كيف يتعطل التمثيل الغذائي بشدة في أمراض الأمعاء الالتهابية المزمنة؟
تُسبب أمراض الأمعاء الالتهابية المزمنة (IBD)، مثل داء كرون والتهاب القولون التقرحي، إسهالًا متكررًا وحمى وألمًا وضيقًا نفسيًا شديدًا.
ورغم التطورات الكبيرة والأدوية الحديثة، لا يزال العلاج صعبًا، إذ لا يستجيب للأدوية إلا عدد قليل من المرضى.
من أهمّ المشاكل في علاج داء الأمعاء الالتهابي الاضطرابُ العميق في التفاعل الأيضي بين الجسم والميكروبيوم - أي مجموعة الميكروبات التي تعيش في الأمعاء.
ولأول مرة، قام فريق بحثي من جامعة كيل بتحليل هذا الاضطراب بالتفصيل.
نُشرت النتائج في مجلة "نيتشر كوميونيكيشنز" من قِبل علماء من كلية الطب بجامعة كيل والمركز الطبي الجامعي شليسفيج هولشتاين (UKSH)، حرم كيل الجامعي.
وقال البروفيسور كريستوف كاليتا ، المؤلف الرئيسي للدراسة: "تستهدف علاجات داء الأمعاء الالتهابي المُعتمدة عادةً العمليات المناعية، لأن الأمراض تنشأ نتيجة استجابة مناعية خاطئة. ومع ذلك، بما أن العديد من المرضى لا يستجيبون بشكل كافٍ لهذه العلاجات، فمن الضروري فهم آليات المرض التي تتجاوز الجهاز المناعي - على سبيل المثال، تلك الموجودة على المستوى الأيضي".
فحص الباحثون عينات براز ودم من مرضى داء التهاب الأمعاء قبل بدء العلاج وبعده. ودمجوا بيانات جزيئية متنوعة، بما في ذلك الميتاجينوميات، والنسخ الجيني، والأيض، مع تحليلات شبكية حاسوبية مفصلة لتكوين صورة شاملة للعمليات الأيضية لدى المرضى .
كانت النتيجة الرئيسية التي توصلوا إليها هي انخفاض حاد في النشاط الأيضي في كل من الأنسجة المعوية وميكروبيوم الأمعاء، وترابطهما الوثيق.
انهيار إمدادات الطاقة
يقول كاليتا: "لقد تمكنا من إثبات أن داء الأمعاء الالتهابي يؤدي إلى خلل في التفاعلات الأيضية بين المضيف والميكروبيوم، ويساهم هذا الخلل في التواصل في فشل آليات الحماية الحيوية، ويزيد من تفاقم الالتهاب".
لاحظ الفريق، من بين أمور أخرى، انخفاضًا ملحوظًا في مستويات بعض المنتجات الأيضية، مثل التربتوفان والكولين، في دم المرضى.
تُعدّ هذه المواد أساسية لإنتاج ناقلات الطاقة الرئيسية في الخلايا، NAD وATP.
في الوقت نفسه، تغيّر أيضًا استقلاب البكتيريا للأحماض الأمينية والألياف الغذائية، مما قلل من إنتاج المستقلبات التي تستخدمها الخلايا المعوية عادةً كمصادر للطاقة.
تُظهر تانتائج أنه بسبب انخفاض الأداء الأيضي، يُنتج الميكروبيوم كميات أقل من العناصر الغذائية الأساسية، ونتيجةً لذلك، يتعين على الخلايا المعوية والمناعية البشرية تعديل عملية الأيض الخاصة بها، وهذا يُسبب خللاً في كلٍّ من عملية الأيض والجهاز المناعي، مما يجعل علاج هذه الأمراض مُعقّداً للغاية، وفقا لما قاله الدكتور يان تاوبنهايم، المؤلف الرئيسي للدراسة.
التغذية الشخصية جزء من العلاج
وفي جزء استكشافي من الدراسة، استخدم الباحثون نماذج كمبيوترية لمحاكاة ما إذا كانت التغييرات الغذائية المستهدفة - مثل تقليل بعض الكربوهيدرات أو الأحماض الأمينية - يمكن أن تساعد في استعادة التوازن الأيضي المضطرب.
يقول الدكتور سامر كاديب ألبان، أحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة: "تشير عمليات المحاكاة التي أجريناها إلى أن تغييرًا مُستهدفًا في النظام الغذائي قد يُغير الميكروبيوم، وبالتالي يُبطئ العمليات الأيضية المُحفزة للالتهابات".
ويضيف: "مع ذلك، تُظهر نتائجنا أيضًا أنه لا يوجد نظام غذائي واحد يُناسب الجميع ويُقلل الالتهاب بفعالية، يجب تصميم التغذية بما يتناسب مع الوضع الأيضي لكل مريض".
يُضيف تاوبنهايم: "تُشكّل هذه الدراسة أساسًا لفهم أفضل للتغيرات الأيضية لدى مرضى داء الأمعاء الالتهابي".
وستكون الخطوة التالية اختبار هذه النتائج في المختبر وتطوير علاجات مُحددة لمواجهة هذه الاضطرابات الأيضية.
