في السنوات الأخيرة، تبين أنه قبل وقت طويل من ظهور الأعراض الأولى لمرض باركنسون، من الممكن العثور على تغيير في عدد البكتيريا المعوية لدى المرضى.
يعد مرض باركنسون أحد أشهر أمراض الشيخوخة وأكثرها خطورة. يعاني مرضاه من صعوبة في تحريك أذرعهم وأرجلهم، ويعانون من الرعشة والخرف (الجنون) والاكتئاب والعديد من الأعراض الشديدة الأخرى. وهو، مثل مرض الزهايمر، مرض تنكس عصبي - أي تتدهور فيه الأعصاب في الدماغ وتموت على مدى سنوات عديدة. لكن الآن قد تظهر دراسة جديدة أن المرض يبدأ فعلياً في الأمعاء - ومن الممكن الوقاية من نصف حالات المرض بعلاج بسيط.
السؤال الكبير، ما الذي يسبب مرض باركنسون، رافق العلوم الطبية منذ اكتشاف المرض لأول مرة. نحن نعلم أن الخلايا العصبية -الخلايا العصبية- المسؤولة عن إنتاج الدوبامين، تموت بمعدل متزايد في الدماغ. يُطلق على المشتبه بهم الرئيسيين في قتل الخلايا العصبية اسم "أجسام ليوي". هذه في الواقع جزيئات صغيرة تتشكل نتيجة لتراكم الألياف التي تنتجها الخلايا نفسها.
منذ ما يزيد قليلا عن عشرين عاما، طرح أحد الباحثين في المرض فكرة جريئة: واقترح أن يتم إنتاج نفس الألياف المسؤولة عن مرض باركنسون في المنطقة التي يستقبل فيها الدماغ الرسائل من منطقة الأمعاء، ومن هناك ترتفع إلى المكان الذي تقتل فيه الخلايا العصبية التي تنتج الدوبامين. وفي عام 2015، تم اكتشاف دليل مثير للاهتمام على النظرية: عندما تقوم بقطع العصب الرئيسي الذي يتصل بتلك المنطقة من الدماغ بشكل كامل، يرتفع خطر الإصابة بمرض باركنسون. خفضت بنسبة خمسين في المئة.
لكن لماذا؟ ما الذي يميز هذا العصب - المسمى "المبهم"؟ لماذا بالضبط يتم إنتاج الألياف الضارة هناك؟
وهنا تصبح الإجابة أكثر غرابة، وتعتمد على اكتشاف آخر تم التوصل إليه في السنوات الأخيرة: فقد تبين أنه قبل وقت طويل من ظهور الأعراض الأولى لمرض باركنسون، من الممكن العثور على تغيير في عدد البكتيريا المعوية للمرضى.
الميكروبيوم
في السنوات الأخيرة، أصبحنا ندرك أكثر فأكثر أننا لسنا وحدنا في جسدنا. نحن نتشارك في أجسادنا ثروة هائلة من البكتيريا والفيروسات والفطريات والديدان. ويشار إلى كل هذه الأشياء مجتمعة باسم "الميكروبيوم": عالم الكائنات المجهرية التي تعيش في أعماق أجسامنا.
لقد وجدت معظم هذه المخلوقات المجهرية مكانًا مريحًا بشكل خاص لأنفسهم: وكرًا رطبًا وعصيرًا يمر عبره الطعام باستمرار. وأعني بالطبع الأمعاء. وفي الأمعاء وحدها يمكنك أن تجد عدداً من البكتيريا يعادل على الأقل عدد جميع الخلايا البشرية في الجسم. في كل مرة تتناول فيها وجبة جيدة، فإنك تغذي عشرات التريليونات من البكتيريا التي تعيش في أمعائك، وتنتمي إلى 5,000 نوع مختلف. يصل وزنهم الإجمالي معًا إلى حوالي كيلوغرامين - يزيد قليلا عن وزن الدماغ البشري.
وليس من المستغرب أن نجد أن كل هذه البكتيريا تؤثر على صحتنا بطرق مختلفة. نحن نعلم اليوم أن تنوع البكتيريا الموجودة في الأمعاء يمكن أن يشجع السمنة، واضطرابات التمثيل الغذائي، بل ويسبب تفشي أمراض المناعة الذاتية التي يهاجم فيها الجسم نفسه. القناة الهضمية البكتيريا إنتاج المواد التي تؤثر على نشاط الدماغ مثل السيروتونين، وتنتج الفيتامينات والإنزيمات التي تشارك في عملية التمثيل الغذائي في الجسم. قم بتغيير تركيبة البكتيريا - وستحصل على شخص مختلف!
وربما - ربما فقط - يمكنك منع ظهور مرض باركنسون.
البحث الجديد
في الدراسة الجديدة، التي نُشرت في مايو 2024، فحص الباحثون عينات براز من 94 مريضًا بمرض باركنسون من اليابان (و 73 من الأصحاء)، وقارنوها بعينات مماثلة من مرضى من دراسات سابقة ومن بلدان أخرى. لقد نظروا إلى المجموعات البكتيرية التي تتغير في مرضى باركنسون، ووجدوا، حسنًا، فوضى.
اتضح أنه في مرضى باركنسون من بلدان مختلفة، يمكنك العثور على مستويات مختلفة من البكتيريا المختلفة في الأمعاء. غريب؟ ليس كذلك. يأكل الناس في بلدان مختلفة أطعمة مختلفة - بدءًا من فاكهة الأنونا ذات شوكاتها المسننة وحتى لسان البقر. يؤثر النظام الغذائي على تجمعات البكتيريا في الأمعاء، مما يساعد بعضها على النمو ويضر بالبعض الآخر. حتى الآن، البحث ليس مثيرا للاهتمام بشكل خاص. لكن الباحثين واصلوا فحص الجينات البكتيرية التي تضررت لدى مرضى باركنسون.
هناك تم أول اكتشاف عظيم.
ومن بين كل الاختلافات الكبيرة بين الجينات، كان من الممكن تمييز فئة واحدة من الجينات التي تأثرت بشكل خاص: تلك المتعلقة بإنتاج الريبوفلافين والبيوتين. كلاهما عبارة عن أشكال مختلفة من فيتامين ب. يُعرف الريبوفلافين أيضًا بفيتامين ب2، والبيوتين هو فيتامين ب7. ويشير الباحثون إلى أنه من الممكن أن يكون نقص هذين الفيتامينين - الناجم عن اختلاف البكتيريا المعوية - أحد أسباب مرض باركنسون. أو على أقل تقدير يساهم النقص في تطور المرض.
هذه الفكرة ليست غريبة كما قد تبدو للوهلة الأولى. نعلم شريبوفلافين يحسن قدرة الجسم على التعامل مع الإجهاد التأكسدي والالتهابات في منطقة الخلايا العصبية، ويحسن وظيفة الميتوكوندريا. وترتبط كل هذه الأمور أيضًا بالحماية من مرض باركنسون. في دراسة سريرية سابقة، جرعة عالية من الريبوفلافين تحسين الوظيفة الحركية من مرضى باركنسون. البيوتين بدوره يساعد إنتاج مواد مضادة للالتهاباتعلى الرغم من أنه لم يتم ربطه حتى الآن بمرض باركنسون بأي شكل من الأشكال.
جلب هذا الاكتشاف إلى الاستنتاج الأول للباحثين: أعطهم فيتامين ب. ويقترحون أن إعطاء الريبوفلافين والبيوتين (كما ذكر فيتامين ب2 وب7) قد يكون له تأثير إيجابي على بعض مرضى باركنسون ويمنع ويؤخر ويقلل من تطور أعراض المرض.
ولكن هذا، كما ذكرنا، ليس سوى الاستنتاج الأول.
وتابع الباحثون واكتشفوا ظاهرة غريبة أخرى: مع انخفاض كمية الجينات المسؤولة عن إنتاج الريبوفلافين والبيوتين، انخفض تركيز بعض المواد في الأمعاء. تنتمي نفس المواد إلى "الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة" ومجموعات البوليامينات. لماذا ضعف تركيزهم؟ ربما لأن الريبوفلافين يشارك في إنتاج البوليامينات، وبالتالي سيؤدي تلف الريبوفلافين أيضًا إلى تلف البوليامينات. والبيوتين؟ علاقتها بإنتاج الأحماض الدهنية أو البوليامينات غير معروفة - ولكن من المحتمل أن يكون هناك شيء يجب التحقيق فيه هنا.
ولماذا نهتم حتى بتلف البوليامينات والأحماض الدهنية قصيرة السلسلة؟ وتشارك هذه المواد في تكوين الغشاء المخاطي الذي يحمي الأمعاء لنا من الداخل. تؤدي التركيزات المنخفضة من هذه المواد إلى تلف الغشاء المخاطي. قد يبدو الأمر بسيطا، لكن هذه البطانة هي إحدى الآليات التي تمنع السموم الضارة من التسرب إلى الجسم عبر الأمعاء.
وبالتالي فإن الاستنتاج الثاني للباحثين هو أن الاختلاف بين البكتيريا المعوية يسبب ضررا للغشاء المخاطي، والذي بدوره يسمح للسموم من البيئة بالوصول إلى الجسم، وخاصة الأعصاب المجاورة للأمعاء. تتفاعل الأعصاب عن طريق تكوين ألياف ضارة، وتتصل ببعضها البعض لتشكل أجسام ليوي، والتي تصل في النهاية أيضًا إلى الدماغ وتسبب مرض باركنسون.
إذا كان كل هذا يبدو لك وكأنه لغز جريمة قتل كبير، مع سلسلة من المفاتيح المنطقية التي ينبغي أن تؤدي إلى الحل النهائي - حسنًا، أنت على حق. هكذا تبدو العلوم الطبية: نحاول الوصول إلى فهم للأمراض المعقدة، مع عدد كبير من الأسباب المحتملة، بناءً على الأدلة الظرفية بشكل أساسي. ربما يكون هناك سبب وراء وصف كلمة "المحققين" لكل من محققي الشرطة والباحثين العلميين. يتعين على كلاهما التوصل إلى استنتاجات من ندرة الأدلة، الأمر الذي يستغرق أحيانًا سنوات للحصول عليه.
الجانب الإيجابي هو أن أدوات البحث لدينا تتحسن بمرور السنين، وبالتالي فإن معرفتنا الطبية تنمو باستمرار أيضًا. وسوف تستمر في النمو في السنوات القادمة، مع تقدم التكنولوجيا لجمع المعلومات من الجسم.
من العلم إلى التكنولوجيا - والعودة
لو كنت أكتب فقط مقالة علمية شعبية عادية هنا، لكان علي أن أتوقف عند الجملة الأخيرة. نقطة. نهاية المناقشة. لكن البحث الذي وصفته عن مرض باركنسون، بالنسبة لي، هو مجرد حلقة أخرى في التقدم الأكبر للعلم. والعلم، بالضرورة، هو نتاج التكنولوجيا الموجودة. لم نتمكن من فهم كيف تضر بعض البكتيريا بصحتنا، على سبيل المثال، قبل اختراع المجهر الذي سمح لنا باكتشاف وجود البكتيريا.
إذن، ما هي التقنيات التي ستستمر في تطوير العلوم الطبية في السنوات القادمة، مع التركيز على الميكروبيوم؟ بعد كل شيء، لقد رأينا بالفعل أن البكتيريا المعوية لها تأثير كبير بشكل خاص على صحتنا. كيف يمكننا أن نفهمهم بشكل أفضل؟
تصدرت إحدى التقنيات الواعدة عناوين الأخبار في يونيو 2024، في إحدى الدراسات نشرت في المجلة العلمية الجهاز. قد يساعدنا على فهم ما يحدث في أعيننا بالضبط. وقد تبين أن هذه ليست مشكلة بسيطة. لتحديد التجمعات البكتيرية في الأمعاء اليوم، يتعين علينا أن نفعل مثل هؤلاء الباحثين في مرض باركنسون، وأن نفحص عينات البراز. ففي نهاية المطاف، يحتوي البراز على آثار من بكتيريا الأمعاء. لكن الأمعاء عضو طويل للغاية، والبكتيريا التي تعيش في بداية الطريق - بعد المعدة مباشرة - لن ينتهي بها الأمر بالضرورة في المرحاض.
ولمواجهة هذا التحدي، قام العلماء في جامعة تافتس في الولايات المتحدة مؤخرًا بتطوير حل مبتكر للمشكلة: حبوب الميكروبيوم. إنه جهاز صغير، بحجم وشكل حبة فيتامين نموذجية. بعد أن يبتلع المريض الحبة، تبدأ رحلة على طول جهازه الهضمي، حيث تلتقط مجموعة واسعة من الكائنات الحية الدقيقة على طول الطريق.
تم تجهيز الحبة بغلاف مرن تمت طباعته بتقنية ثلاثية الأبعاد. على طول القشرة بأكملها، يمكنك العثور على فتحات تفتح وتغلق اعتمادًا على الحموضة المحيطة بالحبة. تمتص الصمامات الصغيرة الرطوبة في الأوقات والمناطق المناسبة في القناة الهضمية، وتنتفخ وتغلق الفتحات بعد أن تخترق البكتيريا الحبة. يستمر صندوق الكنز الصغير في التحرك عبر الأمعاء مع الطعام المهضوم، وعندما يتم طرده من الجانب الآخر من الجسم، يستطيع العلماء جمعه وتحليل محتوياته. نعم، إنها رائحة كريهة، لكن المعلومات الموجودة هناك تستحق وزنها ذهباً.
واختبر الباحثون الحبة على الحيوانات - الخنازير والكلاب - وأظهروا أنها قادرة على جمع عينات بكتيرية من مناطق مختلفة من الأمعاء. وهذا يمهد الطريق للتجارب السريرية على البشر، والتي يمكن أن تؤدي إلى فهمنا جميعًا للميكروبيوم الخاص بنا بشكل أفضل بكثير من الوضع اليوم.
المستقبل الواعد للطب
هل سنعالج مرض باركنسون قريبا؟ على الاغلب لا. هل يمكننا المساعدة في استعادة أو تخفيف أو تأخير ظهور بعض أعراضها؟ وقد بدأ هذا يبدو أكثر احتمالا، نظرا للأدلة المتراكمة من الدراسات. وعندما نفهم أن أدوات جمع الأدلة وفهمها يتم تحسينها وتحسينها باستمرار، فمن الممكن أن نفهم سبب تفاؤل المستقبليين بشأن مستقبل الطب.
إن الدراستين اللتين وصفتهما، واللتان صدرتا بفارق شهر واحد فقط، توضحان بشكل جيد كيف يمكن للمجالات العلمية والتكنولوجية المختلفة أن تعزز بعضها البعض. وكلما زاد تحسين الذكاء الاصطناعي (لأنه من المستحيل إنهاء مقال دون ذكره)، كلما زادت مساهمته في دورة تحسين التكنولوجيا والعلوم. وسوف يساعد الباحثين على تطبيق تقنيات البحث الجديدة بسرعة أكبر، وتوليد الأفكار ونشرها. وفي الوقت نفسه، سيساعد المهندسين على تطوير تقنيات جديدة تعتمد على الاكتشافات العلمية، وهذا بدوره سيساهم في تعزيز العلوم أيضًا.
وما علينا الآن إلا أن نهتم بالحفاظ على هذه الدائرة من علوم-تكنولوجيا-علم، والتعاون بين الباحثين والمختبرات. نحن بحاجة إلى الحفاظ على السلام الدولي الذي يسمح للعلم والتكنولوجيا بمواصلة الازدهار وجني الثمار. في كل سنوات وجود الجنس البشري، نحن الأقرب لفهم العالم من حولنا والعالم الذي بداخلنا. لفهم كيفية الوصول إلى الصحة المثالية، وربما حتى التمديد الشديد لمدى الحياة الصحية. ما يسمى في اللغة الشائعة - "الشباب الأبدي". إنه حلم - ولكن لا يوجد سبب يمنع حدوثه.
فقط بضع سنوات أخرى. فقط بضعة عقود أخرى. وكما قال البروفيسور فريدي ميركوري، أحد كبار الباحثين في حالة الوجود الإنساني، "لا توقفونا الآن".
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
