کشف مسیر حسی جدید: تاثیر میکروب های روده بر مغز

کشف یک مسیر حسی نوین: چگونه میکروب‌های روده بر مغز اثر می‌گذارند

تحقیقات علمی اخیر به‌طور اساسی درک ما از ارتباط روده و مغز را دگرگون کرده است و به شناسایی یک حس جدید با نام "حس نوروبیوتیک" منجر شده؛ حسی متمایز که به باکتری‌های روده این امکان را می‌دهد تا مستقیماً بر کارکرد مغز، اشتها و رفتار تأثیر بگذارند. این پیشرفت مهم توسط تیمی از دانشمندان اعصاب دانشگاه دوک حاصل شده، که مکانسیم‌های زیستی دقیقی را کشف کرده‌اند که ارتباط بلادرنگ بین میکروبیوم روده و سیستم عصبی را برقرار می‌کند.

زمینه علمی: محور روده-مغز و نقش آن در سلامت

محور روده-مغز، به عنوان سیستم ارتباطی دوسویه میان دستگاه گوارش و سیستم عصبی مرکزی، مدتهاست که در بروز مشکلاتی همچون اختلالات متابولیک تا بیماری‌های روانی نقش دارد. با این حال، تاکنون فرآیندهای فیزیکی که فعالیت میکروبی را به سیگنال‌های عصبی تبدیل می‌کند، به‌درستی شناخته نشده بود. سیستم گوارش انسان که میزبان تریلیون‌ها میکروارگانیسم در قالب میکروبیوم روده است، بستری پویا برای تاثیرگذاری بر ایمنی و حتی سلامت روانی به شمار می‌رود.

شناسایی مسیرهای ارتباطی جدید: فلژلین، پیام‌رسان کلیدی

در مطالعه پیشگامانه خود، پژوهشگران دانشگاه دوک بر پروتئینی باکتریایی به نام فلژلین تمرکز کردند؛ مولکولی که به طور طبیعی در انواع میکروب‌های روده یافت شده و توسط سیستم ایمنی به عنوان سیگنال شناسایی می‌شود. هدف مطالعه این بود که مشخص شود آیا فلژلین می‌تواند نقشی فراتر از تحریک ایمنی داشته و ارتباط عصبی مستقیم میان میکروب‌های روده و مغز برقرار کند یا خیر.

برای بررسی این فرضیه، دانشمندان مقدار کنترل‌شده‌ای از فلژلین را پس از یک دوره روزه‌داری به موش‌ها دادند. نتایج نشان داد که این پروتئین زنجیره‌ای از پاسخ‌های زیستی را تحریک می‌کند. مشخص شد فلژلین سلول‌های تخصص‌یافته روده بزرگ به نام "نورپاد" را فعال کرده و این سلول‌ها اطلاعات را از طریق عصب واگ که ارتباط اصلی روده با مغز است، منتقل می‌کنند. در پی آن، کاهش محسوسی در میزان غذا خوردن مشاهده شد که نشان می‌دهد سیگنال‌های میکروبی رفتار تغذیه‌ای را بر همان لحظه تنظیم می‌کنند.

در آزمایشی دیگر، پژوهشگران گیرنده‌های حساس به فلژلین را در موش‌ها غیرفعال کردند. پس از این غیرفعالسازی، کاهش معمول در رفتار خوردن رخ نداد. این یافته‌ها نشانه‌ای قوی هستند که مسیر فلژلین-نورپاد-عصب واگ یک کانال ارتباطی مهم میان روده و مغز به شمار می‌آید.

پیشنهاد مفهوم "حس نوروبیوتیک"

با اتکا به این دستاوردها، تیم تحقیقاتی معرفی سیستم حسی ششمی به نام "حس نوروبیوتیک" را پیشنهاد می‌دهد. برخلاف حواس رایج مانند بینایی، شنوایی و بویایی، این حس جدید به بدن امکان می‌دهد الگوهای مولکولی تولیدشده توسط میکروب‌های روده را شناسایی و به آنها واکنش نشان دهد. طبق یافته‌های این مقاله، این سیستم حسی به بدن اجازه می‌دهد به‌طور پیوسته رفتارهایی مثل اشتها یا شاید حتی خلق‌وخو را بر اساس سیگنال‌های میکروبی تنظیم کند.

نویسندگان مقاله تأکید می‌کنند: «این حس به میزبان کمک می‌کند تا رفتارش را در پاسخ به الگوهای مولکولی ناشی از میکروارگانیسم‌های ساکن خود تنظیم کند. ما این حس را که در مرز تعامل میکروبیوم و مغز است، حس نوروبیوتیک می‌نامیم.»

پیامدهای تحقیق برای سلامت انسان و افق‌های پیش‌رو

هرچند این نتایج اولیه بر اساس مدل‌های حیوانی به‌دست آمده‌اند، اما شباهت ساختاری و عملکردی میان سیستم گوارشی انسان و جوندگان، حکایت از آن دارد که مسیرهای نوروبیوتیک به احتمال قوی در انسان نیز فعال هستند. اگر پژوهش‌های آینده این نتیجه را تأیید کند، رویکرد درمان و مدیریت اختلالات مرتبط با محور روده-مغز مانند چاقی، اختلالات خوردن، افسردگی و اضطراب دچار تحول خواهد شد.

دکتر دیگو بوهورکِز، دانشمند اصلی تحقیق، اهمیت وسیع‌تر این کشف را چنین بیان می‌کند: «به نظرم این پژوهش کمک شایانی به توضیح چگونگی اثرگذاری میکروب‌ها بر رفتار ما خواهد کرد. گام بعدی مهم، بررسی اثر رژیم‌های غذایی گوناگون بر ترکیب میکروبی روده است؛ موضوعی که می‌تواند کلیدی در درک شرایطی نظیر چاقی یا اختلالات روانی باشد.»

تحقیقات آینده تلاش خواهند کرد مسیرهای ارتباطی بیشتری را که تحت‌تاثیر میکروبیوم روده بر سیستم عصبی اثر می‌گذارند، شناسایی کنند و بررسی کنند چگونه تغییرات رژیم غذایی، سن و سبک زندگی بر سیگنال‌دهی نوروبیوتیک موثر است. با گشودن رازهای این شبکه‌های پیچیده، شاید بتوان راهبردهایی جدید برای تنظیم اشتها، متابولیسم و سلامت روان از طریق مدیریت این حس شگفت‌انگیز ششم ارائه داد.

جمع‌بندی

این پژوهش پیشگامانه پیرامون "حس نوروبیوتیک"، گامی بزرگ در فهم تعامل روده و مغز به‌شمار می‌آید. شناسایی ارتباط مستقیم بین باکتری‌های روده و دستگاه عصبی، افق‌های نوینی در تشخیص، پیشگیری و درمان انواع بیماری‌ها می‌گشاید. با گسترش این حوزه، مداخلات هدفمند در سطح میکروبیوم می‌توانند به‌زودی راهکارهای نوآورانه‌ای برای ارتقاء سلامت مغز و بدن ارائه دهند.