نشاط غير عادي في أمعائنا ربما ساعد أدمغتنا أن تنمو أكبر – ترجمة* محمد جواد آل السيد ناصر الخضراوي

Unusual Activity in Our Guts Could Have Helped Our Brains Grow Larger
(Tessa Koumoundouros – بقلم: تيسا كوموندوروس)

الميكروبات التي تعيش في أمعائنا ربما ساعدت البشر على نمو أدمغة أكبر. فقد كشفت التجارب المعملية أن ميكروبات الأمعاء البشرية تركز على إنتاج الطاقة لتغذية أدمغتنا، بدلاً من التخزين كما هو الحال في الحيوانات الأخرى.

وأخبرت البروفيسور كاثرين ماتو، عالمة الأنثروبولوجيا بجامعة نورث وسترن، غراسي أبادي في برنامج “بي بي سي ساينس فوكس” (BBC Science Focus): “ما يحدث في الأمعاء قد يكون في الواقع الأساس الذي سمح لأدمغتنا بالتطور على مدار الزمن التطوري”.

فأنسجة المخ مكلفة من الناحية الأيضية، لذلك كان من الضروري أن تخضع أجسامنا لمجموعة من التغييرات لتلبية احتياجات أعضائنا المفكرة الأكبر حجمًا. وكان الباحثون فضوليين لمعرفة الدور الذي قد تلعبه الميكروبات المفيدة التي تعيش في أمعائنا في هذه التحولات.

وتقول البروفيسور أماتو: “نعلم أن مجتمع الميكروبات التي تعيش في الأمعاء الغليظة يمكن أن ينتج مركبات تؤثر على جوانب من البيولوجيا البشرية – على سبيل المثال، تسبب تغييرات في التمثيل الغذائي يمكن أن تؤدي إلى مقاومة الأنسولين وزيادة الوزن”.

وتتابع: “الاختلاف في ميكروبات الأمعاء هو آلية غير مستكشفة يمكن من خلالها لعملية التمثيل الغذائي لدى الرئيسيات^[1] تسهيل متطلبات طاقة الدماغ المختلفة”.

وقد قامت البروفيسور أماتو وزملاؤها بزرع ميكروبيومات من ثلاثة رئيسيات مختلفة في فئران “خالية من الجراثيم” لمقارنة تأثيرها. وتلقت الفئران ميكروبات معوية من البشر (الإنسان العاقل)، وقرود السنجاب (سايميري بوليفيينسيس)، وقرود المكاك (ماكاكا مولاتا)، ثم تم مراقبتها بفحوصات منتظمة للوزن، ووظائف الكبد، ونسبة الدهون، وجلوكوز الصائم^[2].

ويتم تصنيف كل من البشر وقرود السنجاب على أنهم “يعطون الأولوية للدماغ”، وينتهي بهم الأمر بأدمغة كبيرة نسبيًا لحجم أجسامهم كبالغين. وفي حين أن قرود المكاك لديها أدمغة أصغر بكثير نسبة لحجم أجسامها.

وكان لدى الفئران التي تم تطعيمها بميكروبيوم الأمعاء البشرية أعلى نسبة جلوكوز الصائم، وأعلى مستويات الدهون الثلاثية، وأقل مستويات الكوليسترول، كما شهدت أقل زيادة في الوزن. وهذا يشير إلى أن ميكروبيوم الأمعاء البشرية يفضل إنتاج المضيف (host production) من السكر المغذي للدماغ على تخزين الطاقة في الدهون.

وفي حين كان من المتوقع وجود هذه الاختلافات بين الفئران الملقحة بالميكروبيوم البشري وجميع الرئيسيات الأخرى، فقد لوحظت أكبر الاختلافات بين النوعين ذوي الأدمغة الكبيرة (البشر وقرود السنجاب) وقرود المكاك ذات الأدمغة الصغيرة.

وعلى الرغم من كونها بعيدة الصلة بنا، فإن قرود السنجاب لديها ميكروبات تعمل أيضًا على تحويل عملية التمثيل الغذائي لمضيفها لإعطاء الأولوية لاستخدام الطاقة والإنتاج أيضًا، في حين أن تلك الموجودة لدى قرود المكاك تعمل على تعزيز تخزين الطاقة في الأنسجة الدهنية بدلاً من ذلك.

“تشير هذه النتائج إلى أنه عندما تطورت أدمغة البشر وقرود السنجاب بشكل منفصل، تغيرت مجتمعاتهم الميكروبية بطرق مماثلة للمساعدة في توفير الطاقة اللازمة”، كما توضح البروفيسور أماتو.

ولذا فإن تطوير وصيانة أنسجة أدمغتنا الباهظة الثمن ربما تطلب مساعدة الكائنات الحية الدقيقة المعوية الصغيرة.

وقد أظهرت الأبحاث السابقة وجود مقايضة بين نمو الدماغ والجسم داخل أنواع الثدييات وعبرها. ويُرى هذا أيضًا أثناء التطور البشري. وتدعم النتائج الجديدة التي توصلت إليها البروفسور أماتو وفريقها هذه المقايضة المقترحة أيضًا.

وكتب الفريق في ورقتهم البحثية: “في البشر، تتباين التغيرات النموية [تغييرات النمو] في متطلبات طاقة الدماغ عكسيًا مع التغيرات في معدل النمو بين الطفولة والبلوغ، حيث يتزامن أبطأ وتيرة للنمو وترسب الدهون في دورة الحياة مع ذروة استخدام طاقة الدماغ مدى الحياة في منتصف الطفولة”.

وقد نُشر هذا البحث في مجلة “مايكروبيال جينومكس” (Microbial Genomics).

*تمت الترجمة بتصرف

المصدر:

https://www.sciencealert.com/unusual-activity-in-our-guts-could-have-helped-our-brains-grow-larger

الهوامش:

[1] في علم الحيوان، الرئيسيات هي ثدييات من رتبة تضم الليمور، والقطط الصغيرة، والقرود، والقردة العليا، والبشر. وتتميز هذه الرئيسيات بوجود أيدي وأقدام تشبه الأيدي، وعيون متجهة للأمام، وباستثناء البشر، فهي عادة ما تكون من سكان الأشجار الرشيقين. المصدر: Goggle translate. وفي ويكيبيديا، الرئيسيات هي رتبة من الثدييات، والتي تنقسم بدورها إلى رتبة الستريبسيرينات، والتي تشمل الليمور، والجلاجوس، واللوريسيدات؛ ورتبة القرود الصغيرة، والتي تشمل التارسير والقردة. أما في قاموس كامبريدج، فهي عضو في المجموعة الأكثر تطوراً وذكاءً من الثدييات، بما في ذلك البشر والقرود والقِرَدة.

[2] يعرف جلوكوز الصائم بأنه متوسط ​​مستوى جلوكوز الدم لدى الصائم (لدى البالغين الذين تبلغ أعمارهم 18 عاما فأكثر) لسكان محددين بالمليمول/لتر. تتراوح القيم المتوقعة لتركيز جلوكوز الدم الصائم الطبيعي بين 70 مجم/ديسيلتر (3.9 مليمول/لتر) و100 مجم/ديسيلتر (5.6 مليمول/لتر). عندما يكون جلوكوز الدم الصائم بين 100 إلى 125 مجم/ديسيلتر (5.6 إلى 6.9 مليمول/لتر)، يوصى بإجراء تغييرات في نمط الحياة ومراقبة نسبة السكر في الدم. إذا كان جلوكوز الدم الصائم 126 مجم/ديسيلتر (7 مليمول/لتر) أو أعلى في اختبارين منفصلين، يتم تشخيص مرض السكري. ويعاني الفرد الذي يعاني من انخفاض تركيز جلوكوز الدم الصائم (نقص السكر في الدم) – أقل من 70 مجم/ديسيلتر (3.9 مليمول/لتر) – من الدوخة والتعرق وخفقان القلب وعدم وضوح الرؤية وأعراض أخرى يجب مراقبتها. زيادة تركيز جلوكوز الدم الصائم (فرط سكر الدم) هو مؤشر على ارتفاع خطر الإصابة بمرض السكري. قد يكون مستوى جلوكوز بلازما الدم الصائم لدى الفرد ضمن النطاق الطبيعي لأن الفرد ليس مصابًا بمرض السكري أو بسبب العلاج الفعال بأدوية خفض الجلوكوز لدى مرضى السكري. يُستخدم متوسط ​​مستوى جلوكوز بلازما الدم الصائم على المستوى الوطني كبديل لكل من الترويج للأنظمة الغذائية والسلوكيات الصحية وعلاج مرض السكري. المصدر: https://www.who.int/data/gho/indicator-metadata-registry/imr-details