تويت
تكيّفت بعض أنواع البكتيريا المُعدية جيدًا مع وجودها في مثانة البشر، وأصبحت تصنع حمضها النووي من المواد الكيميائية الموجودة في البول، ولأن السبيل البولي لا يُعد مكانًا مناسبًا لنمو معظم أنواع البكتيريا، إذ يُقال إن البول عقيم، إلا أن ذلك غير صحيح تمامًا، إذ يُعتبر مثل الجهاز الهضمي؛ موطنًا لمجتمع من الميكروبات، تعرف باسم الميكروبيوتا microbiota (أي النبيت الجرثومي الخاص بالسبيل البولي)، معظمها غير ضار، لكن وجود نوع معين يمكن أن يقلب الموازين أحيانًا، ويتسبب بالتهاب المسالك البولية (UTIs)، من بينها بكتيريا المكورات العقدية القاطعة للدر Streptococcus agalactiae وهي سبب شائع لالتهاب المسالك البولية لدى بعض البشر.
إليكم ما كشفته لنا الأبحاث الجديدة عن كيفية بقائها على قيد الحياة في مثل هذه البيئة غير المناسبة!
يحوي بول الإنسان في الحالة الطبيعية كمية منخفضة نسبيًا من الأسس النيوكليوتيدية الأربعة التي تشكل شيفرة الحمض النووي، والتي تتفكك إلى مركبات نيتروجينية وتُطرح خارج الجسم.
وجد العلماء أثناء دراسة تسلسل جينوم بكتيريا المكوّرة العقدية القاطعة للدر، جينًا رئيسيًا متخصصًا، يسمح للبكتيريا بالاستفادة من وجود مركبات أخرى في البول لإنتاج واحدة على الأقل من الأسس النيوكليوتيدية -الغوانين- من أجل البقاء على قيد الحياة.
وعُثر مؤخرًا على جينات مماثلة في بكتيريا الإشريكية القولونية (E. coli)، وهي المُتهم الأكبر في التهابات المسالك البولية لدى البشر.
تبحث عادة بكتيريا الإشريكية القولونية والمكوّرة العقدية، في الجهاز الهضمي أو الدم، عن بعض المواد الكيميائية التي تحتاجها لبناء الحمض النووي، وتستخدم منتجات مثل الغوانين من أجسامنا، ولكن يختلف الأمر في المسالك البولية إذ تُحطم وحدات البناء الأساسية هذه في النهاية إلى حمض اليوريك ما يصعب العثور عليها، وهذا يعني أن البكتيريا يجب أن تصنع قواعدها الكيميائية كي تنمو وتتكاثر.
يوضح عالِم الوراثة الجزيئية ماثيو سوليفان من جامعة غريفيث في أستراليا: «أن استيطان البول الذي يعد بيئة غير مناسبة لنمو معظم المتعضيات هي استراتيجيتها للبقاء على قيد الحياة. ويبدو أنها استراتيجية شائعة بين أنواع البكتيريا التي تكوّن النبيت الجرثومي للبول».
استخدم العلماء الفئران في الدراسة لإظهار مدى أهمية هذا الجين المتخصص، والمعروف باسم guaA، جمعوا سلالات المكوّرة العقدية من عدة أفراد، ثم قارنوا بين عدوى بكتيريا المكوّرة العقدية القاطعة للدر الطبيعية بنوع من البكتيريا منقوصة جين guaA.
كانت النتيجة أن الميكروبات التي لم تكن قادرة على خلق غوانين خاص بها كانت غير قادرة على استعمار مثانة الفئران بنفس الدرجة، وحصلوا على نفس النتائج حتى عندما استخدم العلماء بولًا بشريًا اصطناعيًا. هذا يشير إلى أهمية جين guaA في تثبيت عدوى المكوّرة العقدية للمثانة، ليس فقط في الفئران، وإنما في البشر أيضًا.
وعندما أضاف الباحثون المزيد من الغوانين إلى البول، حتى السلالات البكتيرية التي لا يمكنها خلق الغوانين من تلقاء نفسها كانت قادرة على البقاء والنمو، مما يشير إلى أن الغوانين هو عامل محدد أساسي.
بالمقارنة مع بكتيريا الإشريكية القولونية؛ أظهرت المكوّرة العقدية اختلافات رئيسية في الطريقة التي تتحكم بجينات guaA ولكن النتائج تبدو متشابهة إلى حد ما وتعطينا وسيلة جديدة لعلاج التهابات المسالك البولية التي تزداد مقاومتها للمضادات الحيوية المتاحة.
وبالفعل ساعدت التقنيات التي تستهدف تصنيع الغوانين في أماكن أخرى من الجسم في التغلب على أشكال أخرى من بكتيريا العقديات، ورغم أنها ليست شائعة مثل عدوى الإشريكية القولونية، إلا أن العقديات تسبب ما يقارب 160 ألف حالة عدوى في المسالك البولية كل عام في الولايات المتحدة، وقد يكون من الصعب علاجها، خاصة وأننا لا نعرف الكثير عن آلية العدوى، ونظرًا لأن العدوى غالبًا ما تظهر عند الحوامل وكبار السن والمرضى الذين يعانون من حالات صحية أساسية مثل مرض السكري، فإن العثور على خيارات علاج آمنة وفعالة يصبح أكثر صعوبة.
أضاف سوليفان:« تتيح لنا هذه البحوث فرصًا جديدة لتطوير علاجات بديلة في عالم تتزايد فيه مقاومة المضادات الحيوية بسبب الإفراط في استخدامها، فعلى سبيل المثال، يمكننا أن نستهدف هذا المسار في الجهود الرامية إلى تصنيع أدوية جديدة للوقاية من العدوى». وإجمالًا، تسلط الدراسة الضوء على أهمية الاكتشافات الأساسية التي تساعدنا على فهم كيفية تفاعل الكائنات الحية الدقيقة مع البشر.
إليكم ما كشفته لنا الأبحاث الجديدة عن كيفية بقائها على قيد الحياة في مثل هذه البيئة غير المناسبة!
يحوي بول الإنسان في الحالة الطبيعية كمية منخفضة نسبيًا من الأسس النيوكليوتيدية الأربعة التي تشكل شيفرة الحمض النووي، والتي تتفكك إلى مركبات نيتروجينية وتُطرح خارج الجسم.
وجد العلماء أثناء دراسة تسلسل جينوم بكتيريا المكوّرة العقدية القاطعة للدر، جينًا رئيسيًا متخصصًا، يسمح للبكتيريا بالاستفادة من وجود مركبات أخرى في البول لإنتاج واحدة على الأقل من الأسس النيوكليوتيدية -الغوانين- من أجل البقاء على قيد الحياة.
وعُثر مؤخرًا على جينات مماثلة في بكتيريا الإشريكية القولونية (E. coli)، وهي المُتهم الأكبر في التهابات المسالك البولية لدى البشر.
تبحث عادة بكتيريا الإشريكية القولونية والمكوّرة العقدية، في الجهاز الهضمي أو الدم، عن بعض المواد الكيميائية التي تحتاجها لبناء الحمض النووي، وتستخدم منتجات مثل الغوانين من أجسامنا، ولكن يختلف الأمر في المسالك البولية إذ تُحطم وحدات البناء الأساسية هذه في النهاية إلى حمض اليوريك ما يصعب العثور عليها، وهذا يعني أن البكتيريا يجب أن تصنع قواعدها الكيميائية كي تنمو وتتكاثر.
يوضح عالِم الوراثة الجزيئية ماثيو سوليفان من جامعة غريفيث في أستراليا: «أن استيطان البول الذي يعد بيئة غير مناسبة لنمو معظم المتعضيات هي استراتيجيتها للبقاء على قيد الحياة. ويبدو أنها استراتيجية شائعة بين أنواع البكتيريا التي تكوّن النبيت الجرثومي للبول».
استخدم العلماء الفئران في الدراسة لإظهار مدى أهمية هذا الجين المتخصص، والمعروف باسم guaA، جمعوا سلالات المكوّرة العقدية من عدة أفراد، ثم قارنوا بين عدوى بكتيريا المكوّرة العقدية القاطعة للدر الطبيعية بنوع من البكتيريا منقوصة جين guaA.
كانت النتيجة أن الميكروبات التي لم تكن قادرة على خلق غوانين خاص بها كانت غير قادرة على استعمار مثانة الفئران بنفس الدرجة، وحصلوا على نفس النتائج حتى عندما استخدم العلماء بولًا بشريًا اصطناعيًا. هذا يشير إلى أهمية جين guaA في تثبيت عدوى المكوّرة العقدية للمثانة، ليس فقط في الفئران، وإنما في البشر أيضًا.
وعندما أضاف الباحثون المزيد من الغوانين إلى البول، حتى السلالات البكتيرية التي لا يمكنها خلق الغوانين من تلقاء نفسها كانت قادرة على البقاء والنمو، مما يشير إلى أن الغوانين هو عامل محدد أساسي.
بالمقارنة مع بكتيريا الإشريكية القولونية؛ أظهرت المكوّرة العقدية اختلافات رئيسية في الطريقة التي تتحكم بجينات guaA ولكن النتائج تبدو متشابهة إلى حد ما وتعطينا وسيلة جديدة لعلاج التهابات المسالك البولية التي تزداد مقاومتها للمضادات الحيوية المتاحة.
وبالفعل ساعدت التقنيات التي تستهدف تصنيع الغوانين في أماكن أخرى من الجسم في التغلب على أشكال أخرى من بكتيريا العقديات، ورغم أنها ليست شائعة مثل عدوى الإشريكية القولونية، إلا أن العقديات تسبب ما يقارب 160 ألف حالة عدوى في المسالك البولية كل عام في الولايات المتحدة، وقد يكون من الصعب علاجها، خاصة وأننا لا نعرف الكثير عن آلية العدوى، ونظرًا لأن العدوى غالبًا ما تظهر عند الحوامل وكبار السن والمرضى الذين يعانون من حالات صحية أساسية مثل مرض السكري، فإن العثور على خيارات علاج آمنة وفعالة يصبح أكثر صعوبة.
أضاف سوليفان:« تتيح لنا هذه البحوث فرصًا جديدة لتطوير علاجات بديلة في عالم تتزايد فيه مقاومة المضادات الحيوية بسبب الإفراط في استخدامها، فعلى سبيل المثال، يمكننا أن نستهدف هذا المسار في الجهود الرامية إلى تصنيع أدوية جديدة للوقاية من العدوى». وإجمالًا، تسلط الدراسة الضوء على أهمية الاكتشافات الأساسية التي تساعدنا على فهم كيفية تفاعل الكائنات الحية الدقيقة مع البشر.