كيف تستولي البكتيريا المسببة للسرطان على معدتنا؟
تستخدم دراسة جديدة أجريت على الفئران تقنيات تصوير متطورة لاستقصاء كيفية حدوث ذلك جرثومة المعدة، التي توجد في حوالي نصف البشر على الأرض ، تعيش وتزدهر في المعدة.
تعد بكتيريا الأمعاء من أهم الموضوعات في العلوم الطبية اليوم.
بينما يضيف العلماء إلى القائمة الطويلة المدهشة من الحالات التي قد تشمل البكتيريا ، أصبح فهم المزيد حول كيفية تفوقهم على الأدوية وأنظمة المناعة لدينا أمرًا مهمًا بشكل متزايد.
إحدى البكتيريا التي لديها قدرة مذهلة على استعمار البشر هي هيليكوباكتر بيلوري. في الواقع ، يقدر أنه يعيش في معدة حوالي نصف البشر.
تميل إلى دخول البشر أولاً عندما نكون صغارًا ثم تظل في الموقع طوال معظم حياة الفرد.
في معظم الناس ، يبدو أن البكتيريا لا تسبب أي ضرر. ومع ذلك ، في بعض جرثومة المعدة يمكن أن يؤدي إلى سرطان المعدة والقرحة الهضمية. يكتب أحد المؤلفين:
"يُعزى ما يقرب من 75٪ من العبء العالمي لسرطان المعدة و 5.5٪ من الأورام الخبيثة في جميع أنحاء العالم إلى جرثومة المعدة- الالتهاب والإصابة. "
أسرار جرثومة المعدة
على الرغم من انتشار وتشعبات جرثومة المعدة ثبت أن فهم كيفية تصرف البكتيريا في معدتنا يمثل تحديًا.
أجرى باحثون ، كثير منهم من كلية الطب بجامعة ستانفورد بكاليفورنيا ، مؤخرًا مجموعة من الدراسات لفهم كيفية حدوث ذلك جرثومة المعدة البقاء في المعدة بنجاح. يأمل العلماء أيضًا في تقديم أدلة حول كيفية إزاحة هذه البكتيريا.
حدد العلماء باستخدام أدوات التصور المتطورة جرثومة المعدةمكان الاختباء. نشروا النتائج التي توصلوا إليها مؤخرًا في المجلة علم الأحياء بلوس.
جرثومة المعدة متخصصون بدرجة عالية في استعمار المعدة ، وهو مكان غير مضياف بشكل خاص للعيش فيه - إنه في الأساس وعاء من حمض الهيدروكلوريك. على الرغم من ذلك ، تزدهر البكتيريا ويمكن أن تحافظ على وضعها لعقود.
بصرف النظر عن الكيمياء المكثفة للمعدة ، يتم استبدال خلاياها بسرعة ، مما يزيد من صعوبة الحفاظ على موطئ قدم في المعدة.
المضادات الحيوية يمكن أن تقتل جرثومة المعدة لكنها ، بشكل عام ، لا تقضي على البكتيريا تمامًا ، وسرعان ما ينمو السكان من جديد. يوضح المؤلف الكبير الدكتور مانويل أميفا أن "السلالة التي عاودت الظهور هي دائمًا نفس السلالة التي يعتقد أنه تم القضاء عليها".
هذا يستنتج ذلك جرثومة المعدة مختبئًا ، بعيدًا عن الأذى ، يمكن للبكتيريا أن تتجدد بأمان. أراد مؤلفو الورقة البحثية الأخيرة الكشف عن مكان الاختباء هذا.
كيف جرثومة المعدة إخفاء
جرثومة المعدة لها أسواط دوارة ، وهي هياكل طويلة تشبه السوط تمكن البكتيريا من التحرك في بيئاتها. يعتقد العلماء أن البكتيريا تستخدم هذا المحرك الصغير الموجود على متنها لحفر نفق في طبقة المخاط في المعدة.
تحمي الطبقة المخاطية بطانة المعدة ، وبالتالي قد توفر للبكتيريا بعض الحماية أيضًا.
وجد العلماء أن هذا التكتيك يلعب دورًا بالتأكيد ، لكنهم اكتشفوا أيضًا طريقة أخرى تحمي بها البكتيريا نفسها.
للتحقيق ، أصاب الباحثون الفئران بسلالتين من جرثومة المعدة؛ تم تعديل أحدهما وراثيًا ليبعث الضوء الأخضر الفلوري ، بينما أنتج الآخر ضوء أحمر فلوري. استخدموا أيضًا تقنية تسمى CLARITY ، والتي سمحت للعلماء "بالتحرك عبر" الأنسجة السليمة وتطوير صورة ثلاثية الأبعاد للمكان الذي استقرت فيه البكتيريا في معدة الفئران.
أظهرت الأبحاث السابقة التي أجرتها نفس المجموعة ذلك جرثومة المعدة تختبئ في الغدد المعدية ، وهي حفر صغيرة في جدار المعدة.
إذا نجحت بكتيريا شديدة التحمل بشكل خاص في جعلها واحدة من هذه الحفر وتكاثرت ، يصبح من الصعب للغاية طردها. لم يتمكن العلماء من تحديد سبب ترسخهم تمامًا ، لكنهم يعتقدون أن ذلك قد يكون بسبب أن كل غدة لها مدخل واحد فقط ، قطرها أكبر بأربعة أضعاف من جرثومة المعدة.
رسم خريطة الانتشار
بحث البحث الجديد الطريقة التي جرثومة المعدة ينتشر بمجرد وصوله إلى حيوان. توقع العلماء أن تختلط سلالتا البكتيريا (اللتان كانتا متطابقتين بصرف النظر عن لونهما) وتصبحا خليطًا من كلا اللونين.
ومع ذلك ، وجدوا أنه بمجرد أن أقامت البكتيريا - سواء كانت حمراء أو خضراء - متجرًا في غدة معدية ، قللت من قدرة البكتيريا الأخرى على الدخول. لذلك ، على الرغم من أن هذه البكتيريا كانت جميعها من نفس السلالة من نفس النوع ، قرر الباحثون أنها ستتفوق على نوعها.
بمجرد أن تستعمر البكتيريا الحمراء أو الخضراء غدة واحدة وتتكاثر ، فإنها ستتولى مواقع في الغدد المجاورة ؛ أدى هذا إلى إنشاء نمط مرقع من اللونين الأحمر والأخضر عبر بطانة معدة الفأر.
لا يزال من غير الواضح بالضبط كيف تستحوذ كل بكتيريا على حفرة وتدعي أنها خاصة بها. ومع ذلك ، في إحدى تجاربهم ، استخدم العلماء البكتيريا التي تم هندستها لتفتقر إلى آلية الحسية الكيميائية التي يستخدمونها للتنقل. لم تتمكن هذه البكتيريا من إنشاء مستعمرات ذات لون أحمر أو أخضر فقط.
في الماضي القريب ، تم استخدام البروبيوتيك للتخلص مما يسمى بالبكتيريا السيئة. ولكن ، كما توضح الدكتورة أميفا: "لا يكفي العثور على سلالة بروبيوتيك جيدة يمكنها البقاء في العضو الذي تريده أن تعيش فيه. أنت بحاجة إلى توفير مساحة لها."
على سبيل المثال ، تقترح الدكتورة أميفا طريقة واحدة: إغراء البكتيريا من أماكن اختبائها ، ثم استبدالها ببكتيريا أقل ضراوة.
تقدم هذه الدراسة صورة أوضح عن كيفية القيام بذلك جرثومة المعدة تستقر في بطوننا. نأمل ، في المستقبل ، أن تساعدنا هذه المعلومات في إيجاد طريقة لإزالتها.
