بكتيريا الأمعاء: التأثير المدهش للفيروسات
يلعب الميكروبيوم دورًا حيويًا في الصحة. بحثت دراسة حديثة في كيفية تأثير الفيروسات التي تقتل بكتيريا الأمعاء على هذه الميكروبات. النتائج تجعل الصورة المعقدة بالفعل أكثر من ذلك بكثير.
تعد البكتيريا (الموضحة هنا) أكثر عددًا من البكتيريا.
لمزيد من المعلومات المدعومة بالبحوث حول الميكروبيوم وكيف يؤثر على صحتك ، يرجى زيارة مركزنا المخصص.
الميكروبيوم رائع وعصري في نفس الوقت.
قدمت زيادة الاهتمام العام دفعة قوية في التمويل لدراسة التفاعلات بيننا وبين بكتيريا الأمعاء لدينا.
وجد العلماء الآن علاقات بين الميكروبيوم ومجموعة من الحالات ، من مرض السكري والسمنة إلى مرض باركنسون والاكتئاب.
بفضل شهرة بكتيريا الأمعاء ، تمتلئ أرفف متاجر البقالة الآن بمنتجات البروبيوتيك.
على الرغم من توفرها وشعبيتها على نطاق واسع ، إلا أنه لا توجد أدلة كافية تشير إلى أنها توفر العديد من الفوائد خارج عدد صغير من الظروف المحددة.
على الرغم من أن العلماء يعرفون أن الميكروبات في داخلنا أمر حيوي ، إلا أن تصميم طريقة لتعديلها لتحسين الصحة ومكافحة الأمراض لا يزال بعيد المنال.
السبب الرئيسي لذلك هو التعقيد المذهل للميكروبيوم. إنه ليس كيانًا واحدًا متجانسًا ، ولكنه عالم من الكائنات المجهرية التي تتفاعل وتؤثر وتمنع جيرانها ، قادرة على القتل والتغذية والتواصل مع بعضها البعض.
بالفعل ، في هذه المرحلة ، يمكننا أن نرى الصعوبات الهائلة في فهم خصوصيات وعموميات الميكروبيوم ، لكن بعض الباحثين يدرسون المستوى التالي من التعقيد: العاثيات.
إدخال العاثية
العاثيات ، أو ببساطة العاثيات ، هي فيروسات تدمر البكتيريا بشكل حصري. بشكل لا يصدق ، العاثيات تفوق عدد البكتيريا. حيث توجد البكتيريا ، توجد العاثيات في البستوني.
العاثيات محددة أيضًا ؛ تميل إلى تدمير نوع واحد فقط أو سلالة من البكتيريا. قبل ظهور المضادات الحيوية ، استخدم العلماء العاثيات لمحاربة العدوى. ومع ذلك ، عندما اكتشف الباحثون المضادات الحيوية ، أخذوا مكان العاثيات. كانت المضادات الحيوية أرخص وأسهل في الإنتاج من العاثيات.
الآن ، مع ارتفاع مقاومة المضادات الحيوية ، يعيد بعض الباحثين النظر في فكرة العلاج بالعاثيات.
بالطبع ، إذا قتلت العاثيات البكتيريا ، فمن المحتمل أن تؤثر على الميكروبيوم. يهتم باحثون من مستشفى بريجهام والنساء ومعهد ويس ، وكلاهما في بوسطن ، ماساتشوستس ، بالكيفية التي يمكن أن تؤثر بها هذه الفيروسات الوفيرة على بكتيريا الأمعاء لدينا. نشروا نتائج أحدث دراسة لهم في المجلة مضيف الخلية والميكروب.
"أحد الاهتمامات الرئيسية في مختبري هو فهم التغيرات في ديناميكيات ميكروبيوم الأمعاء. تعد البكتيريا مكونًا ضخمًا للميكروبيوم ولكن لم تتم دراستها كثيرًا بعد ".
كبير مؤلفي الدراسة الدكتور جورج جيربر
ما الذي تصله العاثيات؟
على الرغم من أننا نعلم أن العاثيات موجودة بكثرة في القناة الهضمية ، إلا أننا لا نعرف الكثير عن سلوكها.
يقول الدكتور جربر: "يستكشف بعض الناس العلاج بالعاقمات ، مستخدمين العاثيات لقتل الميكروبات ، لكن العاثيات توجد أيضًا بشكل طبيعي في القناة الهضمية ، وتتعايش مع بقية النظام البيئي. أردنا معرفة ما يفعلونه هناك ".
للتحقيق ، استخدم الباحثون الفئران gnotobiotic. لقد قاموا بتربية هذه الحيوانات بطريقة لا تعيش فيها أو تعيش فيها بكتيريا.
للبدء ، أدخلوا على الفئران 10 أنواع من البكتيريا التي تعيش عادة في الأمعاء البشرية ، بما في ذلك المكورات المعوية البرازية و الإشريكية القولونية.
ثم أضافوا العاثيات التي تستهدف على وجه التحديد البكتيريا التي زرعوها في الفئران. على سبيل المثال ، أهداف العاثية T4 بكتريا قولونية، وهجمات العاثيات VD13 E. faecalis. ثم تتبعوا نجاح كل ميكروب.
العاثيات صيادون محددون: كل نوع يقتل نوعًا واحدًا فقط من البكتيريا. لذلك عندما قدم العلماء العاثية إلى الفئران ، لاحظوا انخفاضًا في هذا النوع من البكتيريا. ومع ذلك ، كان التأثير على البكتيريا الأخرى أكثر إثارة للدهشة.
تغيير واسع النطاق
أظهر العلماء أنه على الرغم من أن أي فجوة تهاجم نوعًا واحدًا فقط من البكتيريا ، فإن هذه العاثية ستؤثر أيضًا على الأنواع الأخرى ؛ ازدهرت بعض الأنواع بينما تضاءل البعض الآخر.
بالنظر إلى الصورة الأوسع ، قام الباحثون أيضًا بتقييم مجموعة المركبات التي تنتجها البكتيريا والفأر. هذا يسمى التمثيل الغذائي.
ووجدوا أنه عندما أدخلوا العاثية على الفئران وتغيرت التركيبة البكتيرية ، كانت هناك أيضًا تغييرات في مستويات بعض المواد الكيميائية النشطة بيولوجيًا. يكتب مؤلفو الدراسة:
"يمكن أن تعدل العاثيات المستقلبات ، والتي من المعروف أنها تؤثر على مضيف الثدييات."
بعبارة أخرى ، يمكن لسلالة واحدة من الفيروس أن تغير نوع أو كمية الجزيئات البيولوجية المتاحة للحيوان المضيف.
احتمالات المستقبل والمزيد من العمل
لم يفوت الدكتور جربر الاحتمالات الواسعة النطاق التي تثيرها هذه النتائج. يقول: "هذا الاكتشاف يسحرني للمتابعة ويثير أسئلة مهمة: هل يمكننا استخدام العاثيات لتعديل هذه الأنشطة؟ هل يمكن أن يكون هذا تدخلاً لحالات ، مثل الاكتئاب ، حيث تريد تغيير مستويات الناقل العصبي؟ "
بالطبع ، استخدمت هذه التجربة ميكروبيومًا مصطنعًا في نموذج القوارض ، مما يجعل الاستقراء على البشر صعبًا. ومع ذلك ، فقد ركز على الحصول على نظرة عامة حول كيفية تأثير العاثيات على مجموعة من البكتيريا. كما يكتب مؤلفو الدراسة:
"الفئران Gnotobiotic ، المستعمرة بمجموعة محدودة ومعروفة ولكن لا تزال معقدة من البكتيريا ، تقدم نظامًا نموذجيًا جذابًا لتوصيف شامل لسلوك العاثيات في بيئة الأمعاء."
إذا قامت العاثيات بإجراء تغييرات كاسحة على ميكروبيوم الفئران ، فمن المحتمل أن تُحدث تغييرات في الميكروبيوم البشري أيضًا. قد تكون التغييرات مختلفة ، لكن المبدأ يبقى.
كما أوضحنا في المقدمة ، فإن تأثيرات الميكروبيوم صعبة بما يكفي لفهمها قبل دخول العاثيات إلى الصورة ، لذا فإن تصميم التدخل الطبي سيكون بعيد المنال. ومع ذلك ، فإن هذا بالتأكيد لا يجعل النتائج أقل إثارة للاهتمام أو جديرة بالمتابعة.
ويخلص الدكتور جربر إلى أنه "حتى لو لم يتم استخدامها كعلاج مباشر ، فإن دراستنا تشير إلى أن العاثيات قد تكون أداة جيدة لفهم الآثار المحتملة للعلاجات الأخرى التي تغير الميكروبيوم".
