وظائف البكتيريا في أمعاء جسم الإنسان

يحتوي جسم الإنسان والحيوان على أنواع كثيرة من البكتريا كما هو معروف، خاصة في الأمعاء, غير أن هناك بكتريا حميدة تساعد في هضم المواد الغذائية يستفيد الجسم منها وتقوي الجهاز المناعي، كما تحمي الجسم من مسببات الأمراض.

وقال علماء إن الطبقة السطحية من الغشاء المخاطي لأمعاء الإنسان والحيوان تؤوي -على ما يبدو- بكتريا مفيدة, كما تستطيع هذه الطبقة إمداد هذه البكتريا بشكل متعمد بمواد غذائية لتساعدها بذلك في الحصول على ميزة هامة عن غيرها من الكائنات الدقيقة في الأمعاء. 

ونشر الباحثون تحت إشراف يوناس شلوتر من جامعة أوكسفورد دراستهم في مجلة "بلوس بايولوجي"، واعتمدوا في هذه الدراسة على نماذج محاكاة حاسوبية.

وأوضحوا أن اختلال التوازن بين أنواع البكتريا التي تعيش في أمعاء الإنسان يمكن أن يمهد للإصابة بالأمراض، وأن "داخل أمعائنا يشبه ساحة معركة تسعى فيها جميع الميكروبات للبقاء على قيد الحياة وتحارب من أجل سيادتها على منطقتها". غير أن المشكلة تكمن في أنه عندما يتباطأ نمو البكتريا المفيدة فإنها لا تستطيع الانتصار على البكتريا المنافسة لها التي تنمو بشكل أفضل.

ودرس الباحثون تحت إشراف شولتر، باستخدام نماذج محاكاة حاسوبية، السبل التي يمكن أن يدعم بها الإنسان البكتريا التي تعيش متطفلة عليه وطريقة اختياره لهذه البكتريا من بين الأعداد الهائلة للبكتريا داخل الأمعاء.

وقام الباحثون خلال هذه النماذج بمحاكاة العمليات التي تتم في الخلية وكذلك المواد الكيميائية الخاصة بمختلف الكائنات الدقيقة في الأمعاء والهياكل البنيوية لهذه البكتريا ومعدلات تكاثرها.

وأسفر التحليل عن أن الغشاء المخاطي للأمعاء يستطيع دعم البكتريا المفيدة وبشكل هادف، وأن ذلك يمكن أن يحدث من خلال إخراج الأمعاء لمواد مضادة للبكتريا مثل أحماض أمينية بعينها أو إفراز مواد غذائية خاصة.

وبحسب تقديرات العلماء، فإن إفراز الغشاء المخاطي لكميات ضئيلة من المواد الغذائية يكفي لمنح البكتريا المفيدة ميزة تنافسية حاسمة أمام منافسيها من البكتريا الضارة. 

وبذلك يستطيع الإنسان وبجهد ضئيل توفير مميزات بعيدة المدى للبكتريا الصديقة. وقال الباحثون إن إفراز هذه المواد بمثابة آلية محورية في التعاون بين الإنسان والبكتريا الطفيلية النافعة, ورجح الباحثون وجود عمليات مشابهة على أسطح الشعاب المرجانية وجذور النباتات.