مطالعات جدید چگونگی تاثیر میکروبیوم روده بر آلزایمر و دیابت را بررسی می کنند
دو مطالعه جدید شواهدی ارائه می دهند که میکروبیوم روده با سلامت متابولیسم و مغز ما کاملا درهم آمیخته است. بر اساس یافته های مطالعه اول، برخی از اولین شواهد تجربی، ارتباط مستقیمی بین باکتری های روده و تغییرات شناختی در مدل موش مبتلا به آلزایمر را نشان می دهد. بر اساس مطالعه دوم، می توان از نشانگرهای زیستی میکروبی در روده برای پیش بینی پیشرفت پیش دیابت و تبدیل آن به دیابت نوع ۲، استفاده کرد.
هزاران میکروب در بدن ما زندگی می کنند و شاید یکی از جذاب ترین زمینه های تحقیقاتی در قرن ۲۱، درک انسان از تاثیر این میکروب ها بر سلامت کلی بدن باشد. ما یک رابطه عمیقا همزیستی با این میکروب ها داریم و هنگامی که جمعیت این میکروب ها از تعادل خارج شود، می تواند اثرات مخربی بر سلامتی ما داشته باشد.
چالش بزرگی که محققان با آن روبرو هستند، درک چگونگی تبدیل این دانش از میکروبیوم روده و استفاده از آن برای درمان بیماری هاست. از آن جا که تعداد و رفتار میکروبیوم بدن هر فرد منحصر به خود اوست، بعید به نظر می رسد یک رویکرد درمانی، به یک اندازه برای همه کارآمد باشد.
علم غالبا یک فرآیند تدریجی است و علم میکروبیوم نیز از این قاعده مستثنی نیست. در حال حاضر ما هنوز در مراحل مقدماتی درک چگونگی ارتباط میکروبیوم روده با سلامت عمومی هستیم. این دو مطالعه جدید، دو قطعه دیگر در این پازل پیچیده و بزرگ را به ما ارائه می دهند.
ارتباط روده، مغز و بیماری آلزایمر
ما می دانیم که روده و مغز ما از طریق چندین روش منحصر به فرد به یکدیگر متصل هستند و همچنین می دانیم که این اتصالات دو طرفه است. به عنوان مثال، آسیب مغزی پس از سانحه، منجر به تغییرات در میکروبیوم روده شخص می شود، از طرف دیگر، تصور می شود که برخی از باکتری های روده مستقیما التهاب عصبی را کاهش می دهند.
تعدادی از مطالعات، ارتباط بین تغییرات میکروبیوم و بیماری های تخریب عصبی از جمله آلزایمر و پارکینسون را کشف کرده اند. یک مطالعه جدید، به هدایت دانشمندان دانشگاه بهداشت و علوم اورگن، رابطه مستقیم بین تغییرات میکروبیوم روده و تغییرات شناختی (به صورت آزمایشگاهی در مدل های حیوانی) را نشان می دهد.
این مطالعه، دو گروه از موش ها را مورد بررسی قرار داده است. گروهی از موش های مهندسی شده برای حمل ژن های شناخته شده مرتبط با بیماری آلزایمر و گروه دیگر، موش های سالم از نوع وحشی بودند. هر دو گروه به مدت شش ماه دقیقا در یک شرایط بزرگ شدند و از رژیم غذایی یکسانی تغذیه کردند.
پس از شش ماه محققان تفاوت های رفتاری و شناختی قابل توجهی را بین دو گروه کشف کردند. همچنین تفاوت در ترکیب میکروبیوم بین دو گروه مشاهده شد.
در حالی که همه موش ها از رژیم غذایی یکسانی تغذیه می کردند، اما میکروبیوم روده به روشی وابسته به ژنوتیپ تحت تاثیر قرار می گیرد و این به نوبه خود ممکن است بر مغز تاثیر بگذارد.
با بررسی بیشتر مکانیسم ها، محققان رابطه ای بین تفاوت باکتری های روده در گروه آلزایمر و تغییرات اپی ژنتیکی (اثر محیط بر ژن، به گونه ای که بر نحوه بیان آن اثر بگذارد) در بافت مغزی هیپوکامپ کشف کردند. به گفته یکی از نوسندگان این تحقیق، علت این رابطه نامشخص است، اما آن چه می دانیم این است که بین تغییرات اپی ژنتیکی مغز و میکروب های خاص روده ارتباط وجود دارد.
میكروب ها از طریق تغییرات اپی ژنتیكی در هیپوكامپ می توانند بر اقدامات رفتاری و شناختی مرتبط با بیماری آلزایمر تاثیر بگذارند یا برعکس، ممکن است تغییرات اپی ژنتیکی در هیپوکامپ بر تغییرات میکروبیوم روده تاثیر بگذارد.
آیا می توان پیشرفت بیماری دیابت را با تغییرات میکروبیوم پیش بینی کرد؟
باکتری های روده می توانند تاثیر کاملا مشخص و فوری بر متابولیسم بدن داشته باشند. در حالی که باکتری های روده از غذایی که می خوریم تغذیه می کنند، اما این باکتری ها متابولیت هایی را که می توانند مستقیما روی همه چیز تاثیر بگذارند (از سطح قند خون گرفته تا سنتز انتقال دهنده های عصبی مانند سروتونین) دفع می کنند.
دیابت نوع ۲ بیماری ای نیست که یک شبه ظاهر شود. قبل از تشخیص و قبل از اینکه علائم قابل توجه منجر به تشخیص بالینی شود، سطح قند خون فرد می تواند طی ماه ها یا حتی سال ها به آرامی افزایش یابد. این مرحله اولیه بیماری به عنوان پیش دیابت شناخته می شود.
یک مطالعه در سال گذشته نشان داد افراد در مرحله پیش دیابت، تفاوت های واضح میکروبیوم را در مقایسه با افراد سالم نشان می دهند. مشخص شد که عدم تعادل باکتری های روده با مراحل اولیه بیماری ارتباط دارد. البته، همانند تحقیقات آلزایمر، علت این رابطه هنوز نامشخص است.
یک مطالعه جدید به بررسی تغییرات میکروبیوم در طول زمان و چگونگی ارتباط آن ها با افراد دارای پیش دیابت که بیماری آن ها به دیابت نوع ۲ پیش می رفت، پرداخته است. داده های طولی (مطالعات طولی مشاهده مکرر یک متغیر را در بازه های زمانی کوتاه مدت یا بلند مدت شامل می شوند) بیش از ۶۰۰ نفر به محققان اجازه می دهد تا بررسی کنند که آیا یک الگوی میکروبیوم خاص می تواند شروع دیابت نوع ۲ را پیش بینی کند یا خیر.
یک مدل یادگیری ماشینی برای یافتن الگوهای میکروبیوم ساخته شده است که می تواند تغییرات متابولیکی را در دو بازه زمانی پیش بینی کند: ۱۸ ماه و چهار سال آینده.
اين يكی از نخستين تحقيقاتی است كه نقش ميكروبيوم روده را در طی زمان بررسی مي كند. طراحی این مطالعه به ما امکان مقایسه پیش بینی های یک سال و نیم و چهار سال پیش رو را داده است، که تفاوت های قابل توجهی را نشان می دهد و به مطالعات بیشتر در این زمینه کمک می کند.
تحقیقات جدید نشان می دهند که میکروبیوم روده ممکن است یک ابزار پیش بینی کننده مفید برای ارزیابی خطر ابتلا به دیابت نوع ۲ در فرد باشد. اما، همانطور که این مطالعه کاملا روشن کرده است، تنوع زیاد و منحصر به فرد در میکروبیوم روده هر انسان منجر به تغییرات زیادی در تخمین عملکرد می شود.
بعلاوه، علت این رابطه مشخص نیست. بعید به نظر می رسد که باکتری های روده به تنهایی موجب پیشرفت بیماری شوند. از دید واقع بینانه تر، به احتمال زیاد یک رابطه دو طرفه فوق العاده پیچیده تری وجود دارد.
تفسیر این یافته ها و تبدیل آن ها به روش های درمانی بالینی، کار کوچکی نیست. مطمئنا ما به دنبال یافتن یک پروبیوتیک جادویی برای درمان بیماران دیابتی یا مبتلایان به آلزایمر نیستیم. اما در کوتاه مدت این یافته ها می توانند به پزشکان در یافتن روش های جدید برای یاری بیماران در معرض خطر ابتلا به برخی بیماری ها، کمک کنند.
استفاده از میکروبیوم روده به عنوان یک عامل هشدار دهنده برای پیش بینی بیماری های مختلف یک زمینه تحقیقاتی امیدوار کننده است، اما برای اعتبار سنجی نتایج و توسعه بیشتر مدل های پیش بینی، مطالعات بیشتری در جمعیت های مختلف و با مجموعه نمونه های بزرگتر لازم است.
منبع
