The role characteristics and therapeutic value of the yqgE gene of Escherichia coli in urinary tract infections

تستضيف أجسامنا كل يوم مجتمعاً هائلاً وغير مرئي من الحياة المجهرية. معظم هؤلاء السكان غير ضارين، بل ومفيدون، حيث يعيشون بهدوء في أمعائنا ويساعدوننا في هضم الطعام. أحد أكثر هؤلاء السكان شيوعاً هو نوع من البكتيريا يسمى "الإشريكية القولونية"، أو "إي كولاي" (E. coli) اختصاراً. وبينما تظل هذه البكتيريا عادةً في مكانها، إلا أنها قد تتسلل أحياناً إلى المكان الخاطئ، مثل المسالك البولية، حيث تسبب عدوى مؤلمة. ولعقود من الزمن، اعتمد الأطباء على المضادات الحيوية للقضاء على هذه الالتهابات، لكن مشكلة متنامية تهدد هذا الحل: وهي أن البكتيريا تتعلم كيفية البقاء على قيد الحياة رغم وجود الأدوية. وعندما تفشل العلاجات القياسية، تعود العدوى، مما يسبب أمراضاً متكررة وأضراراً محتملة للكلى. ويبحث العلماء الآن عن طرق جديدة لتحديد ماهية البواعث المسببة للمشاكل بالضبط، ولماذا يصعب هزيمة بعضها. إنهم يبحثون عن دليل محدد مخبأ داخل الشفرة الوراثية للبكتيريا نفسها، قد يفسر سبب استمرار بعض حالات العدوى بينما تختفي حالات أخرى.

قام فريق من الباحثين في المستشفى الأول التابع لجامعة فوجيان الطبية في الصين بالتحقيق في قطعة محددة من المادة الوراية داخل بكتيريا "إي كولاي" تسمى جين (yqgE). وحتى وقت قريب، كانت الوظيفة الدقيقة لهذا الجين لغزاً، رغم أن دراسات سابقة لمحت إلى أنه يظهر بشكل متكرر في البكتيريا التي نجت من العلاج بالمضادات الحيوية. وتساءل الباحثون عما إذا كان هذا الجين يمكن أن يكون المفتاح لفهم سبب كون بعض عدوى "إي كولاي" مستعصية للغاية. وللكشف عن ذلك، جمعوا 109 عينة من بكتيريا "إي كولاي" مأخوذة من بول المرضى في الفترة ما بين سبتمبر 2025 ومارس 2026. لم يكتفوا بمراقبة البكتيريا فحسب؛ بل قاموا بقياس مدى "صوت" جين (yqgE)، أو مدى نشاطه، داخل كل عينة. كما اختبروا مدى مقاومة البكتيريا للأدوية الشائعة وتحققوا من مقدار الضرر الذي تسببه البكيريا للخلايا البشرية في بيئة مختبرية.

رسمت النتائج صورة واضحة. فعندما فحص الباحثون العينات الـ 109، وجدوا أن جين (yqgE) كان نشطاً للغاية في ما يقرب من ثلثي الحالات. وتحديداً، أظهرت 71 سلالة من أصل 109 مستويات عالية من هذا الجين، بينما أظهرت الـ 38 المتبقية مستويات منخفضة. وقد ظل هذا النمط ثابتاً بغض النظر عما إذا كان المريض ذكراً أم أنثى، ولكنه اختلف باختلاف العمر، حيث كان غالبية المرضى فوق سن الستين. وللتأكد من أن هذا الجين هو علامة فريدة لـ "إي كولاي" وليس مجرد سمة شائعة لجميع بكتيريا المسالك البولية، اختبر الفريق نوعين آخرين من المسببات الشائعة: "الزائفة الزنجارية" (Pseudomonas aeruginosa) و"البروتيوس ميرابيليس" (Proteus mirabilis). ولم تظهر أي من هاتين البكتيريتين أي نشاط ملحوظ لجين (yqgE). وهذا يشير إلى أن وجود جين (yqgE) عالي النشاط يمكن أن يعمل كعلامة موثوقة لتأكيد أن "إي كولاي" هي بالفعل المسبب للعدوى، مما يميزها عن الملوثات المحتملة الأخرى.

وبعيداً عن تحديد الهوية، كشفت الدراسة عن وجود رابط قوي بين هذا الجين وقدرة البكتيريا على محاربة الدواء. فقد اختبر الباحثون البكتيريا ضد مجموعة واسعة من المضادات الحيوية، بما في ذلك الأمبيسيلين وسيفوروكزيم أكسيتيل. واكتشفوا أن السلالات ذات النشاط العالي لجين (yqgE) كانت أكثر عرضة للمقاومة تجاه هذه الأدوية مقارنة بالسلالات ذات النشاط المنخفض. وبتعبير أبسط، كلما زاد نشاط الجين، زادت صعوبة قتل البكتيريا بالعلاجات القياسية. وتدعم هذه النتيجة الفكرة القائلة بأن الجين يلعب دوراً في آليات الدفاع لدى البكتيريا، مما يساعدها محتملاً على البقاء على قيد الحياة رغم الهجوم الكيميائي للمضادات الحيوية.

تعمق التحقيق أكثر، حيث فحص كيفية تفاعل هذه البكتيريا مع الخلايا البشرية. وباستخدام اختبار يقيس تلف الخلايا، وجد الفريق أن السلالات ذات التعبير العالي لجين (yqgE) كانت أكثر سمية؛ حيث سببت ضرراً للخلايا البشرية في المختبر أكثر من السلالات ذات التعبير المنخفض. ويشير هذا إلى أن الجين ليس مجرد درع ضد الأدوية، بل قد يكون سلاحاً يساعد البكتيريا على مهاجمة الجسم. علاوة على ذلك، وجد الباحثون أن جين (yqgE) لا يعمل بمفرده، بل يتحرك في خطى متزامنة مع جين آخر يسمى (lon). ففي معظم العينات التي كان فيها جين (yqgE) نشطاً للغاية، كان جين (lon) أيضاً نشطاً للغاية. وبما أن جين (lon) معروف بقدرته على مساعدة البكتيريا في إدارة الإجهاد والبقاء على قيد الحياة، فإن هذا الارتباط يشير إلى وجود نظام منسق حيث يعمل هذان الجينان معاً لإبقاء البكتيريا حية وخطيرة.

تخلص الدراسة إلى أن جين (yqgE) هو لاعب مهم في عالم عدوى المسالك البولية. فهو يبدو كعلامة مميزة لـ "إي كولاي"، ومحرك لمقاومة الأدوية، ومساهم في قدرة البكتيريا على إتلاف الأنسجة البشرية. ورغم أن البحث لا يقدم بعد دواءً جديداً لعلاج هذه الالتهابات، إلا أنه يوفر أداة جديدة قوية لفهمها. فمن خلال اكتشاف نشاط هذا الجين، قد يتمكن الأطباء يوماً ما من التنبؤ بالعدوى التي ستكون صعبة العلاج واختيار العلاج المناسب منذ البداية. إن هذا العمل يسلط الضوء على أن أصغر الأجزاء الغامضة في الشفرة الوراثية للبكتيريا يمكن أن تحمل الإجابات لبعض أكثر التحديات الطبية استعصاءً التي نواجهها.