حظ البول لأن العلماء اكتشفوا سبب لون البول باللون الأصفر

يقول العلماء إنهم أجابوا أخيرًا على سؤال قديم: لماذا يكون بولنا أصفر اللون؟ وفي بحث جديد، وجد الفريق الإنزيم الذي تنتجه بكتيريا الأمعاء والذي يلعب دورًا رئيسيًا في تحويل البول إلى لين. وبغض النظر عن الفضول، فإن هذا الاكتشاف قد يساعد العلماء في الواقع على فهم أفضل لميكروبيوم الأمعاء وكيف يمكن أن يساهم في بعض الحالات الصحية، مثل اليرقان عند الأطفال حديثي الولادة.

البول هو خاتمة أجسامنا نظام الصرف الطبيعي. إنه مصنوع من الماء الزائد والفضلات التي يتم ترشيحها من الدم عن طريق الكلى. يتم إنشاء بعض هذه النفايات عندما تصل خلايانا إلى نهاية دورة حياتها، بما في ذلك خلايا الدم الحمراء التي تستخدم الهيموجلوبين لتوصيل الأكسجين إلى جميع أنحاء الجسم. أحد المركبات المهمة التي تنتجها خلايا الدم الحمراء هو الهيم، وهو مقدمة للهيموجلوبين، ويؤدي التحلل النهائي لخلايا الدم الحمراء والهيم الخاص بها إلى سلسلة من الأحداث التي تجعل البول أصفر اللون.

لقد عرف العلماء منذ فترة أن مادة اليوروبيلين الكيميائية هي المسؤولة بشكل أساسي عن اللون الأصفر للبول. ولكن وفقًا للمؤلف الرئيسي برانتلي هول، وهو أستاذ مساعد في قسم بيولوجيا الخلية وعلم الوراثة الجزيئية بجامعة ميريلاند، فقد بقينا في حالة جهل بشأن الخطوة الحاسمة التي تؤدي إلى وجود اليوروبيلين في البول، وهو الجزء الذي تلعبه بكتيريا الأمعاء. مزيد من تحطيم المنتجات الثانوية للهيم.

في دراسة نشرت الأربعاء في مجلة Nature Microbiology، قام هول وفريقه بتفصيل القطعة المفقودة من اللغز.

“عندما تتحلل خلايا الدم الحمراء بعد عمرها ستة أشهر، يتم إنتاج صبغة برتقالية زاهية تسمى البيليروبين كمنتج ثانوي. بمجرد دخولها إلى القناة الهضمية، يمكن للنباتات المقيمة تحويل البيليروبين إلى جزيء يمكن أن يتحول إلى اللون الأصفر إذا تعرض للأكسجين. هذا الجزيء، اليوروبيلين، هو السبب الرئيسي وراء تحول لون البول إلى اللون الأصفر. “وفي هذه الدراسة وجدنا الإنزيم المسؤول عن هذا التفاعل.”

قام الفريق بصياغة إنزيم البيليروبين المختزل المكتشف حديثًا، أو BilR. وتمكنوا من العثور على الجين المسؤول عن إنتاج الإنزيم بين بعض بكتيريا الأمعاء في الأمعاء الغليظة، وخاصة مجموعة من البكتيريا تسمى Firmicutes، وتأكيد وظيفتها في تحطيم البيليروبين. وأظهروا أيضًا أن BilR موجود بسهولة في ميكروبيومات الأمعاء لدى البالغين الأصحاء، مما يعزز دوره المهم.

أما بالنسبة لسبب استغراق وقت طويل لمعرفة كيف يتحول لون البول إلى اللون الأصفر، فيشير هول إلى أن دراسة الكائنات الدقيقة الموجودة في أمعائنا كانت صعبة تاريخيًا.

“لسوء الحظ، يمكن أن تكون دراسة الميكروبات المعوية صعبة. وقال: “الأمعاء هي بيئة منخفضة الأكسجين، والعديد من البكتيريا الموجودة في أمعائنا لا يمكنها البقاء على قيد الحياة في حالة وجود الكثير من الأكسجين، مما يجعل من الصعب نموها وإجراء التجارب عليها في المختبرات”. “يعتمد عملنا للعثور على BilR على الجمع بين الفحص التجريبي والتحليل الجيني، وهو النهج الذي أصبح ممكنا فقط مع عزل المزيد من الأنواع البكتيرية المعوية وتقدم تكنولوجيا تسلسل الجينوم.”

من المهم الإجابة على الأسئلة الأساسية حول علم الأحياء لدينا. لكن عمل الفريق قد يؤتي ثماره بطرق أخرى أيضًا. لاحظوا أن BilR كان أقل شيوعًا عند الأطفال حديثي الولادة والأشخاص الذين يعانون من مرض التهاب الأمعاء. ومن المحتمل أن الميكروبيوم المعوي غير القادر على إنتاج BilR قد يساهم في الإصابة باليرقان عند الأطفال حديثي الولادة وحصوات المرارة المصطبغة – وكلا الحالتين مرتبطتان بقوة بالوفرة الزائدة من البيليروبين في الجسم.

ستكون هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتأكيد أي روابط بين ميكروبات الأمعاء، وBilR، وهذه الظروف، كما يقول هول، والتي يخطط الفريق بالفعل للعمل عليها. ويأملون بعد ذلك في إجراء دراسات بشرية قائمة على الملاحظة لفهم أفضل لكيفية تأثير تقليل البيليروبين بواسطة ميكروبات الأمعاء على تركيز البيليروبين في دمنا. ويرغبون بشكل خاص في دراسة الأطفال المبتسرين، نظرًا لأنهم أكثر عرضة للإصابة باليرقان وانخفاض مستويات BilR.