Bacterial dysbiosis in sinonasal fungal ball: a paired 16S rRNA gene sequencing study

داخل الأنف البشري والجيوب الأنفية التي تتفرع منه، تعيش مجتمعات معقدة من الحياة المجهرية في توازن دقيق. هذا المجتمع، المعروف باسم الميكروبيوم، يتكون في الغالب من بكتيريا تتعايش مع المضيف البشري ومع بعضها البعض. في الحالة الصحية، يكون هذا الحي البكتيري متنوعاً، حيث تتشارك أنواع عديدة ومختلفة من الكائنات الفضاء وتؤدي مهاماً متنوعة. وعندما يختل هذا التوازن، تحدث حالة تسمى "خلل التوازن الميكروبي" (dysbiosis)، مما يؤدي غالباً إلى الالتهاب والمرض. وبينما أدرك الأطباء منذ فترة طويلة أن الفطريات يمكن أن تسبب نوعاً معيناً من عدوى الجيوب الأنفية يُعرف باسم "الكرة الفطرية" (fungal ball) — وهي كتلة كثيفة غير غازية من المادة الفطرية التي تنحصر داخل تجويف جيبي — إلا أن دور البكتيريا في هذا المرض تحديداً ظل لغزاً. لسنوات، كان التركيز ينصب بالكامل تقريباً على الفطر نفسه، بينما تم تجاهل العالم البكتيري المحيط أو اعتباره مجرد مراقب سلبي.

لقلبت فريق من الباحثين في مستشفى "بكين تونغ رين" (Beijing Tongren Hospital) هذا المنظور من خلال النظر عن كثب في الحياة البكتيرية داخل الجيوب الأنفية للمرضى المصابين بالكرات الفطرية. أرادوا معرفة ما إذا كان وجود الكرة الفطرية مصحوباً بتغير بكتيري محدد وموضعي في المجتمع البكتيري، أم أن البكتيريا كانت مجرد رد فعل للبيئة العامة. وللإجابة على ذلك، درسوا تسعة وعشرين مريضاً بالغاً تم تشخيص إصابتهم بكرة فطرية في أحد الجيوب الأنفية، بينما كان لديهم جيب أنفي سليم وخالٍ في الجانب المقابل. كان هذا الإعداد حاسماً لأن العلماء تمكنوا من خلاله من مقارنة الجانب المصاب بالجانب السليم لدى الشخص نفسه مباشرة. وبفعل ذلك، استطاعوا استبعاد الاختلافات الناتجة عن العمر، أو النظام الغذائي، أو الصحة العامة، لعزل التغييرات التي حدثت تحديداً بسبب الكرة الفطرية. لقد جمعوا عينات من كلا جانبي الأنف أثناء الجراحة واستخدموا التسلسل الجيني عالي الإنتاجية لتحديد كل نوع من البكتيريا الموجودة، مما أوجد إحصاءً تفصيلياً للمجموعات الميكروبية.

كشفت النتائج عن تباين صارخ بين جانبي الأنف. فقد استضافت الجيوب الأنفية السليمة مجتمعاً بكتيرياً غنياً ومتنوعاً، يشبه إلى حد كبير مدينة صاخبة تضم أحياء وسكاناً مختلفين. في هذه المساحات الصحية، كانت البكتيريا متنوعة، وكانت علاقاتها مع بعضها البعض معقدة ومترابطة. ومع ذلك، فإن الجيوب الأنفية التي تحتوي على الكرة الفطرية روت قصة مختلفة؛ فقد كان المجتمع البكتيري هناك أقل تنوعاً بشكل ملحوظ، مع وجود أنواع أقل من البكتيريا. وجد الباحثون أن الهيكل العام للمجتمع قد تغير، حيث أصبحت أنواع معينة من البكتيريا أكثر شيوعاً بينما اختفت أنواع أخرى. لم يكن هذا التغيير مجرد مسألة نمو عدد قليل من البكتيريا، بل كان النظام البيئي بأكمله قد أعيد تشكيله. كانت السكان البكتيريين في الجانب المصاب أكثر تشتتاً وأقل ترابطاً مع بعضهم البعض، مما يشير إلى بنية مجتمع أبسط، وربما أكثر هشاشة، مقارنة بالشبكة القوية الموجودة في الجيوب الأنفية السليمة.

وعندما نظر العلماء في الأنواع المحددة من البكتيريا، وجدوا أن الجيوب الأنفية المصابة تهيمن عليها مجموعة من البكتيريا تُعرف باسم "البروتيوبكتيريا" (Proteobacteria)، إلى جانب "البكتيريا العصوانية" (Bacteroidetes) و"الفوسوبكتيريا" (Fusobacteria). وكان هناك نوع محدد، يسمى "Achromobacter"، أكثر وفرة باستمرار في الجانب الذي يحتوي على الكرة الفطرية. وفي المقابل، كانت الجوانب السليمة غنية بمجموعة مختلفة من البكتيريا، بما في ذلك "Ochrobactrum" و"Desulfovibrio" و"Lactobacillus". لم تكن هذه الاختلافات عشوائية؛ بل أشارت إلى تحول بيئي محدد. كما استخدم الباحثون نماذج حاسوبية للتنبؤ بما تفعله هذه البكتيريا فعلياً. بدت البكتيريا في الجيوب الأنفية السليمة وكأنها تركز على تفكيك المواد المعقدة وإدارة الدهون، مما يشير إلى مجتمع نشط ومتنوع استقلابياً. أما البكتيريا في الجيوب الأنفية المصابة، فقد بدت وكأنها موجهة نحو بناء الجدران الخلوية وإنتاج البروتينات، مما يوحي بأنها تحت الضغط وتحاول البقاء في بيئة صعبة. وشمل هذا التحول قدرة أعلى على إنتاج "الليبوساكاريد متعدد" (lipopolysaccharides)، وهو مكون من مكونات الجدران الخلوية البكتيرية المعروف بقدرته على تحفيز الالتهاب في جسم الإنسان.

تشير الدراسة إلى أن الكرة الفطرية ليست مجرد مشكلة فطرية، بل هي علامة على انهيار بيئي محلي أوسع. ويبدو أن وجود الكتلة الفطرية مرتبط بفقدان التنوع البكتيري وإعادة هيكلة المجتمع الميكروبي بأكمله. فالبكتيريا في الجانب المصاب ليست مختلفة في الاسم فحسب، بل هي مختلفة في الوظيفة أيضاً، حيث يبدو أنها تتكيف مع بيئة ملتهبة، سيئة التصريف، وغنية بالمخاط. وبينما لا تستطيع الدراسة إثبات أن التغيرات البكتيرية هي التي سببت الكرة الفطرية أو أن الكرة الفطرية هي التي سببت التغيرات البكتيرية، إلا أنها تظهر بوضوح أن الاثنين يسيران جنباً إلى جنب. وتشير النتائج إلى أن علاج هذه الحالة قد يتطلب أكثر من مجرد إزالة الحطام الفطري؛ إذ إن فهم واستعادة التوازن البكتيري المحلي قد يكون جزءاً مهماً من الصورة. يسلط هذا البحث الضوء على أنه حتى في الأمراض الموضعية، يظل العالم المجهري نظاماً معقداً ومترابطاً حيث يعتمد صحة جزء منه على توازن الكل.