أظهرت دراسة جديدة أنه بإمكان العلماء الآن التنبؤ بكيفية تفاعل البكتيريا الفردية في الأمعاء مع بعضها البعض، للكشف عن مدى تأثيرها على صحتنا، للأفضل أو للأسوأ.
ومن المعروف أن البكتيريا والفيروسات والخميرة والطفيليات توجد في الأمعاء الغليظة والدقيقة، ويُطلق عليها ميكروبيوم الأمعاء، وتتعايش داخل الجسم وعلى سطحه.
ميكروبيوم الأمعاء
وقد يعتقد البعض أن هذه المجموعة من الميكروبات عبارة عن كوابيس تلاحق الإنسان، لكنها في الواقع ضرورية جداً للصحة العامة، بحسب ما أوضحه الخبراء، إذ يعد الميكروبيوم الصحي جزءاً أساسياً من الصحة الجيدة.
وتم العثور على أكبر تركيزات هذه الميكروبات في القناة الهضمية، علماً بأنه قد ثبت أن بعضها يؤدي أدواراً مفيدة في الجسم، مثل أنواع العصيات اللبنية التي يمكن أن تساعد في عملية الهضم، والبعض الآخر، مثل السلالات السامة من الإشريكية القولونية، يمكن أن تسبب المرض.
وتعيش العديد من الميكروبات عن طريق استهلاك العناصر الغذائية التي تنتجها ميكروبات أخرى، وعندما تتعطل هذه التفاعلات، يمكن أن تسبب خللاً في التوازن بين الميكروبات المفيدة والميكروبات المسببة للأمراض، مما يؤدي إلى حالات مثل مرض التهاب الأمعاء.
خريطة للتفاعلات المعقدة
وفيما مضى، كان من الصعب رسم خريطة لكل هذه التفاعلات المعقدة، غير أنه في الدراسة الجديدة، التي نُشرت يوم الجمعة 20 أكتوبر الجاري في مجلة Nature Communications، رسم العلماء خريطة لكيفية تفاعل ميكروبات معينة في الأمعاء مع بعضها البعض وتشكيل مجتمعات تعتمد على التغذية.
ويمكن أن تسهل النتائج استهداف أنواع مختلفة من البكتيريا أو منتجاتها الأيضية الثانوية، وبالتالي من المحتمل أن تؤدي إلى تطوير علاجات جديدة.
يقول كريستوفر ستيوارت، زميل أبحاث طبية في جامعة نيوكاسل في المملكة المتحدة إن الدراسة الجديدة تناولت جانباً جديداً وصعباً من أبحاث الميكروبيوم، متجاوزين مجرد وصف البكتيريا الموجودة لتطوير إطار تحليلي لقياس تفاعلات التغذية المتبادلة، حسبما صرح لموقع Live Science .
وأضاف: “وبالقيام بذلك، أكدوا بعض الارتباطات المعروفة واكتشفوا ارتباطات وظيفية جديدة عبر العديد من الحالات المرضية المتميزة”.
نهج حسابي جديد
وطوّر الباحثون نهجاً حسابياً لتحديد وتصنيف تفاعلات “التغذية” الرئيسية، أو تبادل العناصر الغذائية، بين الميكروبات في الأمعاء، آخذين في الاعتبار عوامل مثل التنوع والعدد الإجمالي للميكروبات التي من المتوقع أن تستهلك أو تنتج عناصر غذائية محددة.
بعد ذلك، اختبر الباحثون هذا النهج على مجموعة بيانات تحاكي عملية التمثيل الغذائي لـ 955 نوعاً من ميكروبات الأمعاء التي تم جمعها من أكثر من 1600 عينة من البراز البشري والتي يمكن إعادة بناء جينوماتها.
أجريت الدراسة على عينات من 15 دولة، ووجد الباحثون أنه من بين الحالات التي أجريت عليها الدراسة، ثمة واحد من 11 مرضاً كان ميكروبيوم الأمعاء سبباً فيها سابقًا – مثل مرض التهاب الأمعاء، أو مرض السكري من النوع الثاني، أو سرطان القولون – أو لم يكن لديهم أي من هذه الحالات.
وبالنسبة لـ 10 من أصل 11 مرضًا، تمكن الفريق من تحديد تفاعلات محددة بين الميكروبات التي يبدو أنها معطلة، مقارنة بالأشخاص الذين ليس لديهم هذه الظروف، علماً بأنه تنبع هذه الاضطرابات من افتقاد الميكروبات لشركاء “التغذية” المقابلين لها.
مزيد من التجارب
وأقر مؤلفو الدراسة في ورقتهم البحثية بأن النهج الجديد لا يزال مجرد “إطار مفاهيمي” وأن هناك حاجة إلى مزيد من التجارب والتحليلات المتعمقة للتحقق من صحة هذه التفاعلات الميكروبية. وقال ستيوارت إن الآليات الأساسية وراء تفاعلات التغذية هذه سوف تحتاج أيضاً إلى استكشاف.
وأضاف ستيوارت أن الدراسة تمثل “خطوة مهمة” نحو استخدام المادة الوراثية من الميكروبيوم لاستنتاج تفاعلات التغذية بين ميكروبات معينة، مضيفاً أن هذا قد “يقربنا خطوة واحدة نحو المزيد من الفعالية في استهداف الميكروبات والعلاجات القائمة على الميكروبات”.
اقرأ أيضاً:
هذا ما تستغرقه دورة هضم الطعام في الأمعاء
