مولتیپل اسکلروزیس بیماری‌ای است که زمانی رخ می‌دهد که سیستم ایمنی به اشتباه به مغز و نخاع حمله می‌کند. این بیماری تقریباً یک میلیون نفر را در ایالات متحده و بیش از ۲.۸ میلیون نفر را در سراسر جهان تحت تأثیر قرار داده است. اگرچه ژنتیک در خطر ابتلا به مولتیپل اسکلروزیس نقش دارد، عوامل محیطی مانند رژیم غذایی، بیماری‌های عفونی، و سلامت روده، عوامل اصلی تأثیرگذار هستند.
محیط نقش کلیدی در تعیین اینکه چه کسی به مولتیپل اسکلروزیس مبتلا می‌شود، ایفا می‌کند، که این امر از مطالعات دوقلوها مشخص است. در میان دوقلوهای همسان که ۱۰۰٪ ژن‌هایشان مشترک است، اگر یکی از آنها به بیماری مبتلا باشد، احتمال ابتلای دیگری حدود ۲۵٪ است. برای دوقلوهای غیرهمسان که ۵۰٪ ژن‌هایشان مشترک است، این نرخ به حدود ۲٪ کاهش می‌یابد.
علوم‌دانان مدت‌هاست که مشکوک هستند باکتری‌های روده ممکن است بر خطر ابتلا به مولتیپل اسکلروزیس تأثیر بگذارند. اما مطالعات تاکنون یافته‌های ناسازگاری داشته‌اند.
برای رفع این ناسازگاری‌ها، من و همکارانم از رویکردی که محققان آن را «از تخت بیمار به آزمایشگاه و دوباره به تخت بیمار» می‌نامند، استفاده کردیم: ابتدا با نمونه‌های بیماران مبتلا به مولتیپل اسکلروزیس شروع کردیم، آزمایش‌های آزمایشگاهی روی این نمونه‌ها انجام دادیم، سپس یافته‌هایمان را در بیماران تأیید کردیم.
در پژوهش جدیدمان که تازه منتشر شده، دریافتیم که نسبت دو باکتری در روده می‌تواند شدت مولتیپل اسکلروزیس را در بیماران پیش‌بینی کند، و اهمیت میکروبیوم و سلامت روده در این بیماری را برجسته می‌کند.
غلاف‌های میلین که عصب‌ها را عایق می‌کنند، در بیماری ام‌اس (مولتیپل اسکلروزیس) آسیب می‌بینند.
تصویر میکروسکوپی از توده بزرگ باکتری‌های میله‌ای شکل، Akkermansia معمولاً در میکروبیوم روده انسان یافت می‌شود. Zhang et al/Microbial Biotechnology, CC BY-SA
از تخت بیمار به آزمایشگاه
ابتدا، ترکیب شیمیایی و باکتریایی روده بیماران مبتلا به مولتیپل اسکلروزیس را تحلیل کردیم و تأیید کردیم که آنها التهاب روده و انواع متفاوتی از باکتری‌های روده نسبت به افرادی که مولتیپل اسکلروزیس ندارند، دارند.
به‌طور خاص، نشان دادیم که گروهی از باکتری‌ها به نام Blautia در بیماران مولتیپل اسکلروزیس شایع‌تر است، در حالی که Prevotella، گونه‌ای از باکتری که به‌طور مداوم با روده سالم مرتبط است، در مقادیر کمتری یافت شد.
در یک آزمایش جداگانه روی موش‌ها، مشاهده کردیم که تعادل بین دو باکتری روده، Bifidobacterium و Akkermansia، در تمایز بین موش‌هایی با یا بدون بیماری شبیه به مولتیپل اسکلروزیس، حیاتی است. موش‌هایی با علائم شبیه به مولتیپل اسکلروزیس، سطوح بالاتری از Akkermansia و سطوح کمتری از Bifidobacterium در مدفوع یا لایه روده خود داشتند.
از آزمایشگاه به تخت بیمار
برای بررسی بیشتر، موش‌ها را با آنتی‌بیوتیک‌ها درمان کردیم تا تمام باکتری‌های روده‌شان را حذف کنیم. سپس، یا Blautia (که در بیماران مولتیپل اسکلروزیس بیشتر بود)، یا Prevotella (که در بیماران سالم شایع‌تر بود)، یا باکتری کنترل Phocaeicola (که در بیماران مبتلا و غیرمبتلا به مولتیپل اسکلروزیس یافت می‌شود) به آنها دادیم. دریافتیم که موش‌هایی با Blautia التهاب روده بیشتری و علائم شدیدتر بیماری شبیه به مولتیپل اسکلروزیس داشتند.
حتی پیش از ظهور علائم، این موش‌ها سطوح پایینی از Bifidobacterium و سطوح بالایی از Akkermansia داشتند. این نشان می‌داد که عدم تعادل بین این دو باکتری ممکن است نه تنها نشانه بیماری، بلکه پیش‌بینی‌کننده شدت آن باشد.
سپس بررسی کردیم که آیا این عدم تعادل در انسان‌ها نیز وجود دارد یا نه. نسبت Bifidobacterium adolescentis و Akkermansia muciniphila را در نمونه‌های بیماران مولتیپل اسکلروزیس در آیووا و شرکت‌کنندگان در مطالعه‌ای که در ایالات متحده، آمریکای لاتین و اروپا انجام شده بود، اندازه‌گیری کردیم.
یافته‌های ما ثابت بود: بیماران مبتلا به مولتیپل اسکلروزیس نسبت کمتری از Bifidobacterium به Akkermansia داشتند. این عدم تعادل نه تنها با ابتلا به مولتیپل اسکلروزیس، بلکه با ناتوانی شدیدتر مرتبط بود و آن را به پیش‌بینی‌کننده قوی‌تری از شدت بیماری نسبت به هر نوع باکتری منفرد تبدیل کرد.
تصویر میکروسکوپی از خوشه‌های باکتری‌های میله‌ای، Bifidobacterium هم تولیدکننده و هم مصرف‌کننده موسین، یک گلیکوپروتئین محافظ لایه روده، است. Paola Mattarelli و Monica Modesto/Katz Lab از طریق Flickr, CC BY-NC
چگونه باکتری‌های «خوب» می‌توانند مضر شوند
یکی از جالب‌ترین یافته‌های مطالعه ما این بود که باکتری‌های معمولاً مفید می‌توانند در مولتیپل اسکلروزیس مضر شوند. Akkermansia معمولاً به‌عنوان باکتری مفیدی در نظر گرفته می‌شود، اما در بیماران مبتلا به مولتیپل اسکلروزیس مشکل‌ساز شد.
مطالعه‌ای قبلی روی موش‌ها الگویی مشابه نشان داد: موش‌هایی با بیماری شدید، نسبت کمتری از Bifidobacterium به Akkermansia داشتند. در آن مطالعه، موش‌هایی که رژیم غذایی غنی از فیتواستروژن‌ها (مواد شیمیایی شبیه استروژن انسانی که برای اثرات مفید سلامتی باید توسط باکتری‌ها تجزیه شوند) مصرف می‌کردند، بیماری خفیف‌تری نسبت به موش‌هایی که رژیم غذایی بدون فیتواستروژن داشتند، تجربه کردند. پیش‌تر ما نشان داده‌ایم که افراد مبتلا به مولتیپل اسکلروزیس فاقد باکتری‌های روده‌ای هستند که بتوانند فیتواستروژن را متابولیزه کنند.
اگرچه مکانیسم دقیق ارتباط بین نسبت Bifidobacterium به Akkermansia و مولتیپل اسکلروزیس ناشناخته است، محققان نظریه‌ای دارند. هر دو نوع باکتری موسین، ماده‌ای که لایه روده را محافظت می‌کند، مصرف می‌کنند. با این حال، Bifidobacterium هم موسین را مصرف می‌کند و هم تولید می‌کند، در حالی که Akkermansia فقط آن را مصرف می‌کند. وقتی سطوح Bifidobacterium در طول التهاب کاهش می‌یابد، Akkermansia موسین را بیش‌ازحد مصرف می‌کند و لایه روده ضعیف می‌شود. این فرآیند می‌تواند التهاب بیشتری ایجاد کند و احتمالاً به پیشرفت مولتیپل اسکلروزیس کمک کند.
یافته ما که نشان می‌دهد نسبت Bifidobacterium به Akkermansia ممکن است نشانگر کلیدی برای شدت مولتیپل اسکلروزیس باشد، می‌تواند به بهبود تشخیص و درمان کمک کند. همچنین نشان می‌دهد که از دست دادن باکتری‌های مفید روده می‌تواند به باکتری‌های دیگر اجازه دهد مضر شوند، اگرچه مشخص نیست که تغییر سطوح میکروب‌های خاص می‌تواند بر مولتیپل اسکلروزیس تأثیر بگذارد یا نه.
اگرچه تحقیقات بیشتری می‌تواند ارتباط بین میکروبیوم روده و مولتیپل اسکلروزیس را روشن کند، این یافته‌ها مسیری امیدوارکننده برای درک و درمان این بیماری ارائه می‌دهند.
منبع: 
