كشفت دراسة علمية حديثة بالولايات المتحدة أن البكتيريا التي تعيش في أمعاء الإنسان تمتلك قدرة مذهلة للتنفس وتوليد الطاقة اللازمة لنموها، فيما قال الباحث الرئيس بالدراسة لموقع "سكاي نيوز عربية" إن هذا الكشف يساعد في تطوير علاجات كثيرة مفيدة في تحسين صحة الإنسان.

من المعروف أن الميكروبيوم المعوي مفيد جد لعملية الهضم والصحة البشرية لدرجة أنه يُطلق عليه غالبًا عضو هضمي إضافي، حيث تساعد هذه المجموعة الواسعة من البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى في الأمعاء على هضم الأطعمة وإنتاج العناصر الغذائية أو المستقلبات الأخرى التي تؤثر على صحة الإنسان بعدة طرق.

قدرة مذهلة

الدراسة الحديثة الصادرة عن جامعة شيكاغو الأميركية قبل ساعات كشفت أن بعض المجموعات من هذه الميكروبات المساعدة تتمتع أيضًا بقدرة مذهلة على التحايل من أجل الحياة والنمو داخل الجسد البشري، حيث تتفاعل مع مجموعة كبيرة من الجينات التي تساعدها على توليد الطاقة لأنفسها وربما تؤثر على صحة الإنسان أيضًا.

وحددت الدراسة، التي نُشرت في مجلة "ناتشورال ميكروبيولوجي" 22 مستقبلاً تستخدمها 3 عائلات بعيدة الصلة من بكتيريا الأمعاء كبدائل للأكسجين للتنفس في البيئة اللاهوائية للأمعاء.

وتمتلك هذه البكتيريا أيضًا ما يصل إلى مئات النسخ من الجينات لإنتاج الإنزيمات التي تعالج هذه المستقلبات البديلة، وهو عدد أكبر بكثير مما تم قياسه في البكتيريا التي تعيش خارج القناة الهضمية. تشير هذه النتائج إلى أن بكتيريا الأمعاء اللاهوائية قد تكون لديها القدرة على إنتاج الطاقة من مئات المركبات الأخرى أيضًا.

وخلصت الدراسة إلى أنه على مستوى الكائن الحي، عادة ما نفكر في التنفس باعتباره عملية استنشاق الأكسجين. على المستوى الخلوي، يصف التنفس عملية كيميائية حيوية لتوليد الطاقة. تستخدم معظم الخلايا الأكسجين للتنفس، ولكن في البيئات اللاهوائية مثل داخل الأمعاء، تطورت الخلايا لاستخدام جزيئات أخرى.

ونوهت إلى أن الخلايا تمتلك نوعين رئيسيين من التمثيل الغذائي لإنتاج الطاقة: التخمر والتنفس. في عملية التخمير، تقوم الخلية بتكسير الجزيئات لتوليد الطاقة مباشرة. يتضمن التنفس جزيئين: مانح الإلكترون ومستقبل الإلكترون.

ومن الأمثلة الكلاسيكية لهذه العملية استخدام الجلوكوز كمانح والأكسجين كمستقبل، حيث تقوم الخلايا بتكسير الجلوكوز عن طريق نقل الإلكترونات المستخرجة عبر سلسلة من الخطوات قبل نقلها النهائي إلى جزيء الأكسجين. وهذا يدفع الخلية إلى إنتاج ATP، أو أدينوسين ثلاثي الفوسفات: المصدر الأساسي للطاقة للاستخدام والتخزين على المستوى الخلوي.

وتضمنت الدراسة أن معظم الميكروبات التي تعيش في الأمعاء تستخدم عملية التخمر، ولكن هناك أيضًا عدة أنواع معروفة من البكتيريا ذات الأيض التنفسي، بما في ذلك تلك التي تستخدم ثاني أكسيد الكربون ومستقبلات الإلكترون للكبريتات.