برای دهه‌ها، دانشمندان در جست‌وجوی باکتری‌هایی در میکروبیوم روده بودند که سیستم ایمنی را به سمت بروز بیماری ام‌اس (مولتیپل اسکلروزیس) سوق می‌دهند. اکنون، یک مطالعه نادر روی دوقلوهای همسان، دو گونه باکتری را معرفی کرده است که بیشترین احتمال را در تحریک این اختلال عصبی دارند: Eisenbergiella tayi و Lachnoclostridium.
بررسی در دوقلوهای همسان: راهی برای حذف عوامل ژنتیکی
چرا دوقلوهای همسان؟
دوقلوهای همسان تقریباً دارای تمام ژن‌های مشترک هستند، بنابراین تفاوت‌های سلامتی میان آن‌ها بیشتر از محیط نشئت می‌گیرد. تمرکز روی جفت‌هایی که تنها یکی از آن‌ها مبتلا به ام‌اس بود، به محققان اجازه داد تا عوامل ژنتیکی را کنار بگذارند.
نتایج تجزیه و تحلیل DNA
بررسی دقیق نمونه‌های روده‌ای نشان داد که ۵۱ گونه میکروبی بین دوقلوهای بیمار و سالم تفاوت آماری معناداری دارند. اما تنها دو گونه E. tayi و Lachnoclostridium بارها با بالاترین نسبت خطر ظاهر شدند.
اهمیت بخش انتهایی روده کوچک (ایلئوم)
این دو گونه در بخش ایلئوم یافت شدند؛ بخشی که سلول‌های T پیش‌التهابی در آن تجمع می‌کنند پیش از آن‌که به سمت مغز و نخاع حرکت کنند. این یافته نشان می‌دهد محل نمونه‌گیری نیز اهمیت زیادی دارد.
آزمایش روی موش‌ها: تأیید ارتباط علت‌ومعلولی
انتقال میکروب به موش‌های بدون میکروب
محققان میکروب‌های روده‌ای را از دوقلوها به موش‌هایی که برای بروز التهاب شبیه ام‌اس پرورش یافته بودند، منتقل کردند. در موش‌هایی که از فرد بیمار باکتری دریافت کرده بودند، ظرف ۱۲ هفته فلج ظاهر شد. اما موش‌های دریافت‌کننده میکروب از فرد سالم، در طول مطالعه کاملاً متحرک باقی ماندند.
رشد ناگهانی باکتری‌ها در موش‌ها
سه موش ماده افزایش شدید E. tayi را قبل از بروز علائم نشان دادند، که همراه با کاهش سایر باکتری‌ها بود. این رشد سریع احتمالاً رقبا را از بین برده است. در یک جفت دیگر، Lachnoclostridium در پایان مطالعه غالب شد. این یافته‌ها با شیوع بیشتر ام‌اس در زنان نیز هماهنگ است.
ضایعات نخاعی در موش‌ها
بیش از ۶۰٪ موش‌هایی که با باکتری‌های مرتبط با ام‌اس آلوده شده بودند، دچار ضایعات نخاعی شدند، درحالی‌که این میزان در گروه کنترل کمتر از ۱۰٪ بود. هیچ گونه باکتری دیگری در تمام آزمایش‌ها به اندازه این دو گونه با علائم همراه نبود.
چرا این دو باکتری متفاوت هستند؟
خانواده Lachnospiraceae: خوب یا بد؟
هر دو باکتری به خانواده Lachnospiraceae تعلق دارند که معمولاً در هضم فیبر نقش دارند. اغلب اعضای این خانواده بی‌خطر یا حتی مفید هستند. اما ویژگی خاص E. tayi و Lachnoclostridium این است که می‌توانند در نبود فیبر، از قندهای مخاطی تغذیه کنند.
تاثیر بر سد روده و سیستم ایمنی
این ویژگی ممکن است سد مخاطی روده را نازک کرده، و باعث تماس بیشتر سلول‌های ایمنی با ترکیبات باکتریایی شود. تحقیقی قبلی درباره Akkermansia muciniphila نیز همین الگوی مصرف مخاط را نشان داده که منجر به افزایش التهاب می‌شود.
تولید ترکیبات التهابی
E. tayi اتانول و سوکسینات تولید می‌کند که هر دو سلول‌های Th17 را تحریک می‌کنند؛ سلول‌هایی که به میلین (لایه محافظ اعصاب) حمله می‌کنند.
تأثیر احتمالی Lachnospiraceae بر التهاب
واکنش ماکروفاژها
در مدل‌های کنترل‌شده کولیت زخمی، برخی از Lachnospiraceae باعث تحریک ماکروفاژها به واکنش‌های تهاجمی شدند. همین الگو در نخاع موش‌هایی که با باکتری‌ها مستعمره شده بودند نیز دیده شد.
تفاوت‌های رفتاری در اعضای خانواده
با این‌که برخی مطالعات اثرات ضد التهابی برای اعضای دیگر این خانواده گزارش کرده‌اند، نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که محیط، محتوای ژنی و باکتری‌های هم‌زیست نیز بر رفتار باکتری‌ها تأثیر دارند.
نقش محیط
از آنجا که دوقلوها ژن‌های ایمنی مشابهی دارند، تفاوت در بروز بیماری را می‌توان به رژیم غذایی، استفاده از آنتی‌بیوتیک یا سابقه ویروسی نسبت داد.
درمان ام‌اس با هدف قرار دادن باکتری‌ها
تمرکز بر درمانی هدفمند
نزدیک به یک میلیون نفر در آمریکا با ام‌اس زندگی می‌کنند و درمان‌های فعلی تنها روند بیماری را کند می‌کنند. هدف‌گیری تنها دو گونه باکتری راهکاری ساده‌تر از بازسازی کل میکروبیوم روده است.
راهکارهای موجود
استفاده از آنتی‌بیوتیک‌های خاص، کوکتل‌های فاژ (ویروس‌های شکارگر باکتری‌ها) و پروبیوتیک‌های مهندسی‌شده هم‌اکنون در دست بررسی هستند. همچنین، افزودن فیبر به رژیم غذایی می‌تواند باکتری‌های مخاط‌خوار را به سمت منابع ایمن‌تر سوق دهد.
نتایج اولیه امیدبخش
رژیم‌های غذایی سرشار از پروپیونات به‌طور محدود علائم بیماری را کاهش داده‌اند و می‌توانند مکمل درمان‌های میکروبی باشند.
محدودیت‌ها و مسیر آینده
خطر تخریب میکروبیوم مفید
هرگونه درمان باید تعادل میکروبی روده را حفظ کند. حذف باکتری‌های اشتباه می‌تواند منجر به تشدید بیماری‌های خودایمنی شود، همان‌طور که مصرف آنتی‌بیوتیک‌های گسترده گاهی وضعیت را بدتر می‌کند.
استفاده از فاژهای خاص
فاژهای اختصاصی می‌توانند باکتری‌های مضر را هدف بگیرند بدون آن‌که به گونه‌های مفید آسیبی برسانند. این روش هم‌اکنون در درمان بیماری‌های التهابی روده در مرحله آزمایشی است.
تأیید علمی برای درمان‌های جدید
مراجع قانونی نیازمند شواهدی هستند مبنی بر این‌که اصلاح میکروبیوم منجر به تغییر در شاخص‌های زیستی مانند نوروفیلامنت لایت (پروتئین مرتبط با مرگ سلول‌های عصبی) می‌شود. مدل دوقلو-موش معرفی‌شده توسط دکتر آنا پیترز، راهی سریع برای گردآوری این شواهد فراهم می‌کند.
نتیجه‌گیری: چرا این یافته‌ها مهم هستند؟
یافته‌های این پژوهش از قوی‌ترین شواهد برای نقش علی باکتری‌های روده در بروز ام‌اس محسوب می‌شوند. این نتایج امید جدیدی برای بیماران ایجاد می‌کند، زیرا هدف‌گذاری دقیق روی دو باکتری، ساده‌تر از اصلاح کل اکوسیستم میکروبی است. این یافته‌ها همچنین انگیزه‌ای تازه برای توجه به سلامت روده فراهم می‌کنند.
منبع: نشریه PNAS
