كيف يمكن للفيروسات "الجيدة" أن تؤثر على الصحة
على الرغم من أن دور الفيروسات "الجيدة" في صحة الإنسان لا يزال غامضًا نسبيًا ، إلا أننا نكشف ببطء عن أهمية زوارنا الفيروسيين. في هذه الميزة الخاصة ، نقدم قسمًا مهملاً من الميكروبيوم - الفيروس.
رسم توضيحي للعاثيات التي تصيب بكتيريا.
لمزيد من المعلومات المدعومة بالبحوث حول الميكروبيوم وكيف يؤثر على صحتك ، يرجى زيارة مركزنا المخصص.
يحتل دور البكتيريا والميكروبيوم لدينا في الصحة والمرض صدارة البحوث الطبية.
نحن بعيدون جدًا عن الإجابة على العديد من الأسئلة التي طرحتها النتائج الأخيرة ، ولكن من الثابت الآن أنه بدون أسطولنا الشخصي من الكائنات الحية الدقيقة "الصديقة" - الميكروبيوم الخاص بنا - لن نزدهر.
ومع ذلك ، فإن العلوم الطبية لا تقف على ركبتيها. عيونه ثابتة دائمًا في الأفق ، وتجهد لوصف شكل الأشياء المخفية في المسافة البعيدة.
بينما نكافح من أجل إلغاء التفاعلات المعقدة تقريبًا بشكل لا يطاق بين البكتيريا والصحة ، فإن التحدي التالي ينتظر بالفعل في الأجنحة: دور الفيروس.
ما هو الفيروس؟
عندما نسمع كلمة "ميكروبيوم" ، نفكر على الفور في البكتيريا ، ولكن من الناحية الفنية ، فإن الميكروبيوم هو مجموع كل الكائنات الحية الدقيقة في بيئة معينة. يستخدم بعض العلماء المصطلح للإشارة إلى مجموع المادة الوراثية لهذه الكائنات الدقيقة.
لذا ، وبغض النظر عن البكتيريا ، فإن الميكروبيوم يشمل أيضًا الفيروسات (الفيروس) والفطريات (الميكوبيوم) ، من بين زوار آخرين. حتى الآن ، لم يول العلماء سوى القليل من الاهتمام نسبيًا للفيروم أو الفطريات.
جعلت الفيروسات نفسها في المنزل في مجموعة من المنافذ البيئية في جسم الإنسان ، وخاصة على الأسطح المخاطية ، مثل باطن الأنف والفم وبطانة الأمعاء.
في هذه الميزة ، سوف نركز على القناة الهضمية لأنها تستضيف أكبر عدد من الركاب الفيروسيين وقد تم فحصها أكثر من غيرها.
بالطبع ، تشتهر الفيروسات بأنها تسبب الأمراض ، مثل الجدري والتهاب الكبد وفيروس نقص المناعة البشرية وداء الكلب. نظرًا للإلحاح المرتبط بالمرض الفيروسي ، فقد استحوذ هذا الجانب على نصيب الأسد من وقت الباحثين. ومع ذلك ، فإن العديد من الفيروسات ليس لها أدنى اهتمام بالخلايا البشرية.
إدخال العاثية
يعتبر العلماء أن الفيروس هو "الجزء الأكبر والأكثر تنوعًا والأكثر ديناميكية من الميكروبيوم" ، وأن غالبية الفيروسات في أحشائنا هي عاثيات. أينما توجد بكتيريا ، توجد بكتريا عاثيات بكثرة.
كما يشرح باحثون آخرون: "العاثيات هي أكثر أشكال الحياة وفرة على الأرض ، فهي موجودة في كل مكان تقريبًا. [...] قد تحتوي بعض مصادر المياه العذبة على ما يصل إلى 10 مليارات لكل [مليلتر]. "
تصيب البكتيريا البكتيريا ، وتسيطر على آلياتها الخلوية ، وتستخدمها لتكرار مادتها الجينية.
من الواضح الآن أن بكتيريا الأمعاء تؤثر على الصحة والمرض ، لذلك ليس من المستغرب أن يكون للفيروسات التي تصيب بكتيريا الأمعاء تأثير كبير أيضًا.
العلاج بالعاثيات
من العشرينات إلى الخمسينيات من القرن الماضي ، درس العلماء ما إذا كان يمكن استخدام العاثيات لعلاج الالتهابات البكتيرية. بعد كل شيء ، هذه الفيروسات بارعة في تدمير مسببات الأمراض البشرية.
وجد العلماء أن العلاج بالعاثيات كان فعالًا ، والأهم من ذلك أنه خالٍ من الآثار الجانبية.
عندما تم اكتشاف المضادات الحيوية ، تلاشى العلاج بالعاثيات في الخلفية. يمكن تصنيع المضادات الحيوية بسهولة نسبية ، وقد قتلت مجموعة واسعة من الأنواع البكتيرية.
ومع ذلك ، مع الإمكانات المتطورة اليوم والخلفية المخيفة لمقاومة المضادات الحيوية ، قد يحظى الاهتمام بالعلاج بالعاثيات بعودة الظهور.
أحد العوامل التي تجعل العلاج بالعاثيات أمرًا جذابًا هو خصوصيته. في كثير من الأحيان ، تقضي المضادات الحيوية على مجموعة واسعة من الأنواع البكتيرية. الآن بعد أن علمنا أن البكتيريا "الجيدة" تعيش في الأمعاء ، من الواضح أن هذا ليس مثاليًا.
وفي الوقت نفسه ، تستهدف العاثيات نطاقًا ضيقًا فقط من السلالات داخل نفس الأنواع البكتيرية.
بالإضافة إلى أنها تتكاثر فقط إذا كانت البكتيريا المستهدفة موجودة في المنطقة المحلية. إذا أخذناها معًا ، فهذا يعني أنها تهاجم البكتيريا المطلوبة فقط ، وتستمر في التكاثر حتى تقضي على العدوى.
أصدقاء مدى الحياة
تنضم البكتيريا إلى رحلة الإنسان في مرحلة مبكرة. فحصت إحدى الدراسات العقي - أول براز حديثي الولادة - ولم تجد أي دليل على وجود فيروسات.
ومع ذلك ، بعد أسبوع واحد فقط من الولادة ، احتوى كل جرام من براز الطفل على حوالي 100 مليون جزيء فيروسي ، معظمها من العاثيات. إن فيرومنا هو حقًا رفيق مدى الحياة.
كل إنسان لديه مجموعة متميزة من العاثيات ، والتي يشار إليها مجتمعة باسم العاثية. يشترك الأشخاص الذين لديهم نفس النظام الغذائي تقريبًا في المزيد من أوجه التشابه ، ولكن بشكل عام ، تختلف فجوة كل فرد بشكل كبير.
من التعايش إلى dysbiosis
الجراثيم ، كما ذكرنا ، تدمر البكتيريا. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، يمكن أن تفيد العاثيات مجموعات البكتيريا.
في القناة الهضمية ، توجد العاثيات في الغالب على شكل نفاثات. في هذه المرحلة ، يتم دمج الشفرة الجينية في جينوم البكتيريا ، وتكون جاهزة لإنتاج العاثيات إذا تم تنشيطها.
في هذه المرحلة من حياتهم ، العاثية ليست ضارة للبكتيريا - فهي موجودة في تكافل.
نظرًا لأن البكتيريا يمكنها تبادل المواد الجينية مع بعضها البعض ، يمكن أيضًا نقل الشفرة الجينية للنباتات بين البكتيريا الفردية.
يمكنهم تبادل "الجينات المرتبطة بمقاومة المضادات الحيوية أو الفوعة أو المسارات الأيضية بين الأنواع البكتيرية المختلفة." يمكن أن يفيد هذا بعض الأنواع البكتيرية ، مما قد يسمح لها بتوسيع مكانتها. ومع ذلك ، يمكن أن يكون النمو على حساب مستعمرات أخرى من البكتيريا في الأمعاء.
النبويات تكافلية للبكتيريا المضيفة ، وهذه البكتيريا تكافلية لجسمنا. لذلك ، يمكن أن توفر العاثيات بشكل غير مباشر فائدة لكائن متعدد الخلايا مثل [أ] الإنسان بما يتجاوز ما تختبره الخلايا البكتيرية المضيفة على الفور. "
بمجرد أن يتم تنشيط العقاقير لتنشط - على سبيل المثال ، في أوقات الإجهاد أو إذا كانت البكتيريا المضيفة في خطر - يمكن أن تسبب تغييرًا واسع النطاق في المجتمع الميكروبي في الأمعاء.
يمكن أن يؤدي التحول من العاثيات غير الضارة إلى ما يسمى بالعاثية اللايتية إلى القضاء على مجتمعات البكتيريا ، مما قد يوفر للبكتيريا "السيئة" بعض مساحة التنفس ويسمح لها بملء الفراغ.
وهذا ما يسمى خلط المجتمع ويمكن أن يؤدي إلى خلل في التوازن الميكروبي.
من دسباقتريوز إلى التشخيص
يرتبط دسباقتريوز بمجموعة من الحالات ، بما في ذلك مرض التهاب الأمعاء ، ومتلازمة التعب المزمن ، والسمنة ، المطثية العسيرة (C. فرق) العدوى والتهاب القولون. ومع ذلك ، لا يزال الباحثون غير متأكدين من دور العاثيات في هذه الظروف.
في هذه الحالات ، قد يحدث خلل التنسج عن طريق آليات أخرى. بالتناوب ، قد يكون أحد أعراض الحالات ، وليس السبب.
لاحظ الباحثون تغيرات في بكتيريا الأمعاء في مجموعة متنوعة بشكل مدهش من الأمراض ، بما في ذلك مرض السكري من النوع 2 ، والفصام ، والاكتئاب ، والقلق ، ومرض باركنسون ، وغيرها الكثير.
نظرًا لأن العاثيات تفوق عدد البكتيريا الموجودة في أمعائنا وتعتمد عليها في التكاثر ، يجب أن تتأثر أو تشارك في أي تقلبات.
قد لا تكون العاثيات هي الدافع وراء التغييرات في القناة الهضمية - التغييرات التي يجب إضافتها قد لا تؤدي إلى المرض. بدلاً من ذلك ، قد تتغير أعداد البكتيريا العاثية ، بشكل سلبي ، من خلال التغيرات في بكتيريا الأمعاء.
ما إذا كان المد والجزر في مجتمعات العاثيات مهمًا في الصحة والمرض سيكون من الصعب التحقيق فيه. ولكن حتى لو لم تكن محورية في أمراض المرض ، فإن اكتشاف هذه التقلبات قد يكون له فوائد أخرى.
على سبيل المثال ، هناك إمكانية لاستخدام الفيروس كعلامة تشخيصية. على سبيل المثال ، حدد العلماء التغيرات الخاصة بالأمراض في القناة الهضمية لدى الأشخاص المصابين بمرض التهاب الأمعاء ، وهي حالة معروفة بصعوبة تشخيصها.
مشكلة الفيروسات
دراسة البكتيريا ليست سهلة على الإطلاق. بعد كل شيء ، فهي صغيرة بشكل لا يصدق. يبلغ عرض البكتيريا بشكل عام 0.4-10 ميكرومتر. لتوفير بعض السياق: 10 ميكرومتر هو مجرد جزء من مائة من المليمتر أو أربعة على عشرة آلاف من البوصة.
ومع ذلك ، فإن الفيروسات أصغر حجمًا ، حيث يبلغ قطرها 0.02 - 0.4 ميكرومتر فقط.
بصرف النظر عن الصعوبات الكامنة في العمل على هذا النطاق الصغير ، تشكل الفيروسات تحديات أخرى.
إذا أراد العلماء فهم الأنواع البكتيرية الموجودة في أي مجموعة سكانية معينة ، فإنهم يستخرجون المعلومات الجينية.
من هذا ، يقومون بعزل امتدادات معينة من التعليمات البرمجية ومطابقتها مع قواعد البيانات الموجودة ؛ الأكثر شيوعًا ، يستخدمون جين 16S rRNA. يمكن العثور على هذا الجين المعين في جميع الأنواع البكتيرية تقريبًا ، وبمرور الوقت ، ظل دون تغيير نسبيًا.
ومع ذلك ، فإن بعض مناطق 16S RNA تعتبر مفرطة التغير. الاختلافات بين هذه المناطق تسمح للباحثين بتحديد الأنواع.
من ناحية أخرى ، لا تشترك الفيروسات في أي جينات مكافئة بين الأنواع. هذا ، حتى وقت قريب نسبيًا ، جعل دراسة الفيروس شبه مستحيل ، لكن التقدم في تسلسل الجيل التالي يهدم الحواجز ببطء.
في هذه المرحلة ، دور الفيروسات في صحة الإنسان ليس واضحًا بقدر دورها في المرض.
مع ذلك ، يبدو أيضًا أنه من المحتمل جدًا أن تلعب الفيروسات دورًا جوهريًا في الحفاظ على صحة الجسم. فقط مع التقدم في تقنيات البحث سيتم فهم تأثيرها الكامل.
بالنظر إلى المخاوف الفورية المتعلقة بمقاومة المضادات الحيوية ، ربما سيشهد الاهتمام المتجدد بالعاثية مزيدًا من الوقت المخصص لهذا العنصر الغامض في العلوم الطبية.
ومع ذلك ، فإن فهم التفاعل بين مكونات الميكروبيوم لدينا سيكون بمثابة معلومات يصعب الحصول عليها ؛ كما توضح إحدى الصحف:
"تكوين ميكروبيوم الأمعاء يختلف خلال المراحل العديدة من الحياة ، أو حتى خلال ساعات نفس اليوم."
من المؤكد أن تكون معركة طويلة.
