مستقلب من ميكروبات الأمعاء يخفض حدة مرض التصلب الجانبي الضموري (SLA) في الفئران

مادة كيميائية تنتجها البكتيريا في الأمعاء الدقيقة قد يكون لها دورا وقائيا في تطور مرض التصلب الجانبي الضموري, حسب دراسة جديدة (Nature 2019, DOI: 10.1038/s41586-019-1443-5). هذه المستجدات هي الأحدث في سلسلة من الأبحاث تربط الصحة الدماغية بالميكروبات المعوية.

يقول ايران ايليناف, وهو الباحث الذي قاد الدراسة في معهد وايزمن للعلوم, إن النتائج تدعم فكرة أن مرض التصلب الجانبي الضموري (ALS), والمعروف أيضا باسم مرض لو جيهريغ, يمكن أن يتأثر بالعوامل البيئية بمقدار تأثره بالعوامل الوراثية. “ نعتقد أنه من المثير ويحتمل أن يكون مفيداً معرفة ما إذا كانت العوامل البيئية تؤثر على مسار أو حدة مرض التصلب الجانبي الضموري من خلال تأثير الميكروبيوم”.

لدراسة دور الميكروبيوم على مرض (ALS), قامت مجموعة ايليناف بدراسة فئران مهندسة جينياً لتحمل تغيراً جينيا يؤدي الى مرض (ALS) في الإنسان. في البداية, قام الباحثون بمعالجة هذه الفئران الحاملة للمرض بالمضادات الحيوية, للقضاء على ميكروبات الأمعاء داخل تلك الفئران. في الفحوصات القياسية للوظائف الحركية, كان أداء هذه الفئران سيئا مقارنة بالفئران التي لم تُعطَ المضادات الحيوية, مما يشير الى أن تكوين ميكروبات الأمعاء قد يكون له تاثير على تطور المرض.

عند مقارنة أنواع البكتيريا الموجودة في أحشاء الفئران الحاملة لمرض (ALS) مع الفئران المتمتعة بالصحة ولا تحمل المرض, لاحظ الفريق ان عدة أنواع من البكتيريا متواجدة بكثرة في احدى المجموعات مقارنة بالمجموعات الأخرى من الفئران. واحداً تلو الاخر, قام العلماء بزراعة هذه الأنواع, بما فيها اكيرمانسيا ميوسينفيلاند Akkermansia muciniphila والعديد من أنواع بارابكتيرويدز Parabacteroid و لاكتوباسيلاس Lactobacillus, في فئران لا تحتوي على ميكروبات الأمعاء, ووجدوا أن نوعين جعلت أعراض مرض (ALS) أسوأ- رامينوكوكاس توركه Ruminococcus torques و باراباكتيرويدز ديستاسونيس Parabacteroides distasonis. في حين أن , ا. ميوسينيفيلا A. muciniphila جعلت الأعراض أفضل.

وجد العلماء أيضا أن الفئران الحاملة ل (ALS) وأُعطيت بكتيريا من نوع ا. ميوسينيفيلا A. muciniphila كان لديها مستويات أعلى من المستقلب البكتيري نيكوتيناميد مقارنة بمن لم يعطوا هذا النوع من الميكروبات. إن إعطاء حقنات نيكوتيناميد مباشرة للفئران الحاملة للمرض حسنت من وظائفها الحركية.

لقد وُجد سابقاً أن نيكوتيناميد, وهو أحد أشكال فيتامين ب3 وجزء من المسارات الإستقلابية المنتجة للطاقة في الخلية, له دور في صحة الخلايا العصبية والجهاز العصبي المركزي (Int. J. Tryptophan 2018, DOI: 10.1177/1178646918776658). يقول ايليناف أنه ليس متاكداً مما يفعله مركب النيكوتيناميد في نماذج ال ALS لديهم, لكنه ربما يكون منخرطا في خفض التوتر التأكسدي في الجهاز العصبي للميكروب ا. ميوسينيفيلا A. muciniphila

بحث الفريق بعد ذلك عن رابط بين نيكوتيناميد و ALS في البشر. في دراسات سابقة على 37 شخصا لديهم ALS , لاحظت مجموعة ايليناف أن ميكروبات الأحشاء في الذين يحملون المرض مختلفة عن الأشخاص الذين يعيشون معهم بنفس البيت. كما لاحظوا أيضاً أن الأشخاص الذين لديهم ALS لديهم كميات أقل من النيكوتيناميد في السائل النخاعي مقارنة مع من يعيشون معهم. في حين كان من الصعب ملاحظة أي فرق في كميات ا. ميوسينيفيلا A. muciniphila بين المجموعتين, إلا أن الأشخاص الحاملين لل ALS كان لديهم أعداد أقل من الجينات الميكروبية المرتبطة بتصنيع النيكوتيناميد في برازهم, والعديد من هذه الجينات مصدرها على ما يبدو هو ا. ميوسينيفيلا A. muciniphila, مما يوحي بأن من يحملون ALS لديهم كميات أقل من هذا النوع في أحشائهم.

يقول ايليناف ان خطواتهم التالية أن يقوموا بفحص أعداد أكبر من الأشخاص الحاملين ل ALS في أماكن مختلفة, لأن البصمات الميكروبية تختلف من مكان لمكان ومن شخص لاخر. يريد أن يرى ما اذا كان بالإمكان الإتيان ببصمة ميكروبية تحدد الأشخاص المصابين ب ALS . كما أنه يشير إلى أنه من السابق لأوانه القول أنه يمكن علاج الأشخاص المصابين ب ALS عن طريق إعطائهم النيكوتيماميد او استزراع براز يحتوي على ا. ميوسينيفيلا A. muciniphila يمكن أن يخفف من أعراض المرض.

يقول بريت فينلاي, وهو خبير ميكروبيوم من جامعة كولومبيا البريطانية, إن دراسة اكيرمانسيا ميوسينفيلاند Akkermansia muciniphila يعد من المواضيع الساخنة لمن يدرسون ميكروبات الأحشاء. في بعض الدراسات يكون لهذا النوع تاثيرات إيجابية, لكن في دراسات أخرى لا يكون. يقول إن بحث ايليناف يشير الى دور ما للميكروبيوم في تطور مرض ال ALS, وبينما يمكن أن يكون النيكوتيناميد فاعلاً, إلّا أنه قد لا يكون المستقلب البكتيري الوحيد المرتبط بالعملية إذ أنه من المعروف أن البكتيريا تعمل في مجتمعات.

“ هذه واحدة من تلك الأوراق التي تفتح مجموعةً كاملةً من سبل البحث التي لم نكن نفكر فيها قبل أسبوع” يقول