تعرف على البكتيريا التي قد تساعد في علاج مرض السكري

يعتقد مؤلفو دراسة حديثة أن التطبيق الطبي لبكتيريا معينة في الأمعاء قد يساعد في المستقبل في علاج مرض السكري من النوع 2.

على سبيل المثال يوجد أكثر من 90٪ من 34 مليون شخص مصاب بالسكري في الولايات المتحدة يعانون من مرض السكري من النوع 2.

و كما هو معلوم فالأفراد المصابون بداء السكري من النوع 2 لا ينتجون ما يكفي من الأنسولين ، أو لا تستجيب خلاياهم له بشكل مناسب. و نتيجة لذلك ، لا تمتص الخلايا السكر بكفاءة ، و يرتفع مستوى السكر في الدم. و بمرور الوقت ، يمكن أن يتسبب ذلك في تلف الأعضاء الداخلية.

إن النظام الغذائي الغربي ، الغني بالدهون المشبعة والسكريات المكررة ، يزيد من خطر الإصابة بمرض السكري من النوع الثاني.

في الآونة الأخيرة ، شرع العلماء في تحديد أنواع بكتيريا الأمعاء التي قد تلعب دوراً في هذا الارتباط بين النظام الغذائي و مرض السكري.

مرض السكري و بكتيريا الأمعاء

يتضمن ميكروبيوم الأمعاء مئات الأنواع من البكتيريا. و قد أظهر العلماء أن عدم التوازن في الميكروبيوم ، أو dysbiosis ، له ارتباطات مع نتائج صحية ضارة.

حيث اقترحتإحدى الدراساتالتي أجريت عام 2019 أن حدوث اضطراب في ميكروبيوم الأمعاء قد يساهم في تطور مرض السكري من النوع 2.

و تشير ورقة بحثية حديثة ، ظهرت في Nature Communications ، إلى أن عدداً قليلاً من البكتيريا المحددة قد تكون محورية.

أجرى البحث علماء من جامعة ولاية أوريغون في كورفاليس ، أوريغون ، و جامعة فيينا في النمسا ، والمعهد الوطني للسرطان ، والمعاهد الوطنية للصحة في بيثيسدا ، ماريلاند.

و هذه الورقة مهمة لأنها توضح أن بكتيريا معينة ليست من العوامل المؤثرة "الأساسية" للميكروبيوم بأكمله قد يكون لها تأثير فردي مهم على الصحة.

يقول قائد الدراسة المشارك أندري مورغون: "لقد أشار التحليل إلى ميكروبات معينة من المحتمل أن تؤثر على طريقة استقلاب الشخص للجلوكوز والدهون. والأهم من ذلك ، أنها سمحت لنا بعمل استنتاجات حول ما إذا كانت هذه الآثار ضارة أو مفيدة للمضيف. و وجدنا روابط بين تلك الميكروبات والسمنة ".

تأثير الاستقلاب الغذائي

جمع الباحثون بين التجارب على الفئران و تحليل كميات كبيرة من البيانات من الأبحاث السابقة على الفئران و البشر. حيث أعطى العلماء الفئران إما نظاماً غذائياً منتظماً أو طعاماً مكافئاً للنظام الغذائي الغربي.

و كما توقع الباحثون ، فإن الفئران التي تناولت نظاماً غذائياً غربياً طورت عدم تحمل الجلوكوز ومقاومة الأنسولين ، و هما عاملان يساهمان في الإصابة بالنوع الثاني من مرض السكري.

كما لاحظوا حدوث تغيير كبير في تكوين ميكروبيوم الأمعاء. بعد ذلك، قام الباحثون بتطبيق تحليل "شبكة Transkingdom" ، وهو نهج يعتمد على البيانات ويصمم التفاعلات بين الميكروبات والجسم لتحديد بكتيريا الأمعاء التي ساهمت بشكل أكبر في التغييرات في عملية الاستقلاب الغذائي.

و قد تمكنوا من تضييق القائمة إلى أربع بكتيريا يبدو أنها تلعب دوراً رئيساً في تقليل أو تكثيف الآثار الضارة لنظام غذائي غربي: Lactobacillus johnsonii و Lactobacillus gasseri و Romboutsia ilealis و Ruminococcus gnavus.

تقول ناتاليا شولزينكو ، الأستاذة المساعدة في العلوم الطبية الحيوية في كلية كارلسون للطب البيطري بجامعة ولاية أوهايو والقائدة المساعدة الأخرى للدراسة:

"يُعتبر الميكروبان الأولان" محسّنين "لاستقلاب الجلوكوز ، أما النوعان الآخران المحتملان" يزدادان سوءاً ". و المؤشر العام هو أن الأنواع الفردية من الميكروبات و / أو تفاعلاتها ، و ليس خلل التنسج على مستوى المجتمع ، تلعب دوراً رئيسياً في النوع2 من مرض السكري ".

كذلك فقد أظهر تحليل البيانات المأخوذة من الأبحاث البشرية أن البكتيريا الأربعة التي تم تحديدها في الفئران ترتبط أيضاً بمؤشر كتلة الجسم (BMI body mass index) للأشخاص الذين يتبعون نظاماً غذائياً غربياً.

إن الأشخاص الذين لديهم مستويات أعلى من "المحسّنين" لديهم مؤشر كتلة جسم أقل ؛ كان الأشخاص الذين يعانون من "أسوأ" أكثر عرضة لارتفاع مؤشر كتلة الجسم. و وجدوا أيضاً أن بكتيريا R. ilealis كانت موجودة في أكثر من 80٪ من الأشخاص المصابين بالسمنة ، مما يشير إلى أن هذا الميكروب قد يساهم في السمنة.

الاستخدام المحتمل في علاج مرض السكري

أراد مؤلفو الدراسة الآن معرفة ما يحدث لعملية الاستقلاب الغذائي للفئران عندما تتلقى "محسنات" و "تزداد سوءاً" لمعرفة ما إذا كانت البكتيريا يمكنها تحسين الاستقلاب الغذائي للأشخاص المصابين بداء السكري من النوع 2.

توجد سلالات مختلفة من Lactobacillus في العديد من الأطعمة المخمرة ، بما في ذلك بعض منتجات الألبان ، مثل الزبادي.

إذ أظهرت الفئران التي تتبع نظاماً غذائياً يحتوي على R. ilealis انخفاضاً في مستوى تحمل الجلوكوز وإنتاج الأنسولين ، مما يشير إلى حالة تشبه مرض السكري.

و من المثير للاهتمام أنه في حين أن R. ilealis لم يؤثر على السمنة (كمية الدهون في الجسم) ، و ساعد L. gasseri و L. johnsonii في تقليلها.

كما هو متوقع من التحليل السابق في الدراسة ، قام كل من L.gasseri و L. johnsonii بتحسين تحمل الجلوكوز في الفئران التي تتغذى على نظام غذائي غربي. بالإضافة إلى ذلك ، تقديم دليل على الفوائد العلاجية المحتملة ، حسنت L.gasseri تحمل الجلوكوز الثابت في هذه الفئران.

و لاحظ المؤلفون أن "التغييرات الطفيفة في الكائنات الحية الدقيقة التي تسببها مكملات L.gasseri و L.johnsonii لم تفسر استعادة استقلاب الجلوكوز الذي تروج له هذه البكتيريا."

بعد ذلك ، نظر الباحثون في الأعضاء المستهدفة التي قد تؤثر عليها العصيات اللبنية ، مثل الأمعاء والكبد.

أظهر العلماء سابقاً أن تقليل الدهون في الكبد مهم للشفاء من مرض السكري من النوع 2.

حيث وجد مؤلفو الدراسة الحديثة أن الجينات التي تتحكم في وظيفة الميتوكوندريا لخلايا الكبد ، والتي لها روابط مع الاستقلاب الغذائي للدهون والتحكم العام في الجلوكوز ، قد تم تنظيمها.

و تحسنت صحة الميتوكوندريا في كبد الفئران التي تلقت L. gasseri أو L. johnsonii ، مما قلل من "الدهون السيئة".

و يعتقد العلماء أن هذا مهم لتحقيق تحمل أفضل للجلوكوز و الاستقلاب الغذائي.

و يعتقد مؤلفو الدراسة أنه في المستقبل ، قد تساعد هذه النتائج في تطوير علاجات لمرض السكري من النوع 2. 

يقول أندري مورغون:

"تكشف دراستنا عن سلالات الكائنات الحية المجهرية المحتملة لعلاج مرض السكري من النوع 2 ،و علاج السمنة بالإضافة إلى نظرة ثاقبة لآليات عملها. و هذا يعني فرصة لتطوير علاجات مستهدفة بدلاً من محاولة استعادة الميكروبيوتا "الصحية" بشكل عام ".