ممّ تتكون الميكروبات المعوية؟
ما هي مكونات الميكروبات المعوية ؟ إنها نظام بيئي معقد يتألف من البكتيريا والفيروسات والفطريات والعتائق والبروتوزوا التي تستعمر الجهاز الهضمي بأكمله.
بحسبمعهد إنسيرم () [1]، فإن الميكروبات المعوية البشرية تضم ما يقارب 10<sup>14 </sup> كائنًا دقيقًا، أي عشرة أضعاف عدد الخلايا الميكروبية مقارنةً بعدد خلايا الجسم البشري. ويتراوح وزن هذه المجموعة بين 1.5 و2 كيلوغرام لدى البالغين.
- تم تحديد أكثر من 1000 نوع مختلف من البكتيريا حتى الآن
- الفيروسات (الفيروم) بأعداد أكبر من البكتيريا
- الفطريات المجهرية (الفطريات الميكروبية)
- العتائق، كائنات دقيقة بدائية تختلف عن البكتيريا
- الأوليات غير الممرضة والطفيليات المتعايشة
ما هي الميكروبات المعوية تحديداً؟
يشير مصطلح "الميكروبات المعوية" إلى جميع الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في تكافل داخل الجهاز الهضمي. وهو يحل محل المصطلح السابق "الفلورا المعوية"، الذي كان يُعتبر غير دقيق لأن الكائنات الحية الدقيقة ليست نباتات.
يمتلك كل فرد تركيبة فريدة، تشبه البصمة الميكروبية. وتتأثر هذه الفرادة بالعوامل الوراثية، وطريقة الولادة، والرضاعة الطبيعية، والنظام الغذائي، والبيئة.
معهدباستور () [2] هذا النظام البيئي بأنه "غني بشكل لا يصدق"، مع تنظيم في تدرجات الكثافة تتراوح من المعدة (شبه معقمة) إلى القولون (الأكثر اكتظاظًا بالسكان).
البكتيريا: جوهر التركيب الميكروبيولوجي
تمثل البكتيريا 99% من الكتلة الحيوية للميكروبات المعوية، وهي المكون الأكثر دراسة فيها. وتنقسم إلى عدة مجموعات تصنيفية كبيرة تسمى الشعب.
الشعبتان السائدتان
- الفيرميكوتس (40-60% من البكتيريا): تشمل اللاكتوباسيلس، والكلوستريديوم، والفييكاليباكتيريوم براوسنيتزي
- البكتيرويديتس (20-40%): يهيمن عليها جنسي البكتيرويدس والبريفوتيلا
شعبة أقلية ولكنها أساسية
- الأكتينوبكتيريا : ولا سيما بكتيريا البيفيدوباكتيريوم، نجوم البروبيوتيك
- البروتيوكتيريا : شعبة يجب مراقبتها، لأن زيادتها غالباً ما تشير إلى خلل في التوازن الميكروبي.
- فيروكوميكروبيا : أكرمانزيا موسينيفيلا، حامية الحاجز المعوي
دراسة نُشرت في مجلة Nature () [3] أن نسبة البكتيريا من نوع Firmicutes/Bacteroidetes تُعد مؤشرًا رئيسيًا على صحة التمثيل الغذائي. ويرتبط اختلال هذه النسبة بالسمنة وداء السكري من النوع الثاني.
لمعرفة المزيد عن دور هذه البكتيريا، راجع دليلنا حول وظيفة الميكروبات المعوية.
الفيروسات المعوية: مليارات الفيروسات غير المعروفة
يُعدّ الفيروسوم المعوي أقل مكونات النظام البيئي الهضمي لدينا شهرةً، ومع ذلك فهو يتألف من عشرات الآلاف من الأنواع الفيروسية المختلفة.
معظم هذه الفيروسات هي عاثيات بكتيرية - وهي فيروسات تصيب وتنظم تجمعات البكتيريا. إنها تلعب دورًا خفيًا ومنظمًا في التوازن الميكروبي.
- تُعد العاثيات الذنبية الأكثر وفرة.
- تتعايش الفيروسات حقيقية النواة (مثل فيروسات أنيلو) دون أن تسبب المرض
- تختلف الفيروسات بشكل كبير تبعاً للنظام الغذائي والحالة المناعية
حدد الباحثون في مختبر البيولوجيا الجزيئية الأوروبي أكثر من 140000 نوع من الفيروسات في الأمعاء البشرية، نصفها كان غير معروف قبل [3].
الميكوبيوم: فطريات الأمعاء
تُشكل الفطريات المجهرية الميكروبيوم المعوي. ورغم أنها قليلة العدد، إلا أنها تُؤثر بشكل كبير على المناعة والهضم.
أكثر الأنواع تمثيلاً هي:
- المبيضات (وخاصة المبيضات البيضاء) - موجودة لدى جميع البالغين الأصحاء تقريبًا
- الخميرة Saccharomyces - وهي خميرة تشارك في تخمير السكريات
- فطر الرشاشيات وفطر البنسيليوم - موجودان بكميات صغيرة
- الملاسيزيا - فطر جلدي يوجد أيضًا في الأمعاء
التكاثر غير الطبيعي لفطر الكانديدا (داء المبيضات المعوي) علامة تحذيرية متكررة في اختلال التوازن الميكروبي، وخاصة بعد العلاج المطول بالمضادات الحيوية.
العتائق: الكائنات الحية الدقيقة البدائية الأساسية
غالباً ما يتم تجاهل العتائق في وصف الميكروبات المعوية، على الرغم من أنها تلعب دوراً أيضياً فريداً. وهي كائنات دقيقة وحيدة الخلية تختلف عن البكتيريا وحقيقيات النوى.
النوع السائد في البشر هو Methanobrevibacter smithii. ينتج هذا النوع الميثان (CH₄) باستخدام الهيدروجين الناتج عن التخمر البكتيري، مما يحسن استخلاص الطاقة من الألياف الغذائية.
- تمثل العتائق من 1 إلى 3% من الكائنات الحية الدقيقة المعوية
- تزداد كثافتها مع التقدم في العمر
- يرتبط نقص البكتيريا القديمة ببعض أنواع الإمساك
الأوليات: كائنات تعايشية خفية
الأوليات هي كائنات حية وحيدة الخلية حقيقية النواة توجد بكميات صغيرة في الأمعاء السليمة. وأكثرها شيوعاً هي بلاستوسيستيس هومينيس وديانتاميبا فراجيليس.
لا يزال دورها الدقيق محل نقاش في الأدبيات العلمية. تشير بعض الدراسات إلى أنها تشارك في تنظيم المناعة الموضعية، بينما تربطها دراسات أخرى باضطرابات الجهاز الهضمي الوظيفية.
التوزيع التشريحي: أين تعيش هذه الكائنات الدقيقة؟
تختلف كثافة الميكروبات اختلافاً كبيراً تبعاً لمنطقة الجهاز الهضمي. ويرتبط هذا التوزيع ارتباطاً مباشراً بدرجة الحموضة، ووجود الأكسجين، ومعدل مرور الطعام في الجهاز الهضمي.
| الجزء الهضمي | الكثافة الميكروبية | الكائنات الحية الدقيقة السائدة |
|---|---|---|
| معدة | 10¹–10³ وحدة تشكيل مستعمرة/مل | هيليكوباكتر بيلوري، لاكتوباسيلوس |
| الأمعاء الدقيقة القريبة | 10³–10⁴ وحدة تشكيل مستعمرة/مل | العصيات اللبنية، المكورات العقدية |
| الأمعاء الدقيقة البعيدة | 10⁷–10⁸ وحدة تشكيل مستعمرة/مل | بكتيريا البكتيرويد، المكورات المعوية |
| القولون | 10⁹⁰–10¹² وحدة تشكيل مستعمرة/مل | الفيرميكوتس، البكتيرويديتس، البيفيدوباكتيريوم |
يُعدّ القولون الجزء الأكثر كثافةً بالميكروبات في الأمعاء، إذ يضمّ أكثر من 70% من جميع الكائنات الدقيقة الموجودة في جسم الإنسان. تتناول مقالتنا "أين تتواجد ميكروبات الأمعاء؟" هذا التوزيع التشريحي بالتفصيل.
الميتاجينوم: الجينوم الجماعي للميكروبات
تشكل المجموعة الكاملة من الجينات التي تحملها الكائنات الدقيقة المعوية الميتاجينوم. هذا التراث الجيني الجماعي أغنى بـ 150 مرة من الجينوم البشري.
مشروع MetaHIT () [4]، الذي نسقه المعهد الوطني للبحوث الزراعية والبيئية (INRAE)،بتصنيف أكثر من 3.3 مليون جين ميكروبي مختلف في الأمعاء البشرية. يتيح لنا هذا التصنيف فهم الوظائف الأيضية الجماعية للميكروبات.
- تخليق الفيتامينات (ب12، ك2، حمض الفوليك)
- تخمير الألياف إلى أحماض دهنية قصيرة السلسلة (بيوتيرات، بروبيونات، أسيتات)
- تحلل المواد الغريبة (الأدوية، الملوثات)
- تعديل الاستجابة المناعية
- إنتاج النواقل العصبية (السيروتونين، GABA)
ستة عوامل تُعدّل تركيبة الميكروبات
إن تركيبة الميكروبات المعوية ليست ثابتة، بل تتطور باستمرار تحت تأثير عوامل داخلية وخارجية متعددة.
- النظام الغذائي : النظام الغذائي الغني بالألياف يعزز نمو البكتيريا المنتجة للبيوتيرات
- المضادات الحيوية : يمكنها القضاء على ما يصل إلى 30% من أنواع البكتيريا في دورة علاج واحدة.
- الإجهاد المزمن : يُغير نفاذية الأمعاء وتكوين البكتيريا عبر محور الأمعاء والدماغ
- العمر : يقل التنوع الميكروبي بعد سن 65
- طريقة الولادة : يرث الأطفال المولودون ولادة طبيعية الميكروبات المهبلية للأم.
- النشاط البدني : يُظهر الرياضيون تنوعًا ميكروبيًا أكبر
أفاد العديد من القراء بتحسن ملحوظ في ميكروبات أمعائهم بعد إدخال الأطعمة المخمرة في نظامهم الغذائي اليومي. وتتفق هذه الملاحظة مع البيانات التي نشرتها الوكالة الوطنية لسلامة الأغذية والبيئة والعمل (ANSES)حول تأثيرات البريبيوتيك [5].
اكتشف كيف يؤثر النظام الغذائي بشكل مباشر على البكتيريا المعوية في دليلنا الخاص بالميكروبات المعوية والنظام الغذائي.
اختلال التوازن الميكروبي: عندما يصبح التركيب غير متوازن
يحدث اختلال التوازن الميكروبي عندما يختل تكوين الميكروبات المعوية مما يضر بالأنواع المفيدة. ويرتبط هذا الاختلال بالعديد من الأمراض.
- أمراض الأمعاء الالتهابية المزمنة (IBD)
- متلازمة القولون العصبي (IBS)
- السمنة ومقاومة الأنسولين
- اضطرابات القلق والاكتئاب (عبر محور الأمعاء والدماغ)
- أمراض المناعة الذاتية (التهاب المفاصل الروماتويدي، التصلب المتعدد)
- الحساسية والأكزيما التأتبية
مراجعة نُشرت في Cell Host & Microbe () [3] أن فقدان التنوع الميكروبي هو أول مؤشر على اختلال التوازن الميكروبي، حتى قبل ظهور الأعراض السريرية.
البروبيوتيك والبريبيوتيك: تغذية واستعادة الميكروبات
البروبيوتيك بإدخال البكتيريا المفيدة بشكل مباشر، بينما البريبيوتيك بتغذية البكتيريا الموجودة بالفعل.
مصادر غذائية للبروبيوتيك
- الزبادي والكفير (غنيان بالبكتيريا اللبنية والبكتيريا المشقوقة)
- مخلل الملفوف والكيمتشي (التخمير اللبني)
- ميسو وتيمبيه (فول الصويا المخمر)
- كومبوتشا (شاي مخمر)
مصادر غذائية للبريبايوتكس
- الثوم، البصل، الكراث (غني بالإينولين)
- الموز الأخضر (نشا مقاوم)
- الهليون والخرشوف (الفركتو-أوليغوساكاريد)
- السيليوم الأشقر (ألياف قابلة للتخمر والذوبان)
دليلنا الشامل حول البروبيوتيك ودورها في صحة الأمعاء على اختيار المكمل الغذائي المناسب لحالتك.
المكملات الغذائية التي تستهدف الميكروبات المعوية
شهد سوق مكملات صحة الأمعاء نموًا هائلًا في السنوات الأخيرة. لكن ليست كل المكملات متساوية في الجودة. إليك المعايير التي يجب مراعاتها عند اختيار أحدها.
- عدد السلالات : يُفضل استخدام تركيبات متعددة السلالات (خمسة أنواع كحد أدنى)
- التركيز : 10 مليارات وحدة تشكيل مستعمرة على الأقللكل جرعة
- مقاومة المعدة : تتحمل الكبسولات المقاومة للمعدة الحموضة بشكل أفضل
- تركيبة البريبايوتيك : التركيبات التكافلية (البروبيوتيك + البريبايوتيك) أكثر فعالية
للحصول على تشكيلة مفصلة، راجع دليلنا الخاص بالمكملات الغذائية الخاصة بالميكروبات المعوية.
محور الأمعاء والدماغ: تؤثر الميكروبات على مزاجك
تتواصل الميكروبات المعوية باستمرار مع الدماغ عبر العصب المبهم، والجهاز المناعي، والنواقل العصبية. ويُطلق على هذا المحور ثنائي الاتجاه اسممحور الأمعاء-الدماغ-الميكروبات.
يُنتج ما يقارب 95% من السيروتونين في الجسم في الأمعاء، جزئياً بتأثير بكتيريا الأمعاء. لذا، فإن نقص بكتيريا الأمعاء قد يُساهم في اضطرابات المزاج والقلق ومشاكل النوم.
- لاكتوباسيلوس رامنوسوس من السلوكيات القلقة في النماذج الحيوانية
- بكتيريا Bifidobacterium longum على تعديل الاستجابة للإجهاد المزمن
- تحمي الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (البيوتيرات) الحاجز الدموي الدماغي
الميكروبات والمناعة: 70% من الدفاعات المناعية موجودة في الأمعاء
تتواجد حوالي 70% من خلايا المناعة في الجسم في الغشاء المخاطي للأمعاء. وتلعب الميكروبات المعوية دورًا محوريًا في تكوينها وتنشيطها.
منذ الولادة، تُعلّم الكائنات الدقيقة المعوية الجهاز المناعي التمييز بين "الذات" و"غير الذات". هذه العملية أساسية للوقاية من أمراض المناعة الذاتية والحساسية.
لتعزيز مناعتك بشكل طبيعي، تقدم مقالتنا حول الميكروبات المعوية البروبيوتيكية أفضل الاستراتيجيات الموثقة.
كيف يتم تقييم تركيبة الميكروبات الموجودة في الجسم؟
تتوفر الآن اختبارات تسلسل الميكروبات في فرنسا. وهي تحلل الحمضالنووي للكائنات الحية الدقيقة الموجودة في عينة البراز.
- تسلسل الحمض النووي الريبوزي 16S : يحدد الأجناس البكتيرية (التحليل القياسي)
- الميتاجينوميات الشاملة : تحليل شامل يشمل الفيروسات والفطريات والعتائق
- تحليل المستقلبات : يقيس الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة والجزيئات الأخرى التي تنتجها الميكروبات
لا يغطي التأمين الصحي هذه الاختبارات، ويتطلب تفسيرها مساعدة أخصائي رعاية صحية متخصص.
- تتكون الميكروبات المعوية من البكتيريا (السائدة)، والفيروسات، والفطريات، والعتائق، والأوليات.
- تتعايش أكثر من 1000 نوع من البكتيريا، مع وجود شعبتين سائدتين: Firmicutes و Bacteroidetes.
- تُنظم الفيروسات (العاثيات) أعداد البكتيريا، ولا تزال غير معروفة إلى حد كبير.
- تختلف تركيبة الميكروبات المعوية من فرد لآخر وتتطور طوال الحياة.
- النظام الغذائي والمضادات الحيوية والتوتر هي العوامل الرئيسية التي تغير هذا النظام البيئي.
الأسئلة الشائعة حول تكوين الميكروبات المعوية
ما الفرق بين الميكروبات المعوية والفلورا المعوية؟
يشير كلا المصطلحين إلى الشيء نفسه. "فلورا الأمعاء" هو المصطلح القديم، وقد استُبدل بمصطلح "ميكروبات الأمعاء" منذ العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. كان مصطلح "فلورا" غير دقيق لأنه كان يوحي بمفهوم المملكة النباتية.
كم عدد البكتيريا التي تعيش في أمعاء الإنسان؟
يحتوي الجهاز الهضمي البشري على ما يقارب 10<sup>14 </sup> بكتيريا، أو 100 تريليون. هذا الرقم يُقارب، أو حتى يزيد قليلاً عن، العدد الإجمالي للخلايا البشرية في الجسم.
ما هو تركيب الميكروبات المعوية لدى حديثي الولادة؟
تكون الأمعاء عند الولادة شبه معقمة. يبدأ استعمارها بالبكتيريا أثناء الولادة (البكتيريا المهبلية والبرازية للأم) ويستمر خلال الرضاعة الطبيعية. تستقر البكتيريا في الأمعاء عند بلوغ الطفل سن الثالثة تقريباً.
هل الفيروسات حقاً جزء من الميكروبات المعوية؟
نعم. يُعدّ الفيروسوم المعوي، الذي يتكون أساسًا من العاثيات، مكونًا أساسيًا من مكونات الميكروبات المعوية. فهو ينظم أعداد البكتيريا ويلعب دورًا مناعيًا لا يزال غير مفهوم بشكل كامل.
هل يمكن تحسين تركيبة الميكروبات المعوية؟
نعم. إن اتباع نظام غذائي غني بالألياف المتنوعة، وتناول الأطعمة المخمرة، والحد من التوتر، وممارسة النشاط البدني بانتظام هي العوامل التي تم توثيقها بشكل أفضل من خلال الأبحاث.
ما هي مكونات الميكروبات المعوية من حيث الفطريات؟
يهيمن على الميكروبيوم الفطري المعوي أجناس المبيضات، والخميرة، والرشاشيات أنهذه الفطريات تتفاعل بشكل كبير مع البكتيريا والجهاز المناعي.
ما هو اختلال التوازن الميكروبي في الأمعاء؟
يُعرف اختلال التوازن الميكروبي بأنه عدم تناسق في تركيبة الميكروبات المعوية، ويتسم بانخفاض التنوع الميكروبي وتكاثر الأنواع التي قد تكون ممرضة. ويرتبط هذا الاختلال بالعديد من الأمراض المزمنة.
هل تشكل العتائق خطراً على الصحة؟
لا. إن البكتيريا القديمة الموجودة في أمعاء الإنسان، ولا سيما بكتيريا Methanobrevibacter smithii، هي بكتيريا متعايشة مفيدة. فهي تُحسّن عملية تخمير الألياف ولا تُسبب أمراضاً للأفراد ذوي المناعة السليمة.
كيف تؤثر المضادات الحيوية على تكوين الميكروبات؟
يمكن للمضادات الحيوية القضاء على ما يصل إلى 30% من أنواع البكتيريا المعوية خلال دورة علاجية قياسية. وقد يستغرق الشفاء التام عدة أسابيع إلى عدة أشهر، بل وقد لا يكتمل بالنسبة لبعض الأنواع.
ما هو دور بكتيريا البيفيدوباكتيريوم في الميكروبيوم؟
بكتيريا البيفيدوباكتيريوم هي بكتيريا من شعبة الأكتينوبكتيريا، وتوجد بكثرة خاصة عند الرضع الذين يرضعون رضاعة طبيعية. تقوم هذه البكتيريا بتخمير الألياف، وإنتاج فيتامينات ب، وتقوية الحاجز المعوي.
ما هو تكوين الميكروبات المعوية لدى كبار السن؟
مع التقدم في السن، يقل التنوع الميكروبي. تتراجع بكتيريا البيفيدوباكتيريوم، بينما تزداد بكتيريا البروتيوكتيريا (مؤشرات الالتهاب). يرتبط هذا التغير بشيخوخة الجهاز المناعي واضطرابات التمثيل الغذائي.
هل يمكن زرع ميكروبات الأمعاء الصحية؟
نعم. FMT عدوى المطثية العسيرة. وتجري حاليًا تجارب سريرية لاستكشاف استخدامها في حالات أخرى.
أهم النقاط
إن فهم مكونات الميكروبات المعوية يعني إدراك أن أمعاءنا تحتوي على نظام بيئي معقد بشكل ملحوظ: البكتيريا والفيروسات والفطريات والعتائق والبروتوزوا تتعايش في توازن ديناميكي للحفاظ على صحة الجهاز الهضمي والمناعي والعصبي.
تختلف تركيبة الميكروبات المعوية من شخص لآخر، وتتغير على مدار الحياة بتأثير النظام الغذائي ونمط الحياة والبيئة. ويُعدّ الحفاظ على هذا التنوع من أكثر الاستثمارات الصحية جدوى على المدى الطويل.
إجراء عملي: ابدأ اليوم بإضافة 30 نوعًا مختلفًا من الأطعمة النباتية أسبوعيًا إلى نظامك الغذائي، تشمل الخضراوات والفواكه والبقوليات والحبوب الكاملة والأعشاب. هذه توصية مشروع الأمعاء الأمريكي لتعزيز تنوع الميكروبات المعوية.
المصادر والدراسات
- ميكروبات الأمعاء (النباتات المعوية) – إنسيرم،
- الميكروبات المعوية: نظام بيئي غني بشكل لا يصدق - معهد باستور،
- تنوع وتكوين الميكروبيوم المعوي في الصحة والمرض - مجلة Cell Host & Microbe،
- فهرس جينات الميكروبات المعوية البشرية الذي تم إنشاؤه بواسطة التسلسل الميتاجينومي - مجلة نيتشر،
- الألياف الغذائية والميكروبات المعوية - (ANSES)،
هذه المقالة مُقدمة لأغراض إعلامية فقط ولا تُغني عن استشارة الطبيب. يُرجى استشارة أخصائي رعاية صحية مؤهل قبل الاستخدام.
