السبت، 21 ديسمبر 2019

متى استعمرت البكتيريا الجسم أول مرة؟ كيف نشأ تعايش الميكروب مع الحاضن في أول حياة المولود وتأثيره على صحته

بقلم جويل دوري، مدير الأبحاث  في المعهد الفرنسي لأبحاث العلوم الزراعية  

٩ ديسمبر ٢٠١٩ 

المترجم : أبو طه /عدنان أحمد الحاجي 

راجعه  وقدم له الدكتور غسان علي بو خمسين، صيدلاني في مستشفى جون هوبكنز / الظهران 

المقالة رقم ٣٨٤ لسنة ٢٠١٩

التصنيف : أبحاث بيلوجية 

9 DEC 2019 
Joël Doré، Research Director at the French Research Institute in Agricultural Sciences




مقدمة كتبها الدكتور غسان علي بو خمسين 

الميكروبات النافعة تصاحبنا من المهد إلى  اللحد

‏إلى جانب الخلايا التي تشكل اجسامنا، هناك تريليونات من الكائنات المجهرية من البكتيريا النافعة التي تعيش في أحشائنا و تساعدنا على هضم الطعام،  وتنتشر   هذه البكتيريا في أنحاء جسمنا. والأمر  ليس مقتصراً على  الكتيريا، ‏بل نحن موطن لمجتمع متنوع من فيروسات وفطريات و جراثيم عتيقه.

لكن متى بدأ هذا الاستعمار من قبل هذه الكائنات الحية الدقيقة لأجسامنا ؟ يعتقد معظم العلماء أننا نكتسب البكتيريا الأولى أثناء الولادة من الأم وبعدها من المحيط ، إذ قبل ذلك كنّا أجنحة في بيئة معقمة، ولكن في الآونة الاخيرة كشفت بعض الدراسات آثاراً للحمض النووي للبكتيريا في المشيمة وفي السائل الأمينوسي المحيط بالجنين وكذلك في العقي ( أول براز يخرج من الرضيع) ، هل يمكن أن يكون هذا قرينةً على وجود بكتيريا عاشت معنا قبل الولادة؟‏ربما، لكن يعتقد العديد من العلماء أن هذه النتائج قد تكون نتيجة للتلوث، ولا زال النقاش مستمراُ حيال ذلك. ومهما كانت الإجابة فالجميع  يوافق على أن أول استعمار رئيس للبكتيريا يحدث أثناء الولادة وبعدها مباشرةً،  فالأطفال الذين يولدون عن طريق الولادة المهبلية يحصلون على جرعة من البكتيريا من أمهاتهم أثناء مرورهم عبر قناة الولادة، مما يترتب على ذلك آثار صحية إيجابية على المولود .

من جهة أخرى،  الأطفال المولودون عن طريق الولادة القيصرية هم بطبيعة الحال محرومون من التعرض الطبيعي  لميكروبات أمهاتهم ، مما يترتب على ذلك آثار صحية سلبية.لذلك حاول بعض الباحثين تعويضهم بتعريضهم لميكروبات أمهاتهم اصطناعيًا  Vaginal seeding . ولكن نتائج هذه التجارب متضاربة وليست إيجابية في معظم الحالات، مما يعطي قرينةً  على ان العملية معقدة وليست مفهومة بشكل كاف حتى الآن!

 بعد الولادة يكتسب الطفل مزيداً من الميكروبات من البيئة المحيطة، مع نمو هذه الميكروبات المعوية،  هناك العديد من العوامل التي تؤثر على مكونات نظامها ‏الغذائي المجهرية سواء  بتعريضها لمضادات حيوية أو لأدوية أخرى، أو لأشخاص يتفاعل معهم الطفل ،  وما إذا كانت هناك حيوانات أليفة في المحيط الذي يعيش فيه الطفل ،  وربما تركيبها الجيني أيضاً.

 الأطفال الذين يعيشون في المناطق الريفية حيث  الحيوانات والأوساخ الحاضنة لمجموعة من الميكروبات التي تختلف عن التي لدى الاطفال الذين نشأوا في بيئة حضرية، مما يجعل أطفال الريف أقل عرضة للأمراض. فإذا لم يتعرض الاطفال إلى مجموعة واسعة من الميكروبات، يفقد يكونون أكثر عرضة ‏للإصابة بأمراض المناعة الذاتية والحساسية كالربو والإكزيما.

هذه الفرضية تعرف بفرضية العادات الصحية Hygiene Hypothesis  وهي مثال على كيف تؤثر  الكائنات الحية الدقيقة على صحتنا طوال حياتنا.

قبل سن البلوغ تحتوي أجسامنا على العديد من الكائنات المجهرية بعدد الخلايا البشرية إن لم تكن أكثر ، ولذا  قال أحد العلماء (ما نحن إلا طبق بتري Petri dish بشري) - في كناية ساخرة منه-على أننا نحتوي من الجراثيم أكثر من عدد خلايانا البشرية!!

 يعتمد علم وظائف الأحياء لدينا على هذه المستعمرات البكتيرية ‏، على سبيل المثال،  تحمينا هذه الجراثيم النافعة  من البكتيريا الضارة وتساعدنا على هضم الطعام، عندما تقوم البكتيريا بتفتيت الطعام فإنها تنتج مركبات تسمى( نواتج الأيض) metabolites ، والتي تنتشر في مجرى الدم وتصل إلى جميع انسجة الجسم، وتؤثر في عملية التمثيل الغذائي عندنا. ولذا يساهم المجتمع الميكروبي المتنوع من الميكروبات المعوية في عملية الأيض الصحي، ولهذا السبب فإن  وجود ميكروبات معوية أقل تنوعاً يسهم في مرض التهاب الأمعاء والسمنة ومرض السكري من النوع الثاني.

وتشير بعض الدراسات إلى أن الأيض الميكروبي يمكن أن يؤثر على الدماغ من خلال بعض المركبات التي تنتجها الميكروبات والتي تشابه في تركيبها بعض النواقل العصبية  neurotransmitters في الدماغ، مما  قد  يؤثر على صحتنا العقلية، مما حدا  ببعض العلماء أن يسمي امعاءنا (بالدماغ  الثاني)  وذلك لوجود كمية كبيرة من الأعصاب في الجهاز الهضمي وللدور المتنامي مع الاكتشافات الحديثة الميكروبات المعوية في عمل نظامنا العصبي.

مع تقدمنا في العمر تستمر ميكروباتنا في التغير، تشير ‏الدراسات إلى أن الكائنات الحية الدقيقة في كبار السن تختلف عن تلك الخاصة بالشباب مما يحتمل انها تسهم في التغيرات المرتبطة بالشيخوخة في جهاز المناعة ووظائف الدماغ .

نحن بحاجة إلى فهم افضل لسبب تنوع الميكروبات بين البشر وكيف تؤثر هذه الاختلافات على بيولوجيتنا ، وعلى وجه الخصوص نحن بحاجة إلى مزيد من الدراسات على الميكروبات لدى السكان غير البيض ومن جميع أنحاء العالم.

هذه الدراسة المترجمة، تلقي الضوء على وجود دلائل على البدايات الأولى لتشكل الميكروبيوم في الجنين قبل ولادته وليس أثناء أو بعد الولادة كما هو السائد لدينا، وإن كان هذا  الادعاء بحاجة لمزيد من الدراسات للتأكد من صحة هذه النتائج ، لكنها تبقى نتائج مهمة ملفتة وقد تكون انعكاسات وتأثيرات مهمة في عالم الطب والعلاجيات.

 كلمة في الختام ...
 يبدو أننا بدون هذه الميكروبات الصديقة/النافعة  ربما لما كنا هنا!!!


**نص الدراسة **
العلاقة التعايشية تبدأ بين الحاضن والميكروبات في وقت مبكر من العمر وهي مهمة ليس فقط من حيث كيف تتطور المايكروبيوم الوليدة في نهاية المطاف ، ولكن أيضًا تأثيرها المحتمل على صحة الرضيع على المدى الطويل.

النقاش الدائر الجاري داخل المجتمع العلمي هو ما إذا كان الإستعمار البكتيري للأمعاء / للقناة الهضمية يبدأ أثناء الحمل أو عند الولادة. في الواقع ،  السؤال الحاسم  عن ما هي أول مرة استعمرت  البكتيريا الجسم لم تتم الإجابة عنه إلى الآن.

النقل الميكروبي في واجهة/تلاقي interface  الجنين مع  الأم لفترة طويلة ،  العقيدة العلمية السائدة  ذكرت أن المواليد يولدون معقمين، وفقط عند الولادة تستعمرهم   الكائنات الحية الدقيقة. على سبيل المثال ، في عام ١٩٠٠ ، أعلن طبيب الأطفال الفرنسي هنري تيسييه Tissier (١): أن "الجنين يرقد في بيئة معقمة".

تغيرت الأمور في عام ١٩٨٢ ، عندما وجدت دراسة (٢) بكتيريا في المشيمة. ودفع هذا الاكتشاف الباحثين إلى تأكيد هذه النتائج بدقة.

باستخدام كل من تقنيات الاستزراع التقليدي وجين 16S RNA. الريباسي   و / أو التسلسل الميتاجينومي في الدراسات الحيوانية والبشر في منتصف العقد الأول من القرن العشرين ، تم اكتشاف البكتيريا أيضًا فيما كان يُفترض أنه نسيج معقم من  المواليد الأصحاء  . ويشمل هذا النسيج المشيمة (٣) والسائل الأمنيوسي (السائل المحيط بالجنين) (٤) والعقي (مادة داكنة تخرج من بطن المولود بعد ولادته) (٥).

وعلى عكس الاعتقاد الأولي ، فإن البينة على وجود البكتيريا في أغشية الجنين وفي البراز الأول عند المواليد الجدد لن يكون بالضرورة علامة على الإصابة بالعدوي. علاوة على ذلك ، لا يوجد تمييز في هذا الصدد بين الرضع الخدج ومماثليهم من مجموعة أطفال السيطرة ، والتي بدورها قد تدعم وجود ميكروبيوم المشيمة في حالات الحمل الصحي.

ويبدو أن الأنواع الأخرى مثل المحار وذباب التيسي تيسي والسلاحف (٥) ترث ميكروبيوم  الأم قبل الولادة. لذلك فليس من المستغرب أن يكون لدى البشر ميكروبات في الرحم.

لا تزال المحاذير الرئيسية تجعل من الصعب إثبات وجود ميكروبيوم  بين الجنين وأمه. على سبيل المثال ، ليس من الواضح المسار  الذي تستخدمه الميكروبات لدخول فضاء الرحم ، والتي يُعتقد أن أصلها هو الأم. علاوة على ذلك ، لا يزال الباحثون الذين يقودون هذا الحقل من الأبحاث  غير متأكدين مما إذا كانت الكائنات الحية الدقيقة الحية أو  إذا ما تم الكشف  عنه هو الحمض النووي الحر (أجزاء منحلة من الحمض النووي تدور في الدم، ٦)، وليس من الواضح إلى أي مدى هذه البكتيريا محمولة عابرة  مؤقتة للجنين أو بالفعل مقيمة في قناته الهضمية.

تلوث العينات  أيضا أمر معقول. ولمعالجة هذه المشكلة ، قدم الباحثون  مؤخرًا دليلًا على تعرض الجنين للحمض النووي البكتيري (٧) - ما زال من غير الواضح ما إذا نشأ هذا  من بكتريا  حية أو ميتة - ومن نواتج أيض  ما قبل الولادة تتجاوز مستوى التلوث الأساسي background contamination..

كيف يتم  انتقال الكائنات الدقيقة الحية الطفيلية من الأمعاء / قناة  الأم الهضمية إلى الدم والمواقع الجهازية ميكانيكياً تم استكشافه بشكل كبير في الفئران (٨) ، مما يدل على أن الكائنات الحية الدقيقة تنتقل من القناة الهضمية /الأمعاء  إلى مواقع مختلفة ، بما في ذلك الغدة الثديية عبر مسار خليوي داخلي (يسمى المسار  الثديي المعوي الجرثومي، ٩ ) ، الذي يحدث بشكل رئيسي خلال فترة متأخرة من الحمل والرضاعة.  هذه النتائج تقترح  أن انتقال المكونات البكتيرية من الأمعاء/القناة الهضمية  إلى كل من خلايا الدم وحليب الثدي أمر ممكن ، ربما في شكل بكتيريا ميتة موجهة  نحو هذا الهدف  بالخلايا المناعية ، وقد سبق أن اقترحته   دراسة أجريت على أزواج مكونة من  الأم والرضيع (١٠). على هذا النحو ، يمكن لهذا أن يبرمج نظام المناعة الوليدية للتعامل بشكل أفضل مع تحدي فرز مسببات الأمراض والكائنات الحية الدقيقة  الطفيلية.

هناك أيضا دليل على التأثير على تطوير الذرية للتفاعلات التعايشة بين الأم وميكربيوم   الأمعاء/الجهاز الهضمي. في هذا الصدد ، أوضحت إيلين هسياو وزملاؤها (١١) أن حقن أنثى الحيوان الداجن  الحامل بفيروس وهمي أدى إلى نسل أظهر أعراضاً تشبه مرض التوحد.  مثل هذه  السلوكيات الشاذة/غير الطبيعية  في ذرية  جهاز مناعة الأم المثار بمحفز (١٢) في الفئران كان مصحوباً بعيوب في سلامة مايكروبيوتا  الأمعاء/القناة الهضمية  والتعديلات في تكوين ميكروبيوتا الأمعاء/القناة الهضمية.

من منظور تطوري ، فقد أُفترض أن الميكروبات قد أثرت في المخالطة/المؤانسة   الاجتماعية والسلوك للحاضن من خلال محور الدماغ-القناة الهضمية- الميكروبيوتا microbota-gut-brain المعروف كوسيلة لنشر المواد الوراثية الخاصة بها (١٣).

كما قد تؤثر العوامل الأخرى المرتبطة بالحاضن والبيئية كالسمنة  وزيادة الوزن عند الأم(١٤) والتعرض للعوامل البيئية كاتباع نظام غذائي غني بالدهون (١٥) ومحليات غير مغذية (١٦) على الاستعمار الجرثومي للرضع والبرامج الصحية في وقت لاحق في حياتهم.

وبالتالي ، يتأثر استعمار الأمعاء/القناة الهضمية  بالبكتيريا خلال الفترة المحيطة بالولادة ، وخاصة خلال أول  سنتين الى ثلاث سنوات  من العمر (١٧)  ، بعوامل بيولوجية وبيئية متعددة ويوفر نافذة من الفرص للحد من مخاطر الأمراض المزمنة في مرحلة الطفولة وما بعدها.

الولادة  هي أول مواجهة ميكروبية رئيسية   
على الرغم من وجود بيانات تتعلق باستعمار الأمعاء/القناة الهضمية  بالبكتيريا قبل الولادة ، إلاّ أن بعض الباحثين  لا يزالون متشككين ويحتجون بأن وجود الحمض النووي البكتيري في أنسجة الجنين المفترض أنها معقمة مثل المشيمة لا يؤدي إلى إنشاء بذرة الميكروبويوم البشري قبل الولادة.

من المقبول على نطاق واسع أن أول تعرض للإنسان للميكروبات يحدث في قناة الولادة. وبعد الولادة ، تحتوي خلايا الدم المحيطية وحيدة  النواة للأم  (١٨) وخلايا حليب الأم البشرية على المادة الوراثية  (١٠) لمجموعة واسعة من ميكروبات الأمعاء/القناة الهضمية ، والتي يوجد بعضها أيضًا في براز الرضع.

عند الولادة ، الأطفال المولودون حديثاً يتعرضون لاستعمار الميكروبات السريع  من أمهاتهم والبيئة المحيطة بهم. نوع الولادة  عامل حاسم معني بإيجاد  ميكروبيوتا microbiota الأمعاء/القناة الهضمية  للرضع. أشارت الدراسات الوبائية إلى أن الولادة القيصرية قد تأتي بزيادة طفيفة في الإصابة بالحساسية والسمنة اللاحقة. كشفت الأبحاث الحديثة (١٩)  ، مقارنة بالولادة المهبلية ، إن العمليات القيصرية قد تهيئ الأفراد للعدوى الانتهازية.

لم يجد الباحثون أي اختلافات (٢٠) في الحمض النووي البكتيري المستخلص من عينات المشيمة (للخدج والمولودين الطبيعيين  لتسعة أشهر) من تلك الموجودة في الكواشف الكيميائية التجارية commercial reagents. لذلك ، بالنظر إلى أن المشيمة تحتوي على كتلة حيوية biomass بكتيرية منخفضة ، فمن المعقول أيضًا أن الحمض النووي البكتيري الذي تم التعرف عليه  قد ينتج من التلوث عن طريق  الغبار أو الكواشف التجارية.

في الآونة الأخيرة ، أظهر تحليل لعينات مشيمة من أكثر من ٥٣٧ امرأة ، سواء بحالة حمل معقدة أو غير معقدة ، أنه من غير المرجح أن تكون المشيمة المصدر الرئيسي لميكروبات الرضع (٢١). المقاربة  التجريبية متكونة من استخدام مجموعتين  kits مختلفتين لاستخراج الحمض النووي والأساليب الجزيئية المختلفة للكشف عن الحمض النووي البكتيري المسموح به لتقليل فرص نتائج إيجابية كاذبة بسبب التلوث. حقيقة أن ما يقرب من ٥ ٪ من عينات المشيمة التي تم جمعها قبل المخاض تضمنت جراثيم مجموعة المكورات العقدية   B Streptococci (٢٢)، وهي سبب رئيسي لإنتان الدم (٢٣)عند المواليد الجدد ، وتكشف أيضًا أن العدوى البكتيرية للمشيمة ليست سببًا متكررًا لمخرجات الحمل الضارة.

وفي الوقت نفسه ، فإن مراقبة حفنة من الميكروبات في المشيمة ودم الحبل السري والسائل الأمنيوسي (المحيط بالمشيمة)  والعقي meconium (مادة داكنة تخرج من بطن المولود  بعد الولادة) لا يدعم بالضرورة وجود ميكروبيوم معقد ، مثل تلك الموجودة في أماكن أخرى كالأمعاء/القناة الهضمية أو اللعاب. كما هو الحال مع دراسة ميكروبيوم لبن الثدي ، فإن توصيف الكائنات الحية الدقيقة التي تستعمر الجنين قبل الولادة يتطلب منهجيات متطورة تميز الميكروبات المقيمة عن تلك التي تستعمر العينة مؤقتًا.

بشكل عام ، من الواضح أن تفاعل الحاضن مع الميكروبات المعوية إما أثناء الحمل أو خلال فترة ما بعد الولادة المباشرة قد يكون له تأثير عميق على ميكروبيوم حديثي الولادة والصحة والمرض في الحياة اللاحقة من خلال برمجة مسارات المناعة والأيض. إن التعويض عن عدم التعرض للميكروبات الأمهات عند الولادة القيصرية من خلال عملية نقل مايكروبيوتا المهبل الى الطفل  (٢٤)  ثبت أنه مفيد. إن استهداف تطوير تعايش الميكروبات مع الحاضن  في الحياة المبكرة للطفل  يمكن اعتباره أيضًا وسيلة لمنع الارتفاع غير المنضبط في حدوث الأمراض المزمنة التي لا يستطيع الطب الحالي علاجها.


مصادر من داخل وخارج النص 
١- Tissier H. Recherches sur la flore intestinale des nourrissons (e’tat normal et pathologique). G Carreand C Naud 1900;1-253.



















٢٠-






المصدر الرئيس


للمواضيع المترجمة السابقة يرجى زيارة المدونة على هذا العنوان؛

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق