الاستحواذ الأولي على الميكروبات

يبدأ تكوين الميكروبات في جسم الكائن الحي قبل الولادة وبعدها مباشرةً . وتُعرف الميكروبات (أو الفلورا ) بأنها جميع الكائنات الدقيقة ، بما في ذلك البكتيريا والعتائق والفطريات ، التي تستوطن جسم الكائن الحي. ويُطلق مصطلح الميكروبيوم أيضًا على الميكروبات، أو قد يشير إلى الجينومات المُجمّعة .

تتفاعل العديد من هذه الكائنات الدقيقة مع العائل بطرق مفيدة، وغالبًا ما تلعب دورًا أساسيًا في عمليات مثل الهضم والمناعة. [ 1 ] الميكروبيوم ديناميكي: فهو يختلف بين الأفراد، ومع مرور الوقت، ويمكن أن يتأثر بعوامل داخلية وخارجية. [ 2 ]

أظهرت أبحاثٌ كثيرةٌ في اللافقاريات [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] أن المتعايشات الداخلية قد تنتقل عموديًا إلى البويضات أو خارجيًا أثناء وضع البيض. [ 6 ] أما الأبحاث المتعلقة باكتساب المجتمعات الميكروبية في الفقاريات فهي قليلة نسبيًا، ولكنها تشير أيضًا إلى إمكانية حدوث انتقال عمودي. [ 7 ] [ 8 ]

عند البشر

افترضت الفرضيات المبكرة أن الأطفال يولدون معقمين، وأن أي وجود للبكتيريا في الرحم سيكون ضارًا بالجنين. [ 7 ] اعتقد البعض أن الرحم وحليب الأم معقمان، وأن البكتيريا لا تدخل الجهاز الهضمي للرضيع إلا بعد إدخال الغذاء التكميلي. [ 9 ] في عام 1900، عزل طبيب الأطفال الفرنسي هنري تيسييه بكتيريا البيفيدوباكتيريوم من براز رضع أصحاء يرضعون رضاعة طبيعية. [ 10 ] [ 11 ] وخلص إلى أن حليب الأم ليس معقمًا، واقترح أن الإسهال الناتج عن اختلال توازن البكتيريا المعوية يمكن علاجه بإضافة بكتيريا البيفيدوباكتيريوم إلى الغذاء . [ 12 ] ومع ذلك، ظل تيسييه يؤكد أن الرحم معقم، وأن الرضع لا يتعرضون للبكتيريا إلا عند دخولهم قناة الولادة. [ 11 ]

على مدى العقود القليلة الماضية، توسعت الأبحاث حول اكتساب الميكروبات في الفترة المحيطة بالولادة لدى البشر نتيجةً لتطورات تقنية تسلسل الحمض النووي . [ 7 ] وقد تم الكشف عن وجود بكتيريا في دم الحبل السري ، [ 13 ] والسائل الأمنيوسي، [ 14 ] والأغشية الجنينية [ 15 ] لدى الأطفال الأصحاء مكتملي النمو. كما تبين أن العقي ، وهو أول تبرز للرضيع من السائل الأمنيوسي المهضوم، يحتوي على مجموعة متنوعة من الميكروبات. [ 13 ] تتكون هذه المجموعات الميكروبية من أجناس شائعة في الفم والأمعاء، والتي قد تنتقل إلى الرحم عبر مجرى الدم، وفي المهبل، والتي قد تصعد عبر عنق الرحم. [ 7 ] [ 13 ]

في الفقاريات غير البشرية

في إحدى التجارب، أُعطيت فئران حامل طعامًا يحتوي على بكتيريا المكورة المعوية البرازية الموسومة وراثيًا . [ 16 ] وُجد أن عقيّ النسل الذي وُلد في موعده من قِبل هذه الفئران بعملية قيصرية معقمة يحتوي على بكتيريا المكورة المعوية البرازية الموسومة ، بينما لم يحتوي عقيّ النسل من فئران المجموعة الضابطة التي أُعطيت طعامًا غير مُلقّح على هذه البكتيريا . تدعم هذه الأدلة إمكانية انتقال الميكروبات عموديًا بين الثدييات.

تركز معظم الأبحاث حول الانتقال الرأسي للأمراض في الفقاريات غير الثديية على مسببات الأمراض في الحيوانات الزراعية (مثل الدجاج والأسماك). [ 7 ] [ 17 ] [ 18 ] ولا يُعرف ما إذا كانت هذه الأنواع تُضمّن أيضًا البكتيريا المتعايشة في بيضها.

في اللافقاريات

تُعدّ الإسفنجيات البحرية موطنًا للعديد من أنواع الميكروبات المتخصصة بها، والتي توجد عبر سلالات إسفنجية متعددة. [ 19 ] وقد رُصدت هذه الميكروبات في تجمعات متباينة دون تداخل في نطاقاتها، ولكنها لا توجد في البيئة المباشرة للإسفنجيات. ونتيجةً لذلك، يُعتقد أن هذه الكائنات التكافلية قد نشأت من خلال حدث استعماري قبل تنوّع الإسفنجيات، وأنها تستمر عبر الانتقال الرأسي (وإلى حدٍّ أقل، الأفقي). [ 20 ] وقد تأكد وجود الكائنات الدقيقة في كلٍّ من البويضات والأجنة في الإسفنجيات. [ 20 ] [ 21 ]

تعتمد العديد من الحشرات على الكائنات الحية الدقيقة التكافلية للحصول على الأحماض الأمينية وغيرها من العناصر الغذائية غير المتوفرة في مصدر غذائها الأساسي. [ 7 ] قد تنتقل الميكروبات إلى النسل عبر الخلايا البكتيرية المرتبطة بالمبايض أو الجنين النامي، [ 5 ] [ 22 ] [ 23 ] أو عن طريق تغذية اليرقات بأغذية مدعمة بالميكروبات، [ 24 ] أو عن طريق دهن البيض بوسط يحتوي على الميكروبات أثناء وضع البيض. [ 25 ] [ 26 ] في حالات أخرى، قد يتحدد تركيب الميكروبات أيضًا بالبيئة، كما هو الحال بالنسبة ليرقات البعوض التي تعيش في الماء. [ 27 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. هارمون، كاثرين (16 ديسمبر 2009). "الحشرات في الداخل: ماذا يحدث عندما تختفي الميكروبات التي تحافظ على صحتنا؟" . مجلة ساينتفك أمريكان .
  2. مونداساد، سميثا (13 يونيو 2012). "مشروع الميكروبيوم البشري يكشف عن أكبر خريطة ميكروبية" . بي بي سي نيوز.
  3. فيلدهار، هايك؛ غروس، روي (يناير 2009). " الحشرات كمضيفات للبكتيريا التكافلية" . المجلة الدولية لعلم الأحياء الدقيقة الطبية . 299 (1): 1-8 . doi : 10.1016/j.ijmm.2008.05.010 . PMC 7172608. PMID 18640072 .  
  4. دوغلاس، أ. إي . (1989). "التكافل الفطري في الحشرات". المراجعات البيولوجية . 64 (4): 409-434 . doi : 10.1111/j.1469-185X.1989.tb00682.x . PMID 2696562. S2CID 28345783 .  
  5. 1 2 بوخنر، ب. (1965). التكافل الداخلي بين الحيوانات والكائنات الحية الدقيقة النباتية . نيويورك: دار إنترساينس للنشر. ISBN 978-0-470-11517-6.
  6. سالم، حسن (أبريل 2015). "تجربة خارج الجسد: البُعد خارج الخلوي لانتقال البكتيريا التكافلية في الحشرات" . وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 282 (1804) 20142957. doi : 10.1098/rspb.2014.2957 . PMC 4375872. PMID 25740892 .  
  7. 1 2 3 4 5 6 فانكهاوزر، إل جيه؛ بوردنشتاين، إس آر (2013). "الأم أعلم: عالمية انتقال الميكروبات من الأم" . مجلة PLOS Biology . 11 (8) e1001631. doi : 10.1371/journal.pbio.1001631 . PMC 3747981. PMID 23976878 .  
  8. غانتوا، إيني؛ دوكاتيل، ريتشارد؛ باسمانز، فرانك؛ وآخرون (2009). "آليات تلوث البيض ببكتيريا السالمونيلا المعوية" . مجلة FEMS لاستعراضات علم الأحياء الدقيقة . 33 (4): 718-738 . doi : 10.1111/j.1574-6976.2008.00161.x . PMID 19207743 .  
  9. كيندال، أ. آي.؛ داي، أ. أ.؛ ووكر، أ. و. (1926). "كيمياء بكتيريا الأمعاء لدى الرضع الذين يتغذون صناعياً: دراسات في استقلاب البكتيريا". مجلة الأمراض المعدية . 38 (3): 205-210 . doi : 10.1093/infdis/38.3.205 .
  10. فايس، جيه إي؛ ريتجر، إل إف (1938). "العلاقات التصنيفية بين بكتيريا لاكتوباسيلوس بيفيدوس (بي. بيفيدوس تيسييه) وبكتيريا باكتيرويدس بيفيدوس". مجلة الأمراض المعدية . 62 (1): 115-120 . doi : 10.1093/infdis/62.1.115 .
  11. 1 2 تيسييه، هـ. (1900). ابحث عن الأزهار المعوية المغذية (الحالة الطبيعية والمرضية). أُطرُوحَة. باريس: ج. كاريه وسي. نود.
  12. ^ تيسييه، هـ. (1906). خصائص الالتهابات المعوية عن طريق البكتيريا المعوية. CR de la Société de Biology. 60: 359-361.
  13. 1 2 3 خيمينيز، إي.؛ وآخرون (2005). "عزل البكتيريا المتعايشة من دم الحبل السري لحديثي الولادة الأصحاء المولودين بعملية قيصرية". علم الأحياء الدقيقة الحالي . 51 (4): 270-274 . doi : 10.1007/s00284-005-0020-3 . PMID 16187156. S2CID 43438656 .   
  14. بيرفيلد، سي؛ دافنبورت، إي إس؛ وآخرون (2002). "ارتباط محتمل بين عدوى الكائنات الدقيقة في السائل الأمنيوسي والميكروبات الموجودة في الفم" . المجلة البريطانية لأمراض النساء والتوليد . 109 (5): 527-533 . doi : 10.1016/s1470-0328(02)01349-6 . PMID 12066942 .  
  15. ستيل، جيه إتش؛ مالاتوس، إس؛ كينيا، إن؛ وآخرون (2005). "لا تُسبب البكتيريا والخلايا الالتهابية في الأغشية الجنينية دائمًا الولادة المبكرة" . مجلة أبحاث طب الأطفال . 57 (3): 404-411 . doi : 10.1203/01.pdr.0000153869.96337.90 . PMID 15659699 .  
  16. خيمينيز، إي.؛ مارين، إم إل؛ مارتن، آر.؛ وآخرون . (أبريل 2008). "هل العقي لدى حديثي الولادة الأصحاء معقم فعلاً؟" . بحث في علم الأحياء الدقيقة . 159 (3): 187-193 . doi : 10.1016/j.resmic.2007.12.007 . PMID 18281199 .  
  17. غانتوا، آي.؛ دوكاتيل، ر.؛ باسمانز، ف.؛ وآخرون . (2009). "آليات تلوث البيض ببكتيريا السالمونيلا المعوية" . مجلة FEMS لاستعراضات علم الأحياء الدقيقة . 33 (4): 718-738 . doi : 10.1111/j.1574-6976.2008.00161.x . PMID 19207743 .  
  18. بروك، جيه إيه؛ بوليس، آر. (2001). "الوقاية من الأمراض ومكافحتها في الأمشاج والأجنة لدى الأسماك والروبيان البحري". الاستزراع المائي . 197 ( 1-4 ): 137-159 . doi : 10.1016/s0044-8486(01)00585-3 .
  19. ويلكنسون، سي آر (1984). "أصل التكافل البكتيري في الإسفنج البحري". وقائع الجمعية الملكية في لندن . 220 (1221): 509-517 . doi : 10.1098/rspb.1984.0017 . S2CID 84667679 . 
  20. 1 2 شميت، س.؛ أنجرميير، هـ.؛ شيلر، ر.؛ وآخرون . (2008). "مسح التنوع الميكروبي الجزيئي لمراحل التكاثر في الإسفنج ورؤى آلية حول الانتقال الرأسي للمتعايشات الميكروبية" . علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والبيئي . 74 (24): 7694-7708 . Bibcode : 2008ApEnM..74.7694S . doi : 10.1128/aem.00878-08 . PMC 2607154. PMID 18820053 .   
  21. شميت، س.؛ وايز، ج.ب.؛ ليندكويست، ن.؛ هينتشل، يو. (2007). "الانتقال الرأسي لمجموعة ميكروبية معقدة من الناحية التطورية في الإسفنجة الولودة إيرسينيا فيليكس" . علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والبيئي . 73 (7): 2067-2078 . Bibcode : 2007ApEnM..73.2067S . doi : 10.1128/aem.01944-06 . PMC 1855684. PMID 17277226 .  
  22. كوجا، ر.؛ مينغ، إكس واي؛ تسوتشيدا، ت.؛ فوكاتسو، ت. (2012). "الآلية الخلوية للانتقال الرأسي الانتقائي لمتعايش حشري إلزامي عند واجهة الخلية البكتيرية-الجنين" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية . 109 (20): E1230– E1237 . doi : 10.1073/pnas.1119212109 . PMC 3356617. PMID 22517738 .  
  23. ساكي، ل.؛ غريغولو، أ.؛ لاوداني، يو؛ وآخرون . (1985). "سلوك الكائنات المتعايشة خلال تكوين البويضات والمراحل المبكرة من نمو الصرصور الألماني، بلاتيلا جيرمانيكا (بلاتوديا)". مجلة علم أمراض اللافقاريات . 46 (2): 139-152 . doi : 10.1016/0022-2011(85)90142-9 . PMID 3930614 .  
  24. أتاردو، جي إم؛ لوس، سي؛ هيدي، أ؛ وآخرون (2008). "تحليل بنية ووظيفة غدد الحليب في ذبابة تسي تسي (Glossina morsitans): إنتاج بروتين الحليب، وتجمعات الكائنات المتعايشة، والخصوبة" . مجلة فسيولوجيا الحشرات . 54 (8): 1236-1242 . doi : 10.1016/j.jinsphys.2008.06.008 . PMC 2613686. PMID 18647605 .   
  25. برادو، إس إس؛ زوتشي، تي دي (2012). "تفاعلات العائل والمتعايش لإدارة آفات نصفية الأجنحة المحتملة" . مجلة سايكي: مجلة علم الحشرات . 2012 : 1-9 . doi : 10.1155/2012/269473 .
  26. غوتلر، دبليو؛ كالتنبوت، إم؛ هيرنزنر، جي؛ ستروم، إي. (2007). "مورفولوجيا وبنية دقيقة لعضو زراعة البكتيريا: الغدد الهوائية لإناث ذئاب النحل الأوروبية، فيلانثوس تريانغولوم (غشائيات الأجنحة، كرابرونيداي)". بنية وتطور المفصليات . 36 (1): 1-9 . doi : 10.1016/j.asd.2006.08.003 . PMID 18089083 . 
  27. غاو، هان؛ تسوي، تشونلاي؛ وانغ، ليلي؛ جاكوبس-لورينا، مارسيلو؛ وانغ، سيباو (2020-02-01). " ميكروبات البعوض وآثارها على مكافحة الأمراض" . اتجاهات في علم الطفيليات . 36 (2): 98-111 . doi : 10.1016/j.pt.2019.12.001 . ISSN 1471-4922 . PMC 9827750. PMID 31866183. S2CID 209445843 .