البروبيوتك حماية ضد مسببات الأمراض فى الدواجن

ترجمة: أ.د/ أحمد جلال السيد جاد زراعة عين شمس

 تتعرض استخدام المضادات الحيوية في إنتاج الدواجن لضغوط متزايدة، و نتيجة لذلك هناك فرص تعزيز أستخدام البروبيوتيك في علائق الدواجن، ويجب فهم الميكانيكيات البيولوجية لهذه الكائنات الدقيقة لكى يتم تفسير فعاليتها. البروبيوتيك عبارة عن كائنات حية مجهرية microorganisms يمكن إدراجها في تغذية الإنسان والحيوان بغية ملء الأمعاء و / أو تعدل الأوضاع داخل القناة الهضمية gastrointestinal tract. وهذا أمر مهم لا سيما في صغار الحيوانات التي لم تستقر البكتيريا المعوية فيها بعد. بإضافة البروبيوتيك في العلف أو الماء يتم ملء الأمعاء بالبكتيريا المفيدة لتجنب أو تقليل المستعمرات البكترية الممرضة. وقد اثبتت الابحاث فاعلية اضافة البروبيوتيك فى العديد من الأنواع المختلفة مثل الانسان والحيوان والسمك والدواجن. لأنه يتم إزالة المضادات الحيوية من الممارسات الروتينية لتربية الحيوان فقد اصبح البروبيوتك الآن قيد النظر كأدوات واعدة لمكافحة المسببات المرضية.

الآليات المقترحة proposed mechanisms

 هناك العديد من الآليات المقترحة التي توضح طريقة عمل البروبيوتيك ضد مسببات الأمراض، من بينها القدرة الاستبعادية التنافسية والتى نوقشت على مدى السنوات الماضية. تشير القدرة الاستبعادية المنافسة competitive exclusion الى انسداد المستقبلات الخلوية الموجودة على الاسطح اللمعية luminal surface الموجودة فى الخلايا الطلائية epithelial cells، وهى ميكانيكية تجنب مدخل مسببات الأمراض. ويمكن دعم هذا من خلال فحوصات المختبر التي تظهر قدرة بكتيريا البروبيوتيك المختارة على الانضمام إلى الخلايا المعوية. بشكل ملحوظ، تختلف القدرة على الالتصاق بسطح الخلايا المعوية بين السلالات مختلفة من نفس النوع من البكتيريا. كما ان القدرة التنافسية لبكتريا البروبيوتك تتوقف على المواد الغاذئية المستهلكة بالاضافة الى مساحة البكتريا المسببة للامراض.

أنخفاض الحموضة المعوية intestinal pH reduction

 جنبا إلى جنب مع نظرية  الاستبعاد التنافسية فقد تم دراسة آليات أخرى لتثبيط الكائنات الحية المجهرية التي تعتبر من مسببات الأمراض، هذه الميكانيكية هى الحد من درجة الحموضة المعوية عن طريق إنتاج وإفراز بعض الأيضات metabolites مثل حمض الخليك واللاكتيك acetic and lactic acids. وقد اقترح أن حمض اللاكتيك المنتج بواسطة سلالات البروبيويك يزيد من نفاذية الغشاء الخارجي للبكتريا السالبة لجرام لتسهيل انتشار المركبات المضادة للجراثيم التي تنتجها البروبيوتيك وكذلك الخلايا الطلائية. ومن الآليات الاخرى تقليل حيوية البكتريا المنتجة للمواد الضارة وعى وجه التحديد H2O2 و bacteriocins. والـ bacteriocins عبارة عن جزيئات حمضية أمينية لها خصائص الجراثيم على الكائنات ذات الصلة وراثيا. وقد تم بالفعل تحديد عدة أنواع من bacteriocins ومنها الـ bacteriocins الصغيرة والتى تميل الى الاستقرار فى درجة الحرارة heat-stable  والاخرى كبيرة الحجم والتى تميل الى التلف بالحرارة heat-labile.

 في حين وصف bacteriocins حاليا هي في معظمها فعالة ضد الجراثيم الإيجابية الغرام وهناك بعض bacteriocins سبق وصفها والتي تكون فعالة ضد الكائنات سالبة الجرام. بسبب أصلهم الحمضية الأمينية، bacteriocins  فهى حساسة للانزيمات المحللة proteolytic enzymes. هناك مجموعة أخرى من المواد غير الحامضية والتي تقاوم الحرارة والانزيمات المحللة وبالتالي تنتمي إلى فئة مختلفة من المركبات المثبطة التي تنتجها البكتيريا commensal bacteria. معظم هذه المركبات لم يتم التعرف عليها بصورة كاملة ولكنها لها نشاط مثبط مضاد ضد الكلوستريديوم clostridium، العصوانية bacteroides، الشقاء bifidobacterium، المعوية enterobacteriaeae، الزائفة pseudomonas، المكورات العنقودية staphylococcus، والعقدية streptococcus.

تعقيم القناة المعوية sterile intestinal tract

 تحفيز الجهاز المناعي immune system هو آخر نظرية يمكن أن تفسر فاعلية البروبيوتيك، حيث أن القناة الهضمية فى حديثى الوضع newborns تكون معقمة. تؤثر البكتيريا التي تستعمر القناة الهضمية لاول مرة على التعبير الجيني gene exprssion في الخلايا الطلائية epithelial cells والذى بدوره يؤثر على تتابع المستعمرات البكترية فى الامعاء. وكعضو فى الجهاز المناعى فأن الأمعاء لديه جزء كبير من النسيج الليمفاوي lymphoid tissue (الانسجة الليمفاوية المرتبطة بالامعاء gut-associated lymphoid tissue) والذى يحتاج أيضا التحفيز المناسب من الكائنات الحية الدقيقة commensal bacteria للنضوج. في الواقع، يزداد افراز الجلوبيولين المناعى IgA المضاد للكلوستريدم (الأجسام المضادة التي يتم إنتاجها من دون التعرض لمسببات المرض) بصورة طبيعية فى الدواجن المغذاة على علائق تحتوى على البروبيوتك. و من ناحية أخرى، يجب أن تتعايش الأمعاء بصورة سلمية مع بكتيريا commensal bacteria والانتجينات ذات المصدر الغذائى والتى تدخل عن طريق الفم. وبالإضافة إلى ذلك، البكتيريا غير المسببة للأمراض لها القدرة على إرسال إشارات محفزة إلى الخلايا المعوية enterocytes التي تحد من إنتاج السيتوكينات الموالية للالتهابات pro-inflammatory cytokines  مع تعزيز إنتاج السيتوكينات المضادة للالتهابات anti-inflammatory cytokines. ويمكن دعم هذه الملاحظة من قبل germ-free mice والتي تظهر التهاب مستمر وعدم كفاية الاستجابات المناعية ضد مستضدات العلائق الغذائية الطبيعية.