الانسان مؤلف من بكتريا

من طرف أميرالجبل 14/4/2012, 2:00 am

الانسان مؤلف من بكتريا

اصبح الان من الواضح ان علينا ان نأخذ بعين الاعتبار البكتريا التي تعيش في الانسان وعلى الانسان، من اجل فهم آلية عمل الانسان، إذ ان مجموع هذه البكتريا وجسد الانسان يشكلون جسما مركبا واحداً، وعندما نتكلم عن البكتريا فنحن نتكلم عن عدد هائل من الكائنات إذ يعيش في جسد الانسان الواحد عدد من البكتريا اكبر بعشرة مرات من مجموع عدد خلايا الجسد نفسه. بل واكثر من ذلك، فمجموع الجينات التي حصلنا عليها من البكتريا اكبر بمئة وخمسين مرة من الجينات التي ورثناها عن امنا وابونا. بمعنى اخر، ومن الناحية الجينية نحن بشر بنسبة اقل من واحد بالمئة. ومع ذلك فنحن الان فقط بدأنا ننتبه الى دور البكتريا في نشوئنا والتأثير علينا.

ليس فقط ان الانسان يتضمن عشرة بليونات من البكتريا وانما هذه البكتريا ايضا تحتوي بدورها على فيروسات. في دراسة سابقة ظهر ان تؤأم وامهم كانوا يملكون مجموعات خاصة من الفيروسات وان هذه الفيروسات كانت مستقرة على طول فترة حياتهم. وفيروسات بكترياتنا غير ممرضة ولاتضر البكتريا وانما تقدم لهم على الدوام جينات جديدة. بمعنى اخر كانت الفيروسات هي مصدر الجينات التي تستخدمها البكتريا من اجل تفسيخ كربونات الهيدرات وبناء الاحماض الامينية. اي ان الفيروس والبكتريا والانسان يعيشون في نسق واحد.

الكثيرين اليوم يعلمون اهمية الاهتمام بالبكتريا التي تعيش في معدتنا وامعائنا ، على الاقل بفضل اعلانات شركات الطعام. ولكن لايجوز النظر الى البكتريا وكانها نوع من الاضافة لتهدئة الامعاء المضطربة، إذ ان دورها اكبر بكثير من ذلك. البكتريا جزء حيوي من الجسد ليتمكن من القيام بوظيفته. نحن والبكتريا تطورنا مع بعض وفي تلاحم تام عبر ملايين السنوات ليصبحوا جزء منا، وإذا تعرضت مستعمرات البكتريا المتوحدة معنا الى الضرر ستواجهنا الكثير من المشاكل.

البكتريا تساعد جهاز الهضم على تفكيك الطعام واستخراج الطاقة والمواد الغذائية من الطعام والتي، بدونهم، لن نصل اليها ابداً. ولكنها ايضا تسبب العديد من التهابات الامعاء. غير انهم يلعبون دورا رئيسيا في نشوء المناعة وحتى في نشوء الجهاز العصبي إذ يبدو ان للبكتريا دور في تشكيل الدماغ.

وجود البكتريا في الامعاء معلوم من زمن طويل ولكن المشكلة انه من الصعب الوصول اليهم وتحديدهم. مثلا، قطرة ماء من بحيرة تحتوي على الكثير من البكتريا يمكن رؤيتها بالميكروسكوب وحساب عددها. ولكن قسم صغير منهم يعاود الظهور بعملية زراعة. الغالبية لاتنجح زراعتها وبالتالي لانصل اليها. في التسعينات بدأ العلماء استخدام علم الجينات لدراسة الفروقات الجينية بين البكتريا. في الواقع تختلف البكتريا عن بعضها في جين خاص يبني جزء مركزي من الخلية هو الريبوسوم. هذا الجين مميز لكل فصيلة من البكتريا، ومن خلاله يمكن معرفة انتماء كل بكتريا في النظام الايكالوجي الطبيعي.

في بداية الالفين توصل الطب الى امكانية استخدام هذا التكنيك على البكتريا التي تعيش فينا وبسرعة زادت معلوماتنا عن محتوياتنا من هذه البكتريا في كل زاوية من زوايا الجسم والدور الذي يلعبه.

احدى الاكتشافات الكبيرة التي جرت في عام 2011 من قبل فريق السويدي Sven Pettersson & Rochellys Diaz Heijtz من معهد كارولين ان بكتريا الامعاء تتحكم في نمط الشخصية عند فئران المختبر. المقارنة كانت بين فئران تملك بكتريا في معدتها واخرى لاتملك اي نوع من البكتريا على الاطلاق. لقد لاحظ الخبراء ان الفئران الخالية من بكتريا الامعاء كانت اكثر نشاطا وتنحو نحو المجازفة ولاتتوانى عن الدخول في الاماكن المجهولة بالمقارنة مع الاخرى. وإذا جرى اضافة البكتريا الى الفئران الخالية منها في فترة مبكرة من حياتهم فإن الفروقات تختفي.

ولوحظ ان الاختلاف في السلوك يرافقه اختلاف في نشاط الدماغ. تفاعل الجينات في خلايا الدماغ العصبية كانت مختلفة. التعاون بين بكتريا الامعاء والجملة العصبية تؤثر على آلية الكثير من محفزات الاشارات في الدماغ. الفئران الخالية من البكتريا تقوم بتفكيك الهرمونات الصادرة عن الدماغ والمحفزة للكآبة المرضية والسوداوية مثل الدوبامين والنورادرينالين، اسرع من بقية الفئران. وبوجود البكتريا في الجهاز الهضمي انخفضت كمية نوعين من البروتينات الهامة لنضوج الخلايا العصبية، مما يشير الى دور سكان الامعاء في تنظيم عملية نمو ونضوج الدماغ في فترة الطفولة. ويقول العلماء الى انهم يرون مؤشرات على ان البكتريا تؤثر على الذاكرة ايضا ولكن لازال لايوجد براهين حاسمة.

الكثير واعين للعلاقة بين الجهاز الهضمي والدماغ. التوتر والقلق يؤثر على جميع فعاليات الجسم بفضل ان الدماغ يتحكم في انتاج الهرمونات والاشارات الاشعارية. ولكن كيف يمكن للبكتريا التحكم بما يحدث في الدماغ؟

احدى التفسيرات المحببة ان البكتريا تؤثر على عصب nervus vagus وهو العصب الوحيد الذي يبدأ في الدماغ وينتهي في المعدة وهو احد الاعصاب القحفية. ولكن لانعلم آلية التأثير على الدقة. في دراسة كندية على الفئران ايضا اختلف الامر في ان الفئران الخالية من البكتريا تأثرت بذات طريقة الفئران مع البكتريا غير ان ثلاث جينات لمُرسلات الاشعارات (او الايعازات) في الدماغ اصبحوا في اعلى درجات نشاطهم مقارنة مع الفئران الغير خالية من البكتريا.

من جامعة كورك الايرلندية جاء تقرير عن فئران يجري اطعامهم حساء من البكتريا المفيدة الموجودة في الكثير من منتجات الحليب: Lactobacillus rhamnosus. بنتيجة ذلك الفئران التي حصلت على البكتريا الاضافية على مدى ستة اسابيع تصبح اقل نرفزة واضطرابا واكثر نشاطا بالمقارنة مع البقية التي اكلت طعاما عاديا. وهنا ايضا جرى ملاحظة تغييرات في نشاط مُرسلات الدماغ، ولكن هذه المرة جرت ملاحظة الاشعار GABA.

غير ان كلا التأثيرين يختفيان اذا جرى قطع العصب الواصل الى المعدة قبل اطعام الفئران حساء البكتريا. بمعنى اخر فالعصب قناة هامة للتواصل بين بكتريا المعدة والدماغ ولكن لانعرف كيف.

منطقة الامعاء مسكن لبلايين البكتريا التي تشكل بيئتها الحيوية الخاصة ليجري الانسجام بين الاف الانواع والاجناس والعوائل، بحيث يمكن تشبيهها بمنظومة الغابات الاستوائية. ولكن الى اي مدى الاختلاف بين هذه الجماعات والانواع؟
في الواقع الفروقات بينهم ليست جذرية إذ يمكن تقسيمهم الى ثلاثة مجموعات نوعية حسب تحليل جيني قام به المعهد الاوروبي للبيلوجيا العضوية في المانيا European Molecular Biology Laboratory.

تحليل محتويات الامعاء من اشخاص من الولايات المتحدة الامريكية واوروبا واليابان وكيفية معالجة الطعام ظهر ان الاشخاص ينقسمون الى ثلاثة مجموعات، بغض النظر عن الجنس او العمر او الوزن او الانحدار الاثني.

النتائج كانت مفاجأة للكثيرين لان البعض كان ينتظر تنوع اكثر بل وحتى فوضوي بحيث ان هناك تنوع على المستوى الفردي.
وذلك يعني انه لااهمية اذا كان الانسان يعيش على الرز او السمك او اللحوم. الاسباب التي تؤدي الى تسييد نوع من البكتريا على الاخرى في معدتك ترتبط بعوامل اخرى.

ولكن ماذا يعني الانتماء الى احدى هذه المجموعات؟

احدى المجموعات تتميز بتسييد البكتريا من نوع[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] والمعروف عنها قدرتها على تفسيخ الكربوهيدرات. المجموعة الثانية تحصل على خصائصها من عائلة Prevotella والقادرة على التأثير على الغشاء المخاطي للمعدة. اما الثالثة تسود فيها المجموعة Ruminococcus, وهي عائلة مشهورة بقدرتها على التعامل مع السكر.

البكتريا داخل كل عائلة تتكون من العديد من الانواع وقادرة على التأثير على بعضها البعض بطريقة، حتى الان غير معروفة لنا. عالم لبكتريا داخلنا معقد ولازال مجهولا للغاية. غير ان هذه المعلومات القليلة التي بمتناول ايدينا تشكل القاعدة للاستمرار في التحليل للوصول الى خصائص كل مجموعة والامراض المنتشرة بينها او الغير معروفة في غيرها. ذلك سيساعد على تخصص الادوية حسب بيئة المعدة.
بعض العلماء اكتشفوا امراض تنشأ في مجموعات بكترية معينة ولكنهم يرفضون التصريح عنها. اضافة الى ذلك يشيرون الى ان معرفة الشائع من البكتريا يسمح بتشخيص قابلية مرض السمنة بمقدار 80 بالمئة من الصحة. غير انه لازال البرهان غير كافي.

الى فترة قصيرة لم يكن احد يعتقد ان القرحة تسببها بكتريا Heliobacter pylori, تحيا في المعدة. البكتريا المسماة Bifidobacteria, توجد في امعائنا منذ الولادة. وهي مهمة لسببين على الاقل الاول انها تملئ المكان حتى لاتشغله البكتريا الضارة والثاني انها تنتج فيتامين b.
Escherihia coli نوع يشكل بروميل واحد من بكتريا الامعاء وضرورية في عملية الهضم. غير انه يوجد منها انواع تفرز السموم وإذا تواجدت في المكان الخاطئ تشكل خطرا على الحياة. وفي الواقع ان الطعام في الامعاء في فترة التخمر والتحلل تكون البكتريا من مكوناتته بمقدار النصف، والغرام الواحد يحتوي على عشرة مليارات بكتريا.

العالم السويدي Fredrik Bäckhed من اكاديمية ساهلغرينسكا يحاول الوصول الى الاسباب التي تجعل المرء ينتمي الى احدى المجموعات. لربما الامر بسبب الجينات ولكننا لانعلم. سؤال اخر يسعون للاجابة عليه هو : اي الجينات الاهم لتجعل البكتريا قادرة على التأثير على الجسم. وماهو التأثير الفيزيولوجي للبكتريا. البكتريا قادرة على تنشيط نمو الاوعية الدموية وانواع الخلايا، مثلا الاغشية المخاطية التي تمتص الاغذية في جدار المعدة.

آلية كيفية تأثيرهم علينا لازال بعيد المنال ولكنه ايضا احد الاهداف. يجب ان نلاحظ ان جينات البكتريا في خلايانا اكثر بمقدار 150 مرة من جيناتنا نحن. هذا بذاته يبرهن على وجود روابط حيوية للغاية بيننا، إذ ان بنيتنا كبشر تتكون من مجموع كل الجينات بحيث اننا في الغالبية العظمى بكتريا اكثر منا انسان.