الميكروبات بلا اخلاق

سابقا تعلمنا بان نخاف الجراثيم ثم تعلمنا تقبلها. ولكن كلا الجانبين في علم الاحياء البيولوجي الاساسي خاطئين.
حاول الطبيب الألماني روبرت كوخ في عام الف وثمانيمائة وسبعون الحد من انتشار وباء الجمرة الخبيثة الذي كان يجتاح الحيوانات الزراعية المحلية. وشهد علماء آخرون بكتيريا عصيات الجمرة الخبيثة في أنسجة الضحايا. حقن كوخ هذه الجرثومة في فأر ميت. وقد استرد القارض الميت عافيته ثم حقنه في فأر اخر والذي مات ايضا. كرر هذه العملية المروعة بإصرار على مدى عشرون عاما وذات الشيء يحدث في كل مرة. وكان يظهر كوخ بصورة قاطعة ان عصيات الجمرة الخبيثة هي المسببة للجمرة الخبيثة.
أكد هذه التجربة أولئك المعاصرون مثل لويس باستور بأن العديد من الأمراض سببها الكائنات الحية المجهرية. الميكروبات التي اهملت الى حد كبير لبضعة قرون تم الادلاء بانها تجسد الموت السريع. وكانت الجراثيم ومسببات الأمراض، كبداية للاصابة بالاوبئة. خلال عقدين من عمل كوخ على الجمرة الخبيثة اكتشف هو والعديد من العلماء بأن البكتيريا كانت مرتبطة أيضا مع امراض الجذام والسيلان والتيفوئيد والسل والكوليرا والخناق والكزاز والطاعون. وأصبحت الميكروبات مرادفا للبؤس والمرض. واصبحت خصما لا يمكن ابادته ودحره.
نحن نعلم اليوم بأن هذا الاعتقاد خاطئ – كما شرحت في كتابي الجديد أنا احتوي الكثير. قد تسبب بالتأكيد بعض الجراثيم الأمراض ولكن يعد ذلك نادرا. غالبا تعد هذه الجراثيم غير ضارة كما أن العديد منها مفيد. ونحن نعرف الآن أن التريليونات من الجراثيم التي تتقاسم اجسادنا – وتدعى ب ميكروبيومي – تشكل جزءا أساسيا من حياتنا. بعيدا عن جعلنا نمرض فإنها من الممكن أن تحمينا من الامراض كما أنها تساعدنا أيضا على عملية هضم الطعام وتدريب جهاز المناعة لدينا وقد تؤثر في سلوكنا. وهذه الاكتشافات ساهمت في تغيير تلك الاعتقادات. يرى العديد من الاشخاص الان بأن الجراثيم حليفة لنا وتحمينا. ودائما ما تحذرنا المجلات بأن المضادات الحيوية والمواد المعقمة لليدين قد تضر بصحتنا من خلال تدمير نظام الدعم المجهري. وببطء نظرية ان “جميع الجراثيم يجب ان تقتل” تغيرت الى ” الجراثيم صديقة تريد مساعدتنا”.
وتكمن المشكلة بان النظرية الاخيرة خاطئة تماما مثل النظرية الاولى. لا يمكننا ببساطة الافتراض بأن جرثومة معينة جيدة فقط بسبب عيشها داخل اجسامنا. لا يوجد في الحقيقة شيء يعد كجرثومة جيدة او جرثومة سيئة. هذه الاعتقادات الغير مفصلة تعود الى قصص الأطفال. وهي غير مناسبة لوصف الفوضى المنقسمة ومفهوم العلاقات في العالم الطبيعي.
توجد الجراثيم في الواقع على طول سلسلة متصلة من أساليب حياتنا. عند تعرضنا للضرر من تلك الجراثيم فاننا نصفها بالطفيليات او مسببات الامراض. اما عند ظهورها بصورة طبيعية ندعوها بكومينسالس(المتعايشة). واذا كان وجودها مفيدا لاجسامنا فندعوها بموتواليستس(النافعة). ولكن من الصعب اثبات هذه الفئات. تنزلق بعض الجراثيم من طرف واحد من هذا الطيف إلى طرف أخر تبعا للسلالة والمضيف. على سبيل المثال البكتيريا الولبخية تصيب نحو اربعون بالمئة من الحشرات وبعض انواع هذه الجراثيم هي نوع من الطفيليات الجنسية التي تقتل أو تتلاعب بالذكور بينما في حالات أخرى فإنها تتصرف كمكملات غذائية معيشية كما أنها توفر الفيتامينات المفقودة في النظام الغذائي للمضيف.
وهناك جراثيم اخرى قد تكون من المسببات للامراض وقد تكون نافعة في نفس الوقت تماما. بكتيريا المعدة الملوية البوابية تعرف بأنها أحد مسببات القرحة وسرطان المعدة. وتعد اقل شهرة بأنها تحمي من سرطان المريء – وانها نفس السلالات التي تمثل كل من هذه الايجابيات والسلبيات. كما ان الملوية البوابية لا تعد جرثومة جيدة ولا سيئة انما الاثنان معا.
كل هذا يعني بأن التسميات مثل النافعة والمتعايشة والمسببات للامراض أو الطفيليات لا تعمل كاشارات حاسمة للهوية. هذه الأحكام هي أشبه بولايات للكينونة مثل جائع أو مستيقظ أو على قيد الحياة أو مثل بعض السلوكيات كالتعاون أو القتال. وهي تعد كصفات وأفعال عوضا عن أسماء. وهي تصف كيف يرتبط اثنان من الشركاء مع بعضهم البعض في فترة ومكان معين.
نيكول برودريك، أستاذ مساعد في قسم الأحياء الجزيئية والخلوية، جامعة كونيكتيكت وجدت مثالا رائعا لهذه العلاقات المتغيرة عندما كانت تدرس ميكروب يسمى اردة وهي التي تعيش في التربة أو المعدلة وراثيا. وهي تنتج سموم تقتل الحشرات من خلال احداث ثقوب في أحشائها. لقد استغلها المزارعون منذ عام الف وتسعمائة وعشرون وذلك برش المحاصيل الزراعية بمبيدات معدلة وراثيا كمبيد حشري. كما قام بذلك اصحاب المزارع العضوية. فعالية الجراثيم لا يمكن إنكارها ولكن على مدى عقود أخطأ العلماء بكيفية قتلها. افترض العلماء ان السموم تلحق الكثير من الضرر على الحشرات التي تجوع ضحاياها ببطء حتى الموت. ولكن هذه ليست القصة كاملة. على سبيل المثال أظهرت الأبحاث أنه يستغرق أكثر من أسبوع لتجويع يرقة ولكن المعدلة وراثيا تقتل في نصف ذلك الوقت.
اكتشفت برودريك ما كان يحدث في الحقيقة وقد نجحت في هذا تقريبا بمحض الصدفة. اشتبهت في أن اليرقات تحصل على الجراثيم من الامعاء التي تحميهم من المعدلات وراثيا لذا عالجتهم بالمضادات الحيوية وبعدها عرضتهم للآفات. ومع اختفاء الجراثيم توقعت بأن اليرقات ستموت سريعا. ولكن جميعها على قيد الحياة. اتضح أن بكتيريا الأمعاء داخل اليرقات بدلا من حمايتها لمضيفيها هي الوسيلة التي تقتل المعدل وراثيا. فهي غير ضارة إذا بقيت في الأمعاء لكنها يمكن أن تمر عبر الثقوب التي أنشأتها السموم المعدلة وراثيا وتجتاح مجرى الدم. عندما يستشعر النظام المناعي لليرقة في هذه الميكروبات بالأمعاء المنتقلة فإنه يتهيج. مثيرا موجة من الالتهابات التي تنتشر عبر جسم اليرقة ملحقة أضرارا بأعضائها وتتدخل في تدفق الدم فيها. وهذا ما يعرف بتسمم الدم وهذا ما يسبب قتل الحشرات سريعا.
ربما يحدث الشيء نفسه للملايين من الناس كل عام. نصاب نحن البشر أيضا من الجراثيم التي تخلق ثقوب داخل امعائنا وايضا نصاب بتسمم في الدم عند عبور الجراثيم الأمعاء المعتادة في مجرى دمنا. كما هو الحال في اليرقات ذات الجرثومة قد تكون مفيدة في الأمعاء ولكن خطيرة في الدم. تكون الجرثومة نافعة فقط بحكم المكان الذي تعيش فيه. وتنطبق نفس المبادئ على ما يسمى ب “البكتيريا الانتهازية” التي تعيش في أجسامنا: فهي عادة غير ضارة ولكنها من الممكن أن تسبب العدوى المهددة للحياة للأشخاص الذين يضعف النظام المناعي لديهم. وهذا يختلف حسب المفهوم:
” أنهم لا يهتمون. انها ليست بعلاقة لطيفة. انه فقط علم الأحياء البيولوجي.”
كما ان الجراثيم المشتركة طويلة المدى قد تسبب مشاكل في ظل ظروف معينة. الميتوكوندريا – هياكل توفير الطاقة الموجودة في جميع خلايا الحيوانات – وهي بكتيريا مدجنة تم دمجها في الخلايا المضيفة لبلايين السنين. وهذه واحدة من الحالات الأكثر تعايشا في كل من علم الأحياء البيولوجي ولكن حتى الميتوكوندريا قد تسبب الفوضى إذا انتهى بها المطاف في المكان الخطأ. ويمكن ان تقسم اي اصابة أو كدمة بعض خلايا الجسم عن بعضها البعض أو تقسمها الى اجزاء تتسرب الميتوكوندريا في الدم – بعض الاجزاء لا تزال باقية في خصائص البكتيريا القديمة. عندما يكتشفها جهازك المناعي فإنه يفترض افتراض خاطئ بأن عدوى تجري حاليا فيشن دفاعا قويا. اذا كانت الإصابة شديدة وصدر ما يكفي من الميتوكوندريا المؤدية إلى التهابات في جميع أنحاء الجسم يمكن أن تنشأ حالة قاتلة تسمى متلازمة الاستجابة الالتهابية الجهازية (سي اي ار اس). هذه المتلازمة قد تصبح اسوأ من الاصابة الاصلية. الغريب بالامر انها ببساطة نتاج مبالغة جسم الإنسان الخاطئة في صد الميكروبات المفيدة التي تعيش داخل الخلايا لأكثر من مليارات السنين.
كما ان ورود الحدائق قد تعتبر اعشاب إذا ظهرت في المكان الخاطئ قد لا تقدر الميكروبات بثمن لدينا في عضو واحد ولكنه خطير في عضو أخر أو أساسي داخل خلايا الجسم ولكن قاتلة خارجها. “إذا انتقلت مثبطات الجهاز المناعي لبعض الوقت فأنها ستقتلك. وعند مماتك فأنها سوف تقتات عليك ويقول عالم أحياء الشعب المرجانية روشير من جامعة ولاية سان دييغو. “أنهم لا يهتمون.” “انها ليست بعلاقة لطيفة.” “انه فقط علم الأحياء البيولوجي”. لذا فإن عالم من التعايش هو ان يخيب املنا في حلفائنا وان نستنجد باعدائنا. إنه عالم حيث تبادل المنافع يتلاشى الى مسافة بضعة ملليمترات.
لماذا هذه العلاقات واهية جدا؟ لماذا الميكروبات تنزلق بسهولة بين العوامل المسببة للأمراض والعوامل النافعة؟ كبداية هذه الأدوار ليست متناقضة كما قد تتصور. فكر في ما تحتاج إليه جرثومة “ودية” في الأمعاء لاقامة علاقة مستقرة مع مضيفها. يجب أن تبقى على قيد الحياة في الأمعاء وارساء نفسها حتى لا تجرف وتتفاعل مع الخلايا المضيفة لها. هذه هي جميع الأشياء التي يجب ان تقوم بها مسببات الأمراض أيضا. لذلك كل السمات -النافعة ومسببات الأمراض، الأبطال والأشرار -غالبا ما تستخدم نفس الجزيئات لنفس الغرض. بعض من هذه الجزيئات مثقلة بتسميات سلبية مثل “عوامل الضراوة”، لأنها كانت أول من اكتشف في سياق المرض ولكن تماما مثل الميكروبات التي تستخدمها هي محايدة بطبيعتها. هم مجرد أدوات مثل: أجهزة الكمبيوتر والأقلام والسكاكين أنها اداوت يمكن أن تستخدم للقيام بأمور رائعة وأمور رهيبة.
كما ان الميكروبات المفيدة التي تعمل في دورها المعتاد ومفيدة ظاهريا قد تضرنا بطريقة غير مباشرة من خلال خلق نقاط ضعف قد تستغلها الطفيليات ومسببات الأمراض. وجودهم بحد ذاته يخلق فتحات. جراثيم الافد بالرغم من ضرورتها الا انها تفرج عن جزيئات منقولة جوا والتي تجذب سيرفيدية البرتقال. هذه الحشرة السوداء والبيضاء التي تبدو كالدبور تؤدي الى موت جراثيم الافد. اليرقات قد تأكل المئات منها على مدى العمر والكبار تجدها فريسة لأبنائهم عن طريق استنشاق رائحة الميكروبيم – هذه الرائحة لا يستطيع الافد عدم افرازها.
العالم الطبيعي مليء بهذه المغريات غير مقصودة. أنت الآن تقدم بعض من هذه المغريات. بعض الجراثيم تحول أصحابها إلى مغناطيس لبعوض الملاريا، وبعضها الآخر تأجلها قليلا لمصاصي الدماء. هل تساءلت لماذا شخصين يمشيان في غابة مليئة بالذباب وشخص واحد يخرج مع العشرات من الندبات في حين أن الآخر يخرج بابتسامة؟ جراثيمك الخاصة هي جزء من الجواب.
يمكن لمسببات الأمراض أيضا استخدام جراثيمنا لشن اجتياحات كما هي الحال مع فيروس شلل الأطفال. كما أنها تجذب الجزيئات على سطح بكتيريا الأمعاء كما لو كانت مقاليد وتستخدمها للوصول بالبكتيريا الى الخلايا المضيفة. الفيروس يحصل على سيطرة أكبر من خلايا الثدييات ويصبح أكثر استقرارا في درجة حرارة الجسم الدافئة بعد لمس جراثيم الامعاء. هذه الميكروبات دون قصد تحول فيروس شلل الأطفال إلى مهاجم أكثر فعالية.
والنقطة المهمة هنا هي أن الجراثيم التكافلية ليست مجانية. حتى عند مساعدتها لمضيفيها لأنها تخلق نقاط ضعف. هذه الجراثيم بحاجة إلى الإطعام والضيافة والتنقل وكل ذلك يكلف طاقة. والأهم من ذلك مثلها مثل كل كائن لديها مصالحها الخاصة – التي غالبا ما تصطدم مع مضيفها. تورث الامهات “الولبخية” إلى بناتهن لذلك إذا كان لا يورث لدى الذكور فإنه يحصل على المزيد من مضيفة- الاناث- على المدى القصير اما على المدى الطويل على الرغم من أن مخاطرة تقود مضيفها الى الانقراض. إذا جراثيم الأمعاء قامت بقمع جهازي المناعي فإنها ستنمو بسرعة أكبر ولكنني سوف امرض.
تقريبا جميع الشراكات البيولوجية الرئيسية مماثلة لذلك. يسبب الاحتيال المشاكل دائما. الخيانة والتربص دائما تلوح في الأفق. قد يعمل الأزواج معا بشكل جيد ولكن إذا شريك واحد يستطيع الحصول على نفس الفوائد دون إنفاق الكثير من الطاقة أو الجهد وانها لا تعمل إلا عند العقاب أو الحراسة. كتب هربرت جورج ويلز عن هذا في عام الف وتسعمائة وثلاثون في علم الحياة:
“كل التعايش ياتي في درجته يصاحبه عداء وفقط من خلال التنظيم السليم وعادة مع التفاصيل المعدلة يمكننا الحفاظ على حالة المنفعة المتبادلة. كما انه من الصعب الوفاء في الشؤون الإنسانية والشراكات من أجل المنفعة المتبادلة,على الرغم من انني وهبت هذه الخبرات ولدي امكانية فهم معنى هذه العلاقة. ولكن في أقل الكائنات، لا يوجد مثل هذا المفهوم للمساعدة في الحفاظ على استمرار العلاقة. والتكيف دخل الشراكات المتبادلة عشوائيا وجلب دون وعي كمثل أي شخص اخر.
ومن السهل نسيان هذه المبادئ. نحن نحب الروايات الواضحة بالأسود والأبيض الأبطال والأشرار . مصطلح التعايش تم تحريفه بحيث معناه الأصلي اصبح معنى محايد له – “العيش معا” – تم ملئوه بالايجابية ودلالات غير مستقرة تقريبا من التعاون والانسجام الهانئ. ولكن التطور لا يتبع هذا المنوال. أنها لا تحبذ بالضرورة التعاون حتى لو كان هذا في مصلحة الجميع. وترهق ايضا العلاقات الأكثر تناغما بالصراعات.
يمكننا أن نرى هذا بوضوح اكثر اذا خرجنا من عالم الجراثيم وفكرنا بعمق. مثلا اوكسبيرس. تعيش هذه الطيور بنية اللون في جنوب صحراء أفريقيا وتحلق بالقرب من الزرافات والظباء. وهي تقليديا تعتبر كمنظفات تختار القراد والطفيليات التي تمتص الدم من مضيفها. ولكنها تنقر أيضا الجروح المفتوحة – عادة أقل افادة وهي تعيق عملية الشفاء وتزيد من خطرالاصابة بالعدوى. هذه الطيور تتلهف للدم وتشبع هذه الرغبة في طرق إما مربحة لمضيفها اومعاقبة له وذلك يعتمد على السياق.
يمكننا بسهولة النظر الى شراكة تعمل جيدا كحالة من الاستغلال المتبادل
ونفس الديناميكة تستمر في الأجراف المرجانية حيث سمكة صغيرة تسمى اللبروس المنظفة تدير منتجع صحي طبيعي. تصل سمكة كبيرة واللبروس يختار الطفيليات من أفواههم والخياشيم وغيرها من الأماكن التي يصعب الوصول إليها. يحصل عمال النظافة على وجبات الطعام ويحصل العملاء على الرعاية الصحية. ولكن عمال النظافة تغش في احيانا بقرص أجزاء من المخاط والأنسجة السليمة. ويعاقبهم العملاء عن طريق اخذ مشاريعهم لأماكن أخرى وعمال النظافة أنفسهم سوف يوبخون اي زميل يزعج الزبائن المحتملين.
وفي الوقت نفسه في أمريكا الجنوبية أشجار السنط تعتمد على النمل للدفاع عنها من الأعشاب الضارة والآفات والرعويات. وفي المقابل فإنها تعطي حراسها الشخصيين الوجبات الخفيفة السكرية لتناول الطعام واشواك مجوفة لتعيش فيها. تبدو كعلاقة عادلة حتى تدرك أن الشجرة تقسم الطعام مع انزيم يوقف النمل من هضم مصادر أخرى من السكر. النمل ليس مجرد مستفيد هو أيضا يعمل كموظف لها.
كل هذه أمثلة بارزة للتعاون توجد عادة في الكتب والأفلام الوثائقية للحياة البرية. وكل واحد منها يشوبه الصراع والتلاعب والخداع بطرق نادرا ماتعلمها العروض الشعبية. نحن بحاجة لفصل المهم من المتناغم. الميكروبيم أمر مهم للغاية ولكنه لا يعني بأنه متناغم يقول عالم الأحياء التطوري توبي كيرس في جامعة فريجي في هولندا: “يمكننا بسهولة النظر الى شراكة تعمل جيدا كحالة من الاستغلال المتبادل”. “كلا الشريكين قد يستفيد ولكن هناك هذا التوتر الكامن.” التعايش هو صراع – صراع لا يمكن أبدا أن يحل تماما “.
من الممكن لهذه العلاقة أن تدار وتستقر. علم الأحياء الداخلي لا يمتلك أي فكر بان الجراثيم جيدة و سيئة. لقد طورنا العديد من الحلول للصراعات الموجودة في كل مكان يوجد به جراثيم والعديد من وسائل إنفاذ العقود معهم. يمكننا حصرها على أجزاء معينة من أجسادنا من خلال إنشاء سياج جسدي أو إنشاء مناطق كيميائية محظورة. يمكننا الذهاب للجزرة من خلال تغذية الأنواع التي نريد استخدامها كاطعمة مخصصة. يمكننا التغلب عليها بالعصا وذلك باستخدام نظام المناعة لدينا للاحتفاظ بها في مكان ما. لقد طورنا طرق اختيار أي الأنواع التي تعيش معنا ونسيطر على سلوكها بحيث تكون أكثر عرضة لتكون هناك منفعة متبادلة اكثر من كونها مسببة للأمراض.
وتعكس هذه الوسائل للسيطرة الدرس الحقيقي وراء الميكروبيم وهو ليس طبيعتها المتناغمة في جوهرها والمتعاونة ولكن كل ذلك أفضل العلاقات الماخوذة بالاعتبار.
من الكتاب الحديث انا احتوي على الكثير: “الميكروبات بداخلنا واعظم نظرية في الحياة” التي كتبها إد يونغ. حقوق التأليف والنشر © 2016,إد يونغ. نشرت في اليوم التاسع من أغسطس في عام الفين وستة عشر بواسطة إيكو، وبصمة من هاربر كولينز للنشر. نشرت في المملكة المتحدة من قبل بودلي الرئيسي.
https://aeon.co/essays/there-is-no-such-thing-as-a-good-or-a-bad-microbe
أحدث التعليقات