Gut Microbiome Associations with Cingulate Cortex Structure and Autistic Symptom Severity
تكشف هذه الدراسة التي أجريت على ٢٣١ طفلاً ومراهقاً أنه بينما يختلف تكوين الميكروبيوتا المعوية بشكل كبير بين الأفراد المصابين باضطراب طيف التوحد والمجموعات الضابطة ذات النمو الطبيعي، فإن الوفرة النوعية لبكتيريا "المكورات المعوية" (Enterococcus) ترتبط بشكل ملحوظ بالتباينات الهيكلية في القشرة الحزامية، مما يشير إلى آلية محتملة بين الأمعاء والدماغ تكمن وراء أعراض التوحد.
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
على مدى عقود، عرف العلماء أن جسم الإنسان يستضيف نظامًا بيئيًا هائلًا وغير مرئي من البكتيريا، تعيش بشكل أساس {في الأمعاء. هذا المجتمع، المعروف باسم "الميكروبيوم"، لا يكتفي فقط بالمساعدة في هضم الطعام؛ بل يتواصل باستمرار مع الدماغ من خلال شبكة معقدة من الأعصاب والإشارات الكيميائية تسمى "المحور المعوي الدماغي". وبينما تعد هذه الصلة مثبتة جيدًا من الناحية النظرية، إلا أن دورها المحدد في الاضطرابات النمائية العصبية لا يزال لغزًا. أحد هذه الاضطرابات هو اضطراب طيف التوحد، وهو حالة معقدة من تطور الدماغ تؤثر على كيفية تفاعل الشخص مع الآخرين ومعالجة العالم من حولهم. غالبًا ما يعاني المصابون بالتوحد من مشاكل في الجهاز الهضمي، وقد ألمحت الأبحاث السابقة إلى أن بكتيريا الأمعاء لديهم قد تبدو مختلفة عن أولئك الذين لا يعانون من التوحد. ومع ذلك، ظلت هناك فجوة حرجة: لم يكن أحد يعرف ما إذا كانت هذه الاختلافات في بكتيريا الأمعاء مرتبطة بالفعل بتغيرات فيزيائية في الدماغ، أم أنها موجودة ببساطة جنبًا إلى جنب مع الحالة دون أن تسببها.
وضع فريق من الباحثين من جامعة تايوان الوطنية نصب أعينهم سد هذه الفجوة من خلال البحث عن خط اتصال مباشر بين الأمعاء، وجزء معين من الدماغ، وشدة أعراض التوحد. ركزوا على القشرة الحزامية، وهي شريط منحني من أنسجة الدماغ يقع في عمق الرأس ويعمل كمركز للفهم الاجتماعي والتحكم العاطفي. في الأشخاص المصابين بالتوحد، تظهر هذه المنطقة غالبًا سمات فيزيائية غير عادية، مثل كونها أكثر سمكًا أو ذات مساحة سطح مختلفة عما هي عليه لدى الأفراد ذوي النمو الطبيعي. أراد الباحثون معرفة ما إذا كانت أنواع معينة من البكتيريا التي تعيش في الأمعاء يمكن أن تكون هي السبب في هذه التغيرات الدماغية. وللقيام بذلك، جمعوا مجموعة كبيرة مكونة من 231 طفلًا ومراهقًا، تتراوح أعمارهم بين أربعة وثمانية عشر عامًا. ضمت المجموعة 139 فردًا تم تشخيص إصابتهم بالتوحد و92 فردًا ينمون بشكل طبيعي، وتمت مطابقتهم بدقة من حيث العمر والجنس لضمان مقارنة عادلة.
بدأ العلماء بجمع عينات براز من كل مشارك لرسم خريطة لبكتيريا الأمعاء لديهم بدقة عالية، باستخدام طريقة تقرأ الشفرة الوراثية الكاملة للميكروبات بدلاً من مجرد التخمين بوجودها. ثم أجروا فحوصات دقيقة للدماغ لقياس السمك الدقيق ومساحة السطح للقشرة الحزامية في كل من الجانبين الأيسر والأيمن من الدماغ. وأخيرًا، قيموا شدة أعراض التوحد باستخدام استبيانات معيارية تقيس التواصل الاجتماعي والسلوك. كان الهدف هو معرفة ما إذا كان وجود أنواع معينة من البكتيريا يرتبط بالشكل الفيزيائي للدماغ وكثافة الأعراض.
كشفت النتائج عن تميز واضح في التركيبة العامة لمجتمعات الأمعاء بين المجموعتين. وبينما كان العدد الإجمالي لأنواع البكترية المختلفة متشابهًا في كلتا المجموعتين، إلا أن المزيج المحدد من البكتيريا كان مختلفًا بشكل كبير. وجد الباحثون أن أمعاء الأفراد المصابين بالتوحد تحتوي على مستويات أعلى من مجموعة معينة من البكتيريا، بما في ذلك جنس يسمى "المكورات المعوية" (Enterococcus)، وهو جزء من عائلة تُعرف باسم "المكورات المعوية" (Enterococcaceae). في المقابل، كان لدى المجموعة التي تنمو بشكل طبيعي مستويات أعلى من بكتيريا أخرى، مثل "دياليستر" (Dialister). وقد أكد هذا أن الأنظمة البيئية للأمعاء لدى المصابين بالتوحد مهيكلة بشكل مختلف بالفعل، حتى لو ظل التنوع الإجمالي للأنواع كما هو.
والأهم من ذلك، وجدت الدراسة أن هذه الاختلافات البكتيرية المحددة كانت مرتبطة بتغيرات فيزيائية في الدماغ. اكتشف الباحثون أن الوفرة العالية لبكتيريا "المكورات المعوية" ارتبطت بطبقة أرق من الخلايا في أجزاء معينة من القشرة الحزامية، وتحديدًا في الأجزاء الخلفية اليسرى واليمنى. وفي الوقت نفسه، ارتبطت هذه البكتيريا نفسها بمساحة سطح أكبر في منطقة محددة تسمى "البرزما الحزامية" (isthmus cingulate). يشير هذا إلى وجود علاقة ملموسة حيث يتزامن وجود هذه الميكروبات مع تغيرات قابلة للقياس في بنية الدماغ. كما لاحظت الدراسة أن مساحة السطح الأكبر في البرزما الحزامية اليسرى كانت مرتبطة بقوة بصعوبات التواصل والاجتماع الأكثر شدة، مما يعزز فكرة أن الشكل الفيزيائي لهذه المنطقة من الدماغ مهم لكيفية ظهور التوحد.
عندما نظر الباحثون في الرابط بين البكتيريا والأعراض مباشرة، كانت الصورة أقل وضوحًا قليلاً. فبينما كان هناك اتجاه يشير إلى أن المستويات الأعلى من "المكورات المعوية" مرتبطة بأعراض توحد أكثر شدة، إلا أن هذا الارتباط المحدد لم يصل إلى العتبة الصارمة لليقين الإحصائي. وهذا يعني أنه بينما يعد هذا الاتصال محتملاً ويتماشى مع النمط الأوسع، إلا أن الدراسة لا يمكنها بعد اعتبار ذلك علاقة سببية قطعية. وقد أشار الباحثون بعناية إلى أن تصميم دراستهم، الذي نظر في نقطة زمنية واحدة، لا يمكنه إثبات أن البكتيريا تسببت في تغيرات الدماغ أو الأعراض. فمن الممكن أن تكون تغيرات الدماغ قد أثرت على الأمعاء، أو أن عاملًا ثالثًا أثر على كليهما.
على الرغم من هذا القصور، تقدم النتائج قطعة مقنعة من اللغز. توفر الدراسة دليلًا على أن ميكروبيوم الأمعاء وبنية القشرة الحزامية ليسا مستقلين عن بعضهما البعض في التوحد. بدلاً من ذلك، يبدو أنهما جزء من نظام متصل حيث يمكن لتكوين بكتيريا الأمعاء أن يؤثر على التطور الفيزيائي لمناطق الدماغ المسؤولة عن السلوك الاجتماعي. ويقترح الباحثون أن هذه العلامات الميكروبية يمكن أن تعمل في النهاية كعلامات بيولوجية للمساعدة في فهم الحالة بشكل أفضل، أو ربما تشير إلى طرق جديدة لدعم صحة الدماغ. ومع ذلك، فإنهم يؤكدون أن هناك حاجة لمزيد من العمل، بما في ذلك الدراسات الطويلة الأمد التي تتبع الأطفال بمرور الوقت، لفهم اتجاه هذه العلاقة وتحديد ما إذا كان تغيير بكتيريا الأمعاء يمكن أن يغير بالفعل بنية الدماغ أو يحسن الأعراض. وفي الوقت الحالي، تقف هذه الدراسة كخطوة مهمة للأمام في رسم خريطة الرحلة المعقدة من الأمعاء إلى الدماغ في التوحد.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.