نبيت بطني
نبيت البطن أو النبيت الجرثومي المعوي أو الفلورا المعوية Gut flora، هو مجموعة الأحياء الدقيقة التي تعيش في القنوات الهضمية في البشر وباقي الحيوانات، بما في ذلك الحشرات. الجينوم البيئي المعوي هو تجميع لكل جينومات الميكروبيوتا.[1] الأمعاء هي المقام الذي يسكنه الميكروبيوم البشري.[2]
في البشر، فإن ميكروبيوم الأمعاء يوجد فيه أكبر عدد من البكتريا وأكبر عدد من الأنواع بالمقارنة بالأماكن الأخرى في الجسم.[3] ففي البشر، يتأسس نبيت البطن بعد عام أو اثنين من الميلاد، وبحلول ذلك الوقت، ما يفرزه نبيت البطن تتشارك طلائية الأمعاء والحاجز المخاطي المعوي في تويره بطريقة تتماشى مع، أو حتى تدعم، نبيت البطن وتعمل أيضاً كحاجز يعيق العضيات الممرضة.[4][5]
العلاقة بين بعض نبيتات البطن والبشر ليست فقط علاقة تعايشة (تعايش غير ضار)، لكنها تعتبر علاقة تنافع.[2] تفيد بعض العضيات الدقيقة المعوية البشرية العائل بتخمير الألياف الغذائية لتحويلها إلى أحماض دهنية قصيرة السلسلة (SCFAs))، مثل حمض الخليك acetic acid وحمض البوتريك butyric acid، التي يمتصهما العائل لاحقاً.[3][6] كما تلعب البكتريا المعوية دوراً في تخليق ڤيتامين ب وڤيتامين ك بالإضافة لاستقلاب العصارة المرارية، السترولات، والدخلاء الحيويين.[2][6] الأهمية المنهجية للأحماض الدهنية قصيرة السلسلة والمركبات الأخرى هي أنها تُنتج كهرمونات ويبدو أن نبيبتات البطن نفسها تعمل بشكل مشابه للغدد الصماء،[6] ويرتبط خلل نبيبتات البطن بإصابة العائل بالأمراض الالتهابية والمناعية.[3][7]
يتغير تركيب ميكروبيوم نبيت البطن بمرور الوقت، عند تغير النظام الغذائي، ونتيجة للغيرات الصحية الشاملة.[3][7] قامت إحدى المراجعات المنهجية من عام 2016 بفحص التجارب السريرية والتجارب البشرية محدودة النطاق التي أُجريت على سلالات معينة متاحة تجارياً من بكتيريا الپروبيوتك وحددت تلك التي تمتلك الإمكانيات الأكثر لتكون نافعة لبعض اضطرابات الجهاز العصبي المركزي.[8]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
التبويب_فلورا الأمعاء
يقطن الأمعاء عدد كبير من الكائنات المجهرية والتي تشكل حياة منتظمة ومتعددة الأنشطة في الجسم، كما أن لفلورا الأمعاء المجهرية أهمية خاصة في انجاز عمليات الهضم الطبيعية ولها دور رئيسي في نضوج جهاز المناعة اللمفاوي المسؤول في القولون. تحوي الأمعاء حوالي % 70من كامل الفلورا التي تنتشر في مختلف أنحاء الجسم، وتقدر بحوالي 1014 خلية جرثومية تشمل حوالي 400-500 نوع من الجراثيم، أي حوالي 3.3 مليون جين جرثومي. تتميز الفلورا المعوية باختلافها بين مختلف الأفراد وفق النسب التالية: تختلف من شخص لآخر بنسبة 3/2 وتتشابه من شخص لاخر بنسبة 3/1.
تسعى الأبحاث أيضا بالإضافة إلى تحديد هوية الفلورا الفردية إلى:
- تحديد دور الفلورا المعوية و وظيفتها بالجسم.
- تأثيرها في كافة النواحي الصحية في الجسم.
- تأثير العوامل المحيطية المختلفة على طبيعة و تأثير الفلورا المعوية.
- تطوير مركبات غذائية و دوائية في تعداد و طبيعة الفلورا المعوية .
تكوين النبيت_الفلورا
تكون أمعاء الجنين عقيمة ويبدأ تواجد الفلورا المعوية في جسم الإنسان منذ ولادته، وتتأثر خلال السنتين الأوليتين من خلال بعض العوامل الوراثية والعوامل المحيطة مثل شروط النظافة العامة وطبيعة الطعام وزمن دخول الطعام الصلب و المضادات الحيوية المتناولة.
ومن الممكن أن تقسم مراحل استيطان الفلورا الهضمية وفق مايلي:
- الأمعاء العقيمة خلال المرحلة الجنينية.
- المرحلة التالية تبدأ منذ الولادة حيث تختلف طبيعة الفلورا التي يتعرض لها الوليد باختلاف طريقة الولادة (طبيعية أو قيصرية)، حيث تشكل جراثيم Lactobacillus النسبة الأكبر الفلورا عند الولادة الطبيعية بينما تشكل جراثيم Staphylococcus النسبة الأكبر عند الولادة القيصرية.
- المرحلة التالية تتعلق بطريقة الرضاعة إذا كانت طبيعية أو حليب علب الصناعية، حيث تشكل جراثيم Bifidobacteria حوالي % 90 من الفلورا عند الرضاعة الطبيعية بينما تشكل جراثيم Bacteroides و Clostridial النسبة الأكبر عند الرضاعة الصناعية.
- المرحلة التالية هي مرحلة الطعام الصلب حيث تبدأ طبيعة الفلورا وتعدادها بالاستقرار لتشبه أكثر الفلورا الخاصة بالبالغين. وتتعلق هذه المرحلة بالعديد من العوامل الأخرى مثل استعمال المضادات الحيوية التي تقلل بشكل عام من تنوع الفلورا والنظافة العامة.
هناك تأثير واضح لعوامل مختلفة على طبيعة الفلورا منذ الولادة وخلال السنتين الأولى بعد الولادة، فيما تتغير الفلورا الهضمية بعد ذلك تحت تأثير مختلف العوامل، منها طبيعة الطعام، والحالة الصحية، والعِرق، والعمر.
يرتبط توازن الفلورا المعوية السليمة نوعا ً وعددا مع توازن عمل الجهاز المناعي في الجسم، بينما يؤدي حدوث أي خلل في طبيعة أو تعداد هذه الفلورا إلى اضطراب في عمل الجهاز المناعي مما يرتبط بالعديد من الأمراض المختلفة المناعية وبعض الاضطرابات الاستقلابية.
التشريح
نبيت المعدة
بسبب ارتفاع حمضية المعدة، لا يمكن لمعظم العضيات العيش هناك. وتشمل الجراثيم الرئيسية الموجودة في المعدة: المكورات العقدية Streptococcus، العنقودية Staphylococcus، العصية اللبنية Lactobacillus، الهضمونية العقدية Peptostreptococcus، وأنواع من الخميرة.[2] الملوية البوابية Helicobacter pylori هي عضيات عصوية سالبة الگرام تستعمر مخاطيات المعدة مسببة الالتهابات المعدية الحادة والقرح الهضمية وهي مادة مسرطنة مسببة لسرطان المعدة.[2]
نبيت الأمعاء
| البكتريا التي يشيع تواجدها في القولون البشري[9] | |
| البكتريوم | التواجد (%) |
|---|---|
| العصوانية الهشة Bacteroides fragilis | 100 |
| العصوانية الميلانينية Bacteroides melaninogenicus | 100 |
| العصوانية الفموية Bacteroides oralis | 100 |
| المعوية البرازية Enterococcus faecalis | 100 |
| الإشريشيا المعوية Escherichia coli | 100 |
| الأمعائية Enterobacter sp. | 40–80 |
| كليسبا Klebsiella sp. | 40–80 |
| الشقاء المشقوقة Bifidobacterium bifidum | 30–70 |
| المكورات العنقودية الذهبية Staphylococcus aureus | 30–50 |
| العصية اللبنية Lactobacillus | 20–60 |
| المطثية الحاطمة Clostridium perfringens | 25–35 |
| المتقلبة الرائعة Proteus mirabilis | 5–55 |
| المطثية الكزازية Clostridium tetani | 1–35 |
| المطثية المنتنة Clostridium septicum | 5–25 |
| عصيات القيح الأزرق Pseudomonas aeruginosa | 3–11 |
| سلمونيلا كوليرا الخنزير Salmonella enterica | 3–7 |
| Faecalibacterium prausnitzii | ?common |
| الهضمونية العقدية Peptostreptococcus sp. | شائعة؟ |
| الهضمونية Peptococcus sp. | شائعة؟ |
العمر
الغذاء
الجغرافيا
الحصول على نبيت البطن في الأطفال الرضع
الوظائف
تساعد على عملية هضم الطعام و استخلاص الطاقة من المواد الغذائية المختلفة.
- تنظيم عملية تكاثر خلايا المخاطية المعوية وتمايزها.
- تشكيل بعض أنواع الفيتامينات.
- امتصاص الشوارد المعدنية.
- تخمير بعض المواد الغذائية غير القابلة للهضم.
- تنظيم عملية تخزين الدهون.
- تتدخل في حلقة الصفراء.
تخمر الكربوهيدرات وامتصاصها
الآثار الغذائية
تثبيط نمو الجراثيم المسببة للأمراض
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
المناعة
- استقلاب السموم الهضمية وإزالتها من الجسم.
- تنظيم عمل الجهاز المناعي.
- تقي الجسم من الجراثيم الممرضة.
وظيفة الأيض
الوقاية من الحساسية
الوقاية من داء الأمعاء الالتهابي
تغيرات توزان النبيتات الجرثومية المعوية
تأثيرات استخدام المضادات الحيوية
Pharmabiotics
الحمل
خسارة الوزن
النظام الغذائي
دوره في الأمراض
داء السكري
يعرف السكري بأنه عبارة عن اضطراب في استقلاب المواد السكرية في الجسم يتجلى بانخفاض إنتاج أو استهلاك الأنسولين الضروري لاستقلاب المواد السكرية من أجل إنتاج الطاقة في الجسم. ويقسم السكري إلى نوعين النمط الأول والنمط الثاني، حيث يعرف السكري من النمط الأول IDDM بأنه عبارة عن مرض مناعي ذاتي تظهر أعراضه منذ مراحل الطفولة المبكرة وينتج عن انخفاض في إنتاج الأنسولين من خلايا بيتا جزر لانجرهانس. بينما يحدث السكري من النمط الثاني (داء السكري غير المعتمد على الأنسولين) NIDDM عند البالغين ويتجلى بمقاومة الأنسولين الناتجة عن انخفاض حساسية الأنسجة المحيطية للأنسولين.
وعلى الرغم من اختلاف الآلية الإمراضية لكلا النوعين من داء السكري إلا أن الدراسات المختلفة أكدت على أن خلل الفلورا المعوية Dysbiosis قد يكون أحد أسباب الإصابة بداء السكري. يظهر داء السكري من النمط الأول مع انخفاض في الجراثيم المحطمة للمواد المخاطية مثل، Bifidobacteria Clostridium و Bacteroidetes ومع زيادة في نسبة Lactobacillus Prevotella بينما يظهر السكري من النمط الثاني مع انخفاض في نسبة Clostridium وارتفاع نسبة Lactobacillus و Bacteroidetes مترافق مع زيادة في الوزن. ويشترك كلا نوعي داء السكري مع انخفاض في التنوع الجرثومي بما فيه انخفاض الجراثيم المنتجة للبوتيرات وجراثيم، Firmicutes بالإضافة إلى تحطم ظهارة الأمعاء وزيادة في النفوذية المعوية.
يترافق داء السكري من النمط الثاني مع زيادة في LPS والتي تؤدي إلى حالة التهابية تساهم في تطوير مقاومة الأنسولين في الجسم. تؤكد الدراسات أن خلل الفلورا المعوية عند مرضى السكري من النمط الأول يحفز على إنتاج بعض مولدات الضد التي تحفز الخلايا التائية في الجسم على تحطيم الخلايا البائية في البنكرياس، وقد يكون ذلك مترافقا مع خلل في الظهارة المعوية وزيادة نفاذيتها. تبين الدراسات أن خلل الفلورا المعوية يؤثر في توازن الجملة المناعية في الجسم مما يؤدي إلى زيادة مولدات الضد التي تفرزها الجراثيم والتي تؤثر في الأنسجة النشطة استقلابيا. مما يؤدي إلى حالة التهابية مزمنة وخلل في الوظائف الاستقلابية في الجسم مثل زيادة مقاومة الأنسولين وتراكم الدهون في الكبد والأنسجة الشحمية. وبالتالي فإن تصحيح الخلل الحاصل في الفلورا المعوية قد يبطئ أو يقي من الاضطرابات الاستقلابية وبالتالي يقي من الأمراض القلبية الوعائية الناتجة.
اهتم الباحثون بمعرفة هل يعتبر خلل الفلورا المعوية سببا أو نتيجة لداء السكري، فوجدوا في العديد من نماذج حيوانات التجربة والإنسان أن التغيرات في الفلورا المعوية قد تسبق الإصابة بداء السكري من النمط الأول. كما بينت الدراسات أن نقل الفلورا المعوية من فئران غير مصابة بداء السكري إلى أخرى مصابة بداء السكري يخفف من شدة الأعراض. بينت الدراسات أن تناول البروبيوتيك أو البريبيوتيك قد يساهم في تحسين خلل الفلورا المعوية، فقد تبين لدى استعمال فئران بدينة أن إعطاءها بريبيوتيك يزيد من جراثيم Firmicutes وجراثيم، Lactobacillus spp و Bifidobacterium spp ويقلل من جراثيم Bacteroidetes وهو نفس التوازن الجرثومي لجراثيم الفلورا الملاحظ عند النحيلين.
ضغط الدم
السرطان
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
الأمراض القلبية الوعائية
يرتبط الخلل في الفلورا المعوية مع العديد من الأمراض القلبية الوعائية مثل التصلب العصيدي وارتفاع الضغط والقصور القلبي.
تعمل الفلورا المعوية عملا يشبه إلى حد كبير عمل الغدد الصماء وذلك من خلال إفرازها بعض العوامل الفعالة حيويا والتي تؤثر في العديد من الوظائف الفيزيولوجية. كما أن الخلل في المخاطية المعوية التي تعمل كحاجز دفاعي في الجسم بالإضافة إلى الخلل في الفلورا المعوية يسبب وصول العديد من المركبات التي تنتجها هذه الجراثيم إلى الدورة الدموية وتزيد من الحالة الالتهابية في الجسم. تساهم هذه الآليات المختلفة في تطور القصور القلبي والتصلب العصيدي
الازفاء
داء الأمعاء الالتهابي
التهاب القولون
السمنة
اقترح العلماء أن التركيب النسبي للفلورا المعوية البشرية خلال مراحل مبكرة من العمر ينبئ بحدوث البدانة في وقت لاحق عند مقارنة العينات البرازية لـ 25 طفل بدين مع 24 طفل يتمتع بوزن طبيعي.
تم ملاحظة أن تعداد Bifidobacteria في العينات البرازية خلال مرحلة الطفولة كان عال بشكل ملحوظ عند الأطفال المتمتعين بوزن طبيعي في سن السابعة، بينما تم تسجيل أعداد أكبر بكثير لجراثيم Staphylococcus aureus عند الأطفال الذين عانوا من البدانة لاحقا. إلا أن دراسة ثانية أوجدت اختلاف في تركيب الفلورا عند النساء الحوامل البدينات عن تركيبها لدى النساء ذوات الوزن الطبيعي مع ارتفاع معدل Bacteroides and Staphylococcus نسبيا لدى النساء اللواتي عانين من ارتفاع الوزن أثناء الحمل. بسبب تأثير الأم على المناعة الطبيعية وعلى تركيب الفلورا اللاحق عند الرضيع فإنه من المحتمل أن تكون هذه إحدى الطرق التي ينتقل بها ميل البدانة من الأم إلى رضيعها. وفي الواقع فإن دراسة تركيب براز الرضيع كشف الصلة بين وزن الرضيع وزيادة وزن الأمهات أثناء الحمل.
يتساءل الباحثون فيما إذا كان هذا الاضطراب في الفلورا سببا ً أو نتيجة للبدانة، وبالتالي يضعون العديد من الفرضيات ويقومون بالعديد من التجارب لإثبات ذلك. حيث بينت نتائج التجارب التي أجريت على فئران خالية من الفلورا المعوية على أن الخلل في توازن الفلورا المعوية قد يكون سببا في الإصابة بالبدانة. ً
بينت التجارب أن نقل الفلورا المعوية من حيوانات تجربة بدينة إلى أخرى نحيلة جعلت من الأخيرة فئراناً بدينة أيضا. وبالمقابل فإن نقل الفلورا المعوية من فئران نحيلة إلى أخرى بدينة يحسن من الأعراض العامة الاضطرابات الاستقلابية عند الفئران البدينة. يؤدي الخلل في الفلورا المعوية الي ارتفاع نسبة Firmicutes مقابل انخفاض نسبة Bacteroidetes إلى تحفيز ظهور حالة التهابية في الجسم ناتجة عن انخفاض نسبة الحموض الدسمة قصيرة السلسلة SCFAs التي من المعلوم أنها تثبط تراكم الدهون في الأنسجة الشحمية. كما أن الخلل في الفلورا المعوية يترافق مع زيادة في نفاذية الأمعاء مما يزيد من دخول بعض الجزيئات مثل (LPS Lipopolysaccharides) التي تحرض على إنتاج بعض العوامل المحفزة للالتهاب.
انظر أيضاً
المصادر
- ^ Saxena, R.; Sharma, V.K (2016). "A Metagenomic Insight Into the Human Microbiome: Its Implications in Health and Disease". In D. Kumar; S. Antonarakis (eds.). Medical and Health Genomics. Elsevier Science. p. 117. doi:10.1016/B978-0-12-420196-5.00009-5. ISBN 978-0-12-799922-7.
- ^ أ ب ت ث ج Sherwood, Linda; Willey, Joanne; Woolverton, Christopher (2013). Prescott's Microbiology (9th ed.). New York: McGraw Hill. pp. 713–21. ISBN 9780073402406. OCLC 886600661.
- ^ أ ب ت ث Quigley, E. M (2013). "Gut bacteria in health and disease". Gastroenterology & hepatology. 9 (9): 560–9. PMC 3983973. PMID 24729765.
- ^ Sommer, Felix; Bäckhed, Fredrik (2013). "The gut microbiota — masters of host development and physiology". Nature Reviews Microbiology. 11 (4): 227–38. doi:10.1038/nrmicro2974. PMID 23435359.
- ^ Faderl, Martin; Noti, Mario; Corazza, Nadia; Mueller, Christoph (2015). "Keeping bugs in check: The mucus layer as a critical component in maintaining intestinal homeostasis". IUBMB Life. 67 (4): 275–85. doi:10.1002/iub.1374. PMID 25914114.
- ^ أ ب ت Clarke, Gerard; Stilling, Roman M; Kennedy, Paul J; Stanton, Catherine; Cryan, John F; Dinan, Timothy G (2014). "Minireview: Gut Microbiota: The Neglected Endocrine Organ". Molecular Endocrinology. 28 (8): 1221–38. doi:10.1210/me.2014-1108. PMC 5414803. PMID 24892638.
- ^ أ ب Shen, Sj; Wong, Connie HY (2016). "Bugging inflammation: Role of the gut microbiota". Clinical & Translational Immunology. 5 (4): e72. doi:10.1038/cti.2016.12. PMC 4855262. PMID 27195115.
- ^ خطأ استشهاد: وسم
<ref>غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماةCNS SystRev 2016 - ^ Kenneth Todar (2012). "The Normal Bacterial Flora of Humans". Todar's Online Textbook of Bacteriology. Retrieved June 25, 2016.
قراءات إضافية
- كتب
- Hattner, J.A.T./Anderes, S. ”Gut Insight: probiotics and prebiotics for digestive health and well-being”, 2009, Hattner Nutrition. ISBN 978-0-578-02615-2
- مقالات
- Prakash, S. et al. “The Gut Microbiota and Human Health with an Emphasis on the Use of Microencapsulated Bacterial Cells”, Journal of Biomedicine and Biotechnology (2011),
- De Preter, V. et al. ”The impact of pre- and/or probiotics on human colonic metabolism: Does it affect human health?”, Molecular Nutrition & Food Research (2011),55(1):46-57.
- Prakash, S. et al. “Gut microbiota: next frontier in understanding human health and development of biotherapeutics”, Biologics: Targets & Therapy (2011), 5:71-86.
- Wu, G.D. et al. "Linking Long-Term Dietary Patterns with Gut Microbial Enterotypes", Science 7 October 2011. Vol 334 pag 105-108.
وصلات خارجية
- International Human Microbiome Consortium
- International Probiotics Association
- International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics
- Isabelle Moncada; Mario Fossati; Ventura Samarra (23 January 2013). "Microbiote : ces bactéries qui nous gouvernent" (video). [fr 36.9°] (in French). Geneva, Switzerland: Radio télévision suisse. Retrieved 26 January 2013.
{{cite news}}: CS1 maint: unrecognized language (link) Les scientifiques viennent de découvrir un nouvel organe. Un organe non pas composé de cellules humaines, mais de bactéries. Cette découverte bouleverse la perception que l'on avait du corps humain et ouvre la porte à la compréhension de maladies a priori aussi éloignées l'une de l'autre que l'obésité et l'autisme.