کنترل 5 بیماری با کمک پروانه‌ها

دکتر رضا طلایی حسنلویی از محققان این پروژه تحقیقاتی پپتیدها را مولکول‌های آب دوست با وزن مولکولی کم دانست و گفت: این مولکول‌ها به خانواده پروتئین‌ها تعلق دارند ولی بین پروتئین‌ها و پپتیدها تفاوتی در تعداد اسیدهای آمینه وجود دارد به این معنا که تعداد واحدهای سازنده پپتید که اسیدهای آمینه هستند معمولا کمتر است ولی در پروتئین ها تا چندصد هزار اسید آمینه می‌رسد بنابراین پپتید یک مولکول کوچک از گروه پروتئین‌ها با تعداد اسید آمینه‌های کم و با وزن پایین است که آب دوست هستند.

طلایی با اشاره به مطالعات اخیر پردیس کشاورزی دانشگاه تهران در این زمینه اظهار کرد: در این مطالعات سیستم ایمنی حشرات از نظر تولید پپتیدهای ضدمیکروبی در مواجهه با پاتوژن‌های مهاجم مانند باکتری‌ها و قارچ‌ها مورد بررسی قرار گرفت.

وی با بیان اینکه این مطالعات بر روی لاروهای دو گونه پروانه «شب پره هندی» و «پروانه موم خوار» انجام شد، افزود: در این تحقیقات پپتیدهای ضد میکروبی را از لاروهای گونه پروانه شب پره هندی و پروانه موم خوار استخراج و ویژگی آنها را تعیین کردیم. برای این منظور با توالی یابی و تعیین اسیدهای آمینه آنها مشخص کردیم که چنین پپتیدی قبلا استخراج و معرفی شده است یا خیر.

طلایی با تاکید بر اینکه نتایج این تحقیقات نشان داد که قبلا چنین پپتیدهایی تولید نشده است، یادآور شد: پس از آن فعالیت و اثرات ضد میکروبی این دو پپتید را بر روی باکتری و قارچ‌های مختلفی که در انسان و گیاهان بیماری‌های مختلفی ایجاد می‌کند مورد آزمایش قرار دادیم و مشاهده کردیم که دو پپتید به دست آمده از این دو گونه پروانه بازدارندگی خوبی بر روی رشد باکتری‌ها از خود نشان می‌دهند.

وی با اشاره به نوع باکتری‌های بیمارگر انسانی تست شده در این تحقیقات اظهار داشت: در این مطالعات مشاهده کردیم که این دو پپتید بر روی سه باکتری بیمارگر انسانی که شامل باکتری «Pseudomonas aeruginosa» که عفونت‌های تنفسی و گوارشی ایجاد می‌کند، باکتری «Staphylococcus aureus» که عفونت‌های پوستی و ممنژیت را در انسان ایجاد می‌کند و باکتری «Salmonella typhi» عامل بیماری تیفوئید، اثرات ضد میکروبی مناسبی دارند.

طلایی با تاکید بر اینکه این دو پپتید استخراج شده از دو گونه پروانه بر روی دو باکتری بیمارگر گیاهی نیز اثرات خوبی داشته است، خاطر نشان کرد: این دو پپتید علاوه بر سه نوع باکتری بیمارگر انسانی بر روی روی باکتری های بیمارگر گیاهی به ویژه عامل شانکر مرکبات (Xanthomonas citri) و عامل آتشک سیب و گلابی (Erwinia amylovora) فعالیت ضد باکتریایی نشان دادند و در واقع قدرت کنترل‌کنندگی خوبی در برابر این باکتری‌ها از خود بروز دادند.

نحوه اجرای این پروژه تحقیقاتی

این محقق با بیان اینکه شب پره هندی و پروانه موم خوار حشراتی هستند که در کل دنیا وجود دارند، افزود: ولی تاکنون هیچ نوع پپتیدی از لاروهای شب پره هندی جداسازی نشده و کسی تاکنون تحقیقی در این زمینه انجام نداده است.

وی با تاکید بر اینکه انسان‌ها و مهره داران سیستم دفاعی اکتسابی دارند، یادآور شد: این سیستم دفاعی باعث می‌شود در برابر حمله باکتری‌ها و میکروب‌ها بدن پادتن تولید کند که به آن ایمونو گلوبین گفته می‌شود ولی حشرات که از گروه بی مهرگان هستند این توانایی را ندارند و نمی‌توانند پادتن تولید کنند.

طلایی افزود: زمانی که میکروب وارد بدن بی مهرگان از جمله حشرات می‌شود، آنها دفاع‌های مختلفی از جمله سنتز و القای پپتیدهای ضد میکروبی دارند به گونه‌ای که زمانی که میکروب وارد بدن آنها می‌شود، داخل لارو حشرات یکسری شناساگرهایی وجود دارد که قادر به شناسایی باکتری‌ها و قارچ‌ها هستند.

وی با بیان اینکه این شناساگرها قادر به شناسایی نوعی باکتری و اینکه آیا باکتری گرم منفی و یا گرم مثبت است، خواهد بود، افزود: لاروها برای تولید پپتیدهای ضد میکروب با توجه به نوع میکروب، مسیر سنتز متفاوتی را در پیش می‌گیرند.

این محقق با اشاره به نحوه اجرای این طرح خاطر نشان کرد: ما برای این دو لارو پروانه باکتری گرم منفی و قارچی که می‌تواند بیمارگر حشرات باشد را به داخل بدن آنها تزریق کردیم به طوری که این لاروها نمیرند و پس از 48 تا 72 ساعت پپتدها بر علیه این بیمارگرها تولید شدند.

وی با اشاره به اثرات پپتیدهای تولید شده بر روی بدن انسان و گیاهان گفت: مطالعات ما ثابت کرد که این نوع پپتیدها بر روی سلول‌های پستانداران و سلول‌هایی که از جانوران مفید بوده و اثر زیان بار ندارند؛ چراکه پپتیدها عملکرد اختصاصی دارند و نمی‌توانند از سلول سالم انسان داخل سلول شوند.

علت انتخاب این 2 گونه پروانه

این محقق گروه گیاه پزشکی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران به بیان دلایل انتخاب این دو گونه پروانه پرداخت و گفت: تحقیقات زیادی درباره پروانه موم خوار انجام شده است که نشان می‌دهد پرورش این حشره بسیار راحت است و همچنین در طبیعت با انواع بیمارگرها در ارتباط نیست.

وی با تاکید بر اینکه هرچه ارتباط جاندار با میکروب‌ها بیشتر باشد تعامل بیشتری با بدن ایجاد خواهد شد، اظهار کرد: در این صورت باکتری سعی می‌کند تا بر دفاع پروانه فائق آید درحالی که پروانه موم خوار کمتر با انواع میکروب‌ها در تماس است.

طلایی با اشاره به دلایل انتخاب پروانه شب پره هندی، یادآور شد: تحقیقات ما نشان داد که برخی از حشرات در مقابل میکروب‌ها به نوعی سعی می‌کنند تا خود را نجات دهد در حالی که این حشره سیستم ایمنی اکتسابی ندارد ولی قادر است در برابر میکروب ها مقاومت کند و خود را نجات دهد که نشان می‌دهد که پپتیدها در موفقیت این حشرات برای مقاومت در برابر میکروب‌ها نقش موثری دارد.

فاز تحقیقاتی تولید پپتید

طلایی با اشاره به آخرین وضعیت این تحقیقات افزود: در این پروژه تحقیقاتی موفق به شناسایی و تعیین ویژگی این دو پپتید شدیم و در آینده باید تلاش شود تا در گیاه پزشکی مدرن مورد استفاده قرار گیرد. در گیاه پزشکی مدرن باید از طریق بیان ژن، ژن را وارد گیاه کنیم تا در برابر عوامل بیمارگر مقاوم شود.

وی با بیان اینکه در خصوص انسان نیز نیاز به مطالعه بیشتر داریم، خاطر نشان کرد: در مورد انسان باید مطالعات بین گروهی با محققان دارو ساز انجام شود که هنوز اجرایی نشده است.

طلایی با اشاره به اهمیت این تحقیقات اظهار کرد: توجه به اینکه سه عامل بیمارگر انسانی ذکر شده، عامل عفونت‌های متعددی در انسان هستند و در خیلی از موارد به خاطر مقاومت‌ آنها در برابر آنتی‌بیوتیک‌های رایج، کنترل آنها بسیار مشکل است. علاوه بر آن دو باکتری بیمارگر درختان میوه که سالانه خسارات زیادی را موجب می شوند؛ معرفی چنین پپتیدهایی می‌تواند کاندیدهای دارویی مناسبی برای درمان بیماری‌های ذکر شده در آینده باشد.(مهر)