்மைதான் பெட்-ஹெஜிங் என்ற கருத்தின் மையம்: நிச்சயமற்ற சூழ்நிலையில் தயார்பாடு பெற, மக்கள்தொகை ஒரே மாதிரியான தன்மையை ஒரு பகுதி தியாகம் செய்கிறது.

நோய்க்கிருமிகளைத் தாண்டி

பெட்-ஹெஜிங் முன்பே நோய் உண்டாக்கும் பாக்டீரியாக்களில் பதிவாகியுள்ளது; அங்கு அழுத்தத்தின்கீழ் உயிர்வாழ்தல் தெளிவான மருத்துவ விளைவுகளை ஏற்படுத்தும். இந்த ஆய்வை குறிப்பிடத்தக்கதாக 만드는து, இந்த உத்தி ஆரோக்கியமான மனித குடலில் உள்ள நன்மை தரும் நுண்ணுயிர்களிடையே பரவலாக இருப்பதாக கூறப்படுவது. இதனால் இந்த யோசனை ஒரு குறுகிய நுண்ணுயிர் தந்திரத்திலிருந்து, மைக்ரோபையோமின் பொதுவான அமைப்பு நெறியாக விரிவடைகிறது.

இது மேலும் பல இனங்களிலும் சூழல்களிலும் உறுதியாக நிரூபிக்கப்படுமானால், மைக்ரோபையோம் நிலைத்தன்மையை ஆராய்ச்சியாளர்கள் மாதிரியாக்கும் விதம் மாறக்கூடும். ஒரு சமூக அமைப்பு, குழப்பத்திற்கு முன்பும் பின்பும் ஒரே மாதிரி தோன்றலாம்; ஆனால் உண்மையில் அது மக்கள்தொகைகளுக்குள் இருக்கும் மறைந்த நிலைமாற்றங்களை நம்பியிருக்கலாம். வேறு வார்த்தைகளில் சொன்னால், தாங்குத்திறன் என்பது எந்த உயிரிகள் உள்ளன என்பதாலேயே அல்ல, அந்த நேரத்தில் அவை எந்த உள்நிலை முறையில் இருக்கின்றன என்பதாலும் தீர்மானிக்கப்படலாம்.

ப்ரோபயாட்டிக்ஸ் மற்றும் மைக்ரோபையோம் சிகிச்சைகளுக்கு விளைவுகள்

இந்த கண்டுபிடிப்புகள் மைக்ரோபையோம் மருத்துவத்தில் நீண்டநாள் நிலவும் ஒரு சிக்கலையும் விளக்க உதவலாம்: ப்ரோபயாட்டிக்ஸ் மற்றும் மல நுண்ணுயிரி இடமாற்றம் போன்ற தலையீடுகள் பலரிடையே ஏன் மாறுபட்ட முடிவுகளைத் தருகின்றன? பாக்டீரியா மக்கள்தொகைகள் வேறுபட்ட எபிஜெனெடிக் நிலைகளுடன் வரலாம், அல்லது ஹோஸ்ட் சூழல் வெவ்வேறு நேரங்களில் வெவ்வேறு துணைமக்கள்தொகைகளைத் தேர்வு செய்யலாம் என்றால், அதே தலையீடு ஒரு குடல் சூழலில் இருந்து மற்றொன்றில் வேறுபட்டு செயல்படலாம்.

இதனால் ப்ரோபயாட்டிக்ஸ் அல்லது மைக்ரோபையோம் மாற்றங்கள் வேலை செய்யவில்லை என்பதல்ல. அதன் விளைவுகள் மறைந்த உயிரியல் வேற்றுமையால் நிர்ணயிக்கப்படலாம்; இன அடையாளம் அல்லது ஜீன் வரிசையிலேயே கவனம் செலுத்தினால் இது எளிதில் தவற விடப்படலாம். இரண்டு أشخاص ஒரே போன்ற நுண்ணுயிர்களை தாங்கியுள்ளதாகத் தோன்றலாம், ஆனால் அந்த நுண்ணுயிர்கள் அழுத்தம் வந்தால் வெவ்வேறு பதில்களுக்கு தயார் நிலையில் இருக்கலாம்.

சிகிச்சை மேம்பாட்டிற்கு, இது ஒரு நடைமுறை கேள்வியை எழுப்புகிறது: மைக்ரோபையோம் தலையீடுகள் எந்த இனங்கள் வழங்கப்படுகின்றன என்பதையே மட்டும் வைத்து வடிவமைக்க வேண்டுமா, அல்லது அந்த இனங்கள் எந்த செயல்நிலைகளில் இருக்கின்றன என்பதையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டுமா? மூல உரை இதற்கு பதில் அளிக்கவில்லை, ஆனால் தெளிவாக அந்த திசையையே சுட்டுகிறது.

ஆராய்ச்சியாளர்கள் என்ன கண்டனர்

மூத்த ஆசிரியர் Gang Fang இந்த முறையை உட்புற உயிர்வாழ்வு முன்னிலையாக விவரித்தார். அறிக்கையிடப்பட்ட மாதிரியில், ஒரு சிறிய எபிஜெனெடிக்காக வேறுபட்ட துணைக்குழு பாதிப்புக் காரணி தோன்றுவதற்கு முன்பே இருக்கிறது. ஆன்டிபயோட்டிக்கள் அல்லது வேறு ஒரு குழப்பம் தாக்கும் போது, அந்த துணைக்குழு புதிய சூழ்நிலைகளுக்கு ஏற்கனவே பொருந்தியிருப்பதால் மேலாதிக்கம் பெறுகிறது. பின்னர், சூழல் மீண்டும் மாறும்போது, மக்கள்தொகை மறுசமநிலைக்கு திரும்பலாம்.

இது பாரம்பரிய மாறுபாடு-மூல ஏற்பொலியிலிருந்து வேறுபடுகிறது; அந்த முறையில் பயனுள்ள மரபணு மாற்றங்கள் தோன்றி பின்னர் பரவ வேண்டும். எபிஜெனெடிக் சுவிட்சிங் வேகமாகவும் மீளக்கூடியதாகவும் இருக்க முடியும், குறிப்பாக சூழ்நிலை தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டிருக்கும் குடல் போன்ற சூழலில் இது பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

அந்தக் கட்டுரையின் தலைப்பு “Epigenetic phase variation in the gut microbiome enhances bacterial adaptation,” என்பதுதான், மற்றும் அந்தப் பெயரிடல் முக்கியமானது. phase variation என்பது பாக்டீரியா ஒரே தீர்வில் நிரந்தரமாக உறைந்து போகாமல், நிலைகளுக்கிடையே மாற முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது. இந்த நெகிழ்வுதான் குடல் சமூகங்கள் மீண்டும் மீண்டும் வரும் பாதிப்புகளை முழுமையாக சிதையாமல் தாங்கிக்கொள்ள ஒரு காரணமாக இருக்கலாம்.

அடுத்தது என்ன

மூலப் பொருள் இந்த உயிரியல் கருத்தையும், மைக்ரோபையோம் மருத்துவத்துக்கான அதன் சாத்தியப்பாடுகளையும் ஆதரிக்கிறது; ஆனால் உடனடி மருத்துவப் பயன்பாட்டை இது நிறுவவில்லை. அடுத்த சவால் இந்த இயந்திரவியல் புரிதலை கருவிகளாக மாற்றுவதாகும். உண்மை நோயாளர் மாதிரிகளில் எபிஜெனெடிக் நிலை பகிர்வுகளை அளக்க, சிகிச்சை கீழ் அவை எவ்வாறு மாறும் என்பதை கணிக்க, மேலும் அந்த மாற்றங்களை கட்டுப்படுத்துவது முடிவுகளை மேம்படுத்துமா என்பதைச் சோதிக்க ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு வழிகள் தேவைப்படும்.

மற்றொரு கேள்வி, இந்த நிகழ்வு வெவ்வேறு வகை உயிரினங்கள், உணவுமுறைகள், நோய் நிலைகள் மற்றும் வயது குழுக்களில் எவ்வளவு பரவலாக உள்ளது என்பதாகும். ஆரோக்கியமான மைக்ரோபையோம் மிகுந்த தனிப்பட்ட தன்மையுடையது. ஒரு நுண்ணுயிர் வலையில் பொதுவாக இருக்கும் ஒரு முறையே, மற்றொரு வலையில் குறைவாகப் பயனுள்ளதாக இருக்கலாம். ஆகவே இந்த வேலை ஒரு வலுவான விசாரணைப் பாதையைத் திறக்கிறது, ஆனால் கேஸை முடிக்கவில்லை.

இது மைக்ரோபையோம், பல எளிமைப்படுத்தப்பட்ட நுகர்வோர் கதைகளில் கூறப்படுவதைவிட அதிகமாக இயக்கமுள்ளதாக இருப்பதையும் நினைவூட்டுகிறது. இந்த அமைப்பு நல்ல மற்றும் கெட்ட இனங்களின் பட்டியலே அல்ல. இது உயிருள்ள சூழலியல்; அதில் மரபணு ரீதியாக ஒரே மாதிரியான செல்கள்கூட நிச்சயமற்ற நிலையில் வேலைப் பகிர்வை மேற்கொள்ளலாம்.

தாங்குத்திறனைப் பற்றிய நுட்பமான பார்வை

இந்த ஆய்வின் மிகப் பெரிய பங்களிப்பு கருத்தரீதியானதாக இருக்கலாம். மீளக்கூடிய எபிஜெனெடிக் நிலைகளின் மூலம் நன்மை தரும் குடல் நுண்ணுயிர்கள் தங்கள் பணத்தைப் பகிர்ந்துகொள்ள முடியும் என்பதை காட்டுவதன் மூலம், நுண்ணுயிர் சமூகங்கள் ஒரே நேரத்தில் நெகிழ்வானவையும் நீடித்தவையும் ஆக இருக்க முடியும் என்பதற்கான சிறந்த விளக்கத்தை இது அளிக்கிறது. ஒரு பாதிப்பு மேலாதிக்கம் செலுத்தும் நிலையை அழிக்கலாம்; ஆனால் மக்கள்தொகையின் முழுமையான ஏற்பொலித் திறனை அழிக்காமல் இருக்கலாம்.

இந்த பார்வை தாங்குத்திறனை எவ்வாறு அளக்க வேண்டும், தலையீடுகள் எவ்வாறு வடிவமைக்கப்பட வேண்டும் என்பதையும் மாற்றக்கூடும். எந்த பாக்டீரியாக்கள் உள்ளன என்பதைக் கேட்பதுடன் மட்டுப்படாமல், அவை எந்த நிலைகளில் செல்லத் தயாராக உள்ளன என்றும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் அதிகமாகக் கேட்கக்கூடும். மைக்ரோபையோம் அறிவியலை நம்பகமான மருத்துவமாக மாற்ற முயற்சிக்கும் துறைக்கு, இது முக்கியமான வேறுபாடாக இருக்கலாம்.

இந்தக் கட்டுரை Medical Xpress செய்தித் தொகுப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.