باکتری روده که می تواند نشانه های لوپوس را کاهش دهد

تصور کنید یک میکروب بسیار کوچک مانند مکانیکی نامرئی عمل می‌کند و بی‌صدا آسیب‌دیده‌ترین سامانه‌های بدن را ترمیم می‌کند. این همان تصویری است که از یک مطالعه تازه به دست آمده است: پژوهشگران مرکز علوم سلامت دانشگاه تگزاس در سن‌آنتونیو نشان داده‌اند که تقویت یک باکتری خاص روده می‌تواند چندین نشانه لوپوس را در موش‌ها کاهش دهد.

لوپوس، یک اختلال خودایمنی سرسخت، می‌تواند مفاصل، پوست و اندام‌ها را به‌شدت درگیر کند. برای ۱.۵ میلیون نفری که در ایالات متحده با لوپوس اریتماتوز سیستمیک زندگی می‌کنند، درمان‌ها بیشتر شعله‌ور شدن بیماری را کنترل می‌کنند تا اینکه آن را درمان کنند. بنابراین وقتی میکروبیولوژیست‌ها قطعه‌ای گمشده از پازل میکروبیوم روده را یافتند که ظاهرا در برابر شکل‌گیری بیماری نقش محافظتی دارد، نتیجه بیشتر شبیه یک چرخش مهم در داستان بود تا یک پیشرفت علمی جزئی.

میکروب مورد نظر Faecalibacterium prausnitzii است؛ ساکن رایج روده سالم که از فیبر غذایی اسیدهای چرب زنجیره کوتاه، به‌ویژه بوتیرات، تولید می‌کند. بررسی‌های پیشین نشان داده بودند که این باکتری در بیماران مبتلا به لوپوس درمان‌نشده کمتر دیده می‌شود، اما این پژوهش تازه یک گام فراتر می‌رود: بازگرداندن F. prausnitzii به موش‌های مستعد لوپوس، سطح بوتیرات را بازیابی کرد، سلول‌های تولیدکننده موسین در پوشش روده را ترمیم کرد و پیام‌های التهابی را دوباره به تعادل رساند.

کلیه‌های موش‌هایی که با سویه‌ای از F. prausnitzii درمان شده بودند (راست)، کمتر از موش‌های درمان‌نشده (چپ) مورد 'حمله' سلول‌های ایمنی قرار گرفته بود. 

در عمل، این بازتنظیم زیستی به مزایای قابل اندازه‌گیری تبدیل شد. موش‌هایی که دوزهایی از F. prausnitzii دریافت کردند، کاهش نشانگرهای التهابی و آسیب کمتر ناشی از فعالیت سیستم ایمنی در کلیه‌ها و طحال را نشان دادند؛ اندام‌هایی که با پیشرفت لوپوس معمولا دچار اختلال می‌شوند. این مقاله که در Nature Communications منتشر شده است، این تغییرات را با شواهد ژنتیکی و بیوشیمیایی مستند می‌کند، نه با ادعاهای کلی و مبهم.

یک باکتری چگونه می‌تواند چنین تأثیری بگذارد؟ این تیم ژن‌ها و متابولیت‌های تولیدشده توسط F. prausnitzii را بررسی کرد و ارتباط‌ها را کنار هم گذاشت: کاهش تعداد این باکتری به معنای بوتیرات کمتر است و این موضوع یکپارچگی سد روده را تضعیف می‌کند. روده نفوذپذیرتر، سیستم ایمنی را در معرض آنتی‌ژن‌هایی قرار می‌دهد که نباید ببیند و آن را به سمت التهاب مزمن سوق می‌دهد. با بازگرداندن باکتری، جبران بوتیرات و آرام شدن این آبشار زیستی، التهاب فروکش می‌کند.

البته موانع عملی هم وجود دارد. F. prausnitzii به‌ندرت در پروبیوتیک‌های بدون نسخه دیده می‌شود، زیرا به اکسیژن حساس است و برای مدت طولانی در روده کلونیزه نمی‌شود. همین موضوع استفاده درمانی مستقیم از آن را پیچیده می‌کند. با این حال، پژوهشگران خوش‌بین هستند: اگر مولکول‌های فعال کلیدی تولیدشده توسط این باکتری شناسایی شوند، می‌توان آن‌ها را تقلید کرد یا در قالبی شبیه دارو پایدار ساخت.

یونگ گه، میکروبیولوژیست UT Health، می‌گوید: «خیلی هیجان‌زده شدیم که یک سویه پروبیوتیک منفرد می‌تواند چنین اثرات بزرگی داشته باشد»؛ البته این نگاه، خوش‌بینی محتاطانه است، نه بزرگ‌نمایی هیجانی. آزمایش‌ها روی موش‌های جوان و پیش از زمانی انجام شد که معمولا علائم بالینی ظاهر می‌شوند، بنابراین انتقال این یافته‌ها به بیماری انسانی هنوز پرسشی باز است. مدل‌های حیوانی قدرتمندند، اما پیشگویی قطعی نمی‌کنند.

زمینه تغذیه‌ای نیز اهمیت دارد. از آنجا که F. prausnitzii از فیبر تغذیه می‌کند، تغییر در مصرف کربوهیدرات‌ها می‌تواند فراوانی و خروجی متابولیک آن را تغییر دهد. تیم پژوهشی قصد دارد کارآزمایی‌های مکانیکی طراحی کند که انواع فیبر غذایی را به سطح این باکتری و اثرات بعدی آن بر نشانگرهای زیستی لوپوس پیوند دهد. آیا رژیم غذایی می‌تواند هم اهرمی پیشگیرانه باشد و هم مکمل درمان لوپوس؟ این احتمالی بسیار جذاب است.

فراتر از رژیم غذایی و پروبیوتیک‌ها، این مطالعه توجه را به سوی مواد شیمیایی مشتق از میکروب‌ها به‌عنوان اهداف درمانی سوق می‌دهد. اگر مولکول‌هایی که سلول‌های ایمنی را آرام می‌کنند جدا، فرمول‌بندی و به شکلی پایدار وارد بدن شوند، شاید بتوانند از مشکل کلونیزه شدن که درمان‌های مستقیم مبتنی بر باکتری را محدود می‌کند، عبور کنند.

البته مسیر از موش تا کلینیک پر از مطالعات تکرارپذیری، آزمون‌های ایمنی و کارآزمایی‌های انسانی است. با این حال، این آزمایش با برجسته کردن یک عامل ملموس در اختلال عملکرد سیستم ایمنی، نه صرفا یک همبستگی انتزاعی، چارچوب پژوهش درباره لوپوس را تغییر می‌دهد. این یافته به پزشکان و بیماران موضوعی عینی برای بررسی می‌دهد: یک باکتری ازدست‌رفته، یک متابولیت کاهش‌یافته و یک سازوکار زیستی که سلامت روده را به خودایمنی سیستمیک پیوند می‌زند.

بازگرداندن تنها یک گونه از باکتری‌های روده روندهای التهابی را در موش‌های مستعد لوپوس معکوس کرد و مسیرهای تازه‌ای را برای درمان‌های مبتنی بر میکروب یا متابولیت نشان داد.

اکنون پژوهشگران باید این سازوکار را به درمان تبدیل کنند: شناسایی ترکیبات فعال، آزمایش آن‌ها در مدل‌های پیشرفته‌تر و درک اینکه رژیم غذایی، محیط و ژنتیک چگونه با این متحد میکروبی ظریف تعامل می‌کنند. فصل بعدی این پژوهش روشن خواهد کرد که آیا همان میکروبی که سیستم ایمنی موش را آرام می‌کند، روزی می‌تواند رنج افراد مبتلا به لوپوس را نیز کاهش دهد یا نه.