Mother-infant sharing of gut plasmid sequences during early infancy and their genetic characteristics
تكشف هذه الدراسة أن البلازميدات المعوية للأمهات، ولا سيما تلك المرتبطة ببكتيريا *Bacteroides* والغنية بجينات التحريك والاستقرار، يتم مشاركتها بشكل متكرر مع الرضع خلال الأشهر الثلاثة الأولى من العمر بغض- النظر عن طريقة الولادة، ولكن هذا الانتقال يتضاءل بحلول الشهر الثاني عشر.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
داخل الأمعاء البشرية، يعمل نظام بيئي شاسع وغير مرئي من البكتيريا بلا كلل لمساعدتنا في هضم الطعام والدفاع ضد الأمراض. هذا المجتمع، المعروف باسم الميكروبيوم، يبدأ في التشكل في اللحظة التي يولد فيها الطفل. لعقود من الزمن، عرف العلماء أن الأمهات ينقلن الكثير من بكتيرهن الخاصة إلى أطفالهن أثناء الولادة ومن خلال الاتصال الوثيق، مما يؤدي أساساً إلى بذر "حديقة" الطفل الداخلية الجديدة. ومع ذلك، لا تحمل البكتيريا مخططاتها الجينية الرئيسية فحسب؛ بل تحمل أيضاً حلقات صغيرة إضافية من الحمض النووي تسمى "البلازميدات". فكر في هذه البلازميدات كحقائب أدوات محمولة يمكن للبكتيريا تبادلها مع بعضها البعض، مما يسم يسمح لها باكتساب قدرات جديدة بسرعة، مثل البقاء على قيد الحياة في الظروف القاسية أو مقاومة المضادات الحيوية. وبينما يعد انتقال البكتيريا الكاملة من الأم إلى الطفل أمراً موثقاً جيداً، فإن حركة قطع الأدوات الجينية المحددة هذه بينهما ظلت لغزاً. إن فهم ما إذا كانت قطع الحمض النووي المتنقلة هذه تنتقل من الأم إلى الرضيع، وما هي الأدوات التي تحملها، أمر بالغ الأهمية لفهم كيف يتعلم أمعاء الرضيع كيف تعمل وتتكيف في أيامه الأولى.
ولحل هذا اللغز، أعاد الباحثون فحص مجموعة كبيرة من البيانات الجينية من خمسة وستين زوجاً من الأم والرضيع. لقد فحصوا عينات براز أُخذت عندما كان عمر الأطفال نصف شهر، وثلاثة أشهر، وسنة واحدة. وباستخدام أدوات حاسوبية قوية، قام الفريق بغربلة المادة الجينية للعثور على البلازميدات — تلك الحلقات الدائرية الصغيرة من الحمض النووي — وقارنوا بين تلك الموجودة في الأمهات وتلك الموجودة في أطفالهن. كانوا يبحثون عن تسلسلات متطابقة تقريباً، مما قد يشير إلى وجود رابط مباشر. وكشفت النتائج أن هذا المشاركة الجينية تحدث بالفعل، ولكن خلال نافذة زمنية محددة من الحياة المبكرة. ففي حوالي ثلاثة وعشرين بالمائة من المقارنات التي أُجريت عندما كان عمر الرضع نصف شهر أو ثلاثة أشهر، وجد الباحثون بلازميدات في الطفل تطابق بلازميدات الأم بشكل مثالي تقريباً. ومع ذلك، بحلول الوقت الذي بلغ فيه الرضع عاماً واحداً، كان هذا التشارك المباشر قد اختفى، مما يشير إلى أن التدفق الأولي للمادة الجينية من الأم يستقر مع نمو الطفل واحتكاكه ببكتيريا جديدة من الطعام والبيئة.
كما بحثت الدراسة في كيفية تأثير طريقة الولادة على هذه العملية. فقد وُجد أن الأطفال الذين وُلدوا عبر المهبل لديهم عدد إجمالي أكبر من البلازميدات في أمعائهم عند عمر نصف شهر مقارنة بأولئك الذين وُلدوا عبر العملية القيصرية، ويرجع ذلك على الأرجب إلى تعرضهم لمزيج أغنى من بكتيريا الأم أثناء الولادة. ومع ذلك، عندما تحقق الباحثون تحديداً من البلازميدات المتطابقة التي تمت مشاركتها بين الأم والطفل، لم يكن الفرق بين مجموعتي الولادة واضحاً من الناحية الإحصائية. وهذا يشير إلى أنه بينما تغير طريقة الولاد طريقة كمية المادة الجينية التي يتلقاها الرضيع، إلا أنها لا تحدد بالضرورة ما إذا كانت البلازميدات المحددة التي يتم توريثها هي نفسها.
إن ما يجعل هذه البلازميدات المشتركة مميزة ليس فقط انتقالها، بل ما تحمله. فقد وجد الباحثون أن البلازميدات التي تنتقل من الأم إلى الرضيع غالباً ما تكون مرتبطة بمجموعة محددة من بكتيريا الأمعاء تسمى "باكتيرويدس" (Bacteroides)، وهي من السكان الشائعين في الأمعاء البشرية. والأهم من ذلك، أن هذه البلازميدات المشتركة كانت محملة بجينات محددة تعمل كأدوات صيانة ونقل. فقد احتوت في كثير من الأحيان على تعليمات لنقل البلازميد نفسه من بكتيريا إلى أخرى، بالإضافة إلى جينات تساعد البلازميد على نسخ نفسه والبقاء مستقراً داخل الخلية البكتيرية. أحد هذه الجينات يعمل مثل نظام أمني، مما يضمن عدم فقدان البلازميد عندما تنقسم البكتيريا. وتشير هذه النتائج إلى أن البلازميدات الأكثر عرضة للبقاء في رحلتها من الأم إلى الطفل هي تلك المزودة بأفضل الآليات للتمسك والانتشار.
وعلى الرغم من هذه الأنماط الواضحة، فإن الباحثين يحذرون من أن عملهم يصف ما هو موجود، وليس بالضبط كيف يحدث. فقد حددت الدراسة أن هذه التسلسلات الجينية يتم مشاركتها، لكنها لا تستطيع إثبات آلية النقل الدقيقة، سواء حدث ذلك أثناء الولادة، أو من خلال الرضاعة الطبيعية، أو لاحقاً من خلال الاتصال الوثيق. علاوة على على ذلك، كان التطابق الجيني صارماً للغاية لدرجة أنه من المحتمل أن يكون قد أغفل بعض البلازميدات المشتركة التي تغيرت قليلاً بمرور الوقت. كما أظهرت البيانات أنه بينما تمت مشاركة العديد من البلازميدات في عمر ثلاثة أشهر، فإن أربعة فقط من البلازميدات المشتركة التي تم اكتشافها في عمر نصف شهر كانت لا تزال موجودة لدى نفس الأطفال في عمر ثلاثة أشهر، مما يشير إلى أن هذا التبادل الجيني المبكر هو حدث عابر ولكنه مهم. وفي النهاية، توفر هذه الدراسة خريطة مفصلة لطبقة خفية من الوراثة، تظهر أنه في الأشهر الأولى من الحياة، لا يتلقى الرضع البكتيريا من أمهاتهم فحسب، بل يتلقون أيضاً حقائب الأدوات الجينية المتنقلة التي تساعد تلك البكتيريا على الازدهار.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.