كيف تؤثر البكتيريا المعوية على شيخوخة الأوعية الدموية؟

يؤدي شيخوخة الطبقة الخلوية الداخلية للأوعية الدموية إلى أمراض القلب والأوعية الدموية، وقد أظهر باحثون أن البكتيريا المعوية ومستقلباتها تساهم بشكل مباشر في شيخوخة الأوعية الدموية.

مع تقدم الأشخاص في السن، يتغير تكوين البكتيريا في أمعائهم، مما يؤدي إلى انخفاض عدد المواد "المجددة" وزيادة المواد الضارة في الجسم.

أمراض القلب والأوعية الدموية

تُعد أمراض القلب والأوعية الدموية السبب الأكثر شيوعًا للوفاة في جميع أنحاء العالم.

وحتى مع علاج عوامل الخطر التقليدية المعروفة، مثل داء السكري أو ارتفاع ضغط الدم ، فإن المرض يتفاقم في نصف الحالات، وخاصةً لدى المرضى الأكبر سنًا.

في دراسة نشرت في مجلة Nature Aging، أظهر الباحثون في جامعة زيورخ لأول مرة أن البكتيريا المعوية ومستقلباتها يمكن أن تؤدي إلى تسريع شيخوخة الأوعية الدموية وتسبب أمراض القلب والأوعية الدموية.

تحفيز شيخوخة الخلايا

يتكون جسم الإنسان من حوالي 30 إلى 100 تريليون بكتيريا تعيش في أعضائنا.

يعيش 90% من هذه البكتيريا في الأمعاء، حيث تُحوّل الطعام الذي نتناوله إلى منتجات أيضية، والتي بدورها تؤثر على أجسامنا.

يقول سهيل سعيدي: "لم يُكتشف نصف هذه المواد بعد".

وتدرس مجموعته البحثية في مركز أمراض القلب التطبيقية والتجريبية كيفية تغير تركيبة ميكروبات الأمعاء مع التقدم في السن، وما إذا كان ذلك يؤثر على الجهاز القلبي الوعائي.

وباستخدام بيانات من أكثر من 7000 فرد سليم تتراوح أعمارهم بين 18 و95 عامًا بالإضافة إلى نموذج فأر للشيخوخة الزمنية، وجد الباحثون أن ناتج تحلل حمض فينيل ألانين الأميني - حمض فينيل أسيتيك - يتراكم مع تقدم العمر.

في سلسلة من التجارب، أثبت فريق سعيدي أن حمض فينيل أسيتيك يُسبب شيخوخة الخلايا البطانية، حيث لا تتكاثر الخلايا المبطنة للأوعية الدموية من الداخل، وتُفرز جزيئات التهابية، وتُظهر أعراض الشيخوخة.

ونتيجةً لذلك، تتصلب الأوعية الدموية وتضعف وظيفتها.

العثور على البكتيريا المسؤولة

ومن خلال إجراء تحليل معلوماتي حيوي شامل للميكروبيوم لدى الفئران والبشر، تمكن الباحثون من تحديد بكتيريا Clostridium sp.ASF356، التي يمكنها معالجة الفينيل ألانين وتحويله إلى حمض فينيل أسيتيك.

عندما زرع الباحثون هذه البكتيريا في فئران صغيرة، أظهرت لاحقًا ارتفاعًا في مستويات حمض فينيل أسيتيك وعلامات شيخوخة الأوعية الدموية.

ومع ذلك، عند القضاء على البكتيريا بالمضادات الحيوية، انخفض تركيز حمض فينيل أسيتيك في الجسم.

وقال سعيدي: "تمكنا من إظهار أن البكتيريا المعوية هي المسؤولة عن ارتفاع المستويات".

ومع ذلك، يُنتج الميكروبيوم المعوي أيضًا مواد مفيدة لصحة الأوعية الدموية.

الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة، مثل الأسيتات، والتي تُنتج عن تخمير الألياف الغذائية والسكريات المتعددة في الأمعاء، تعمل كعوامل تجديد طبيعية.

استخدم فريق البحث تجارب مخبرية لإثبات أن إضافة أسيتات الصوديوم يمكن أن تُعيد وظيفة الخلايا البطانية الوعائية المُسنّة. وعند تحليل البكتيريا المعوية، وجدوا أن عدد البكتيريا المُنتجة لهذه العوامل المُجدّدة يتناقص مع التقدم في السن.

وقال سعيدي: "يمكن بالتالي تنظيم عملية الشيخوخة في الجهاز القلبي الوعائي من خلال الميكروبيوم".

يبحث عالم الأدوية وفريقه حاليًا عن النظام الغذائي الذي يؤثر إيجابًا على التفاعل المعقد بين البكتيريا والبشر.

في المقابل، يجب الحد من تناول الأطعمة والمشروبات الغنية بالفينيل ألانين، مثل اللحوم الحمراء ومنتجات الألبان وبعض المحليات الصناعية ، لإبطاء شيخوخة الأوعية الدموية.