علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
Fasting lowers blood pressure by reshaping the gut microbiota
(كلية بايلور الطبية – Baylor College of Medicine)
ما يقرب من نصف عدد البالغين [18 سنة وأكبر، بحسب التعريف] في الولايات المتحدة يعانون من ارتفاع في ضغط الدم، وهي حالة يرتفع فيها احتمال الإصابة بأمراض القلب و السكتة الدماغية، التي هي من الأسباب الرئيسية للوفاة في أمريكا،
الدكتور ديفيد دورغان (David J. Durgan) وزملاؤه في كلية بايلور للطب، ملتزمون بمعرفة عملية ارتفاع ضغط الدم بشكل أفضل، ولا سيما الأدلة الناشئة التي تشير إلى أن اضطراب مايكروبيوتا الأمعاء (مايكروبيوتا هي تجمعٌ من الميكروبات الدقيقة microbiota)، هذا الاضطراب المعروف باسم اختلال التوازن البكتيري في الأمعاء (dysbiosis) (انظر 1) ، يمكن أن يكون له آثار سلبية على ضغط الدم.
القناة الهضمية للإنسان مأوىً لميكروبيوتا الأمعاء، والميكروبيوتا تجمعٌ كبير من الأحياء الدقيقة مقيم في الأمعاء، وهي معروفة بأنها تؤثر على فسيولوجيا المضيف / الحاضن في كل من الصحة والمرض.
“أظهرت الدراسات السابقة من مختبرنا أن تركيبة ميكروبايوتا الأمعاء في النماذج الحيوانية التي تعاني من ارتفاع ضغط الدم، كنموذج فئران (SHRSP) (SHRSP اختصار لهذه الحالة: المعرضة للسكتة الدماغية الفجائية من جراء ارتفاع ضغط الدم)، تختلف عن تلك الموجودة في الحيوانات التي تتمتع بضغط دم طبيعي”. كما قال دورغان، الأستاذ المساعد في التخدير في كلية بايلور (Baylor).
دكتور ديفيد دورغان
أثبت الباحثون أيضًا أن نقل ميكروبيوتا الأمعاء التي تسبب خللًا في التوازن البكتيري في الأمعاء من حيوان يعاني من ارتفاع ضغط الدم وزرعها في حيوان يتمتع بضغط دم طبيعي (حيوان لديه ضغط دم سليم) يؤدي إلى إصابة الحيوان المتلقي (المزروع فيه) بارتفاع ضغط الدم.
“هذه النتيجة اخبرتنا أن خلل التوازن البكتيري في الأمعاء ليس فقط نتيجة لارتفاع ضغط الدم، ولكنه (أي هذا الخلل) في الواقع له دخل في التسبب في هذا الارتفاع في ضغط الدم”، كما قال دورغان “أدى هذا العمل الأساسي إلى الدراسة الحالية التي اقترحنا فيها الإجابة على سؤالين. أولاً، هل يمكننا التلاعب بالميكروبويتا المسببة للخلل في التوازن البكتيري في الأمعاء إما للوقاية من ارتفاع ضغط الدم أو لتخفيف ضغط الدم؟ ثانيًا، كيف تؤثر ميكروبات الأمعاء على ضغط دم الفئران؟”.
هل يمكن أن يؤدي التلاعب بميكروبيوتا الأمعاء إلى تنظيم ضغط الدم؟
للإجابة على السؤال الأول، اعتمد دورغان وزملاؤه على بحث سابق أثبت أن الصيام كان أحد العوامل الرئيسية التي وراء تركيب (مكونات) ميكروبيوتا الأمعاء كما أنه محفز للتأثيرات المفيدة للقلب والأوعية الدموية. ومع ذلك، لم تقدم هذه الدراسات دليلاً يربط بين الميكروبيوتا وضغط الدم.
بالعمل على نموذج فئران تعاني من (SHRSP) لديها ضغط دم مرتفع فجائي والفئران التي تتمتع بضغط دم طبيعي، استحدث الباحثون مجموعتين. مجموعة فئران تعاني من (SHRSP) وفئران تتمتع بضغط دم طبيعي كانت تُعطى غذاءً في كل يومين مرة (تتغذى يومًا وتصوم يومًا)، في حين أن المجموعة الأخرى، التي تسمى المجموعة الضابطة، فيها فئران تعاني من (SHRSP) وفئران تتمتع بضغط دم طبيعي ولكنها تغذت بلا قيد.
من المثير للاهتمام، في المجموعة التي صامت يومًا وأفطرت يومًا، أن الفئران التي تعاني من (SHRSP) قد انخفض لديها ضغط الدم بشكل ملحوظ بالمقارنة مع فئران تعاني من (SHRSP) غير الصائمة.
“بعد ذلك، قمنا بالتحقيق فيما إذا كانت الميكروبيوتا لها دخل في خفض ضغط الدم الذي لاحظناه في فئران تعاني من (SHRSP) صائمة”.
نقل الباحثون كائنات حية دقيقة للفئران التي إمّا صامت أو تغذت بلا قيد وزرعوها في فئران خالية من جراثيم، والتي لا تحتوي على ميكروبيوتا خاصة بها.
كان دورغان وزملاؤه متحمسين لرؤية حقيقة أن الفئران الخالية من جراثيم التي تلقت ميكروبيوتا من فئران تعاني من (SHRSP) التي تغذت بشكل طبيعي بلا قيد لديها ضغط دم أعلى من الفئران الخالية من جراثيم تلقت ميكروبيوتا من فئران المجموعة الضابط الطبيعية، تمامًا كالفئران التي نقلت منها الميكروبيوتا.
من المثير للاهتمام بشكل خاص أن نرى أن الفئران الخالية من الجراثيم التي تلقت ميكروبيوتا من فئران صائمة تعاني من (SHRSP) لديها انخفاض كبير في ضغط الدم مقارنة بالفئران التي تلقت ميكروبيوتا من فئران تحكم تعاني من (SHRSP)”. أظهرت هذه النتائج أن التغيرات في الجراثيم التي يسببها الصيام كانت كافية للتواسط في تأثير خفض ضغط الدم للصيام المتقطع”.
كيف تنظم الميكروبيوتا ضغط الدم
مضى الفريق قدمًا في التحقيق في السؤال الثاني لمشروعهم. كيف تنظم ميكروبيوتا الأمعاء ضغط الدم؟
لقد طبقنا تحليل تسلسل الجينوم الكامل الموجه (whole genome shotgun sequence analysis) للميكروبيوتا وكذلك تحليل نواتج الأيض / الاستقلاب غير المستهدف للبلازما ومحتوى التجوبف الأنبوبي المعدي (gastrointestinal luminal content) (انظر 2). من بين التغييرات التي لاحظناها، برزت تغيرات في منتجات استقلاب حمض الصفراء (bile acid) (حمض المرارة) كوسيط محتمل لتنظيم ضغط الدم”. كما قال دورغان.
اكتشف الفريق أن فئران تعاني من (SHRSP)، التي لديها ضغط الدم العالي وغُذيت بشكل طبيعي، لديها أحماض الصفراء أقل في الدورة الدموية مقارنة بالفئران التي تتمتع بضغط دم طبيعي. من ناحية أخرى ، كان لدى الفئران التي تعاني من (SHRSP) التي اتبعت جدول تغذية متقطع عدد أكبر من أحماض الصفراء في الدورة الدموية.
“دعمًا لهذه النتيجة، وجدنا أن الفئران التي زودت بمكملات حمض الكوليك (حمض المرارة) (cholic acid) وهو أساسًا حمض الصفراء، قد خفض أيضًا بشكل كبير من ضغط الدم في فئران تعاني من (SHRSP) النموذج التي لديها ارتفاع ضغط الدم”، كما قال دورغان.
لو أخذت مجتمعة، هذه الدراسة تثبت لأول مرة أن الصيام المتقطع يمكن أن يكون مفيدًا من حيث الحد من ارتفاع ضغط الدم من خلال إعادة تشكيل تركيبة ميكروبيوتا الأمعاء في النموذج الحيواني.
الدراسة تزودنا أيضًا بدليل على أن اختلال التوازن البكتيري للأمعاء (dysbiosis) يؤدي الى ارتفاع ضغط الدم عن طريق تغيير تشويرات (signaling) حمض الصفراء.
“هذه الدراسة هامة لمعرفة أن الصيام يمكن أن يكون له آثاره على المضيف / الجاضن من خلال التلاعب بالميكروبيوتا” ، كما قال دورغان. هذه فكرة جذابة لأنه من المحتمل أن يكون لها تطبيقات إكلينيكية. العديد من البكتيريا الموجودة في ميكروبيوتا الأمعاء تشارك في إنتاج المركبات التي ثبت أن لها تأثيرات مفيدة لأنها تدخل الدورة الدموية وتساهم في تنظيم فسيولوجيا المضيف / الحاضن. يمكن أن تساعد جداول الصيام يومًا ما في تنظيم نشاط مجتمعات الميكروبات في الأمعاء لتزودنا بفوائد صحية بشكل طبيعي”.
تفاصيل هذه الدراسة منشورة في مجلة أبحاث الدورة الدموية (Circulation Research) (انظر 3).
مصادر من داخل وخارج النص:
1- https://ar.wikipedia.org/wiki/إختلال_الميكروبيوم
2- ” اللُمعة أو جوف الأنبوب أو تجويف الأنبوب او تجويف عضو أنبوبي أو تجويف الأنبوبة (وتعني باللاتينية lūmen فتحة أو تجويف لعضو أو ضوء) (وجمعها لُمعات) في علم الأحياء هي الفراغ الداخلي لهيكل أنبوبي مثل الشريان أو الأمعاء. وعلى حسب الامتداد المُتصل بالكلمة، فإن معناها يمكن أن يشير إلى الفضاء الداخلي لأي مكون خلوي كما في بنية الشبكة الإندوبلازمية“. مقتبس من نص ورد على هذا العنوان: https://ar.wikipedia.org/wiki/تجويف_الأنبوب
3- https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCRESAHA.120.318155
