الأمعاء هي عضو ديناميكي للغاية يتغير باستمرار من الناحية الهيكلية والميكانيكية والكيميائية، والبكتيريا المعوية مطلوبة للتعامل مع هذه الديناميكية. إحدى الميزات التي قد تساعدهم في ذلك هي اللدونة - القدرة على الخضوع للتغيرات الجينية السريعة استجابة للتغيرات في الظروف البيئية.
اكتشف الباحثون في كلية الطب في رابابورت أن البكتيريا المعوية تغير سلوكها استجابة لأمراض الأمعاء الالتهابية من خلال آلية عكس الحمض النووي- مضيف الخلية والميكروب بقيادة البروفيسور نعمة جيفا زاتورسكي، شارك في البحث طلاب الدكتوراه شاكيد كاراسو، روان زعاترة وهيتام حاجو، خريجة المختبر دانا كادوش كريتي وزميل البحث الدكتور تال جيفين. خريج التخنيون الدكتور إيتاي شارون من معهد ميغيل والبروفيسور يهودا هوفارس والدكتور سيغال بريسمان من كلية الطب رمبام - وباحثون في الولايات المتحدة وفي اسبانيا.
تعد البكتيريا المعوية مجتمعًا مهمًا جدًا في الميكروبيوم البشري - مجتمع البكتيريا في جسمنا. لقد تطورت هذه البكتيريا على مدى مئات الملايين من السنين بالتطور المشترك مع الإنسان وأسلافه، حتى اليوم لا يمكننا العيش بدونها؛ فهي ضرورية لحسن سير العمل في الجهاز المناعي وصحة الجسم بأكمله.
الأمعاء هي عضو ديناميكي للغاية يتغير باستمرار من الناحية الهيكلية والميكانيكية والكيميائية، والبكتيريا المعوية مطلوبة للتعامل مع هذه الديناميكية. إحدى الميزات التي قد تساعدهم في ذلك هي اللدونة - القدرة على الخضوع للتغيرات الجينومية السريعة استجابة للتغيرات في الظروف البيئية. وقام الباحثون في كلية الطب بتحليل عينات من المرضى الذين يعانون من أمراض الأمعاء الالتهابية، واكتشفوا أنه في حالات الالتهابات المعوية، مثل التهاب القولون وكرون، يحدث تغيير جينومي لعكس شرائح الحمض النووي في البكتيريا. تؤثر هذه الانعكاسات على التعبير الجيني وتتسبب في "إيقاف" أو "تشغيل" البكتيريا لإنتاج الجزيئات والبروتينات المختلفة.
وفي وقت لاحق من الدراسة، ركز الباحثون على واحدة من البكتيريا الشائعة في الأمعاء، وهي Bacteroides fragilis. تغطي هذه البكتيريا نفسها بطبقة من جزيئات معينة من عديد السكاريد تسمى عديد السكاريد A (PSA)، والتي يمكنها تنشيط الخلايا التائية التنظيمية Tregs في الجهاز المناعي والتي تثبط الاستجابة المناعية المتزايدة وبالتالي قد تؤثر على تقليل الالتهاب. يمكن أن يؤدي عكس الحمض النووي في هذه البكتيريا إلى تغيير نوع جزيئات السكاريد التي تغطي البكتيريا. ووجد الباحثون أنه في حالة الالتهاب في الأمعاء، يحدث انعكاس للحمض النووي في بكتيريا Bacteroides fragilis، مما "يوقف" إنتاج جزيئات السكاريد التي لها تأثير مثبط على جهاز المناعة.
وبالإضافة إلى ذلك، وجد الباحثون صلة بين انقلابات الحمض النووي في هذه البكتيريا والفيروسات البكتيرية في الأمعاء. ومن المعروف أن هذه الفيروسات، التي تسمى العاثيات، تصيب البكتيريا وتقتلها. وفي الدراسة الحالية، وجد الباحثون أن هذه الفيروسات يمكنها تغيير سلوك البكتيريا وتغيير تأثيرها على جهاز المناعة. ووجد الباحثون أن العاثيات تتسبب في "إيقاف" البكتيريا إنتاج جزيئات PSA، التي تؤثر على خلايا Treg في الجهاز المناعي. وأكد الباحثون هذه الظاهرة في كل من المرضى والفئران النموذجية.
ووفقا للبروفيسور جيفا زاتورسكي، "بعد تحليل النتائج، نفهم أنه في الأمراض المعوية مثل التهاب القولون وداء كرون، تخضع جينومات البكتيريا لانعكاسات الحمض النووي وبالتالي تغير البكتيريا فعليا الطريقة التي تنشط بها أو تثبطها". وشملت الدراسة تحليل أكثر من 2,000 شخص مريض وأصحاء وتأكيد النتائج في المختبر، وتفسيرنا هو أن نفس المرونة الجينية التي تطورت أثناء التطور كافية للبكتيريا اللدونة الوظيفية وبالتالي تساعدهم على التكيف مع المرض المعوي، إن فهم دور البكتيريا في تطور الالتهابات المعوية وشدتها قد يعزز العلاجات المبتكرة التي تستهدف هذه البكتيريا كدالة لظروف بيئتهم المعيشية في جسم الإنسان بشأن صحتنا."
تم دعم الدراسة من قبل الاتحاد الأوروبي (ERC)، ومؤسسة رئيس التخنيون، ومركز باروخ وروث رابابورت لأبحاث السرطان، ومعهد رابابورت للأبحاث في العلوم الطبية، ومنحة TA (منحة ألون)، والمؤسسة الوطنية للعلوم، ومؤسسة دان. ومؤسسة Betty Kahn، ومؤسسة Seerave، ومؤسسة Azrieli العالمية (منحة CIFAR)، ومؤسسة النهوض بالعلوم الإنسانية (HFSP)، ومؤسسة Gutwirt.
