دراسة جديدة على الفئران تربط بين بكتيريا الأمعاء والسمنة

أضافت دراسة جديدة لـ ” جونز هوبكنز ” على الفئران بما يشمل مختلف القوارض الأخرى ممن يعانون من متلازمة التمثيل الغذائي، أدلة أخرى على أن الميكروبات المعوية التي تعد حديقة من الجراثيم البكتيرية والفيروسية والفطرية، تلعب دورا هاما في تطوير مشكلة السمنة ومقاومة الأنسولين في الثدييات، بما في ذلك البشر .

أظهرت دراسة جديدة على الفئران ارتباطا بين بكتيريا الأمعاء والسمنة
يبين تقرير النتائج الذي نشر في 24 يناير في علم المناعة المخاطية، إمكانية الوقاية من السمنة والسكري من خلال التلاعب بمستويات ونسب البكتيريا في الأمعاء، أو تعديل المسارات الكيميائية والبيولوجية للجينات التي تعمل على التمثيل الغذائي .

ويقول الدكتور والبروفيسور ديفيد هاكام الحاصل على دكتوراه في الطب والجراحة العامة، ومدير مركز جونز هوبكنز للأطفال والمؤلف الرئيسي للدراسة : ” تضيف هذه الدراسة إلى فهمنا كيف يمكن أن تسبب البكتيريا البدانة، فقد وجدنا أنواعا معينة من البكتيريا في الفئران التي ترتبط ارتباطا وثيقا بالمتلازمة الأيضية “، ويضيف : ” مع هذه المعرفة الجديدة يمكننا أن نبحث عن طرق للسيطرة على البكتيريا المسئولة أو الجينات ذات الصلة لكي نقوم بمنع البدانة لدى الأطفال والبالغين ” .

متلازمة الأيض
متلازمة الأيض ترتبط بمجموعة من الأمور بما في تلك السمنة حول الخصر، وارتفاع نسبة السكر في الدم وزيادة ضغط الدم، الذي يرتبط بدوره بأمراض القلب والسكتة الدماغية، وفي حين أنه لا يوجد سبب دقيق لمتلازمة التمثيل الغذائي، إلا أن الدراسات السابقة تشير إلى أن مستقبلات ” TLR4 “، وهو البروتين الذي يتلقى إشارات كيميائية لتفعيل الالتهاب، قد يكون مسئول جزئيا عن تطوير هذا الأمر .

ولم يكن واضحًا كثيرًا كيف ولماذا يكون TLR4 مسؤولًا عن متلازمة التمثيل الغذائي، ولكن كما يقول هاكام، يعتقد فريق البحث أن وجود إشارات TLR4 في خلايا مختلفة وارتباطها بالبيئة البكتيرية يمكن أن يؤدي إلى تأثيرات مختلفة على تطور متلازمة التمثيل الغذائي .

تفاصيل الدراسة
لتحديد أولا ما إذا كان TLR4 في ظهارة الأمعاء ( طبقة من الخلايا التي تفصل الأمعاء الصغيرة والكبيرة )، من شأنه أن يسبب تطور متلازمة التمثيل الغذائي أم لا، فقد ركض فريق البحث لإجراء سلسلة من التجارب على كل من الفئران العادية والفئران المعدلة وراثيا الذين يعانون من فقدان وجود TLR4 في ظهارة الأمعاء .

: يقوم الباحثون بتغذية كلا المجموعتين من الفئران بكمية متساوية من الطعام، وخاصة الطعام الذي يحتوي على 22 في المائة من السعرات الحرارية والدهون، لمدة 21 أسبوعا، وبالمقارنة مع الفئران العادية، تظهر الفئران التي تفتقر إلى TLR4 سلسلة من الأعراض المتفقة مع متلازمة التمثيل الغذائي، مثل زيادة كبيرة في الوزن، وزيادة في دهون الكبد، ومقاومة الأنسولين. ثم قام الباحثون بتغذية كل الفئران على نظام غذائي عالي الدهون يتكون من 60 في المائة من السعرات الحرارية والدهون لمدة 21 أسبوعا، وذلك لمعرفة ما إذا كان النظام الغذائي يؤثر على تطور متلازمة التمثيل الغذائي أم لا .

حصلت الفئران المعدلة وراثيا على زيادة واضحة في الوزن وكان حجم أجسامها ودهون الكبد أكبر من الفئران العادية. قام الباحثون بتعديل ثلاث مجموعات أخرى من الفئران وراثيا لتأكيد دور TLR4 في ظهور الأمعاء. الأولى ظهر لديها TLR4 في الأمعاء فقط، والثانية تفتقر إلى TLR4 في جميع خلايا الجسم، والثالثة فقط فقدت TLR4 في خلايا الدم البيضاء .

وعلما بأن جميع المجموعات تناولت كميات متساوية من الطعام، وكانت جميع المجموعات متماثلة في الوزن الجسماني ونسبة الدهون في الكبد ونسبة الجلوكوز. وبالمقارنة مع الفئران العادية، كانت البطون ودهون الأمعاء الدقيقة أعلى في الفئران التي تفتقر فقط إلى TLR4 في ظهارة الأمعاء. يشير الباحثون إلى أن هذا يقدم مزيدا من الأدلة على أن حذف TLR4 بشكل خاص من ظهارة الأمعاء ضروري لتطوير متلازمة التمثيل الغذائي .

وقد قام هاكام وفريقه بإعطاء المضادات الحيوية إلى الفئران العادية والفئران التي تعاني من نقص TLR4 في ظهارة الأمعاء، وقد وجدوا أن المضادات الحيوية خفضت بشكل كبير من كمية البكتيريا في الأمعاء، ومنعت جميع أعراض متلازمة التمثيل الغذائي في الفئران التي تفتقر إلى TLR4 في ظهارة الأمعاء .

استنتاجات الباحثون
ويقول الباحثون إن هذا يشير إلى أنه يمكن التلاعب في مستويات البكتيريا لمنع تطور متلازمة التمثيل الغذائي. ولمزيد من دراسة دور TLR4 في الأمعاء الظهارية على تطوير متلازمة التمثيل الغذائي، قام الفريق البحثي بتحليل عينات البراز للفئران العادية والفئران التي تعاني من نقص في TLR4 في ظهارة الأمعاء. ووجد الفريق أن مجموعات محددة من البكتيريا التي تسهم في تطوير متلازمة التمثيل الغذائي تظهر بشكل أقل في الفئران التي تعاني من نقص في TLR4 في ظهارة الأمعاء مقارنة بالفئران العادية. كما أظهروا أن هذه البكتيريا تعبر عن الجينات التي تجعلها “أقل جوعا” وبالتالي أقل قدرة على هضم العناصر الغذائية الموجودة في طعام الفئران. ونتيجة لذلك، حدث زيادة في كمية الطعام المتاحة للفأر بصورة تفوق قدرته على استيعابها، وهذا ساهم في حدوث السمنة .

ثم، باستخدام الفئران التي تعاني من نقص TLR4 في بطانة الغشاء المخاطي في الأمعاء (وهو المكان الذي يتم فيه امتصاص الطعام)، قام الباحثون بتحليل الجينات الموجودة فيها. وتبين أن الجينات الهامة في المستقبلات الأيضية المستحثة للناقل (PPAR) تم قمعها بشكل كبير في الفئران النحيفة، وأن إعطاء المضادات الحيوية منع الاختلافات في تنظيم الجينات بين المجموعتين من الفئران .

ويقول هاكام : تشير جميع تجاربنا إلى أن المستشعر البكتيري TLR4 ينظم كلًا من الجينات المضيفة والبكتيريا التي تلعب أدوارًا غير معترف بها سابقًا في عملية التمثيل الغذائي للطاقة، مما يؤدي إلى تطور متلازمة التمثيل الغذائي في الفئران .

المصدر : ساينس ديلي