منوعات

يربط العلماء بعض بكتيريا الأمعاء بانخفاض خطر الإصابة بأمراض القلب

وقد تورطت التغيرات في ميكروبيوم الأمعاء في أمراض مختلفة، بما في ذلك مرض السكري من النوع 2، والسمنة، ومرض التهاب الأمعاء. الآن، اكتشف فريق من الباحثين من معهد برود التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة هارفارد، وكذلك مستشفى ماساتشوستس العام، أن الميكروبات الموجودة في الأمعاء قد تؤثر أيضًا على أمراض القلب والأوعية الدموية. وفي دراسة نشرت في خليةوحدد الفريق أنواعًا محددة من البكتيريا التي تستهلك الكوليسترول في الأمعاء وقد تساعد في تقليل مستويات الكوليسترول وخطر الإصابة بأمراض القلب لدى البشر.

قام أعضاء مختبر رامنيك كزافييه ومنصة برود ميتابولوميكس وزملاؤه بتحليل المستقلبات والجينومات الميكروبية لأكثر من 1400 مشارك في دراسة فرامنغهام للقلب، وهو مشروع استمر لعقود من الزمن يركز على عوامل خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية. اكتشف الفريق أن البكتيريا تسمى الذبذبات يمتصون ويستقلبون الكوليسترول من بيئتهم، وأن الأشخاص الذين يحملون مستويات أعلى من الميكروبات في أمعائهم لديهم مستويات أقل من الكوليسترول. كما حددوا الآلية التي تستخدمها البكتيريا لتحطيم الكوليسترول. تشير النتائج إلى أن التدخلات التي تتلاعب بالميكروبيوم بطرق محددة يمكن أن تساعد يومًا ما في تقليل نسبة الكوليسترول لدى البشر. وتضع النتائج أيضًا الأساس لمزيد من التحقيقات المستهدفة حول كيفية تأثير التغيرات في الميكروبيوم على الصحة والمرض.

وقال كزافييه، أحد كبار أعضاء المعهد، ومدير برنامج علم المناعة والمدير المشارك: “يدمج بحثنا النتائج المأخوذة من البشر مع التحقق التجريبي لضمان حصولنا على رؤى آلية قابلة للتنفيذ والتي ستكون بمثابة نقاط انطلاق لتحسين صحة القلب والأوعية الدموية”. لبرنامج الأمراض المعدية والميكروبيوم على نطاق واسع. وهو أيضًا أستاذ في كلية الطب بجامعة هارفارد ومستشفى ماساتشوستس العام.

كان باحث ما بعد الدكتوراه تشينهاو لي والباحث مارتن سترازار، وكلاهما يعمل في مختبر كزافييه، المؤلفين الأوائل للدراسة.

مؤشرات الكولسترول

على مدى العقد الماضي، اكتشف باحثون آخرون روابط بين تكوين ميكروبيوم الأمعاء وعناصر أمراض القلب والأوعية الدموية، مثل الدهون الثلاثية ومستويات السكر في الدم بعد تناول الوجبة. لكن العلماء لم يتمكنوا من استهداف هذه الروابط بالعلاجات، ويرجع ذلك جزئيًا إلى عدم فهمهم الكامل للمسارات الأيضية في القناة الهضمية.

وفي الدراسة الجديدة، حصل فريق برود على صورة أكثر اكتمالا وتفصيلا لتأثير ميكروبات الأمعاء على عملية التمثيل الغذائي. لقد جمعوا بين التسلسل الميتاجينومي، الذي يصف كل الحمض النووي الميكروبي في العينة، مع عمليات التمثيل الغذائي، التي تقيس مستويات مئات المستقلبات المعروفة وآلاف المستقلبات غير المعروفة. استخدموا هذه الأدوات لدراسة عينات البراز من دراسة فرامنغهام للقلب.

وقال سترازار: “تسلط نتائج المشروع الضوء على أهمية بيانات المرضى المنسقة وعالية الجودة”. “لقد سمح لنا هذا بملاحظة وتتبع التأثيرات الدقيقة التي يصعب قياسها.”

وكشف هذا النهج عن أكثر من 16 ألف ارتباط بين الميكروبات والصفات الأيضية، بما في ذلك ارتباط قوي بشكل خاص: الأشخاص الذين لديهم أنواع متعددة من البكتيريا من الذبذبات كان لدى الجنس مستويات كوليسترول أقل من تلك التي تفتقر إلى البكتيريا. واكتشف الباحثون أن هذا النوع من الذبذبات كانت هذه الأنواع وفيرة بشكل مدهش في القناة الهضمية، حيث تمثل في المتوسط ​​1 من كل 100 بكتيريا.

ثم أراد الباحثون فهم المسار الكيميائي الحيوي الذي تستخدمه الميكروبات لتحطيم الكوليسترول. وللقيام بذلك، كان عليهم أولاً زراعة الكائن الحي في المختبر. ولحسن الحظ، أمضى المختبر سنوات في جمع البكتيريا من عينات البراز لإنشاء مكتبة فريدة تتضمن أيضًا الذبذبات.

وبعد زراعة البكتيريا بنجاح، استخدم الفريق قياس الطيف الكتلي لتحديد المنتجات الثانوية الأكثر احتمالية لاستقلاب الكوليسترول في البكتيريا. وقد سمح لهم ذلك بتحديد المسارات التي تستخدمها البكتيريا لخفض مستويات الكوليسترول. واكتشفوا أن البكتيريا تحول الكولسترول إلى منتجات وسيطة يمكن بعد ذلك تفكيكها بواسطة بكتيريا أخرى وإفرازها من الجسم. بعد ذلك، استخدم الفريق نماذج التعلم الآلي لتحديد الإنزيمات المرشحة المسؤولة عن هذا التحويل الكيميائي الحيوي، ثم اكتشفوا هذه الإنزيمات ومنتجات تحلل الكولسترول على وجه التحديد في بعض الأماكن. الذبذبات في المختبر.

اكتشف الفريق نوعًا آخر من البكتيريا المعوية، يوباكتيريوم كوبروستانوليجينس, كما أنه يساعد على خفض مستويات الكولسترول. يحمل هذا النوع جينًا أظهر العلماء سابقًا أنه يشارك في استقلاب الكوليسترول. وفي العمل الجديد اكتشف الفريق ذلك يوباكتيريا يمكن أن يكون لها تأثير تآزري مع الذبذبات على مستويات الكولسترول, مما يشير إلى أن التجارب الجديدة التي تدرس مجموعات من الأنواع البكتيرية يمكن أن تساعد في تسليط الضوء على كيفية تفاعل المجتمعات الميكروبية المختلفة للتأثير على صحة الإنسان.

الرسائل الميكروبية

لا تزال الغالبية العظمى من الجينات الموجودة في ميكروبيوم الأمعاء البشرية غير مشخصة، لكن الفريق واثق من أن نجاحهم في تحديد إنزيمات استقلاب الكوليسترول يمهد الطريق لاكتشاف مسارات استقلابية أخرى مماثلة تتأثر بميكروبات الأمعاء، والتي يمكن استهدافها علاجيًا.

وقال لي: “هناك العديد من الدراسات السريرية التي تحاول إجراء دراسات حول نقل الميكروبيوم في البراز دون فهم حقيقي لكيفية تفاعل الميكروبات مع بعضها البعض ومع الأمعاء. وآمل أن يكون ذلك من خلال الرجوع خطوة إلى الوراء من خلال التركيز أولاً على عامل معين”. خلل أو جين، سنكتسب فهمًا منهجيًا لبيئة الأمعاء ونقترح استراتيجيات علاجية أفضل، مثل استهداف خلل واحد أو عدد قليل من الجراثيم.”

وأضاف لي: “بسبب العدد الكبير من الجينات ذات الوظائف غير المعروفة في ميكروبيوم الأمعاء، هناك فجوات في قدرتنا على التنبؤ بوظائف التمثيل الغذائي. يسلط عملنا الضوء على إمكانية تعديل مسارات إضافية لاستقلاب الستيرول بواسطة ميكروبات الأمعاء. من المحتمل أن يكون هناك العديد من الاكتشافات الجديدة التي من شأنها أن تقربنا من الفهم الآلي لكيفية تفاعل الميكروبات مع المضيف”.

التمويل: تم دعم هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى