أظهرت دراسة جديدة أن الجزيء الذي تصنعه البكتيريا في الجهاز الهضمي قد يزيد من خطر الإصابة بمرض الزهايمر ويسرع من التدهور المعرفي لدى الأشخاص المصابين بالخرف. يمكن أن يوجه هذا الاكتشاف العلماء نحو استراتيجية علاجية محتملة تهدف إلى تقليل خطر الإصابة بمرض الزهايمر.
يقول بيندلين، أستاذ الطب في كلية الطب والصحة العامة بجامعة ويسكونسن: “منذ ذلك الحين، نحاول معرفة كيف يمكن لهذا الاختلاف في القناة الهضمية أن يؤدي إلى تغيرات في الدماغ”.
جزيء أمعائي له تأثيرات تتجاوز الأمعاء
وفي دراسة حديثة نشرت في المجلة اتصالات الطبيعةركز بندلين وراي ومعاونوهم على بروبيونات إيميدازول (ImP)، وهو مركب تنتجه بعض البكتيريا في الأمعاء. تشير النتائج التي توصلوا إليها إلى أن ImP قد يساهم في تغيرات الدماغ المرتبطة بمرض الزهايمر وأشكال الخرف ذات الصلة.
يختلف إنتاج العفريت بشكل كبير من شخص لآخر. ويبدو أن بعض الناس ينتجون كميات كبيرة نسبيا، في حين أن آخرين ينتجون كميات قليلة جدا.
يقول راي، أستاذ علم الجراثيم في جامعة ويسكونسن ماديسون: “توجد البكتيريا المنتجة للـ ImP في جزء كبير من الناس، لكنها ليست متوفرة بكثرة في معظم الناس”. “لكن الشيء الذي تعلمناه على مر السنين هو أن الميكروب لا يجب أن يكون وفيرًا حتى يكون له تأثير على المضيف.”
بمجرد إنتاجه في القناة الهضمية، يمكن أن يدخل IMP إلى الدورة الدموية ويصل إلى أجزاء أخرى من الجسم. وقد ربطت الأبحاث السابقة المركب بمرض السكري من النوع 2 ومرض الشريان التاجي.
وتشير الدراسة الجديدة إلى أن آثاره قد تمتد أيضًا إلى الدماغ. في الفئران، وجد الباحثون أن وصول ImP إلى الدماغ يزيد من تراكم بروتينات بيتا أميلويد وتاو غير الطبيعية، وهما من السمات المميزة الرئيسية المرتبطة بمرض الزهايمر.
يقول راي: “تؤدي هذه العملية في النهاية إلى موت الخلايا العصبية، وهي سمة رئيسية لمرض الزهايمر عند البشر”.
مستويات أعلى من IMP مرتبطة بالتدهور المعرفي الأسرع
ثم قام الباحثون بفحص عينات الدم من ما يقرب من 1200 شخص مسجلين في سجل ويسكونسن للوقاية من مرض الزهايمر والدراسات التي أجريت من خلال مركز أبحاث مرض الزهايمر في ويسكونسن.
كان المشاركون الذين لديهم تركيزات أعلى من ImP في دمائهم أكثر عرضة لإظهار علامات بيولوجية مرتبطة بالبروتينات غير الطبيعية وضعف وظيفة الخلايا العصبية في الخرف.
ولأن المتطوعين أكملوا أيضًا الاختبار المعرفي مع مرور الوقت، فقد تمكن الباحثون من مقارنة مستويات IMP مع التغيرات في التفكير والذاكرة.
يقول راي: “ولأن لدينا نتائج الاختبارات المعرفية التي أجراها هؤلاء المتطوعون مع مرور الوقت، يمكننا أن نرى أن الأشخاص الذين لديهم أعلى مستويات IMP عانوا أيضًا من تدهور إدراكي أسرع بكثير”.
اكتشف الفريق أيضًا تباينًا جينيًا مرتبطًا بمستويات أعلى بكثير من الـ IMP في مجرى الدم. حمل حوالي 43٪ من الأشخاص في الدراسة هذا الاختلاف.
ويشتبه الباحثون في أن الاختلاف الجيني قد يؤثر على مدى فعالية إزالة الكلى لـ ImP من الدم، مما يؤثر على مقدار المركب الذي يبقى في الدورة الدموية.
يقول راي: “لقد ارتبط هذا الاختلاف الجيني بزيادة خطر الإصابة بمرض الزهايمر في الدراسات الجينية الكبيرة من قبل، والآن قد نفهم سبب ارتباطه”.
هدف جديد محتمل للوقاية من مرض الزهايمر
أحد أهم الاحتمالات التي أثارتها النتائج هو أن الـ IMP نفسه يمكن أن يصبح هدفًا للوقاية من مرض الزهايمر وأنواع الخرف المرتبطة به أو إبطاء حدوثه.
ومع ذلك، فإن تقليل العفريت من خلال النظام الغذائي وحده قد لا يكون سهلاً. تنتج بكتيريا الأمعاء المركب بينما تولد الطاقة من الهيستيدين، وهو حمض أميني ضروري لصحة الإنسان ويوجد في العديد من الأطعمة، وخاصة الأطعمة الغنية بالبروتين.
يقول بندلين: “ربما يساعد تحسين نظامك الغذائي بشكل عام”. “لكن الأمر ليس سهلاً مثل قول “توقف عن تناول البيض” أو “لا تأكل الكثير من اللحوم الحمراء”.” لأنك تحتاج إلى الهيستيدين، وهو موجود في كل مكان.”
وبدلاً من محاولة إزالة الهيستيدين من النظام الغذائي، يقول الباحثون إن هذا الاكتشاف يمكن أن يؤدي في النهاية إلى علاجات تقلل على وجه التحديد مستويات الـ IMP في مجرى الدم.
إن تحديد جزيء معين والتنوع الجيني ذي الصلة يمنح العلماء هدفًا أكثر دقة للتحقيق فيه.
يقول بندلين: “قد يكون الأمر مثل الكولسترول، حيث يتناول الأشخاص الذين يعانون من ارتفاع نسبة الكولسترول عقار الستاتين، الذي يقلل من خطر الإصابة بأمراض القلب”. “إذا تمكنا من العثور على مثبط يمكن أن يساعد في تقليل مستويات ImP في الدم، فمن الممكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل خطر الإصابة بمرض الزهايمر وسرعة التدهور المعرفي لدى عدد كبير من الأشخاص.”
كما ساهم في الدراسة علماء من جامعة كاليفورنيا ولوس أنجلوس وجامعة جوتنبرج.
تم دعم هذا البحث جزئيًا من خلال المنح المقدمة من برنامج شراكة ويسكونسن والمعاهد الوطنية للصحة (R01AG070973، R01AG083883، R01AG092220، R21AG089348، R01HL168493، R01DK143650 و U54HL170326) ووزارة الزراعة الأمريكية. (WIS03073).
