البكتيريا التي تعيش في الأمعاء: الخصائص والأنواع والوظائف

تعيش البكتيريا على الأرض منذ أكثر من 3.5 مليار سنة ، مما يجعلها أقدم أشكال الحياة على وجه الأرض.

فلا عجب إذن أن يكون 15٪ من المادة العضوية في القشرة الأرضية (70 غيغا طن من الكربون) مخزنة في هذه الكائنات بدائية النواة ، بسيطة بقدر ما هي ضرورية لأجل الحياة.

في الواقع ، وفقًا لنظرية التكافل الداخلي ، تم بلعم البكتيريا الهوائية والبكتيريا الزرقاء بواسطة الخلايا حقيقية النواة الأسلاف لإحداث الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء ، على التوالى. بمعنى آخر ، تشير الطلبات الأكثر قبولًا إلى ذلك كانت البكتيريا جزءًا من تطور أجسامنا الخلوية.

بعيدًا عن النظريات التطورية ، تعيش هذه الكائنات الدقيقة في جميع البيئات الأرضية ، من شاشة هاتفك المحمول إلى المناطق الحرارية عند 60 درجة مئوية التي تفتقر إلى الأكسجين أو الضوء. على أي حال ، ليس من الضروري الذهاب بعيدًا لاكتشاف وظيفة البكتيريا: من الضروري فقط تحليل الجهاز الهضمي للإنسان. إذا كنت تريد أن تعرف كل شيء عن البكتيريا التي تعيش في أمعاء الإنسان، تابع القراءة.

• مقالات لها صلة: "الأجزاء السبعة من الأمعاء: الخصائص والوظائف"

ما هي الجراثيم المعوية؟

من الغريب أن مصطلح الفلورا المعوية ليس له أي معنى على المستوى البيولوجي ، لأن البكتيريا ليس لها علاقة تذكر بـ Kingdom Plantae وأقرب أقربائها. المصطلح الأكثر صحة هو الميكروبيوم الطبيعي أو الجراثيم ، والذي يشير إلى مجموعة الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في أجزاء مختلفة من بيئة جسم الإنسان.

بشكل عام ، من المتوقع أن توجد الكائنات الحية المجهرية في الجلد والعينين والجهاز البولي التناسلي ، الأعضاء التناسلية والجهاز التنفسي العلوي والفم ومنطقة البلعوم والأمعاء ، من بين أمور أخرى أشياء.

نحن أنظمة مفتوحة تتبادل المواد باستمرار مع البيئة ، وبالتالي تستقر المستعمرات البكتيرية دون صعوبة على أغشيتنا المخاطية.. لذلك ، يُعتقد أن البكتيريا موجودة في الأمعاء أو الممرات الأنفية (أنظمة مفتوحة) ، ولكن ليس في القلب أو في الدماغ (الهياكل "مغلقة" من الخارج).

يمكن أن تكون الكائنات الحية الدقيقة أصلية وغريبة. الأول هو الشخص الذي يعيش طوال حياة الفرد معه بالكامل أو تقريبًا ، أي من أجل منذ وقت طويل ، تتطور مع الأنواع في عملية تكافلية إيجابية لكليهما القطع. من ناحية أخرى ، فإن الجراثيم غير الأصلية يمكن أن تنمو في وسائط أخرى ، ولكنها تصل إلى المضيف عن طريق الاتصال أو الأحداث الأخرى. عادة ما تكون كائنات حية متكافئة ، أي أنها لا تضر ولا تنفع.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون هذه المستعمرات البكتيرية كامنة (تظل عمليًا خلال دورة حياة المضيف بأكملها) أو عابرة ، والتي تتقلب وفقًا للظروف البيئية والحالة العاطفية والنظام الغذائي والموسم والعديد من الأشياء الأخرى.. كما يمكنك أن تتخيل ، فإن الكائنات الحية الدقيقة التكافلية والأكثر أهمية هي الميكروبات الكامنة.

مع شرح كل هذه القواعد ، يمكننا أن نستنتج أن الجراثيم المعوية أو الجراثيم الطبيعية أو الميكروبيوم في الأمعاء يشير مصطلح الأمعاء إلى مجموعة البكتيريا التي تعيش في الأمعاء ، بشكل تكافلي ، متكافئ و متبادل. نظرًا لأن العديد من هذه البكتيريا كانت معنا منذ آلاف السنين وتطورت معنا ، فإنها تندرج في فئة "الأصلية" و "الكامنة" على حد سواء. بمعنى آخر ، إنها ضرورية لحياتنا لتتطور بشكل صحيح.

ما هي الأنواع البكتيرية التي تشكل البيئة المعوية؟

مستخدم، غالبًا ما يتم ارتكاب الخطأ بالاعتقاد بأن الجراثيم المعوية تستعمر الجهاز الهضمي بأكمله، من المعدة إلى القولون: لا شيء أبعد عن الحقيقة. يتراوح الرقم الهيدروجيني لبيئة المعدة ، بسبب إفراز الأحماض ، بين 1.0 و 3.0. فقط البكتيريا قادرة على الصمود على المدى الطويل في مثل هذه البيئة المعادية: هيليكوباكتر بيلوري. ⅔ من سكان العالم مصابون بهذا الكائن الحي ، ولكن بعيدًا عن كونه تعايشًا ، يمكن أن يسبب القرحة الهضمية وحتى سرطانات المعدة.

من ناحية أخرى ، فإن درجة حموضة الأمعاء الدقيقة أكثر "ودية" ، لأن إنزيمات الأحماض يتم تعطيل خلايا المعدة وتزداد القيم عند درجة حموضة من 5.0 إلى 7.0 لتصل إلى 8.0 في الأمعاء سميك. وفقًا لكلية الطب بجامعة هارفارد ، استقر حوالي 100 تريليون بكتيريا في مجمعنا المعوي ، مرتبة حسب الوظيفة واستغلال مكانة بيئية معينة.

على أي حال، فتح التحليل الجيني الباب أمام تحليل ميكروبيوتا الأمعاء بطريقة مختلفة تمامًا. باستخدام تفاعلات البلمرة المتسلسلة (PCR) ، يمكن عزل المناطق الوراثية وتضخيمها ذات أهمية كبيرة ، مثل 16S ribosomal RNA ، وهو أحد مكونات الوحدة الفرعية الثانوية للريبوسومات جرثومي. عند تحليل البراز البشري بهذه التقنيات ، نندهش من أن ما يصل إلى 76٪ من المعلومات الجينية تتوافق مع أنواع ميكروبات جديدة غير موصوفة.

مع وضع هذه الأرقام الباهظة في الاعتبار ، يقوم مشروع Microbiome البشري بترتيب الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في أمعائنا منذ عام 2008. بفضل البحث والعمل الدؤوب ، تشير التقديرات إلى أن هذه هي أكثر المجموعات البكتيرية شيوعًا في أمعائنا:

• Firmicutes (مع وفرة نسبية 65٪): ها هي Bacillus الشهيرة. الكائنات الدقيقة من جنس Lactobacillus هي الأكثر تمثيلا في هذه الشعبة.
• Bacteroidetes (وفرة نسبية 23٪): بكتيريا سالبة الجرام ، وتوجد بكثرة في براز الحيوانات ذوات الدم الحار ، بما في ذلك البشر.
• البكتيريا الشعاعية (بكثرة 5٪): توجد بشكل عام في التربة وتشكل جزءًا من دورات تحلل المادة العضوية.

على الرغم من تنوع الجراثيم المعوية لدى الأفراد حسب العمر والنظام الغذائي والجنس والعرق والأصل ومكان الإقامة و أشياء أخرى كثيرة ، تم تسجيل ما مجموعه 127 جنسًا بكتيريًا منتشرًا في جميع المسالك المعوية عادي. يبرزون بينهم المكورات المشتركة, المجرة, باكتيرويدس, البراز, العقدية, بلوتيا ص اوسيلوسبيرا. يتم قياس تنوع الكائنات الحية الدقيقة بين السكان باستخدام المعلمات البيئية ، كما لو كان نظامًا بيئيًا مشجرًا (حفظ المسافات).

• قد تكون مهتمًا بـ: "البكتيريا التي تعيش في الفم: الخصائص والأنواع والوظائف"

وظائف ميكروبيوتا الأمعاء

يحدث الهضم في الجهاز الهضمي ، لذلك من الطبيعي أن نعتقد أن أهم وظيفة لهذه المجتمعات الميكروبية ستكون ، في جميع الحالات ، استيعاب الطعام. هذا صحيح جزئيًا ، لكن البكتيريا التكافلية في أجسامنا لها وظائف تتجاوز بكثير الحصول على الطاقة.

العديد من هذه الميكروبات قادرة على هضم الكربوهيدرات المعقدة من أصل نباتي (مثل السليلوز) وتحويلها إلى أحماض دهنية قصيرة السلسلة ، والتي يمكن أن يستقلبها الجسم بشري. على الرغم من أنه يبدو عملاً قصصياً ، تشير التقديرات إلى أن 10٪ من الطاقة التي يتم الحصول عليها من النظام الغذائي ترجع إلى هذه العمليات التي تتم بوساطة البكتيريا التكافلية.

من ناحية أخرى ، تلعب هذه الكائنات الدقيقة دورًا أساسيًا في تخصص الجهاز المناعي وبدء تشغيله. تعزز البكتيريا التي تتلامس مع الوليد تخصص الخلايا اللمفاوية التائية المؤيدة للالتهابات. بمعنى آخر ، تسمح للجهاز المناعي بالبدء في التعرف على ما هو ضار وما هو إيجابي.

علاوة على ذلك ، تشارك البكتيريا المعوية بنشاط في الدفاع عن الجهاز الهضمي. أولاً ، ببساطة عن طريق الاحتلال ، تمنع المستعمرات مسببات الأمراض من الاستقرار في مكانها الخاص. ما هو أكثر من ذلك ، الممثلين الشائعين لميكروبات الأمعاء مثل اكتوباكيللوس قادرة على إطلاق إنزيمات / ببتيدات مبيد للجراثيم من تلقاء نفسها، أي أنها تهاجم الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض.

سيرة ذاتية

كما ترون ، فإن عدد وظائف ميكروبيوم المعدة تتجاوز بكثير هضم الطعام. وقد ثبت أن هذه البكتيريا تتفاعل مع جهاز المناعة ، وتمنع الإصابة بالعدوى بطريقة نشطة وسلبية ويمكن أن يساعد ذلك حتى في تشغيل وتطوير الأنظمة العصبية. تفترض الدراسات أن الاختلالات في الكائنات الحية الدقيقة يمكن أن تلعب أدوارًا أساسية في تطور حالات مثل التوحد ، على الرغم من أنه من الخطورة جدًا تحديد مثل هذه الأسباب المدوية.

باختصار، الجراثيم ضرورية للحياة بكل الطرق. بدونها ، لم نتمكن من هضم العديد من المواد النباتية بشكل صحيح أو منع دخول مسببات الأمراض المعدية. كما يقولون في المجتمع الميكروبيولوجي ، "بدون بكتيريا ، نحن لا شيء."