Antibiotics modulate activity of mouse and human dorsal root ganglia neurons
تُظهر هذه الدراسة أن التركيزات ذات الصلة سريرياً لمختلف المضادات الحيوية تعدل بشكل مباشر نشاط عصبونات العقد الجذرية الظهرية لدى الفئران والبشر عن طريق تحفيز تدفق الكالسيوم عبر آليات متباينة، مثل تنشيط قناة TRPA1 أو إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية في الميتوكوندريا، مما يكشف عن مصدر لم يكن مستكشفاً سابقاً للآثار الجانبية للمضادات الحيوية.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
يأخذ مليارات الأشخاص يومياً المضادات الحيوية لمحاربة العدوى البكتيرية. وتُعد هذه الأدوية من بين أكثر الأدوية الموصوفة في العالم، حيث غيرت وجه الرعاية الصحية الحديثة عبر إنقاذ الأرواح من البكتيريا الخطيرة. ومع ذلك، وبينما فهم العلماء منذ زمن طويل كيفية قتل هذه العقاقير للميكروبات، ظلت آثارها المباشرة على خلايا جسم الإنسان لغزاً كبيراً إلى حد كبير. نحن نعلم أن المضادات الحيوية يمكن أن تسبب آثاراً جانبية مثل آلام المعدة أو تلف الأوتار، لكن الأسباب البيولوجية وراء هذه التفاعلات كانت غير واضحة. وكان السؤال الجوهري هو ما إذا كانت هذه الأدوية تتفاعل مباشرة مع خلايانا العصبية، المسؤولة عن استشعار الألم والحركة، أم أن تأثيراتها هي مجرد نتيجة لقتل البكتيريا واضطراب النظام البيئي في الأمعاء.
تبحث دراسة جديدة من باحثين في جامعة تكساس في دالاس وجامعة كنتاكي في هذا الاحتمال من خلال النظر في العقد الجذرية الظهرية. وهذه العقد هي مجموعات من الخلايا العصبية تقع خارج الحبل الشوكي مباشرة، وتعمل كمستشعرات أساسية للجسم للألم واللمس. ولأن هذه الأعصاب تصل إلى الأمعاء وتتعرض مباشرة للمضادات الحيوية التي تدور في الدم، فإنها تعد مكاناً منطقياً للبحث عن تفاعلات غير متوقعة. أراد الباحثون معرفة ما إذا كانت المضادات الحيوية الشائعة، بالتركيزات الموجودة في دم المريض، يمكن أن توقظ هذه الخلايا العصبية مباشرة وتجعلها ترسل إشارات، حتى في حالة عدم وجود عدوى.
ولإيجاد الإجابة، قام الفريق بزراعة خلايا عصبية من الفئران والبشر في طبق مختبري. وقاموا بتحميل هذه الخلايا بصبغة خاصة تتوهج بشكل أقوى عندما يتدفق الكالسيوم، وهو مرسل كيميائي، إلى داخل الخلية. وقد سمح لهم ذلك بمراقبة الأعصاب في الوقت الفيد الحقيقي أثناء تطبيق أربعة من أكثر المضادات الحيوية الفموية وصفاً: أموكسيسيلين، وسيفاليكسين، وأزيثروميسين، ودوكسيسيكلين. وكانت النتائج فورية ومفاجئة؛ ففي غضون دقائق من التعرض، بدأت أعداد كبيرة من هذه الخلايا العصبية في التوهج، مما يشير إلى أن الأدوية قد حفزت طفرة من النشاط. وقد حدث هذا رغم أن الخلايا لم تكن مصابة بالبكتيريا، مما أثبت أن المضادات الحيوية كانت تعمل مباشرة على الأعصاب نفسها.
وكشفت الدراسة أن ليس كل المضادات الحيوية تعمل بنفس الطريقة، وأن الاستجابة تختلف اعتماداً على الدواء المحدد ونوع الخلية العصبية. فعلى سبيل المثال، كان الدوكسيسيكلين هو الأكثر قوة، حيث تسبب في جعل ما يقرب من نصف خلايا الألم الصغيرة في الفئران تطلق إشارات. وحفزت أدوية أخرى، مثل الأموكسيسيلين والسيفاليكلين، جزءاً أصغر ولكن لا يزال مهماً من هذه الخلايا. كما اختبر الباحثون خلايا عصبية بشرية ووجدوا أنماطاً مماثلة، مما أكد أن هذا ليس مجرد سمة بيولوجية للفئراء بل هو ظاهرة من المحتمل أن تحدث لدى البشر أيضاً. ومن المثير للاهتمام أن حجم الخلية العصبية كان مهماً؛ إذ كانت الأدوية تميل إلى استهداف الخلايا الأصغر، وهي الخلايا المسؤولة عن اكتشاف الألم، بدلاً من الخلايا الأكبر التي تتحكم في حركة العضلات.
ولفهم كيفية تسبب هذه الأدو في جعل الأعصاب تطلق إشارات، أجرى العلماء سلسلة من التجارب الدقيقة لتعطيل أجزاء مختلفة من آلية عمل الخلية. واكتشفوا أن جميع المضادات الحيوية تتطلب الكالسيوم من خارج الخلية لتحفيز هذا التفاعل. فبدون الكالسيوم في السائل المحيط، لم يكن للأدوية أي تأثير. ومع ذلك، فإن المسار المحدد الذي تسلكه الأدوية للوصول إلى هناك اختلف؛ فبالنسبة للسيفاليكلين، وجد الباحثون أن الدواء على الأرجح يلتصق بقناة بروتينية محددة على سطح الخلية العصبية تسمى TRPA1، والتي تعمل كبوابة للكالسيوم، وعندما قاموا بسد هذه القناة، توقف الدواء عن العمل. وفي المقابل، سلك الدوكسيسيكلين طريقاً مختلفاً؛ إذ بدا أنه يدخل إلى الخلية ويخل بوظيفة الميتوكوندريا، وهي محطات الطاقة الصغيرة داخل الخلية التي تولد الطاقة. هذا الاضطراب تسبب في إنتاج الميتوكوندريا لأنواع الأكسجين التفاعلية، وهي شكل من أشكال الإجهاد الخلوي الذي أدى في النهاية إلى إرسال إشارة للعصب ليطلق نبضاته.
ثم انتقل الفريق من الطبق المختبري إلى الفئران الحية لمعرفة ما إذا كانت هذه التفاعلات الخلوية تترجم إلى شعور حقيقي بالألم. فقد أعطوا الفئران جرعات فموية من هذه المضادات الحيوية وراقبوا سلوكها بدقة. أظهرت الفئران علامات واضحة للانزعاج، مثل تضييق العينين وشد عضلات الوجه، وهي مؤشرات معروفة للألم في القوارض. كما أصبحت أكثر حساسية للمس في بطونها. ورغم أن التأثيرات لم تكن بشدة الإصابة الكبيرة، إلا أنها كانت متسقة وقابلة للقياس، مما يشير إلى أن الأدوية كانت تسبب بالفعل مستوى منخفضاً ومستمراً من الألم أو التهيج. كما تسبب أحد الأدوية، وهو الأزيثروميسين، أيضاً في تغيير محتوى الماء في براز الفئران، مما يشير إلى وجود صلة بين تنشيط الأعصاب وحركة الأمعاء.
تشير هذه النتائج إلى أن الآثار الجانبية التي يشعر بها الناس أحياناً بعد تناول المضادات الحيوية، مثل الأوجاع غير المبررة أو تشنجات المعدة، قد تكون ناتجة عن تهيج الأدوية للجهاز العصبي مباشرة. وهذا أمر مهم بشكل خاص لأن هذه الأدوية غالباً ما تُوصف لأشخاص يعانون بالفعل من الألم بسبب العدوى، مما قد يحجب مساهمة الدواء نفسه في شعورهم بعدم الارتياح. علاوة على ذلك، تسلط الدراسة الضوء على أن الآليات معقدة وتعتمد على نوع الدواء؛ فما ينطبق على مضاد حيوي واحد لا ينطبق بالضرورة على الآخر. وبينما أُجري هذا البحث في بيئة خاضعة للرقابة ولا يثبت بعد أن هذه التأثيرات تسبب ألماً مزمناً لدى البشر، إلا أنه يقدم تفسيراً بيولوجياً واضحاً لسبب جعل هذه الأدوية واسعة الاستخدام بعض الناس يشعرون بسوء بطرق لا علاقة لها بعدويهم. إن هذا العمل يفتح باباً جديداً لفهم كيفية تفاعل الأدوية الشائعة مع أجسادنا، مذكراً إيانا بأن حتى الأدوية المنقذة للحياة لها "حوار مباشر" مع أعصابنا.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.