مشتقات ثانوية متنوعة البنية من الفطر الذي يعيش في الروث Botryotrichum murorum

الطب من أماكن غير متوقعة

قد تبدو مخلفات الحيوانات مكانًا غير مرجح للبحث عن أدوية مستقبلية، ومع ذلك فهي موطن لصراعات شرسة بين الميكروبات. في هذا العالم المزدحم، يجب على الفطريات أن تدافع عن نفسها بأسلحة كيميائية فعّالة. تستكشف هذه الدراسة أحد هذه الفطريات الذي يعيش في روث السلاحف وتكشف عن مجموعة مفاجئة من الجزيئات الجديدة والنادرة التي قد تلهم مضادات حيوية وعوامل مضادة للسرطان في المستقبل.

فطر يعيش على الروث

ركز الباحثون على Botryotrichum murorum، فطر يزدهر على روث الحيوانات، وهو بيئة مليئة بالبكتيريا ومنافسيها. باستخدام مزيج من تحليل الحمض النووي والمجهر، أكدوا أن السلالة التي جمعوها من مخلفات سلاحف في حديقة حيوان تنتمي إلى هذا النوع. تُعرف الفطريات العاششة على الروث بالفعل كمصادر غنية بالمركبات النشطة حيويًا، لكن B. murorum لم تدرس سوى القليل سابقًا. وهذا جعلها هدفًا واعدًا لكشف تنوع كيميائي جديد.

مسح المشهد الكيميائي

لمعرفة ما يمكن أن ينتجه الفطر، قام الفريق بزراعته على وسط صلب قائم على الأرز وفحصوا المستخلص الناتج باستخدام أدوات طيف الكتلة المتقدمة التي تزن وتفرز آلاف الجزيئات دفعة واحدة. جمّعت طرق الحاسوب هذه الجزيئات في شبكات استنادًا إلى طريقة تفككها داخل الجهاز، مما أشار إلى أيها مترابط من حيث البنية. كشفت التحليلات عن أكثر من ثلاثة آلاف إشارة كيميائية، لم تتطابق معظمها مع مركبات معروفة، مما يوحي بأن B. murorum ينتج العديد من المستقلبات غير المرصودة سابقًا. ونظرًا لأن كثيرًا منها ظهر بكميات ضئيلة، قام الفريق بتوسيع حجم الزرعات لحصاد كمية كافية للتمكن من تحديدها كاملًا.

أربع جزيئات بارزة

من هذه الزرعات واسعة النطاق نُقِّيت أربعة مركبات رئيسية وفُككت هياكلها باستخدام قياسات كتلة عالية الدقة وتجارب مفصلة بالرنين المغناطيسي النووي. الأول، المسمى tortoisellide A، هو بوليكيتيد يحتوي حلقة غير عادية بها جسر أكسجيني يتحول بين شكلين، مما يسبب إشارات مكررة في الطيف. والمركب الثاني هو نسخة تحتوي على الكبريت من المضاد الحيوي المعروف grahamimycin A، حيث يبدو أن سلسلة جانبية صغيرة حاملة للكبريت تقلل من فعالية الجزيء الأصلي. المركب الثالث، cryptosphaerolide، هو تيربنويد معقد، والرابع، isocochliodinol، هو صبغ قائم على الإندول مرتبط بعائلة من العلامات الفطرية المستخدمة للمساعدة في تمييز مجموعات معينة من الفطريات.

كيف تؤثر هذه الجزيئات على الخلايا

عند اختبارها ضد مجموعة من الميكروبات وخطوط خلايا ثدييات، أظهرت المركبات الأربعة سلوكيات متباينة للغاية. فقد فقدت نسخة grahamimycin المعدلة بالكبريت التأثير المضاد للميكروبات الواسع لنسختها الأصلية، مما يدعم الفكرة القائلة إن المجموعة المضافة تساعد الفطر على إزالة سمية سلاح قوي لم يكن ليستطيع التعامل معه بأمان. أظهر cryptosphaerolide نشاطًا انتقائيًا ضد بعض البكتيريا وقضى على أنواع معينة من خلايا الثدييات عند تراكيز ميكرومولية منخفضة، تماشيًا مع أعمال سابقة ربطتها ببروتين مشارك في بقاء الخلايا. أما isocochliodinol فظهر أنه الأقوى تأثيرًا ضد خلايا الثدييات، بآثار في نطاق النانومولار، ونمط نشاطه اختلف عن قريبه cochliodinol، مما يبرز كيف يمكن لتغييرات بنيوية صغيرة أن تغير الأثر الحيوي بشكل كبير.

لماذا تهم هذه النتائج

بشكل عام، تُظهر الدراسة أن فطرًا واحدًا يعيش في الروث يمكن أن ينتج مركبات كيميائية متنوعة البنية ذات تأثيرات متباينة على الخلايا، موسّعًا الفضاء الكيميائي المعروف لعائلته الفطرية. تشير tortoisellide A ومثال grahamimycin المعدل بالكبريت إلى طرق غير معتادة يجري بها الفطريات تجميع وضبط الجزيئات المعقدة، بينما يبرز سلوك cryptosphaerolide و isocochliodinol إمكاناتهما كنقاط انطلاق لاكتشاف أدوية مستقبلية. ولغير المتخصصين، الرسالة الأساسية هي أن أكوامًا متواضعة من روث السلاحف قد تخفي كيمياء متطورة، وأن استكشاف مثل هذه المواطن المهملة قد يكشف أدوات جديدة ذات قيمة للطب.

الاستشهاد: Charria-Girón, E., Liu, YY., Surup, F. et al. Structurally diverse secondary metabolites from the dung-inhabiting fungus Botryotrichum murorum. Sci Rep 16, 15180 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-52958-x

الكلمات المفتاحية: الفطريات العاششة على الروث, المستقلبات الثانوية, المنتجات الطبيعية, المركبات السامة للخلايا, Botryotrichum murorum