بكتيريا الأمعاء وعلاقتها بالتوحّد

نحن نعيش في عالمٍ يعجّ بالميكروبات، ويشير مصطلح الميكروبيوتا البشرية إلى التريليونات من الكائنات الحية الدقيقة -بما فيها البكتيريا- التي تعيش داخل أجسامنا وعلى أسطحها. والبكتيريا هي كائنات مجهرية تتكوّن من خلية واحدة فقط ورغم أن بعض أنواعها قد يسبب العدوى والأمراض، فإن العديد منها مفيدٌ لنا، إذ يساهم في عملية الهضم ويعزّز عمل الجهاز المناعي.

يرتبط اختلال التوازن بين البكتيريا النافعة والضارّة باضطرابات في نمو الدماغ، مثل اضطراب طيف التوحّد [1]. يتميّز هذا الاضطراب بمشكلات مستمرة في التواصل الاجتماعي والتفاعل مع الآخرين، وتشمل أعراضه مجموعة من السلوكيات الشائعة (انظر الشكل 1). وقد أظهرت الأبحاث أن نقص البكتيريا النافعة -خصوصًا في الأمعاء- يمكن أن يؤثّر على وظائف الدماغ والسلوك الاجتماعي. كما ترتبط هذه الاختلافات البكتيرية بآلام المعدة والإمساك والإسهال، وهي أعراض شائعة لدى الأفراد المصابين باضطراب طيف التوحد [1]، بيد أننا ما زلنا لا نفهم تمامًا طبيعة العلاقة بين بكتيريا الأمعاء والتوحّد.

ما هي ميكروبيوتا الأمعاء؟

لميكروبيوتا الأمعاء دور حيوي في جسم الإنسان؛ إذ يتكوّن جسم الإنسان من نحو 30 تريليون خلية بشرية، في مقابل 39 تريليون بكتيريا [2]! إن حقيقة أنّ أجسامنا تحتوي على عددٍ من البكتيريا أكثر من عدد الخلايا البشرية قد تغيّر طريقة فهمنا لصحّة الدماغ ودور الميكروبيوتا في التأثير على العمليات الدماغية والصحة العاطفية والسلوك. وتساعد الميكروبات المعوية في عملية الهضم من خلال تحليل الطعام، وخصوصًا الكربوهيدرات المعقّدة مثل الخبز والأرز والخضروات،

كما أنها تنتج مواد تُعرف بالأحماض الدهنية قصيرة السلسلة، وهي مصدر طاقة لخلايا الأمعاء، وتدعم جهاز المناعة، وتُقلّل من الالتهابات [3]. كما تُسهم ميكروبيوتا الأمعاء في إنتاج بعض الفيتامينات المهمة (انظر الشكل 2.) ويمكن أن تؤدّي نواقص هذه الفيتامينات إلى اضطراب توازن الأمعاء، مما قد يسهم في ظهور الحالات المرتبطة باضطراب طيف التوحّد.

لنفهم كيف يمكن أن تؤثر صحّة الأمعاء على الأشخاص المصابين باضطراب طيف التوحّد، دعونا نتعرّف على حالة الطفلة إيلا، وهي فتاةٌ في مرحلة ما قبل المدرسة. إيلا طفلة تبلغ من العمر خمس سنوات وتعاني من اضطراب طيف التوحّد، وغالبًا ما تُصاب بآلام في المعدة. وقد تبيّن أن هذه الآلام مرتبطة بمشكلات في التواصل الاجتماعي. ورغم أن اضطراب طيف التوحّد يُعدّ حالة تستمر مدى الحياة، فإن بعض العلاجات الطبية يمكن أن تخفّف من الأعراض وتحسّن الصحة العامة للمصابين به. أُحيلت إيلا إلى اختصاصية تغذية أوصت باستخدام البروبيوتيك للمساعدة في تخفيف أعراض المعدة. البروبيوتيك هي بكتيريا حيّة نافعة تدعم الصحّة العامة وقد تساعد في الوقاية من بعض الاضطرابات، وهي موجودة في المكمّلات الغذائية والأطعمة المخمّرة مثل الزبادي والجبن. وفي حالة إيلا، كانت تتناول البروبيوتيك كمكمّل غذائي، فبدأت بتناول ثلاث كبسولات يوميًا من نوع بكتيريا نافعة تُعرف باسم Bifidobacterium longum لمدة أربعة أشهر، مما أدى إلى انخفاض ملحوظ في شدّة أعراض اضطراب طيف التوحّد وآلام المعدة. وقد ساعدت هذه البكتيريا النافعةفي تقليل عدد البكتيريا الضارّة في أمعائها وتحسين مهاراتها الاجتماعية.

هل يمكن لميكروبيوم الأمعاء أن يؤثّر على الدماغ؟

يُعرف النظام الحيوي الذي يربط بين ميكروبيوم الأمعاء والدماغ باسم المحور المعوي الدماغي. ويُعد الدماغ عضوًا معقّدًا يتحكّم في جميع أفعالنا وأفكارنا ويعالج المعلومات القادمة من حواسّنا، ويحتوي الدماغ على نحو 86 مليار خلية عصبية، وهي خلايا متخصّصة في نقل الإشارات ومعالجة المعلومات [4].

ومن خلال الحبل الشوكي، يتواصل الدماغ مع مختلف أجهزة الجسم، بما في ذلك جهاز الغدد الصماء، الذي يساعد على تنظيم وظائف الجسم مثل التوتر والمزاج عبر إفراز الهرمونات، والجهاز المناعي الذي يدافع عن الجسم ضد الجراثيم ويدعم عملية الشفاء [1]. تتبادل هذه الأجهزة الإشارات عبر العصب المبهم، الذي ينقل المعلومات من أعضاء الجسم إلى مناطق الدماغ مثل اللوزة الدماغية (انظر الشكل 3).

ما نعرفه عن ميكروبيوم الأمعاء واضطراب طيف التوحّد

كيف يؤثّر اختلال توازن بكتيريا الأمعاء في السلوك الاجتماعي لدى المصابين باضطراب طيف التوحّد؟ يُرجَّح أن اللوزة الدماغية لها دور محوري في ذلك؛ فاللوزة الدماغية هي منطقة في الدماغ على شكل حبّة لوز، تُعدّ أساسية في معالجة المشاعر، واتّخاذ القرارات، والتفاعل الاجتماعي. وقد يشير تضخّم اللوزة الدماغية لدى المصابين بهذا الاضطراب إلى زيادة نشاطها، وهو ما قد يسبّب اضطرابًا في معالجة العواطف والسيطرة على السلوك [5]. وتُعدّ الميكروبيوتا ضرورية للنمو الطبيعي للّوزة الدماغية، وعندما يعاني الأشخاص المصابون باضطراب طيف التوحّد من القلق أو التوتر، قد تصبح اللوزة الدماغية لديهم مفرطة النشاط.

وتنتقل الإشارات القادمة من ميكروبيوتا الأمعاء إلى اللوزة الدماغية عبر العصب المبهم. وتشير الأبحاث إلى أنّ جراحة تُعرف باسم استئصال العصب المبهم -والتي تتضمّن إزالة هذا العصب كليًا أو جزئيًا- يمكن أن تقلّل من قدرة الأمعاء على إرسال هذه الإشارات إلى اللوزة الدماغية، مما يغيّر الطريقة التي يدرك بها الدماغ حالة الأمعاء [5]. تُستخدم هذه الجراحة لعلاج مشكلات في المعدة، ولكنّها قد تُلغي أيضًا التأثيرات المفيدة لبعض أنواع البروبيوتيك [5]. إذ يمنع استئصال العصب المبهم -مثلًا- التأثير الإيجابي لبكتيريا Bifidobacterium longum في تقليل السلوكيات المتكرّرة لدى المصابين باضطراب طيف التوحّد. وهذا يعني أنّ وجود اتصال صحي بين الأمعاء والدماغ أمر بالغ الأهمية، إذ يؤدي العصب المبهم دور الجسر الذي يربط بينهما. وتستخدم البروبيوتيك هذا المسار لإرسال إشارات تساعد في تخفيف التحدّيات الاجتماعية المرتبطة باضطراب طيف التوحّد. أما المسار الثاني الذي تصل من خلاله الإشارات الميكروبية إلى اللوزة الدماغية فيكون عبر الحبل الشوكي،

حيث تلتقط النهايات العصبية في الأمعاء الإشارات الصادرة من الميكروبات، وتنقلها عبر الأعصاب إلى الدماغ لتصل إلى اللوزة الدماغية [5].

تُنتج ميكروبات الأمعاء مواد كيميائية تُعرف باسم النواقل العصبية، يمكنها التأثير في الدماغ عبر مجرى الدم. إحدى هذه المواد هي السيروتونين، وهو ناقل عصبي يشارك في تنظيم المزاج والشهية وعمليات التفكير [1]، ويُنتَج نحو 90% من السيروتونين في الجسم داخل الأمعاء [6]. ويمكن أن تؤدي التغيّرات في إنتاج السيروتونين إلى الشعور بالقلق [1]. وتستطيع البروبيوتيك تغيير مستويات السيروتونين داخل مناطق الدماغ المرتبطة باللوزة الدماغية [5]، وهو أمر بالغ الأهمية، لأن السيروتونين يساعد في تنظيم نشاط اللوزة الدماغية واستجابتها للمشاعر، مما يقلّل من احتمال ظهور أعراض اضطراب طيف التوحّد.

الأبحاث المستقبلية

لما كان الأطفال المصابين باضطراب طيف التوحّد قد يمتلكون تركيبة مختلفة من البكتيريا في أمعائهم مقارنةً بالأطفال غير المصابين به، فإن فهم الفروق الفردية في تركيب ميكروبيوتا الأمعاء قد يفتح الباب أمام علاجات مخصّصة من شأنها التخفيف من بعض الصعوبات التي يواجهها المصابون باضطراب طيف التوحّد. وقد تسعى الأبحاث المستقبلية إلى تحديد البكتيريا المرتبطة بمشكلات اللوزة الدماغية، وتطوير علاجات تستند إلى هذه النتائج [5]. كما أن توفير العناصر الغذائية المناسبة قبل الولادة وبعدها قد يساعد في تقليل أعراض اضطراب طيف التوحّد.

خلاصة القول، للميكروبيوتا البشرية دور مهم في الحفاظ على صحتنا؛ فالتوازن في الميكروبيوم يساعد أجسامنا على امتصاص العناصر الغذائية، وهضم الطعام بصورة سليمة، ودعم جهاز المناعة. ولكن عندما يختل توازن الميكروبيوم، فقد يؤدي ذلك إلى مشكلات صحية مختلفة، من بينها اضطراب طيف التوحّد. ويعمل العلماء جاهدين على استكشاف علاجات جديدة مثل البروبيوتيك؛ إذ أن التعرّف على هذه الكائنات الدقيقة النافعة في أمعائنا قد يغيّر نظرتنا إلى الصحة. لذا حافظوا على شعلة الفضول بداخلكم وتابعوا رحلة الاستكشاف!

مسرد للمصطلحات

الميكروبيوتا البشرية (Human Microbiota): ↑ هي كائنات حيّة دقيقة لا يمكن رؤيتها بالعين المجرّدة، تعيش داخل أجسامنا وعلى أسطحها، في مناطق مثل الأمعاء أو الجلد.

البروبيوتيك (Probiotics): ↑ هي بكتيريا حيّة نافعة تدعم الصحّة العامة، وقد تساعد في الوقاية من بعض الاضطرابات، وتتوفر في المكمّلات الغذائية والأطعمة المخمّرة.

المحور المعوي الدماغي (Gut-brain Axis): ↑ هو شبكة من الأعصاب تربط بين الدماغ والأمعاء، وتنقل الإشارات بينهما في كلا الاتجاهين.

العصب المبهم (Vagus Nerve): ↑ هو مجموعة من الألياف العصبية تربط الدماغ بالعديد من أعضاء الجسم، مثل القلب والأمعاء.

اللوزة الدماغية (Amygdala): ↑ هي بنية صغيرة في الدماغ على شكل حبّة لوز، تنظّم معالجة المشاعر واتّخاذ القرارات والتفاعلات الاجتماعية.

استئصال العصب المُبهَم (Vagotomy): ↑ هو إجراء جراحي يتضمّن قطع جزء من العصب المبهم أو إزالته.

الناقل العصبي (Neurotransmitter): ↑ هو مادة كيميائية تُفرَزها خلية عصبية وتستقبلها خلية عصبية أخرى، مما يتيح التواصل بين الخلايا العصبية.

السيروتونين (Serotonin): ↑ هو نوع من النواقل العصبية ينقل الرسائل بين الخلايا العصبية في الدماغ وفي جميع أنحاء الجسم.

إقرار تضارب المصالح

يعلن المؤلفون أن البحث قد أُجري في غياب أي علاقات تجارية أو مالية يمكن تفسيرها على أنها تضارب محتمل في المصالح.

إفصاح أدوات الذكاء الاصطناعي

تم إنشاء النص البديل (alt text) المرفق بالأشكال في هذه المقالة بواسطة "فرونتيرز" (Frontiers) وبدعم من الذكاء الاصطناعي، مع بذل جهود معقولة لضمان دقته، بما يشمل مراجعته من قبل المؤلفين حيثما كان ذلك ممكناً. في حال تحديدكم لأي خطأ، نرجو منكم التواصل معنا.