هذه هي الطريقة التي تحول بها البكتيريا خلايا الجهاز المناعي إلى فندق شامل: تنجح البكتيريا التي تبتلعها البلاعم في بعض الأحيان ليس فقط في البقاء على قيد الحياة، بل حتى في الازدهار داخلها، كما لو كانت حاضنات تساعد على نشر العدوى في الجسم - وليس جنود في خدمة جهاز المناعة
تلجأ البكتيريا المسببة للأمراض أحيانًا إلى حيل شنيعة: فهي تسيطر على دفاعات الجسم وتسخيرها لأغراضها الخاصة. معهد وايزمان لعلماء العلوم كشفت مؤخرا حيلة من هذا النوع تخدم بكتيريا السالمونيلا.
يمكن لبكتيريا السالمونيلا، كما نعلم، أن تسبب أمراضًا معوية، ولكن إذا دخلت مجرى الدم - ومن هناك وصلت إلى الكبد والطحال والأعضاء الأخرى - فإنها يمكن أن تسبب مرضًا أكثر خطورة، وقد يكون مميتًا. عندما يحدث هذا، تبدأ خلايا الجهاز المناعي التي تسمى البلاعم (من اليونانية: أكلة كبيرة) في العمل وتبتلعها من أجل وقف انتشار العدوى. ومن المثير للدهشة أن البكتيريا المبتلعة لا تتمكن في بعض الأحيان من البقاء على قيد الحياة داخل الخلايا البلعمية فحسب، بل حتى أن تزدهر داخلها، كما لو كانت حاضنات تساعد على انتشار العدوى في الجسم - وليست جنودًا في خدمة الجهاز المناعي.
لفهم مدى نجاح خدعة السالمونيلا هذه، حدد مجموعة د روي ابراهام من قسم المكافحة البيولوجية للتركيز على البيئة الأيضية للخلايا البلعمية التي تعمل فيها البكتيريا المبتلعة. عندما قام العلماء، بقيادة طالب البحث جيلي روزنبرغ، بتعريض البلاعم لبكتيريا السالمونيلا، رأوا أن استقلاب البلاعم خضع لتغيير كبير: فبدلاً من إنتاج الطاقة كالمعتاد في الميتوكوندريا - مراكز الطاقة في الخلية - بدأت في الحرق كميات كبيرة من الجلوكوز. وعندما أوقف العلماء التغيرات في عملية التمثيل الغذائي، أصبحت البكتيريا الموجودة داخل الخلايا البلعمية، على عكس التوقعات، أقل عنفاً.
وخلص الباحثون من هذا إلى أن درجة عنف السالمونيلا تعتمد بطريقة ما على التغيرات في عملية التمثيل الغذائي للبلاعم. وبعد فحص المواد المختلفة المخزنة في البلاعم نتيجة مكافحة السالمونيلا، قرر العلماء التركيز على واحدة منها: حمض السكسينيك الذي يعطي الإشارة لتنشيط برامج دفاع البلاعم ضد الغزاة.
ولدهشتهم، اكتشف العلماء أن البكتيريا تعلمت أثناء التطور استخدام هذه المادة لصالحها: حيث ينشط الحمض الجينات البكتيرية التي تساعد السالمونيلا على نمو "إبرة" تخترق الغلاف المحيط بها داخل البلعمة وتسمح للسالمونيلا بالحقن في البلعمة. الخلية التي تحتوي على البروتينات التي تضمن بقاء البكتيريا داخل الخلايا. إذا لم يكن هذا كافيًا، فإن حمض السكسينيك ينشط أيضًا آلية تحمي السالمونيلا من الببتيدات المضادة للميكروبات التي تفرز داخل البلاعم. وبهذه الطريقة، تصبح البلاعم في الواقع - بمساعدة حمض السكسينيك - نوعًا من "الفندق الشامل" الذي يعتني بجميع احتياجات بكتيريا السالمونيلا.
للتأكد من أن حمض السكسينيك هو بالفعل المسؤول عن سلسلة الأحداث، قام العلماء بهندسة البكتيريا التي لا تستطيع امتصاص الحمض - واكتشفوا أنها لا تبقى على قيد الحياة داخل الخلايا البلعمية وأنها أقل فعالية بكثير في التسبب في العدوى في الفئران.
تسلط نتائج الدراسة ضوءًا جديدًا على عدوى السالمونيلا وتمهد الطريق للدراسات المستقبلية التي ستفحص ما إذا كانت البكتيريا الأخرى داخل الخلايا التي تعيش داخل البلاعم تتصرف بطريقة مماثلة. وتشمل هذه البكتيريا، من بين أمور أخرى، بكتيريا السل، وبكتيريا الليستريا - التي يمكن أن تؤدي إلى التهاب السحايا وغيره من الأمراض الخطيرة - وبكتيريا الشيغيلا، وهي سبب شائع للأمراض المعوية لدى الأطفال في بلدان أفريقيا وجنوب آسيا. قد تكون هذه النتائج أيضًا بمثابة أساس لتطوير الأدوية التي تمنع دخول حمض السكسينيك إلى البكتيريا. "المضادات الحيوية تقتل جميع البكتيريا، حتى البكتيريا الجيدة، ولكن الدواء الذي يمنع حمض السكسينيك من دخول البكتيريا لن يتم توجيهه إلا ضد العوامل المسببة للمرض"، يوضح روزنبرغ.
وشارك في الدراسة درور يحزقيل، ودوتان هوفمان، وليا وينمان، ونوعا نيساني، ود. شيلي تشين أفيفي، ود. شيرلي برينر، ود.نوعا بوسل بن موشيه من قسم المكافحة البيولوجية في المعهد؛ وكذلك الدكتور مكسيم إيتكين والدكتور سيرجي ماليتسكي من قسم البنى التحتية لأبحاث علوم الحياة.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
