Bacteroidota: جوّعها من الألياف تأكل بطانة أمعائك

اطلب من معظم الناس أن يفرزوا البكتيريا فتحصل على كومتين: الطيّبة التي في إعلان اللبن الرائب، والخبيثة التي على مقبض الباب. Bacteroidota لا توضع في أيّ من الكومتين، وهذا ليس تهرّبًا دبلوماسيًا — بل هو ما يقوله السجلّ المنشور. الشعبة نفسها التي تهضم من عشائك ما تعجز أنت عن هضمه، والتي تساعد على تعليم جهازك المناعي ما يحتمله، هي نفسها المجموعة التي تظهر في معظم حالات العدوى اللاهوائية حين تصل إلى مكان لا ينبغي أن تكون فيه. فلنأخذ المزايا والمساوئ بالترتيب، ومع تسمية الدراسة في كل مرة.

ما هي، في جملة واحدة

Bacteroidota شعبة — أي فرع كبير جدًا من شجرة عائلة البكتيريا — من بكتيريا سلبية الغرام غير مُبوّغة، يتخصّص أفرادها في تفكيك السكريات المعقّدة. أفرادها المعوية لاهوائية إجبارية؛ وتضمّ الشعبة أيضًا سلالات تربة وماء تعيش مع الأكسجين.

هذا التخصّص هو الخيط الناظم. مراجعة لبيولوجيا الشعبة نُشرت عام 2019 تصف العُدّة المشتركة: يعبّئ أفرادها إنزيماتهم الفعّالة على الكربوهيدرات داخل مواضع استغلال السكريات المتعددة، وهي عناقيد جينية لا تُشغَّل إلا حين يكون السكر المطابق حاضرًا فعلًا، ثم يدفعون تلك الإنزيمات إلى الخارج عبر جهاز إفراز يوجد في هذه الشعبة ولا يكاد يوجد في غيرها ⁴. تصميم كفؤ. لا تصنع الإنزيم قبل وصول الوجبة.

أين تعيش فيك

في الأمعاء الغليظة أساسًا، وبأعداد هائلة. حين فحص إكبرغ وزملاؤه 13,355 تسلسلًا من جينات الرنا الريباسي من مخاطية القولون وبراز ثلاثة بالغين أصحّاء، في Science عام 2005 — وكانت من أولى محاولات قراءة الأمعاء دون محاولة إنماء أي شيء — عادت Bacteroidetes باعتبارها إحدى الشعبتين المهيمنتين على القولون السليم ². ووجدت أعمال لاحقة أن المجتمع ينتظم في عدد صغير من التشكيلات المتكرّرة بدل تدرّج سلس: حلّل بحث في Nature عام 2011 مجموعات من عدة بلدان فحدّد ثلاث عناقيد متينة، يقود إحداها جنس Bacteroides ¹².

والشعبة ليست معوية فحسب. فأقاربها يعيشون في الفم والمجاري التنفسية والمهبل، وخارج الجسم هي شعبة مهيمنة في التربة، حيث تفكّك آلة الإنزيمات نفسها الغليكانات النباتية والفطرية بدل الألياف الغذائية ⁴.

ما الذي تفعله لنا

تأكل ما تعجز عنه أنت. جينومك يشفّر مجموعة ضئيلة من إنزيمات الكربوهيدرات. أما مجموعتها فهائلة. فحين نشر شو وزملاؤه الجينوم الكامل لـBacteroides thetaiotaomicron في Science عام 2003، تبيّن أن البروتيوم المكوّن من 4,779 عنصرًا يتضمن جهازًا معقّدًا لالتقاط السكريات المتعددة غير القابلة للهضم في الغذاء وتحليلها مائيًا، إضافة إلى منظومة استشعار كبيرة لتحديد أي سكر وصل ³. ونواتج تخمير هذا العمل — الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة — هي الوقود الذي تعمل عليه بطانة قولونك.

تساعد في بناء جهاز المناعة. هذه هي النتيجة التي غيّرت طريقة حديث المجال عن المتعايشات. أظهر مازمانيان وزملاؤه في Cell عام 2005 أن جزيئًا واحدًا من Bacteroides fragilis، هو السكر المتعدد A، يوجّه نضج جهاز المناعة لدى المضيف: فاستيطان فئران خالية من الجراثيم بهذه البكتيريا صحّح نقص الخلايا التائية الجهازي واختلال توازن الخلايا التائية المساعدة ووجّه تكوّن الأعضاء اللمفية، بينما لم يفعل ذلك متحوّل يفتقر إلى ذلك السكر المتعدد ⁷. سكر بكتيري واحد، يقوم بعمل تطوّري لم يكن الفأر ليقوم به وحده.

والتحفّظ، مقولًا بصوت مسموع: كانت تلك فئرانًا خالية من الجراثيم. إنها برهان نظيف على آلية، لا دليل على أن أي تدخّل بشري بعينه يعيد إنتاجها.

تُبقي حاجز المخاط سليمًا — إن أطعمتها. وضع ديساي وزملاؤه، في Cell عام 2016، فئرانًا تحمل مجتمعًا معويًا بشريًا محدّدًا على أنظمة غذائية خالية من الألياف؛ ولمّا حُرمت البكتيريا من السكريات النباتية المتعددة، اتجهت إلى البروتينات السكرية في مخاط المضيف نفسه مصدرًا للغذاء، فتآكلت طبقة المخاط القولوني، وصارت الحيوانات أشدّ عرضة بكثير لممرض مخاطي ⁵. لم تصبح تلك الكائنات خبيثة. هي أكلت الركيزة الوحيدة الباقية.

ما الذي تفعله ضدّنا

خارج الأمعاء، هي ممرض خطير. مراجعة هانا ويكسلر في Clinical Microbiology Reviews صريحة في حسابها: أنواع Bacteroides تُوجد في معظم حالات العدوى اللاهوائية، بمعدل وفيات مرتبط يتجاوز 19 %، وB. fragilis — التي لا تشكّل سوى نحو 0.5 % من فلورا القولون البشري — هي أكثر الممرضات اللاهوائية عزلًا، بسبب عوامل ضراوتها لا بسبب وفرتها ⁶. وحين يُخرق جدار الأمعاء بجراحة أو انثقاب أو رضّ، يتحوّل ساكن هادئ إلى خُرّاج.

تحمل مقاومة هائلة للمضادات الحيوية. تشير المراجعة نفسها إلى أن أنواع Bacteroides تملك أكثر آليات مقاومة المضادات الحيوية وأعلى معدلات المقاومة بين كل الممرضات اللاهوائية، مع مقاومة سريرية متزايدة للسيفوكسيتين والكليندامايسين والميترونيدازول والكاربابينيمات والفلوروكينولونات ⁶. وهذا سبب لترشيد استعمال المضادات، لا للخوف من قولونك.

ولنمط سلالي واحد ملفّ سرطاني. بعض سلالات B. fragilis تحمل جينًا لذيفان مُفرَز. أظهر وو وزملاؤه في Nature Medicine عام 2009 أن B. fragilis المنتجة للذيفان المعوي، لا الصورة غير المنتجة له، تُحدث التهاب قولون وتحرّض أورامًا قولونية بقوة في نموذج فأري للورم المعوي، عبر مسار التهابي من نوع Th17 يمكن حجبه بتعديل الإنترلوكين-17 ⁸. وفي البشر، قارن بوليه وزملاؤه خزعات مخاطية من 49 مريضًا بورم قولوني مستقيمي مع 49 شخصًا ضابطًا، فوجدوا جين الذيفان في 85.7 % من العينات اليسرى و91.7 % من اليمنى لدى المرضى، مقابل 53.1 % و55.5 % من خزعات المجموعة الضابطة ⁹.

والتحفّظ، وهو كبير: تلك علاقة ارتباط في دراسة صغيرة، ونصف المجموعة الضابطة كانت تحمل الجين هي الأخرى، وحمل جين ذيفان ليس كالإصابة بالسرطان. العمل الفأري يُظهر أن آلية موجودة؛ والعمل البشري يُظهر ارتباطًا يستحق الدراسة. ولا أحدهما يُظهر سببية عند الناس.

وفي الفم، يعيد أحد أفرادها كتابة الغرفة كلها. تنتمي Porphyromonas gingivalis إلى هذه الشعبة، وهي المثال المؤسّس لفرضية الممرض الحجَري، كما وردت في Nature Reviews Microbiology عام 2012: كائن ضئيل الوفرة يثير المرض لا بتفوّقه في النمو على سائر الكائنات، بل بإعادة تشكيل مجتمع غير مؤذٍ إلى مجتمع مؤذٍ ¹⁰.

الاسم: Bacteroidota، وكانت Bacteroidetes

كلا الاسمين صحيح؛ وأحدهما هو الجاري. فحتى وقت قريب لم يكن لرتبة الشعبة مكانة في المدوّنة الرسمية لتسمية بدائيات النوى. ولمّا صار لها ذلك، نشر أورين وغاريتي أوصافًا رسمية منحت مكانة صحيحة لـ42 اسم شعبة عام 2021، فانتظمت Bacteroidetes باسم Bacteroidota ¹. وتُدرج NCBI Taxonomy الشعبة تحت اسمها الجاري، مع إدراج «بكتيريا مجموعة CFB» بوصفه تسمية غير رسمية أقدم؛ ومُعرّف التصنيف مذكور في لوحة الكائن في هذه الصفحة. وإن كنت تبحث في الأدبيات، فابحث بالإملاءين — فمعظم الأوراق الكلاسيكية أعلاه نُشرت تحت الاسم القديم.

عنوان «نسبة الأمعاء النحيلة»، ولماذا لا تثق به

لعلك قابلت الادّعاء القائل إن ارتفاع نسبة Bacteroidetes إلى Firmicutes علامة على أمعاء نحيلة. لم يصمد هذا الادّعاء. جمّع سزي وشلوس عشر مجموعات بيانات مستقلة في mBio عام 2016، فوجدا أنه بينما ارتبطت بعض مقاييس التنوّع ارتباطًا ضعيفًا بحالة السمنة، لم ترتبط بها نسبة Bacteroidetes إلى Firmicutes ولا وفرة كل شعبة على حدة؛ وحقّقت نماذج التعلّم الآلي المدرّبة على مجموعة بيانات والمختبَرة على البقية دقة تصنيف وسيطة بين 33.01 % و64.77 %، وكان الفرق في تنوّع شانون بين الأشخاص المصابين بالسمنة وغير المصابين 2.07 % ¹¹.

هذه هي الخلاصة الصادقة لعقد من العناوين. الشعبة مهمة إلى حدّ بعيد في طريقة عمل أمعائك. لكنها، بحسب الأدلة الحالية، ليست مؤشّرًا تقرؤه من تحليل براز وتتصرّف على أساسه.