Glucose infusion rate and gut microbiota maturation in NICU neonates
تكشف هذه الدراسة الطولية لحديثي الولادة في وحدات العناية المركزة لحديثي الولادة أن معدلات حقن الجلوكوز الأعلى ترتبط بتأخر النضج التصنيفي والوظيفي للميكروبيوم المعوي، والذي يتميز بانخفاض التنوع الميكروبي وضعف التخليق الحيوي للفيتامينات الأساسية والأحماض الدهنية قصيرة السلسلة.
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
في الأيام الأولى من الحياة، يكون جسم المولود الجديد مشغولاً ببناء نظام بيئي خفي. يعيش هذا النظام البيئي في الأمعاء ويتكون من تريليونات البكتيريا المتناهية الصغر التي تساعد الطفل على هضم الطعام، ومحاربة الأمراض، وحتى صنع فيتامينات أساسية. لطالما عرف العلماء أن طريقة ولادة الطفل وما يأكله يشكلان هذا المجتمع؛ فالأطفال الذين يولدون عبر الولادة الطبيعية يلتقطون بكتيريا مختلفة عن أولئك الذين يولدون بعملية جراحية، وحليب الأم يغذي ميكروبات مفيدة محددة. لكن بالنسبة للأطفال الذين يولدون مبكراً جداً أو المرضى لدرجة تمنعهم من الأكل بشكل طبيعي، فإن القصة تختلف. فهم يقضون أسابيعهم الأولى في وحدة العناية المركعة لحديثي الولادة، ويعتمدون غالباً على ماء السكر الذي يُحقن مباشرة في أوردتهم للحفاظ على استقرار مستويات السكر في دمهم. لسنوات، ركز الأطباء على إيصال الكمية الصحيحة من السكر لهؤلاء المرضى الصغار لحماية أدمغتهم، لكنهم لم يعرفوا كيف قد يغير هذا التدفق المستمر من السكر الوريدي البكتيريا التي تنمو داخلهم.
قرر فريق من الباحثين في اليابان النظر بعمق في هذا السؤال. فقد تابعوا عشرة مواليد في وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة، حيث جمعوا عينة صغيرة من البراز من كل طفل يومياً لمدة أسبوعين. كان الهدف هو معرفة كيف تتغير البكتيريا بمرور الوقت وما إذا كانت كمية السكر التي يتلقاها الأطفال تحدث فرقاً. قام العلماء بتقسيم الأطفال إلى مجموعات بناءً على كمية الجلوكوز، أو السكر، التي يحتاجونها في أوردتهم. احتاج بعض الأطفال إلى كمية قليلة جداً، بينما تطلب الأمر من آخرين كمية كبيرة للبقاء بصحة جيدة. ومن خلال مقارنة البكتيريا في هاتين المجموعتين، وجد الباحثون نمطاً واضحاً: الأطفال الذين احتاجوا إلى المزيد من السكر في أوردتهم كانت لديهم بكتيريا معوية تبدو وتتصرف بشكل أقل نضجاً.
كشفت الدراسة أن الأطفال الذين تعرضوا لمستويات عالية من السكر كان لديهم أنواع أقل من البكتيريا في أمعائهم. وفي عالم الأحياء الدقيقة، يعد امتلاك تنوع واسع من الأنواع علامة على وجود نظام بيئي صحي وقوي. أما الأطفال الذين احتاجوا إلى سكر أقل، والذين تمكنوا من بدء الأكل عن طريق الفم في وقت أقتا sooner، فقد طوروا مزيجاً أغنى بكثير من البكتيريا. كانت أنواع البكتيريا الموجودة في مجموعة السكر العالي هي في الغالب ميكروبات بسيطة في مراحلها الأولى تزدهر على السكريات السهلة. وفي المقابل، كان موطن مجموعة السكر المنخفض بكتيريا أكثر تعقيداً، وهي أفضل في تكسير الأطعمة الأكثر صلابة وإنتاج العناصر الغذائية الحيوية.
تجاوز هذا الاختلاف مجرد أسماء البكتيريا؛ فقد غير ما يمكن لهذه البكتيريا القيام به فعلياً. استخدم الباحثون نماذج حاسوبية للتنبؤ بالعمل الكيميائي الذي كانت هذه البكتيريا قادرة على القيام به. ووجدوا أن البكتيريا في مجموعة السكر المنخفض كانت تعمل بنشاط على إنشاء مسارات لإنتاج فيتامينات مهمة، بما في ذلك فيتامين (K) الذي يساعد على تجلط الدم، وعدة أنواع من فيتامينات (B) التي تمد الجسم بالطاقة. ومع ذلك، بدت البكتيريا في مجموعة السكر العالي وكأنها عالقة في مرحلة مبكرة من التطور؛ فقد كانت مشغولة بتكسير السكريات البسيطة مثل اللاكتوز، لكنها لم تكن قد طورت بعد القدرة على صنع تلك الفيتامينات المعقدة أو إنتاج الأحماض الدهنية التي تساعد بطانة الأمعاء على البقاء صحية. يبدو الأمر كما لو أن بيئة السكر العالية أبقت المجتمع البكتيري في حالة من التوقف عن النمو، مما منع نموه إلى نظام معقد وذاتي الاستدامة كما هو ملموس لدى الأطفال الآخرين.
ولرؤية ما إذا كانت هذه الأنماط البكتيرية قوية بما يكفي للتمييز بين المجموعتين، استخدم العلماء نوعاً من التعلم الحاسوبي يعمل كأداة للتعرف على الأنماط. قاموا بتغذية البيانات المتعلقة بالبكتيريا الموجودة في الحاسوب وسألوه أن يخمن المجموعة التي ينتمي إليها كل طفل. كان الحاسوب دقيقاً بشكل ملحوظ، حيث حدد المجموعة بشكل صحيح بناءً على حفنة صغيرة من بكتيريا معينة فقط. وهذا يشير إلى أن الطريقة التي تتطور بها بكتيريا أمعاء الطفل مرتبطة ارتباطاً وثيقاً بكمية السكر الوريدي الذي يتلقاه. لا تثبت النتائج أن السكر يسبب التأخير، لكنها تظهر صلة قوية بين الاثنين. وتشير الدراسة إلى أن الإجهاد الأيضي الذي يتطلب مستويات عالية من السكر، أو التأخر في بدء التغذية الطبيعية الذي يصاحب ذلك غالباً، قد يكون هو ما يعيق النمو الطبيعي لعالم الميكروبات في الأمعاء.
أشار الباحثون إلى أن دراستهم كانت صغيرة وركزت على مستشفى واحد، لذا يجب تأكيد النتائج في مجموعات أكبر من الأطفال. كما اعترفوا بأنهم تنبأوا بما تفعله البكتيريا بناءً على شفرتها الوراثية بدلاً من قياس المواد الكيميائية الفعلية المنتجة داخل الجسم. ورغم هذه القيود، وفر التتبع اليومي للأطفال نظرة تفصيلية نادرة حول مدى سرعة تغير الأمعاء في أول أسبوعين من الحياة. يسلط هذا العمل الضوء على أن إدارة تغذية حديثي الولادة لا تتعلق فقط بالسعرات الحرارية ومستويات السكر في الدم، بل تتعلق أيضاً بخلق البيئة المناسبة لتلك الكائنات الحية الدقيقة داخلهم لكي تنمو. ومن خلال فهم هذه الصلة، قد يتمكن الأطباء يوماً ما من تعديل كيفية تغذية هؤلاء الرضع الضعفاء لمساعدة بكتيريا أمعائهم على النضج بشكل أسرع ودعم صحة الطفل بشكل عام.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.