زراعة البراز.. علاج واعد أم خطر محتمل على الصحة؟

تمت الترويج لعمليات زرع ميكروبات البراز (FMT) كعلاج محتمل لمجموعة متنوعة من الحالات، من أمراض الأمعاء الالتهابية والسمنة ومرض السكري من النوع 2 إلى التوحد.

ومع ذلك، تحذر الأبحاث الجديدة من جامعة شيكاغو من الاستخدام الواسع النطاق لزراعة البراعم بسبب احتمال حدوث عواقب صحية غير مقصودة وطويلة الأمد للمتلقين.

نُشر البحث في مجلة Cell في ورقة بحثية بعنوان "عدم تطابق ميكروبات الأمعاء الإقليمية من عمليات زرع ميكروبات الأمعاء البرازية يؤدي إلى عواقب مستمرة وغير مستهدفة للمضيف".

زرع البراز

تتضمن عملية زرع البراز نقل الميكروبات الموجودة في البراز من شخص سليم إلى شخص مريض، على أمل استعادة التوازن الصحي في ميكروبيوم الأمعاء.

وبما أن البراز يحتوي في المقام الأول على ميكروبات لاهوائية من القولون (أي أنها لا تتحمل الأكسجين)، فإن زرع البراز قد يُسبب اختلالات في النظام البيئي المعوي عندما تستعمر هذه البكتيريا الأمعاء الدقيقة وأجزاء أخرى من الجهاز الهضمي.

في تجارب أُجريت على الفئران ودراسات أُجريت على عينات من الأنسجة البشرية، لاحظ الباحثون الذين أجروا الدراسة الجديدة أن الميكروبات اللاهوائية من القولون لم تستعمر الأمعاء الدقيقة بعد عملية زرع واحدة فحسب، بل بقيت هناك أيضًا لأشهر.

كما غيّرت هذه الميكروبات بيئاتها المعوية الجديدة لصالحها، حيث "أعادت تشكيلها" بطرق أحدثت تغييرات في عملية التمثيل الغذائي للمتلقي، وسلوكه، وتوازن طاقته.

قال أورلاندو دي ليون، المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة: "أعتقد أن هذا بمثابة جرس إنذار للمجال، مفاده أنه ربما لا ينبغي لنا أن نضع ميكروبات الأمعاء الغليظة بشكل عشوائي في أجزاء مختلفة من الأمعاء لا ينبغي أن تكون موجودة هناك".

وأضاف: "إذا كنا نصمم علاجات جيدة، فيجب أن ندرك أهمية مطابقة ميكروبات المنطقة مع بيئاتها المناسبة، حتى نتمكن من تقديم فوائد صحية أفضل بشكل عام".

نظام بيئي واسع ومتنوع

وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على زراعة جراثيم البراز لعلاج الالتهابات المتكررة ببكتيريا المطثية العسيرة (C. diff)، وهي بكتيريا انتهازية غالبًا ما تسبب أعراضًا معوية والتهابات شديدة لدى مرضى المستشفيات الذين يتناولون المضادات الحيوية.

بعد النجاح الذي حققه علاج مرضى المطثية العسيرة، حرص العديد من الأطباء على استخدام زراعة جراثيم البراز لعلاج أمراض هضمية أخرى.

يدرك الباحثون أن صحة ميكروبيوم الأمعاء يمكن أن تؤثر على جميع الأعضاء والأنظمة الحيوية في الجسم، لذا فإن الفكرة هي أن استبدال ميكروبيوم الأمعاء "المريض" بآخر "صحي" يمكن أن يحل المشكلة بضربة واحدة.

لكن الأمعاء ليست مجرد بيئة واحدة متسقة تحتوي على نفس الكائنات الحية الدقيقة في جميع أنحائها؛ بل تحتوي على عدة مناطق متميزة تشكل أنظمة بيئية ميكروبية مختلفة تمامًا، وكل منها مصمم خصيصًا لميكروبات محددة يمكنها توفير وظائف حيوية لصحة مضيفها.

قال دي ليون: "تنتشر الميكروبات على طول القناة المعوية بأكملها، ونحن ندرس بشكل رئيسي الثلث الأخير منها (القولون)، إذن، كيف نتوقع من عملية زرع براز، مع وجود ميكروبات من ثلث القناة المعوية في نهايتها، أن تُصلح بقية الأمعاء؟".

لاختبار آثار زراعة البراز على أجزاء مختلفة من الأمعاء، أجرى دي ليون، والدكتور يوجين ب. تشانج، المؤلف الرئيسي للدراسة، وفريقهما سلسلة من التجارب على الفئران. خضعت مجموعة من الفئران لزرع ميكروبات مأخوذة من الصائم، وهو الجزء الأول من الأمعاء الدقيقة.

تم إعطاء المجموعة الثانية عملية زرع براز قياسي، وتم إعطاء المجموعة الثالثة عملية زرع من الأعور، وهو قسم يربط بين الأمعاء الدقيقة والغليظة، والذي يحتوي على خليط من الميكروبات من كليهما.

عادة ما يتم علاج متلقي زراعة البراز بالمضادات الحيوية أولاً للتخلص من الميكروبات التي تعيش في الأمعاء، مما يترك سجلاً نظيفًا للميكروبات المزروعة حديثًا لتستقر فيه - في بعض الأحيان، مع ذلك، في الأماكن الخاطئة.

أظهرت الاختبارات أن الميكروبات من كلٍّ من هذه الزراعات نجحت في استعمار كامل القناة المعوية لدى الفئران، وليس فقط في بيئاتها الأصلية.

وقد أدى ذلك إلى عدم تطابق مناطقي في الأمعاء استمر لمدة تصل إلى ثلاثة أشهر بعد عملية زرع واحدة فقط.

كما غيّرت الميكروبات المتغيرة إنتاج المستقلبات في كل منطقة معوية، مما قد يكون له آثار صحية على المضيف.

لاحظ الباحثون تغيرات في أيض الكبد، بما في ذلك نشاط الجينات المرتبطة بالوظيفة المناعية، كما لاحظوا اختلافات في سلوكيات الأكل والنشاط واستهلاك الطاقة لدى الفئران بعد عمليات الزرع.

كان الاكتشاف الأبرز هو أن وجود الميكروبات الخاطئة في المكان الخطأ يُعيد تشكيل هوية الأنسجة لجعلها أكثر ملاءمةً لها.

لاحظ دي ليون أن عدم التطابق يُغيّر التعبير الجيني والبروتيني في بطانة الأمعاء بطرق تُشبه إلى حد كبير مستويات التعبير الجيني في المناطق المعوية الأصلية أو الأصلية للميكروبات.

وقال دي ليون: "يبدو الأمر وكأنهم يقومون بتصميم أو تحويل بيئاتهم إلى بيئة صالحة لتساعدهم على التأقلم".

نهج شامل للميكروبات

وقال تشانج إن هذا البحث يسلط الضوء على الحاجة إلى مزيد من الحذر مع FMT قبل أن نفهم بشكل كامل التأثيرات طويلة المدى لإدخال مجموعة واحدة من الميكروبات إلى بيئة جديدة.

وأضاف: "ليس لدينا أدنى فكرة عن مكونات عملية زرع البراز، باستثناء أنها مزيج من الميكروبات، ولكن حتى عملية زرع براز واحدة ستُحدث تغييرًا في العلاقة بين الميكروب والمضيف في هذه المناطق المختلفة جدًا من الأمعاء، وقد يكون من الصعب جدًا عكس مسارها".

يُؤيد كلٌّ من دي ليون وتشانج استخدام "عمليات زرع متعددة الميكروبات" (OMT).

هذا النهج ينقل الميكروبات المأخوذة من جميع أجزاء الأمعاء، وليس فقط تلك الموجودة في القولون.

سواء تم إعطاؤها عن طريق التنظير الداخلي أو في شكل حبوب، تستقر الميكروبات بشكل طبيعي في الأماكن الصحيحة، خاصة عندما تتنافس جنبًا إلى جنب مع غيرها من الميكروبات التي تسكن منطقة معينة عادة.

قال دي ليون: "إذا كانت هناك مساحة خالية، فسيملأها شيء ما، لكن الميكروبات التي كان من المفترض أن تكون هناك أكثر ملاءمةً لها، لذا ستملأها بشكل طبيعي حتى مع وجود ميكروبات أخرى".

ويخطط دي ليون لمواصلة دراسة كيفية ممارسة الميكروبات المختلفة لتأثيرها في أجزاء مختلفة من الأمعاء، باستخدام طرق مختلفة مثل تسلسل الخلية الفردية وعلم الأيض لتتبع نشاطها.

كما يستكشف كيفية استعادة مناطق الأمعاء المُعدّلة وراثيًا نتيجةً لعدم توافق ميكروباتها مع البيئة إلى حالتها الأصلية، مما قد يُساعد على استعادة وظائف الأمعاء الطبيعية.

هذا الفهم المُعمّق قد يُؤدي إلى تحسينات في تطبيق عمليات زرع الميكروبات، مما يُساعدها في نهاية المطاف على تحقيق أهدافها الواعدة.