Assay sensitivity and the interpretation of culture-based disc microbiology studies: a scoping review

يُعد ألم أسفل الظهر المزمن تجربة إنسانية عالمية، وجع ثقيل ومستمر يمكن أن يسرق سنوات من الحياة والحركة. بالنسبة لمجموعة محددة من المرضى، يستطيع الأطباء رؤية علامة في فحص الرنين المغناطيسي: بقع صغيرة من الالتهاب أو الدهون في العظام حيث يلتقي العمود الفقري بالأقراص، وهي ما تُعرف بتغيرات "موديك" (Modic changes). لسنوات، تساءل الباحثون عما إذا كانت هذه التغييرات ناتجة عن عدوى بكتيرية صامتة ومنخفضة المستوى تختبئ في أعماق العمود الفقري، بدلاً من كونها مجرد تآكل طبيعي. المتهم الأكثر شيوعاً هو بكتيريا تُسمى "الخيطية العفنية" (Cutibacterium acnes)، وهي جرثومة تعيش عادةً بشكل غير ضار على جلد الإنسان ولكنها قد تسبب أحياناً مشاكل عندما تتغلغل في عمق الجسم. إذا صحت هذه النظرية، فقد يكون العلاج بسيطاً مثل استخدام المضادات الحيوية. ولكن إذا لم تكن البكتيريا موجودة، أو إذا كانت الاختبارات المستخدمة للعثور عليها معيبة، فقد يُعالج المرضى دون داعٍ أو يُتركون دون راحة. كان السؤال المركزي صعب الإجابة لأن البكتيريا، في حال وجودها، من المرجح أن تكون قليلة جداً في العدد، ومنتشرة بشكل متباعد داخل أنسجة العمود الفقري الصلبة.

تشير مراجعة جديدة للأدبيات العلمية، بقيادة باحثين من عدة مؤسسات بما في ذلك "بيرسيكا فارماسوتيكالز" وجامعة "روكفلر"، إلى أن الارتباك المحيط بهذه العدوى لا ينبع من نقص الأدلة، بل من غياب الاتساق في كيفية بحث العلماء عنها. فحص الفريق عشرات الدراسات التي حاولت استزراع البكتيريا من أنسجة القرص البشري. ووجدوا أن الطرق المستخدمة لاختبار هذه العينات تباينت بشكل هائل، وفشلت العديد من الدراسات في الإبلاغ عن التفاصيل المحددة اللازمة لمعرفة مدى حساسية اختباراتها. وبكلمات بسيطة، استخدم بعض الباحثين قطعاً صغيرة جداً من الأنسجة وعالجوها بطرق من شأنها أن تفشل في رصد عدد قليل من البكتيريا، بينما استخدم آخرون عينات أكبر وتقنيات أكثر دقة. ولأن الحمل البكتيري يُتوقع أن يكون منخفضاً للغاية، فإن هذه الاختلافات في المنهجية ليست مجرد تفاصيل ثانوية؛ بل هي العامل الحاسم بين العثور على عدوى أو إعلان العينة معقمة.

رسم الباحثون خريطة للمنهجيات المستخدمة في هذه الدراسات واكتشفوا مشهداً فوضوياً من التقنيات. استخدمت بعض الدراسات عينات من الأنسجة تزن بضعة مليغرامات فقط، بينما استخدمت دراسات أخرى عينات تقترب من غرام واحد. وقام بعض الباحثين بتقطيع الأنسجة إلى قطع صغيرة وخلطها في حجم كبير من السائل، مما يؤدي إلى تخفيف أي بكتيريا موجودة، بينما أبقى آخرون الحجم صغيراً. كما بحثت بعض الدراسات في وجود البكتيريا لمدة يومين أو ثلاثة أيام فقط، في حين أن البكتيريا بطيئة النمو قد تحتاج إلى أسبوع أو أكثر لتظهر. وسلطت المراجعة الضوء على أن جزءاً ضئيلاً جداً من الدراسات قدم معلومات كافية لحساب أدنى عدد من البكتيريا يمكن لاختبارهم اكتشافه. وبدون هذا الرقم، لا يمكن الوثوق في النتيجة السلبية — أي الاختبار الذي يقول "لم يتم العثور على بكتيريا" — كدليل على أن النسيج نظيف. قد يعني ذلك ببساطة أن الاختبار لم يكن حساساً بما يكفي لرؤية العدد القليل من البكتيريا الموجودة هناك.

كان أحد أكثر النتائج لفتاً للنظر هو كيف يمكن لهذه الاختلافات المنهجية أن تغير نتيجة الدراسة. قارن المؤلفون بين بروتوكول عالي الحساسية، يستخدم عينة نسيج كبيرة، وخلطاً شاملاً، وفترة حضانة طويلة، وبين بروتوكول منخفض الحساسية يستخدم عينة صغيرة وتخفيفاً كبيراً. وأظهرت الحسابات أن الطريقة منخفضة الحساسية كانت أقل قدرة بنحو ثمانين مرة على اكتشاف عدوى منخفضة المستوى مقارنة بالطريقة عالية الحساسية. إذا استخدمت دراسة ما الطريقة الأقل حساسية، فمن المرجح أن تفقد الغالبية العظمى من حالات العدوى التي قد تكتشفها الطريقة الأفضل. وهذا يساعد في تفسير سبب إبلاغ بعض الدراسات عن وجود بكتيريا لدى معظم المرضى، بينما تبلغ دراسات أخرى عن عدم وجود أي منها. ربما كانت البكتيريا موجودة في كلتا الحالتين، لكن الأدوات المستخدمة للعثود عليها كانت بدائية للغاية بالنسبة للمهام التي تتطلبها الدراسات الأقل حساسية، مما جعل من المستحيل التمييز بين العدوى الحقيقية وبين مجرد عدم القدرة على الكشف عنها.

كما أشارت المراجعة إلى أن العديد من الدراسات لم توضح ما إذا كان المرضى قد تلقوا مضادات حيوية قبل الجراحة. غالباً ما تُعطى هذه الأدوية لمنع العدوى أثناء العملية، ولكن يمكنها أيضاً قتل البكتيريا التي يحاول الباحثون العثور عليها. إذا تلقى المريض مضاداً حيوياً معيناً فعالاً ضد الجرثومة المشتبه بها، وتم أخذ الأنسجة بعد فترة وجيزة، فقد تكون البكتيريا ميتة أو ضعيفة جداً بحيث لا تنمو في المزرعة البكتيرية، مما يؤدي بالباحثين إلى الاستنتاج خطأً بأن الأنسجة معقمة. وأشار المؤلفون إلى أن مضاداً حيوياً شائعاً واحداً، وهو "سيفازولين" (cefazolin)، يمكنه في الواقع اختراق أنسجة القرص بعمق، مما يعني أنه يمكن أن يثبط النمو البكتيري حتى لو كانت البكتيريا موجودة. ولأن العديد من الدراسات فشلت في تتبع هذا المتغير، فإنه من المستحيل معرفة مدى تأثير استخدام هذه الأدوية على النتائج.

ولعل القضية الأكثر أهمية التي تم تحديدها هي الطريقة التي قرر بها الباحثون ما يعتبر عدوى وما يعتبر تلوثاً. في البيئات ذات الحمل البكتيري المنخفض، حيث تكون البكتيريا قليلة ومتباعدة، يكون العثور على عدد صغير من المستعمرات في طبق "بتري" أمراً غامضاً. فقد استبعدت بعض الدراسات تلقائياً الأعداد الصغيرة باعتبارها تلوثاً من الجلد أو البيئة، بينما اعتبرتها دراسات أخرى علامة على العدوى. ووجدت المراجعة أن هذه القرارات كانت غالباً مبنية على حدود تعسفية بدلاً من فهم مثبت علمياً لعدد البكتيريا المطلوب لإحداث المرض. وبدون وجود قاعدة موحدة وواضحة، يمكن وصف النتيجة نفسها بأنها مرض في دراسة ما، وبأنها خطأ في دراسة أخرى. ويجادل المؤلفون بأن المجال بحاجة إلى الابتعاد عن عتبات التخمين هذه والتوجه نحو طرق كمية يمكنها عد البكتيريا بدقة والإبلاغ عن حدود قدرتها على الكشف.

يخلص المؤلفون إلى أن مجموعة الأبحاث الحالية غير متسقة للغاية لاستخلاص استنتاجات حازمة حول دور البكتيريا في آلام الظهر المزمنة. إن التباين في كيفية جمع العينات ومعالجتها وتحليلها يجعل من المستحيل مقارنة الدراسات مباشرة أو الوثوق في النتائج السلبية كدليل قاطع على التعقيم. ويقترحون أن الأبحاث المستقبلية يجب أن تكون أكثر صرامة، مما يتطلب من العلماء الإبلاغ بدقة عن كمية الأنسجة التي استخدموها، وكيفية معالجتها، ومدة انتظارهم للنتائج، وما هو أدنى حد للكشف يمكن لاختبارهم الوصول إليه. وإلى أن يتم اعتماد هذه المعايير، سيظل السؤال حول ما إذا كانت عدوى بكتيرية صامتة تدفع آلام الظهر المزمنة محاطاً بالغموض المنهجي. إن الطريق إلى الأمام لا يكمن في المزيد من الدراسات ذات الطرق المختلفة، بل في دراسات أقل عدداً، وأفضل تصميماً، يمكنها أخيراً رؤية ما يختبئ في الظلام.