بكتيريا الأمعاء: كيف `` تغير الخفافيش النموذج ''

وجد تحقيق حديث في ميكروبيوم الخفافيش أنها تتبع قواعد مختلفة للثدييات الأخرى. يتساءل المؤلفون عما إذا كانت هذه الاختلافات قد تجعلهم أكثر عرضة للتغيرات البيئية.

ورقة جديدة تبحث في بكتيريا أمعاء الخفافيش.

لمزيد من المعلومات المدعومة بالبحوث حول الميكروبيوم وكيف يؤثر على صحتك ، يرجى زيارة مركزنا المخصص.

تعتبر بكتيريا الأمعاء حيوية لصحة الإنسان. تساعدنا الميكروبات المقيمة لدينا على هضم الطعام ، لكن دورها يمتد إلى أبعد من مجرد معالجته.

يجد العلماء أدلة متزايدة على أن بكتيريا الأمعاء قد تلعب دورًا في مجموعة من الحالات الصحية.

البشر ليسوا وحدهم عندما يتعلق الأمر بالميكروبيوم. جميع الثدييات ، بل معظم الحيوانات ، لديها فيلق من الميكروبات التي تعيش عليها وفي داخلها.

نظرًا لأن بكتيريا الأمعاء عاشت جنبًا إلى جنب مع الثدييات طوال فترة التطور ، فقد تطورت معًا. في كثير من الحالات ، تطوروا ليحتاجوا إلى بعضهم البعض للبقاء على قيد الحياة.

بسبب هذا التطور المشترك ، تميل الأنواع الأكثر ارتباطًا إلى أن يكون لها ميكروبيومات متشابهة ، في حين أن الأنواع التي لا ترتبط إلا بعيدًا تشترك في أوجه تشابه أقل.

هذا الميل للميكروبيوم للتوافق بشكل وثيق بين نوعين مرتبطين يسمى phylosymbiosis.

وجدت دراسة جديدة مفاجئة أن هذه القاعدة لا تنطبق على الخفافيش. نشر العلماء نتائجهم في المجلة أنظمة mSystems.

كسر القواعد

في الدراسة الحالية ، وجد العلماء أنه حتى أنواع الخفافيش ذات الصلة الوثيقة بها ميكروبيومات مختلفة بشكل كبير. يشير هذا إلى أن بكتيريا الأمعاء قد لا تكون مهمة للخفافيش.

"إنه يغير النموذج الذي كنا نعمل في ظله ، وهو أن الحيوانات تتطلب الميكروبات للهضم واكتساب العناصر الغذائية. هذا صحيح بالنسبة لنا ، لكنه قد لا يكون صحيحًا بالنسبة لجميع الأنواع ".

المؤلف الرئيسي هولي لوتز من متحف فيلد في شيكاغو ، إلينوي

وللتحقق من بكتيريا أمعاء الخفافيش ، أخذ الباحثون عينات من الجلد والألسنة والأمعاء لـ 497 من الخفافيش. إجمالاً ، قاموا بتحليل 31 نوعًا من أوغندا وكينيا.

قارن العلماء المادة الجينية الموجودة في هذه العينات لتكوين صورة للأنواع المقيمة في مناطق محددة من كل خفاش.

أولاً ، لاحظ المؤلفون أن هناك تنوعًا بكتيريًا على الجلد أكثر من الفم أو الأمعاء. هذا الاكتشاف يتماشى مع البحث في الثدييات الأخرى.

ومع ذلك ، اختلفت الخفافيش عن الثدييات الأخرى بطريقة ملفتة للنظر - لا يبدو أن الميكروبيومات الخاصة بها تتبع نمطًا تطوريًا. بعبارة أخرى ، لا تُظهر الخفافيش التعايش العرقي.

أشارت الدراسات السابقة إلى هذا الاختلاف عن القاعدة ، لكن الدراسات السابقة لم تتمكن من الوصول إلى مثل هذا النطاق الواسع من الأنواع البرية.

يوضح لوتز: "لا توجد علاقة أساسية بين ميكروبيوم الخفافيش والتاريخ التطوري للخفافيش".

وتتابع قائلة: "كنت تتوقع أن ترى ميكروبيومًا متشابهًا في أنواع الخفافيش وثيقة الصلة إذا كانت هذه الحيوانات تعتمد بشدة على بكتيرياها للبقاء على قيد الحياة. هذا إلى حد كبير ما رأيناه في الثدييات الأخرى التي تمت دراستها ، لكنه ليس موجودًا في الخفافيش ".

كان أفضل مؤشر لأنواع البكتيريا الموجودة في أمعاء أنواع الخفافيش هو المكان الذي تعيش فيه. بعبارة أخرى ، إذا كان اثنان من الخفافيش من نفس النوع يعيشان في مواقع مختلفة حيث كان بإمكانهما الوصول إلى أطعمة مختلفة ، فإن الميكروبيوم الخاص بهما سيكون مختلفًا تمامًا. ومع ذلك ، إذا كانوا يعيشون جنبًا إلى جنب في نفس المكانة البيئية ، فمن المرجح أن تكون الميكروبات الخاصة بهم متشابهة.

وجد الباحثون أيضًا أن الخفافيش التي تعيش على ارتفاعات أعلى بها ميكروبيوم أكثر تنوعًا. وفقًا للمؤلفين ، فإن العلاقة بين الارتفاع والتنوع الميكروبي قد "لوحظت سابقًا في دراسات جلد البرمائيات والتربة الجبلية".

عادة ما تهيمن مجموعة من البكتيريا المعروفة باسم Firmicutes على ميكروبيومات أمعاء الثدييات. هنا ، مرة أخرى ، تختلف الخفافيش. يحتوي ميكروبيوم الخفافيش على وفرة نسبية من البكتيريا المتقلبة ، والتي تشبه إلى حد كبير الطيور.

لماذا الخفافيش مختلفة؟

يعتقد المؤلفون أن هذا الاكتشاف غير المعتاد قد يكون بسبب طريقة النقل المبتكرة للخفافيش - فهي الثدييات الوحيدة التي حققت طيرانًا كهربائيًا (بدلاً من الطيران الشراعي). للبقاء في الجو ، يجب أن يتكيف تشريح الخفاش.

بالمقارنة مع الثدييات الأخرى ذات الحجم المماثل ، تمتلك الخفافيش أمعاء قصيرة ، مما يعني أنها تحمل أنسجة معوية أقل وطعامًا أقل. يعتقد العلماء أن هذا التكيف ساعدهم على إنقاص الوزن ، مما جعل الطيران أقل استهلاكًا للطاقة.

كما يشرح لوتز ، إذا كنت تسافر بالطائرة ، "فلا يمكنك تحمل أشياء غير ضرورية".

بفضل أمعائهم الأقصر ، ينتقل الطعام بطول الجهاز الهضمي للخفاش في غضون 15-30 دقيقة فقط. قد يعني وجود أمعاء أقصر أن الخفافيش لم تتح لها أبدًا فرصة لتشكيل روابط قوية مع البكتيريا المتسللة خلسة.

من وجهة نظر بيئية ، يتساءل العلماء عما إذا كانت التغييرات في البيئة قد تكون ضارة بشكل خاص للخفافيش. يساعد وجود عدد ثابت من بكتيريا الأمعاء في الحفاظ على صحة الجهاز المناعي.

إذا تغيرت بكتيريا أمعاء الخفافيش استجابةً لما يحيط بها ، فإن أي تغييرات بيئية يمكن أن يكون لها آثار على جهاز المناعة أيضًا.

"قد تكون الخفافيش شديدة التأثر بالتغير البيئي. إذا كان لديهم ميكروبيوم عابر ، فقد لا يمتلكون آليات الدفاع الأكثر استقرارًا. تعد الاضطرابات البيئية التي يسببها الإنسان قضية مهمة للغاية. قد تكون الخفافيش أكثر هشاشة وأكثر عرضة للخطر ".

المؤلف الرئيسي هولي لوتز

ومع ذلك ، قد تكون الخفافيش ببساطة أقل اعتمادًا على ميكروبيومها من الثدييات الأخرى.

تجادل ورقة بحثية بعنوان "ليست كل الحيوانات بحاجة إلى ميكروبيوم" ، أن "الحيوانات تمتد عبر سلسلة متصلة من الاعتماد على المتعايشين الميكروبيين." بعبارة أخرى ، لا تستطيع بعض الأنواع البقاء على قيد الحياة بدون ميكروبيومها ؛ قد تكافح بعض الأنواع لتزدهر بدونها ، لكنها تبقى حية في النهاية ، والبعض الآخر لا يحتاج إلى ميكروبيوم على الإطلاق.

عالم الميكروبيوم مفصل ودقيق ؛ كما هو الحال دائمًا ، يحتاج الباحثون إلى القيام بمزيد من العمل.