دراسة جينوم جديدة لبيفيدوباكتيريوم لونجوم اختصاراً لونجوم من قبل شركة موريناجا ميلك توضح الانتشار الواسع لأنواع البكتيريا لدى جميع الأعمار

طوكيو-يوم الخَمِيس 15 فبراير 2018 [ ايتوس واير ]

(بزنيس واير): تعد "بيفيدوباكتيريوم لونجوم" أحد أنواع البكتيريا في الأمعاء المنتشرة على نطاق واسع بين الناس من جميع الأعمار، بمن فيهم الرضع والبالغين والمسنين1،2. وأعلنت اليوم شركة "موريناجا ميلك إندستري" المحدودة (المدرجة في بورصة طوكيو تحت الرمز: TOKYO:2264) وهي شركة رائدة في منتجات الألبان في اليابان، عن نتائج دراسة الجينوم الجديدة الرائدة، بالتعاون مع مركز أبحاث "إس إف آي" التابع لمعهد "إيه بيه سي مايكروبيوم" أيرلندا، التي من شأنها توضيح أسباب انتشار هذه البكتيريا.

يتم استعمار الأمعاء البشرية من قبل مجموعة من الميكروبات (مايكروبيوم) التي تؤدي دوراً أساسياً في صحة الإنسان، فتساعدنا على هضم الطعام، وإنتاج بعض الفيتامينات، وتنظيم جهازنا المناعي، وحمايتنا من البكتيريا المسببة للأمراض. وكشفت الدراسة الحالية أن أحد الأنواع البكتيرية، المعروفة ب"بيفيدوباكتيريوم لونجوم"، اختصاراً "لونجوم"، تظهر تبايناً واسعاً في جيناتها، بما يسهم في زيادة قدرتها التنافسية في محيط الأمعاء، لأن الجينوم يتكيف مع النظام الغذائي المتغير لكل جيل. وبالإضافة إلى ذلك، تشير الدراسة إلى أن "بيفيدوباكتيريوم لونجوم" اختصاراً "لونجوم" ينتقل على نطاق واسع بين الأقارب، وأن هذا الانتقال لا يقتصر على الأمهات والرضع، كما كان يُعتقد سابقاً، ولكن أيضاً بين أفراد الأسرة الآخرين وحتى عبر الأجيال الثلاثة.3

لمحة عامة عن الدراسة

خلال هذه الدراسة، تم جمع ما مجموعه 453 عينة براز من أشخاص يابانيين يتمتعون بصحة جيدة تتراوح أعمارهم بين 0 و104 عاماً، كوسيلة لتقييم الأنواع البكتيرية المتواجدة في الأمعاء. في المجموع، تم الكشف عن 871 نوع من مختلف الأنواع البكتيرية (الصورة 1)، ولكن ثلاثة أنواع فقط ("بلوتيا ويكسليراي"، والعِقْدِيَّةُ اللُّعابِيَّة و"بيفيدوباكتيريوم لونجوم") تتواجد لدى أكثر من 50 في المائة من الأشخاص عبر جميع الأجيال.

وتسلط هذه النتائج الضوء على انتشار "بيفيدوباكتيريوم لونجوم" على نطاق واسع خلال حياة الأفراد البشرية. ومن أجل تحديد الآلية التي تسمح بانتشار أنواع محددة من هذه البكتيريا، أجرت شركة "موريناجا"، بالتعاون مع مركز أبحاث "إس إف آي" التابع لمعهد  "إيه بيه سي مايكروبيوم" أيرلندا في جامعة كورك الوطنية في إيرلندا، دراسة مقارنة لتحليل الجينوم على سلالات مختلفة من "بيفيدوباكتيريوم لونجوم" اختصاراً "لونجوم". وتهدف الدراسة إلى تحديد الاختلافات الوراثية بين السلالات المعزولة من الأشخاص من مختلف الأعمار.

سلالات "بيفيدوباكتيريوم لونجوم" اختصاراً  "لونجوم" المعزولة في سبع مجموعات

أظهرت الدراسات التحليلية المقارنة التي شملت 145 نموذج ممثل ل"بيفيدوباكتيريوم لونجوم" تم الحصول عليها من الأشخاص اليابانيين، بما في ذلك 32 جينوم متوافرة بشكل عام، أن سلالات "بيفيدوباكتيريوم لونجوم" اختصاراً  "لونجوم" يمكن جمعها في سبع مجموعات اعتماداً على وجود الطليعة العاثية (أي المواد الفيروسية) و/أو البلازميدات الكبرى (أي المادة الوراثية المتواجدة خارج الكروموسوم البكتيرية).

هذا ولم يُلاحظ وجود ارتباط معين بين السلالات المعزولة وأعمار الأشخاص التي شملتهم الدراسة، على الرغم من وجود ارتباط سلبي كبير بين عدد الجينات المحددة الموجودة في السلالات وأعمار الأشخاص. ويشير هذا الأمر إلى أن سلالات "بيفيدوباكتيريوم لونجوم" اختصاراً  "لونجوم" المعزولة من الأشخاص الأصغر سناً تمتلك، في المتوسط، عدداً أكبر من الجينات مقارنة مع الأشخاص الأكبر سناً. كما أجرى الباحثون المزيد من البحوث لتحديد الجينات في كل سلالة من السلالات المعزولة عن مختلف الفئات العمرية، ونتيجة لذلك، تم تصنيف الأسر الجينية في أربع مجموعات: الأسر ذات الجينات المسيطرة عند الرضع والبالغين والمسنين، والجينات التي ليس لديها أي علاقة مع أعمار الأشخاص التي شملتهم الدراسة (الصورة 2).

السلالات المرتبطة بالرضع أكثر تكيفاً لاستخدام الكربوهيدرات موجودة في الحليب البشري

وجد الباحثون في كثير من الأحيان سلالات "بيفيدوباكتيريوم لونجوم" اختصاراً  "لونجوم" المستخرجة من الأشخاص الأصغر سناً، والتي تمتلك رمزاً جينياً يرتبط باستهلاك السكر، بما في ذلك حمض السياليك، وهو أحد مكونات الحليب البشري "أوليغوساشاريدس" الموجود في حليب الثدي. وقد تكون هذه الميزة استراتيجية من حيث التكيف بالنسبة ل"بيفيدوباكتيريوم لونجوم" من أجل بقائها على قيد الحياة في محيط أمعاء الرضع من خلال استخدام مكونات من حليب الأم.

السلالات المرتبطة بالمسنين أكثر تكيفاً لاستخدام الألياف غير القابلة للذوبان موجودة في الخضراوات

لااحظ الباحثون وجود عدد كبير من سلالات  "بيفيدوباكتيريوم لونجوم" اختصاراً  "لونجوم المعزولة من الأشخاص المسنين التي تحتوي على معلومات وراثية فريدة، يُعتقد أنها تقوم بترميز الأنزيمات خارج الخلايا "ألفا-إل-أرابينوفيورانوسيداس" (المجموعة الثانية لإنزيم أرابينوفيورانوسيداس" في الصورة 2). وهذه الانزيمات قادرة على تقسيم السكريات المعقدة الموجودة في المواد النباتية مثل الخضروات والحبوب، والتي تحتوي جميعها على نسبة عالية من الألياف غير القابلة للذوبان. وذكرت الدراسة أن المسنين اليابانيين يأكلون الخضراوات أكثر بكثير من الأشخاص الأصغر سناً4، لذلك قد تسمح هذه السمة الوراثية، المتمثلة بهضم الأطعمة التي تحتوي على الألياف، ببقاء "بيفيدوباكتيريوم لونجوم" في أمعاء المسنين.

وبالإضافة إلى ذلك، تم العثور على مجموعتين من الجينات، التي تدل على كيفية استجابة البكتيريا للضغوطات البيئية، في أعداد كبيرة بين سلالات "بيفيدوباكتيريوم لونجوم" اختصاراً "لونجوم" المعزولة من الأشخاص المسنين، بما في ذلك "بروتين الصدمة الحرارية 20"5. يتم إنتاج بروتينات الصدمة الحرارية لمساعدة الجسم على الاستجابة للضغوطات، مثل الحرارة الشديدة، والتعرض للأكسجين والجوع. ويمكن على نحو معقول افتراض أن السلالات التي تتمكّن من الاستجابة للضغوطات قادرة أكثر على التكيف والبقاء على قيد الحياة.

انتقال بعض السلالات بين الأب وطفله، بين الزوج وزوجته، وحتى عبر الأجيال الثلاثة

أظهرت العديد من سلالات "بيفيدوباكتيريوم لونجوم" اختصاراً "لونجوم" المعزولة من مختلف أفراد الأسرة الواحدة، أنها تتضمن محتوى جينياً متطابقاً بشكل أساسي. وتشير هذه النتائج إلى أن هذه السلالات انتقلت بين مختلف أفراد الأسرة، وليس فقط بين الأم وطفلها، كما تم الكشف عنه سابقاً.6

وفي هذا السياق، يقول الدكتور توشيتاكا أوداماكي، مدير قسم البحوث في شؤون الميكروبات في معهد العلوم للجيل القادم في شركة "موريناجا"، والباحث الرئيسي في الدراسة: "تعتبر نتائج هذه الدراسة استثنائية وجديرة بالملاحظة، فقد تبين أن انتقال المرض لا يقتصر على الأم وطفلها فقط، بل يحدث أيضاً بين الأب وطفله وحتى بين الزوج وزوجته". وأضاف: "هذا التقرير هو الأول من نوعه الذي يُظهر سلالة معينة من ميكروبات الأمعاء التي تنتقل عبر الأجيال الثلاثة في الأسرة الواحدة، على سبيل المثال، بين الجدة والأم والرضيع".

وأوضح الدكتور أوداماكي: "نفترض أن هذا النوع من الجينات وانتقال الأنواع البكتيرية بمستوى عالي داخل الأسر يعكس استراتيجية ’بيفيدوباكتيريوم لونجوم‘ اختصاراً ’لونجوم‘ للبقاء على قيد الحياة. كما إنه مفتاح لانتشار هذه البكتيريا على نطاق واسع خلال حياة الإنسان البشرية". وأضاف: "قد يوفر هذا التقرير اساساً واعداً للبحوث المستقبلية التى تهدف الى تحديد افضل المرشحين من المتممات الغذائية الحيوية "البروبيوتيك" فى كل مرحلة من مراحل حياة الإنسان الرئيسية".

ومن جهته، قال البروفسور دووي فان سينديرين، رئيس المشروع في معهد "إيه بيه سي مايكروبيوم" أيرلندا: "تلقي ’إيه بيه سي مايكروبيوم‘ أيرلندا أهمية كبيرة لكيفية تغير الميكروبات البشرية في مراحل الحياة كافة، استجابةً للتعرض لعوامل بيئية مختلفة مثل النظام الغذائي الاعتيادي، والتعرض للمضادات الحيوية، ومستويات الضغوطات". وشدد أيضاً على أهمية وجاذبية مثل هذه الجهود العلمية المشتركة قائلاً: "يعتبر هذا المشروع مشروعاً تعاونياً ومثمراً ومثيراً بشكل خاص قمنا به مع شركة ’موريناجا‘، شريكنا في هذا القطاع، فقد تمكنّا من ضم مهاراتنا التكميلية وخبراتنا، مما سمح لنا بإنتاج رؤى لم يكن بوسعنا الحصول عليها دون هذه الشراكة".

وناقش الدكتور أوداماكي من شركة "موريناجا" هذه النتائج في المؤتمر العالمي "آي بيه إيه" + بروبيوتا" برشلونة الذي سينعقد في الفترة الممتدة من 7 إلى 9 فبراير 2018 في برشلونة، بإسبانيا.

لمحة عن "موريناجا"

تعتبر شركة "موريناجا ميلك إندستري" المحدودة واحدة من أكبر شركات منتجات الألبان في اليابان. بدأت "موريناجا" البحوث في مجال البفيدوبكتيريا في الستينيات، مستوحية من حقيقة أن البفيدوبكتيريا هي البكتيريا المسيطرة التي تعيش في أمعاء الأطفال الرضع. وفي عام 1969، عزلت "موريناجا" سلالة "بيفيدوباكتريوم لونجوم بي بي 536" الرئيسية لديها من طفل رضيع. وتتميز "موريناجا" بتفوّقها في مجال التقنيات المبتكرة وتقدّم منتجات الألبان وغيرها من المكوّنات الوظيفية المفيدة للمستهلكين في كافة أنحاء العالم.

لمحة عن "إيه بيه سي مايكروبيوم" أيرلندا

"إيه بيه سي مايكروبيوم" ايرلندا ("إي بيه سي"؛ http://apc.ucc.ie) هو المعهد الرائد في مجال البحوث في العالم تم تأسيسه عام 2003 بتمويل من مؤسسة العلوم ايرلندا وبالتعاون مع الشركاء الرئيسيين في القطاع. ويمثل هذا المعهد التعاون السلس بين جامعة "كورك" و"تيجاسك" (هيئة التنمية الزراعية والغذائية الإيرلندية). ومن المعروف على نطاق واسع أن ميكروبات الأمعاء تؤدي دوراً هاماً في صحة الإنسان، وأصبحت إحدى أكثر مجالات البحث ديناميكية وتعقيداً وإثارة في القطاعات الغذائية والدوائية. تأسس "إيه بيه سي"، خلال العقد الماضي، كأحد المراكز العالمية الرائدة في مجال الأبحاث في ميكروبات الأمعاء. وأنجز المعهد العديد من الاكتشافات التاريخية، ونشر أكثر من 1700 مقالة بحثية في المجلات الخاضعة لمراجعة الأقران، كما أنه ينتج العديد من غلافات المجلات وما يرتبط بها من مقالات افتتاحية. ويضم المعهد أكثر من 300 فرد من المحققين الرئيسيين العلميين (كلية "إيه بيه سي") بتمويل من المؤسسات الشريكة، وفريق الإدارة، ومجموعة متخصصة من علماء البحوث والمساعدين في البحوث وطلاب الدراسات العليا.

المراجع

1. توروني وآخرون، مجلة علم الأحياء الدقيقة التطبيقية والبيئية "أبلايد أند إنفايريمنتل مايكروبيولوجي" (2009)

2. فرانسواز جافيني، مجلة علم الأحياء الميكروبية في الصحة والأمراض "مايكوبيال إيكولوجي إن هيلث أند ديزيس" (2001)

3. أوداماكي وآخرون، مجلة تقارير علمية "سيانتفيك ريبورتس" (2018)

4. المسح الوطني للصحة والتغذية لعام 2015

5. فينتورا وآخرون، مجلة علم الأحياء الدقيقة التطبيقية والبيئية "أبلايد أند إنفايريمنتل مايكروبيولوجي" (2007)

6. ماكينو وآخرون، مجلة علم الأحياء الدقيقة التطبيقية والبيئية "أبلايد أند إنفايريمنتل مايكروبيولوجي (2011)

يمكنكم الاطلاع على النسخة الأصلية للبيان الصحفي على موقع "بزنيس واير" (businesswire.com) على الرابط الإلكتروني التالي:  /http://www.businesswire.com/news/home/20180214005461/en

إن نص اللغة الأصلية لهذا البيان هو النسخة الرسمية المعتمدة. أما الترجمة فقد قدمت للمساعدة فقط، ويجب الرجوع لنص اللغة الأصلية الذي يمثل النسخة الوحيدة ذات التأثير القانوني.

Contacts

شركة "موريناجا ميلك إندستري" المحدودة

ماي نوزاوا

هاتف: +81337980152

البريد الإلكتروني: m-nozawa@morinagamilk.co.jp

الموقع الإلكتروني: /http://www.morinagamilk.co.jp/english

الرابط الثابت : http://aetoswire.com/ar/news/5608/ar