لقاء مصيري مع بكتيريا الأمعاء – مؤسسة العلوم الوطنية

تؤثر طريقة الولادة والميكروبيوم الذي يتطور نتيجة لذلك على القناة الهضمية والجهاز المناعي في أجسامنا ، وخاصة في الأمعاء ، حيث يتواجد الميكروبيوم – وهو خزان لتريليونات الكائنات الحية الدقيقة ، مثل البكتيريا والفيروسات والفطريات. في السنوات الأخيرة ، تم الكشف عن المزيد والمزيد من الأدلة البحثية حول التأثير الحاسم للميكروبيوم على صحتنا الجسدية والعقلية. يمكن أن تسبب بعض الكائنات الحية الدقيقة أمراضًا خطيرة ويمكن للبعض الآخر مكافحتها (البكتيريا الصديقة). طريقة الولادة – طبيعية (مهبلية) أو قيصرية – لها تأثير حاسم على استعمار الميكروبيوم في القناة الهضمية. عندما يولد الطفل عن طريق المهبل ، يتم الحصول على تكوين الميكروبيوم الأولي الخاص به عن طريق المرور عبر قناة الولادة – فهو يبتلع البكتيريا المهبلية للأم وقليلًا من البكتيريا المعوية. من ناحية أخرى ، فإن الطفل الذي يولد بعملية قيصرية يتعرض بشكل أساسي لبكتيريا جلد الأم. لذلك ، يبدو أن الميكروبيوم الخاص به أقل تنوعًا وأن فرصته في الإصابة بمسببات الأمراض (المسببة لمسببات الأمراض مثل البكتيريا والفيروسات) ، بالفعل في الأيام الأولى بعد الولادة ، أعلى. من المعروف أن البكتيريا المعوية تحمي أكثر من غيرها من العدوى (على سبيل المثال من خلال إنتاج حمض اللاكتيك). بالإضافة إلى ذلك ، على المدى الطويل ، هو أكثر عرضة للإصابة بأمراض التهابية وأمراض الحساسية مثل الربو. هذا لأنه في العملية القيصرية تكون البيئة أكثر عقمًا ويكون التعرض للمستضدات البكتيرية أقل ، مما يزيد من خطر إصابة الجهاز المناعي باستجابات مناعية أضعف. من أجل أن يخضع للتكيف ، يجب أن يتعرض لأكبر عدد ممكن من البكتيريا. ومع ذلك ، فإن العملية القيصرية ليست مصيرًا ، ويمكن أن تلعب عوامل مثل الرضاعة الطبيعية دورًا بالتأكيد ؛ يمكن أيضًا أن تنتقل البكتيريا المعوية الودية إلى الطفل في حليب الثدي ، كما أنها تشجع نموها في أمعاء الطفل (على سبيل المثال ، تحتوي على السكريات المعقدة التي يتغذى عليها). يقوم الدكتور نيسان يسسخار وفريقه – الدكتور سيفان عميدرور والطلاب إيفا ماران وألون شيمش وإفرات شارون – من كلية علوم الحياة في جامعة بار إيلان بدراسة التفاعل بين الميكروبيوم والمضيف – بشكل أساسي في سياق جهاز المناعة والجهاز العصبي في الأمعاء. إنهم يحاولون فهم الآليات الجزيئية والخلوية التي تتواصل بها البكتيريا مع المضيف ، وكذلك كيف يمكن أن تؤثر التغييرات في تكوين الميكروبيوم (على سبيل المثال بسبب العلاج الكيميائي وأمراض الأمعاء الالتهابية والقولون العصبي وأمراض أخرى) تطور جهاز المناعة وعمله. في دراستهم الأخيرة – التي دعمتها منحة بحثية من مؤسسة العلوم الوطنية – حاول الباحثون فهم دور الميكروبيوم في الاجتماع الأولي مع المولود ، أثناء الولادة (المهبل أو القيصرية). أي كيف تتفاعل أمعائه جزيئيًا مع البكتيريا – على سبيل المثال ، الجينات التي تنشط فيها – وكيف يؤثر ذلك على جهازه المناعي على المدى القريب والبعيد. د. يسسخار: “كان يعتقد في الماضي أن الجنين في الرحم كان عقيمًا ، لكن في السنوات الأخيرة يُعتقد أنه يتعرض بالفعل في هذه المرحلة لإشارات مصدرها بكتيريا أمعاء الأم التي تصله في مجرى الدم. لذلك ، قد تؤثر التغييرات في ميكروبيوم الأم أيضًا على تطورها. ومع ذلك ، فمن المعروف أن الاستعمار الهائل للأمعاء بالبكتيريا يحدث في وقت الولادة وفي الأشهر الأولى من الحياة ، ونحن نبحث هذه المرحلة “. كجزء من أبحاثهم ، قام الدكتور يسسخار وفريقه بزراعة الأنسجة المعوية المأخوذة من أجنة الفئران على رقائق. تم إخراج هذه الأجنة من رحم أمهاتهم قبل الولادة مباشرة ، وبالتالي كانت لا تزال خالية من البكتيريا. بعد ذلك ، قاموا بحقن بكتيريا معوية بشرية في الأنسجة ، والتي وصلوا إليها في عينات البراز المأخوذة من الأطفال المولودين بالولادة الطبيعية والقيصرية (تم جمع هذه العينات من قبل الدكتورة ماريا كارمن كولادو من جامعة IATA في إسبانيا). وهكذا ، في الواقع ، قام الباحثون بمحاكاة لقاء أولي بين الأمعاء والميكروبيوم عند الولادة.[embedded content]محاضرة للدكتور نيسان يسسخار عن الميكروبيوم وآثاره على جهاز المناعة وتطوره (حوالي ساعة وعشر دقائق). استخدموا طرقًا وراثية لفحص التعبير الجيني في الأنسجة ، واكتشفوا اختلافات كبيرة بين أولئك الذين يسكنهم ميكروبيوم الأطفال المولودين عن طريق المهبل وأولئك الذين يسكنهم ميكروبيوم الأطفال المولودين بعملية قيصرية. في الأنسجة مع الميكروبيوم المهبلي – لوحظ زيادة في التعبير عن الجينات المرتبطة بالعمل الطبيعي للجهاز العصبي في الأمعاء. د. يسسخار: “من الممكن أنه بفضل تنشيط هذه الجينات ، يتواصل الميكروبيوم بشكل أفضل مع الجهاز العصبي في الأمعاء ، ومن ثم يساهم في التواصل الجيد بينه وبين جهاز المناعة في الأمعاء وفي إنتاج المواد. التي تساعد في نشاطها الطبيعي “. من ناحية أخرى ، لوحظ في الأنسجة التي تحتوي على الميكروبيوم الإمبراطوري ، زيادة في التعبير عن الجينات المرتبطة بتنشيط الخلايا المؤيدة للالتهابات في الجهاز المناعي (جينات من نوع الإنترفيرون) ، مما أدى إلى زيادة النشاط الالتهابي. حقن أنسجة القولون لجنين فأر ببكتيريا معوية (ميكروبيوم) لطفل بشري. باللون الأحمر: المخاط ، باللون الأخضر: الخلايا الظهارية للأمعاء ، وباللون الأزرق: الحمض النووي. الصورة: أفا ماران والدكتور سيفان أميدرور في وقت لاحق أجرى الباحثون تحليلات حسابية وتمكنوا من إيجاد ارتباطات بين تكوين الميكروبيوم الذي تم إدخاله في الأنسجة واستجابتها الجينية. ويشير الدكتور يسسخار “نشك في أن أنواعًا معينة من البكتيريا تنشط الاستجابة الالتهابية الضارة وأنواعًا أخرى تنشط الاستجابة العصبية الإيجابية”. ووفقًا له ، سيحاولون في الخطوة التالية إثبات ذلك: “سنقوم بعزل البكتيريا وإدخال كل نوع على حدة في الأنسجة المعوية ومعرفة أي منها ينشط الجينات الضارة وأي منها النافع”. بعد ذلك وبالتعاون مع البروفيسور عمري كورين من كلية الطب بجامعة بار إيلان في صفد ، يخططون لتحييد البكتيريا الضارة ومضاعفة النافع منها في أمعاء الفئران حديثي الولادة ، ومعرفة مدى تأثير ذلك على نمو الفئران. أمراض الجهاز المناعي والالتهابات والحساسية. على المدى الطويل ، يتمثل هدفهم في تطوير علاجات شخصية قائمة على الميكروبيوم تساعد في التطور السليم لجهاز المناعة والوقاية من الأمراض. الحياة نفسها: الدكتور نيسان يسسخار ، 44 عامًا ، متزوج من إليانور (وهي أيضًا طبيبة أحياء) ، والد دان ومايا وأوفير (14 و 11 عامًا) ، ويعيش في أورانيت. إنه يحب حقًا الطهي وتناول الطعام (“نشأت في منزل يطبخون فيه”) ، ويعزف على الجيتار الكهربائي ، ويحب قضاء الوقت مع أسرته ، والبحث مع الطلاب في المختبر. المزيد حول هذا الموضوع على موقع العلم: البحث عن البكتيريا المعوية سيساعد في منع مرض الذئبة نفس البكتيريا – تأثير مختلف كيف يمكن للتفاعلات بين البكتيريا أن تتنبأ بالتغيرات التطورية في الميكروبيوم؟