مجتمع الميكروبات الذي يعيش داخل الأمعاء الغليظة لدينا هو نظام بيئي كثيف ومعقد للغاية. في حين أن بعض هذه الميكروبات تسبب المرض والمرض (مثل البكتيريا والفيروسات) ، فإن البعض الآخر أكثر ودية لنا ويساعدنا في الحفاظ على صحة جيدة.
Akkermansia muciniphila هي واحدة من هذه البكتيريا الودية.
لقد عرف الباحثون منذ سنوات موسينيفيلا يرتبط بصحة جيدة. أحد الأدوار المهمة التي تلعبها في أمعاءنا هو الحفاظ على وظيفة حاجز الأمعاء لدينا. هذا يبقي الأخطاء السيئة في الخارج مع التأكد من أنه لا يزال بإمكاننا امتصاص العناصر الغذائية المهمة من نظامنا الغذائي الذي يبقي خلايانا تعمل كما ينبغي. ولكن عندما يكون هناك اختلال التوازن موسينيفيلا في الأمعاء ، يمكن أن يؤدي إلى مشاكل مع صحتنا.
تعيش هذه البكتيريا غير العادية في الأمعاء الكبرى لدينا وتنجو من Mucin – طبقة المخاط التي تغطي سطح الأمعاء الغليظة.
يوفر Mucin فصلًا صغيرًا ولكنه مهم بين الخلايا البشرية والخلايا الميكروبية التي تسمي المنزل الأمعاء الكبير. إذا تم تعطيل طبقة المخاط هذه ، يمكن أن تتواصل الميكروبات مباشرة مع الخلايا البشرية. قد يؤدي ذلك إلى التهاب حيث تتفاعل الخلايا البشرية مع البكتيريا – والتي قد تؤدي إلى تطور المرض ، مثل مرض الأمعاء الالتهابية.
Akkermansia muciniphila هو آكل جدا. يستخدم فقط البروتينات السكرية (الجزيئات التي تحتوي على البروتين والكربوهيدرات) في الميوسين كمصدر للطاقة. ولكن كيف استخرجت هذه البكتيريا الطاقة من البروتينات السكرية كان لغزا حتى وقت قريب. اكتشف الأبحاث التي أجراها نفسي وزملاؤه ذلك موسينيفيلا ينشر مجموعة من الإنزيمات المختلفة التي تعمل معًا من أجل فتح السكر الموجود في Mucin.
باستخدام mucin مأخوذ من خنزير ، قمنا بتحليل كل من نشاط الإنزيم على سطح الخلايا إلى جانب جيناتها لفهم أي إنزيمات كانت متورطة في كسر البروتينات السكرية في Mucin لأسفل.
اكتشفنا ذلك موسينيفيلا يستخدم 66 إنزيمات مختلفة لاستخراج الطاقة المهمة التي يحتاجها من البروتينات السكرية من أجل القيام بعملها المهم. نحن المجموعة الأولى التي تصف هذه العملية.
مهم للصحة
الدراسات التي تبحث في موسينيفيلا كشف التفاعل مع الجهاز المناعي في الفئران أنه يهدئ الجهاز المناعي وقد يمنع السمنة ومرض السكري من النمو.
قام الباحثون بتسليط الضوء على الببتيدات المحددة (نوع من الجزيء) التي يفرزها هذا التأثير على الجهاز المناعي. بسبب طبيعتها الودية وتأثير تهدئة على الجهاز المناعي ، Akkermansia muciniphila حتى تم استخدامه لتطوير البروبيوتيك.
لقد وجد الباحثون أيضًا أن الأشخاص الذين يعانون من مرض استقلابي ، مثل مرض السكري أو مرض الكبد الدهني ، لديهم عدد أقل Akkermansia muciniphila في أمعائهم الكبيرة. كلما كنت أكثر هزيلًا ورياضيًا ، كلما زادت موسينيفيلا لديك.
بالرغم من Akkermansia muciniphila فقط يأكل المخاط ، لا يزال نظامنا الغذائي يؤثر عليه – على الرغم من أنه بشكل غير مباشر.
بكتيريا مسكن القولون مثل موسينيفيلا استخدم الكربوهيدرات التي تستخرجها من الأطعمة الغنية بالألياف في نظامنا الغذائي كوقود. في المقابل ينتجون مواد تسمى الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة. هذه المركبات تغذي الطبقة العليا من الخلايا البشرية في القولون. في الواقع ، 10 في المائة من طاقتنا تأتي من هذه العملية.
تعيش البكتيريا في الأمعاء الكبرى
Akkermansia muciniphila كما يدعم الأنواع البكتيرية الأخرى في الميكروبيوم من خلال منحهم المخاط المقطوع حتى يتمكنوا من البقاء-وهي عملية تُعرف باسم “التغذية المتقاطعة”. ولكن ، إذا لم نأكل ما يكفي من الألياف كجزء من نظامنا الغذائي ، فإن Mucins تصبح مصدرًا كبيرًا للتغذية.
يمكن أن يؤدي ذلك إلى استنفاد طبقة المخاط في الأمعاء الكبير – رمي النظام الإيكولوجي الدقيق للميكروبيوم. هذا يزيد من فرصة تطوير الأمراض الالتهابية. لذلك ، على الرغم من Akkermansia muciniphila ليس مسببات الأمراض ، يمكنه إزالة الكثير من المخاط في ظل الظروف الخاطئة.
بحثنا هو أول مثال كامل على كيفية تقسيم المخاط من خلال هذه الأنواع البكتيرية. من المهم أن نفهم هذه العملية ، لأنها مفتاح في الطريقة التي تتفاعل بها الميكروبات لدينا مع بعضها البعض – ومعنا. الإنزيمات التي وصفناها Akkermansia muciniphila يمكن الآن استخدامها أيضًا كأدوات لتحليل كيفية تختلف هياكل Mucin المعقدة هذه عبر مواقع الجسم المختلفة وبين الأشخاص.
كلما زاد عدد الباحثين Akkermansia muciniphila والميكروبات الأخرى التي تعيش في القولون ، كلما فهمنا أهمية تناول نظام غذائي متغير عالي الألياف.
لوسي كراوتش هي زميل أبحاث في معهد علم الأحياء الدقيقة والعدوى ، قسم الميكروبات ، العدوى والميكروبات ، كلية العدوى ، الالتهاب والمناعة ، كلية الطب والصحة في جامعة برمنغهام.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة بموجب ترخيص المشاع الإبداعي. اقرأ المقالة الأصلية.