الأحياء الدقيقة البشرية

(تم التحويل من Human microbiome)
مخطط يوضح ميكروبات الجلد البشري مع معدلات انتشار النسبية لفئات مختلفة من الجراثيم.

تتمثل الميكروبات البشرية Human microbiome (أو المجهريات البشرية) في مجموعة الكائنات الحية الدقيقة التي تسكن سطح الجلد أوطبقاته العميقة، أو التي توجد في اللعاب والغشاء المخاطي للفم وفي الملتحمة والقنوات الهضمية. وتشمل البكتيريا والفطريات والعتائق (البذنيات أوالأصليات). وتؤدي بعض هذه الكائنات مهامًا مفيدة للإنسان الذي يستضيفها. وعلى الرغم من ذلك، فإن غالبية هذه الكائنات ليس لها أي تأثيرٍ مفيد أو ضارٍ يُذكَر. وتعد تلك الكائنات - التي يُتوقع وجودها، والتي لا تسبب المرض في ظل الظروف العادية، وإنما تشارك في الحفاظ على الصحة - جزءًا من الحياة النباتية الطبيعية. وعلى الرغم من انتشار تسمية هذه الكائنات باسم "الحياة النباتية المُصَغَرة"، إلا أنها تسمية خاطئة من الناحية التقنية؛ وذلك لأن أصل كلمة "flora" يرتبط بالنباتات، بينما تشير كلمة "biota" إلى مجموعة الكائنات الحية في نظامٍ بيئي معين. ومؤخرًا، يتم استخدام مصطلح ."المجهريات" (microbiota) باعتباره الأنسب، وذلك علي الرغم من أن استخدامه لم يحجب الاستخدام الراسخ و إشراك "الحياة النباتية" فيما يتعلق بالبكتيريا والكائنات الدقيقة الأخرى. ويُستخدَم كلا المصطلحين في مراجع مختلفة. وتتساءل الدراسات التي أُجريت عام 2009 ما إذا كان التدهور في الحياة النباتية والحيوانية (بما في ذلك الحيوانات الدقيقة) نتيجة للتدخل البشري قد يعوق صحة الإنسان أم لا.[1]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

البكتيريا

يسكن الجلد والغشاء المخاطي أعداد كبيرة من الميكروبات (مثل البكتيريا والخميرة). ويشكل دور هذه البكتريا جزءًا من الفسيولوجيا البشرية الطبيعية، ولكن إذا ازدادت أعداد الميكروبات عن معدلها النموذجي (في كثير من الأحيان بسبب تعرض الجهاز المناعي للخطر)، أو إذا سكنت الميكروبات مناطق غير معتادة في الجسم (مثلاً في حالة سوء النظافة أو الإصابة)، فقد تتسبب في الإصابة بالأمراض.

وتشير التقديرات إلى أن حوالي 500 حتي 1000 أنواع البكتيريا تعيش في أمعاء الإنسان[2] بينما تعيش أعداد مماثلة تقريبًا على سطح الجلد.[3][4] تعتبر الخلايا البكتيرية أصغر بكثير من الخلايا البشرية، وهناك ما لا يقل عن عشرة أضعاف هذا العدد من الخلايا البكتيرية والخلايا البشرية في الجسم (حوالي 1014 مقابل 1013).[5][6] وعلى الرغم من وجود عناصر من الحياة النباتية على جميع الأسطح المعرضة للبيئة (على الجلد، والعيون، والفم، والأنف، والأمعاء الدقيقة)، إلا أن الغالبية العظمى من البكتيريا تعيش في الأمعاء الغليظة.

وتعد الكثير من أنواع البكتيريا في الجهاز الهضمي، التي يُشار إليها مجتمعةً باسم نباتات القناة الهضمية، قادرةً على تكسير عناصر غذائية معينة مثل الكربوهيدرات، وهي العملية التي لا يستطيع الإنسان الهضم بدونها. كما أن غالبية هذه البكتيريا الطفيلية هي بكتيريا لا هوائية بمعنى أنها تعيش في بيئة دون الحاجة إلى وجود أكسجين. ومن الممكن أن تكون البكتيريا النباتية العادية بمثابة عوامل مُمرضة انتهازية في الوقت الذي تنخفض فيه المناعة.[7]

تعتبر الإشريكية القولونية (وتعرف أيضًا باسم إي كولاي) نوعًا من البكتيريا التي تعيش في القولون، ويتم دراستها بشكلٍ مُفَصل باعتبارها نموذجًا حيًا ومن الممكن اعتبارها أكثر أنواع البكتيريا التي يمكن فهمها على الإطلاق.[8] بعض سلالات هذه البكتيريا المعوية تسبب المرض مثل بكتيريا إي كولاي O157:H7.

وهناك عدد من أنواع البكتيريا مثل البكتيريا الشبيهة للفطر، والبكتيريا اللزجة، والبكتيريا النيسلنديةتعيش في الفم حيث تشكل هذه البكتيريا جزءًا من مادة لزجة تسمى طبقة البلاك. وإذا لم يتم إزالة هذه الطبقة عن طريق غسل الأسنان بالفرشاة، فإنها تتصلب لتُكوِن جير الأسنان (وتُسمى أيضًا بالجير). كما تفرز هذه البكتيريا نفسها أحماضًا تقوم بتذويب مينا الأسنان مسببةً بذلك تسوس الأسنان.

تتكون معظم النباتية الدقيقة المهبلية من أنواع بكتيرية مكونة للحامض اللبني. وكان يُعتقَد لفترة طويلة أن أكثر هذه الأنواع شيوعًا هو بكتيريا الأسيدوفيلس، لكنه اتضح لاحقًا أن أكثرها شيوعًا هي L. iners تليها L. crispatus. وهناك بعض البكتيريا الأخرى المكونة للحمض اللبني التي توجد في المهبل وهي L. jensenii وL. delbruekii وL. gasseri. ومن الممكن أن تؤدي الاضطرابات النباتية المهبلية إلى وجود بكتيريا مهبلية.


العتائق

توجد العتائق (أو الجراثيم العتيقة أو الأصلية) في أمعاء الإنسان، ولكن على عكس المجموعة المتنوعة الهائلة من البكتيريا في هذا العضو، تعتبر أعداد الأنواع العتائقية أكثر.تحديدًا[9] وبالنسبة للمجموعة المُهيمنة فهي البكتريا المولدة للميثان (Methanogen) خاصةً Methanobrevibacter smithii و Methanosphaera stadtmanae‏.[10] ومع ذلك، فإن سيطرة البكتريا المولدة للميثان هي سيطرة متغيرة؛ حيث يتمكن حوالي 50% من البشر الكشف بسهولة عن هذه الكائنات.[11]

واعتبارًا من عام 2007 لم تكتشف أية أمثلة واضحة للعوامل المسببة لمرض عتائقي لا يمكن معرفته،[12][13] على الرغم من اقتراح وجود علاقة بين بعض أنواع البكتريا مولدة الميثان وبين أمراض اللثة.[14]

النباتات الفطرية

توجد الفطريات، ولاسيما الخميرة، في أمعاء الإنسان. وأكثر الأنواع التي تم دراستها هي الأنواع المُبَيَضة. وذلك لقدرتها على أن تكون مسببةً للمرض في حالة العوز المناعي.[15] كما توجد الخمائر أيضًا على الجلد خاصةً أنواع المالاسيزيا حيث إنها تستهلك الزيوت التي تفرزها الغدد الدهنية.[16][17]

المناطق التشريحية

البكتريا الجلدية

وجدت دراسة أُجريت على عشرين جزءًا من جلد عشرة أشخاص يتمتعون بصحةٍ جيدة حوالي 205 نوعٍ محدد في تسع عشرة شعبة بكتيرية، مع سلاسل مُسندة إلى أربع شُعبٍ: البكتيريا شبيهة الفطر (51.8%)، والبكتيريا ذات الجدار الخلوي القوي (24.4%)، والبكتيريا البروتونية (16.5%)، و البكتيريا السلبية (6.3%).[18]

بكتريا الملتحمة

يعد هذا النوع من البكتريا نادر الحدوث، إلا أن البكتيريا إيجابية الجرام وبكتيريا عصيات سلبية الجرام متواجدة.[19]

ويتواجد عدد قليل من البكتيريا بشكلٍ طبيعي في الملتحمة. وتعد البكتيريا البشروية العنقودية وأنواع أخرى مثل بروبيونيباكتيريوم حب الشباب هي الأنواع الأكثر شيوعًا. كما تتواجد أيضًا في بعض الأحيان أنواع من البكتريا مثل: البكتيريا العنقودية الذهبية، والبكتريا العقدية، وبكتيريا الهيموفيلاس، والبكتريا النيسرية. وتعمل الغدد الدمعية على إفراز الدموع باستمرار للحفاظ على رطوبة الملتحمة، بينما تعمل عملية فتح وغلق العين بصورة متقطعة على ترطيب الملتحمة ومنع دخول الأجسام الغريبة إلى العين. وتحتوي الدموع على البكتيريا مثل بكتيريا الليزوزيم؛ لذلك تجد الكائنات الدقيقة صعوبة في تجاوز هذه البكتيريا فتبقى على السطح الظاهري.

تمتلك بعض أنواع البكتيريا المسببة للمرض القدرة على إصابة الملتحمة مثل البكتيريا النَيسَرِيَة البُنِيَة، والبكتيريا الكلاميدية الخثارية؛ حيث يُعتقد أن تلك البكتيريا تقوم بعملياتٍ خاصة تمكنها من التعلق على ظهر الملتحمة. على وجه الخصوص، يكون الأطفال حديثو الولادة أكثر عُرضةً لالتصاق البكتيريا. قد تتواجد البكتيريا الكلاميدية والبكتيريا النيسرية في الأم المصابة، وتظهر علي ظهارة عنق الرحم والمهبل، وفي مثل تلك الحالات، يمكن علاج الطفل حديث الولادة عن طريق نترات الفضة أو المضادات الحيوية.

بكتيريا القناة الهضمية

تعد بكتيريا القناة الهضمية كائنات حية دقيقة تعيش عادةً في الجهاز الهضمي وتؤدي عددًا من الوظائف المفيدة للجسم. فجسم الإنسان المتوسط، الذي يحتوي على حوالي 1013 (10,000,000,000,000 أو حوالي 10 تريليون) خلية، لديه ما يقرب من عشرة أضعاف هذا العدد من الكائنات الحية الدقيقة في قناته الهضمية.[2][20][21][22] ويعد النشاط الأيضي الذي تقوم به تلك البكتيريا مساويًا لما يقوم به الأعضاء الحقيقية للجهاز الهضمي؛ ومن ثم أُطلق على بكتيريا القناة الهضمية اسم العضو "المنسي".[23]

تشكل البكتيريا معظم الكائنات الموجودة في القولون[24] و60% من الكتلة الجافة من البراز.[21] هذه الحقيقة تجعل البراز مصدرًا مثاليًا لوضع بكتيريا القناة الهضمية تحت أي اختبارٍ أو تجربة عن طريق استخراج الحمض النووي من عينات البراز، وإنشاء تسلسل الجين البكتيري 16S rRNA من الشعيلات البكتيرية. يُعد هذا النوع من الاختبار هو الأفضل أيضًا في حالة استخدام التقنيات الأكثر اجتياحًا للجسم مثل فحص العينات الحية. وفي مكان ما بالقناة الهضمية يعيش ما بين 300[21] و1000 نوعٍ من البكتيريا[2] بتقديرات تصل لحوالي 500. نوعٍ.[22][25] وعلى الرغم من ذلك، فإنه من المحتمل أن تنتمي 99% من البكتيريا لحوالي ثلاثين أو أربعين نوعًا.[26] الفطر و الحيوانات الأولية جزءًا من بكتيريا الجهاز الهضمي، ولكن لا يُعرف إلا القليل عن أنشطتها.

تشير الأبحاث إلى أن العلاقة بين البكتيريا البكتيريا[27] والإنسان ليست مجرد مطاعِمة (ليست تعايشًا ضارًا)، لكنها بالأحرى علاقة تنافع، وتعايش متبادلة.[2] وعلى الرغم من أنه من الممكن أن يعيش الناس بدون بكتيريا القناة الهضمية، [22] إلا أن الكائنات الحية الدقيقة تؤدي مجموعةً من الوظائف المفيدة مثل تخمير ركائز الطاقة غير المستخدمة، وتدريب النظام المناعي، ومنع نمو الأنواع الضارة،[21] وتنظيم نمو الأمعاء، وإنتاج الفيتامينات للجسم (مثل البيوتين و فيتامين ك)، وإنتاج الهرمونات لتوجيه الجسم لتخزين الدهون. ومع ذلك، وفي ظروفٍ معينة، يُعتقد أنها تتسبب بعض الأنواع من البكتيريا في الإصابة بالأمراض وذلك من خلال التسبب في حدوث العدوى أو زيادة خطر إصابة الجسم بمرض السرطان.[21][24]

الجراثيم الشائعة في القولون البشري
الميكروب الحدوث (%)
Bacteroides fragilis 100
Bacteroides melaninogenicus 100
Bacteroides oralis 100
Enterococcus faecalis 100
إشريشيا معوية 100
كليبسلا sp. 40-80
Enterobacter sp. 40-80
Bifidobacterium bifidum 30-70
مكورات عنقودية ذهبية 30-50
Lactobacillus 20-60
مطثية حاطمة 25-35
Proteus mirabilis 5-55
Peptostreptococcus sp. ?common
Peptococcus sp. ?common
مطثية كزازية 1-35
Clostridium septicum 5-25
عصيات القيح الأزرق 3-11
Salmonella enteritidis 3-7
المصدر‏[28]

البكتيريا المهبلية

تسوس الأسنان


انظر أيضاً


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

المصادر

  1. ^ Katherine Harmon (16 December 2009). "Bugs Inside: What Happens When the Microbes That Keep Us Healthy Disappear?". Scientific American. Retrieved 27 December 2009.
  2. ^ أ ب ت ث Sears, CL. (2005). "A dynamic partnership: Celebrating our gut flora". Anaerobe. 11 (5): 247–251. doi:10.1016/j.anaerobe.2005.05.001. PMID 16701579.
  3. ^ Grice EA, Kong HH, Conlan S. (2009). Topographical and Temporal Diversity of the Human Skin Microbiome, Science, 324: 1190 - 1192. doi:10.1126/science.1171700
  4. ^ Pappas S. (2009). Your Body Is a habitat ... for Bacteria. Science Now Daily News
  5. ^ Savage, D. C. (1977). "Microbial Ecology of the Gastrointestinal Tract". Annual Review of Microbiology. 31: 107–33. doi:10.1146/annurev.mi.31.100177.000543. PMID 334036.
  6. ^ Berg, R. (1996). "The indigenous gastrointestinal microflora". Trends in Microbiology. 4 (11): 430–5. doi:10.1016/0966-842X(96)10057-3. PMID 8950812.
  7. ^ Samuel Baron MD (1996). "Bacteriology". University of Texas Medical Branch at Galveston: Chapter 6. Normal Flora. {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
  8. ^ Lee PS, Lee KH (2003). "Escherichia coli--a model system that benefits from and contributes to the evolution of proteomics". Biotechnol Bioeng. 84 (7): 801–14. doi:10.1002/bit.10848. PMID 14708121.
  9. ^ Eckburg PB, Bik EM, Bernstein CN; et al. (2005). "Diversity of the human intestinal microbial flora". Science. 308 (5728): 1635–8. doi:10.1126/science.1110591. PMC 1395357. PMID 15831718. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |author= (help)CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  10. ^ Duncan SH, Louis P, Flint HJ (2007). "Cultivable bacterial diversity from the human colon". Lett. Appl. Microbiol. 44 (4): 343–50. doi:10.1111/j.1472-765X.2007.02129.x. PMID 17397470.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  11. ^ Florin TH, Zhu G, Kirk KM, Martin NG (2000). "Shared and unique environmental factors determine the ecology of methanogens in humans and rats". Am. J. Gastroenterol. 95 (10): 2872–9. doi:10.1111/j.1572-0241.2000.02319.x. PMID 11051362.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  12. ^ Eckburg P, Lepp P, Relman D (2003). "Archaea and their potential role in human disease". Infect Immun. 71 (2): 591–6. doi:10.1128/IAI.71.2.591-596.2003. PMC 145348. PMID 12540534.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  13. ^ Cavicchioli R, Curmi P, Saunders N, Thomas T (2003). "Pathogenic archaea: do they exist?". BioEssays. 25 (11): 1119–28. doi:10.1002/bies.10354. PMID 14579252.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  14. ^ Lepp P, Brinig M, Ouverney C, Palm K, Armitage G, Relman D (2004). "Methanogenic Archaea and human periodontal disease". Proc Natl Acad Sci USA. 101 (16): 6176–81. doi:10.1073/pnas.0308766101. PMC 395942. PMID 15067114.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  15. ^ Bernhardt H, Knoke M (1997). "Mycological aspects of gastrointestinal microflora". Scand. J. Gastroenterol. Suppl. 222: 102–6. PMID 9145460.
  16. ^ Marcon MJ, Powell DA (1 April 1992). "Human infections due to Malassezia spp". Clin. Microbiol. Rev. 5 (2): 101–19. PMC 358230. PMID 1576583.
  17. ^ Roth RR, James WD (1988). "Microbial ecology of the skin". Annu. Rev. Microbiol. 42: 441–64. doi:10.1146/annurev.mi.42.100188.002301. PMID 3144238.
  18. ^ Grice, Elizabeth A.; Kong, HH; Conlan, S; Deming, CB; Davis, J; Young, AC; NISC Comparative Sequencing Program; Bouffard, GG; Blakesley, RW (2006). "Topographical and Temporal Diversity of the Human Skin Microbiome". Science. 324 (5931): 1190–2. doi:10.1126/science.1171700. PMC 2805064. PMID 19478181.
  19. ^ The Normal Bacterial Flora of Humans
  20. ^ Björkstén, B; Sepp, E; Julge, K; Voor, T; Mikelsaar, M (2001). "Allergy development and the intestinal microflora during the first year of life". Journal of Allergy and Clinical Immunology. 108 (4): 516–520. doi:10.1067/mai.2001.118130. PMID 11590374.
  21. ^ أ ب ت ث ج Guarner, F; Malagelada, JR (2003). "Gut flora in health and disease". Lancet. 361 (9356): 512–9. doi:10.1016/S0140-6736(03)12489-0. PMID 12583961.
  22. ^ أ ب ت Steinhoff, U (2005). "Who controls the crowd? New findings and old questions about the intestinal microflora". Immunology letters. 99 (1): 12–6. doi:10.1016/j.imlet.2004.12.013. PMID 15894105.
  23. ^ O'Hara, Ann M; Shanahan, Fergus (2006). "The gut flora as a forgotten organ". EMBO Reports. 7 (7): 688–693. doi:10.1038/sj.embor.7400731. PMC 1500832. PMID 16819463.
  24. ^ أ ب University of Glasgow. 2005. The normal gut flora. Available through web archive. Accessed May 22, 2008
  25. ^ Gibson, RG. (2004). "Fibre and effects on probiotics (the prebiotic concept)". Clinical Nutrition Supplements. 1 (2): 25–31. doi:10.1016/j.clnu.2004.09.005.
  26. ^ Beaugerie, L; Petit, JC. (2004). "Microbial-gut interactions in health and disease. Antibiotic-associated diarrhoea". Best Practice & Research Clinical Gastroenterology. 18 (2): 337–352. doi:10.1016/j.bpg.2003.10.002. PMID 15123074.
  27. ^ Gut flora are also known as gut microbiota.
  28. ^ Normal Bacterial Flora of Humans

وصلات خارجية

الكلمات الدالة:
تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=الأحياء_الدقيقة_البشرية&oldid=1962999"