يرتبط الميكروبيوم المعوي بمخاطر التصلب المتعدد وتطور المرض

يرتبط الميكروبيوم المعوي بمخاطر التصلب المتعدد وتطور المرض

أظهر اتحاد أبحاث دولي بقيادة علماء في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو اختلافات كبيرة بين الملامح البكتيرية المعوية للمرضى الذين يعانون من مرض التصلب المتعدد (MS) والأفراد الأصحاء، وبين مرضى التصلب المتعدد الذين يتلقون علاجات دوائية مختلفة. وفي حين تم الإبلاغ عن بعض هذه التغييرات سابقًا، إلا أنه يتم الإبلاغ عن معظمها للمرة الأولى. وكشفت المجموعة أيضًا عن آليات جديدة قد تؤثر من خلالها هذه البكتيريا على تطور المرض والاستجابة للعلاج.

في السنوات الأخيرة، توصل العلماء بشكل متزايد إلى روابط بين بكتيريا الأمعاء ومجموعة من الأمراض - وليس فقط أمراض الأمعاء - بما في ذلك مرض السكري والتهاب المفاصل. انفتح مجال دراسات الميكروبيوم بالفعل مع التقدم في تسلسل الحمض النووي في أوائل عام 2010، مما سمح للعلماء بالحصول على صورة مفصلة عن البكتيريا الموجودة في عينات البراز والدم والأنسجة المخاطية والجلد.

حتى وقت قريب، كانت معظم الأدلة التجريبية التي تربط بين بكتيريا الأمعاء ومرض التصلب العصبي المتعدد تأتي من الأبحاث التي أجريت على الفئران. وقد أسفرت الدراسات البشرية عن نتائج متضاربة - ويرجع ذلك جزئيًا إلى قلة عدد المشاركين والفشل في فحص تأثيرات البيئة على الميكروبيوم الخاص بالشخص. يلعب المكان الذي تعيش فيه - في الريف أو في المدينة، على قمة جبل أو بجوار مصفاة نفط - دورًا كبيرًا في البكتيريا التي تؤويها أجسامنا.

للتغلب على هذه القيود، قام اتحاد العلماء المشاركين في الدراسة الدولية لميكروبيوم التصلب المتعدد (IMSMS) بتجنيد أعداد كبيرة من مرضى التصلب المتعدد من ثلاث قارات واختيار عناصر تحكم غير مرتبطة وراثيًا من نفس أسر المرضى. وكانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام هذه المنهجية في مثل هذه الدراسة الكبيرة. تصف الدراسة، التي نُشرت في 15 سبتمبر 2022 في مجلة Cell، الاختلافات بين ملامح ميكروبيوم الأمعاء لدى 576 مريضًا وعدد متساوٍ من أفراد الأسرة في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وإسبانيا والأرجنتين. يمكن أن تؤدي النتائج إلى علاجات جديدة تتضمن إما التلاعب بالميكروبيوم أو التدخلات الغذائية.

هذه هي الدراسة المرجعية التي ستستخدمها الصناعة في السنوات القادمة.

سيرجيو بارانزيني، دكتوراه، رئيس مؤسسة هايدريش للعائلة والأصدقاء في طب الأعصاب وعضو في معهد ويل لعلوم الأعصاب بجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو

سيرجيو بارانزيني هو المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة.

وباستخدام بروتوكولهم المبتكر، تمكن بارانزيني وزملاؤه من تحديد العشرات من الأنواع البكتيرية الجديدة المرتبطة بمرض التصلب العصبي المتعدد وتأكيد الأنواع الأخرى المرتبطة سابقًا بالمرض فقط. وقال بارانزيني: "لقد فوجئنا بعدد الأنواع التي كانت موجودة بشكل مختلف في مرض التصلب العصبي المتعدد مقارنة بالضوابط". ووجدوا أيضًا أن المصدر الأكبر للتنوع في الأنواع البكتيرية كان مرتبطًا بالموقع الجغرافي للمشاركين، مما يؤكد أهمية الموقع والاختلافات المحلية في النظام الغذائي لميكروبيوم الأمعاء. وكان ثاني أكبر مصدر للاختلاف هو حالة مرض المشارك، وهو ما توقعه الباحثون.

وكانت هذه الدراسة هي الثانية في سلسلة أجراها iMSMS، وهو اتحاد دولي تأسس في عام 2015 لتحديد دور بكتيريا الأمعاء في قابلية الإصابة بمرض التصلب العصبي المتعدد وتطوره والاستجابة للعلاج. أثبتت الدراسة الأولى صحة بروتوكول التحكم المنزلي وأظهرت أنه يزيد من القوة الإحصائية في دراسات الميكروبيوم القائمة على السكان.

نتائج الدراسة وصفية في المقام الأول، كما يعترف بارانزيني. وقال: "عندما تنظر إلى الميكروبيوم، هناك سؤالان يتم طرحهما عادة". "الأول هو "من هناك؟" هذا ما نحاول الإجابة عليه في هذا المقال. والثاني هو "ماذا يفعلون؟"

تتطلب الإجابة على السؤال الثاني إجراء دراسات آلية على البكتيريا الفردية لفهم خصائصها الأيضية. ومع ذلك، حصل الباحثون على بعض الأدلة حول ما تفعله البكتيريا التي وجدوها من خلال فحص المسارات المحتملة التي تشفرها هذه البكتيريا.

وقال بارانزيني: "إذا عرفنا أي نوع من الجينات يمكننا تحديده في الحالات والضوابط، فيمكننا الآن البدء في إعادة بناء مسارات الإشارات المحتملة النشطة في المرضى والضوابط".

على سبيل المثال، يبدو أن بعض البكتيريا التي ربطها الفريق بمرض التصلب العصبي المتعدد تلعب دورًا في مساعدة الأشخاص على معالجة الألياف من النباتات، والتي تميل المنتجات الثانوية إلى العثور عليها بمستويات مرتفعة لدى مرضى التصلب المتعدد. ويبدو أن الأنواع الأخرى لها تأثير على الالتهاب وآلية إنتاج الطاقة في الخلية.

ووجد الباحثون أيضًا أن المرضى الذين عولجوا بمعدل المناعة المعروف باسم إنترفيرون بيتا -1 أ، وهو أقدم علاج لمرض التصلب العصبي المتعدد، كانت لديهم مستويات أقل من الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة في البراز ومستويات أعلى في الدم. تُعرف الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة بخصائصها المضادة للالتهابات، مما يشير إلى أن الإنترفيرون يعمل عن طريق زيادة نقل هذه الجزيئات من الأمعاء إلى مجرى الدم، والتي يقول بارانزيني إنها قد تكون إحدى آليات عمل الإنترفيرون.

ستواصل مجموعة iMSMS تجنيد المرضى والتوسع في ألمانيا وكندا حتى يصل العدد الإجمالي للمشاركين في المجموعة إلى 2000. وبدءًا من هذا الخريف، ستتابع أيضًا مجموعة فرعية من المرضى على مدار عامين لمعرفة كيف تتغير الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء لديهم استجابةً للعلاج وتغييرات نمط الحياة وتطور المرض. جميع البيانات من هذه الدراسات ستكون متاحة للجمهور.

وأضاف: "هذا مثال على أنه لا يمكن تحقيق العلوم العظيمة إلا معًا". "في iMSMS، جمعنا أفضل وألمع الباحثين في أبحاث الميكروبيوم والتصلب المتعدد، وهم جميعًا يعملون معًا."

مصدر:

جامعة كاليفورنيا – سان فرانسيسكو

مرجع:

iMSMS Consortium., (2022) تكشف الميكروبات المعوية لمرضى التصلب المتعدد والضوابط المنزلية الصحية المقترنة عن ارتباطات بمخاطر المرض وتطوره. خلية. doi.org/10.1016/j.cell.2022.08.021.

.