العالم - صحة
واكتشفت الدراسة الجديدة التي نشرت في مجلة Frontiers in Aging Neuroscience، آلية استشعار مرتبطة بميكروبيوم الأمعاء تشرح كيف يقلل الـ Fenchol من السمية العصبية في دماغ ألزهايمر.
وتشير الأدلة الناشئة إلى أن الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (SCFAs)، وهي المستقلبات التي تنتجها بكتيريا الأمعاء المفيدة والمصدر الأساسي لتغذية خلايا القولون، تساهم في صحة الدماغ.
وغالبا ما تقل وفرة الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة في المرضى الأكبر سنا الذين يعانون من ضعف إدراكي معتدل ومرض ألزهايمر، وهو الشكل الأكثر شيوعا للخرف. ومع ذلك، فإن كيفية مساهمة هذا الانخفاض في الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة في تطور مرض ألزهايمر ما تزال غير معروفة إلى حد كبير.
ويمكن أن ترتبط الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة المشتقة من الأمعاء، والتي تنتقل عبر الدم إلى الدماغ، بمستقبل الأحماض الدهنية الحرة 2 (FFAR2)، وهو جزيء إشارة الخلية يقع التعبير عنه في خلايا الدماغ المسماة الخلايا العصبية.
وقال الباحث الرئيسي هاريوم ياداف، أستاذ جراحة الأعصاب وإصلاح الدماغ في كلية مرساني للطب بجامعة جنوب فلوريدا هيلث (USF Health)، والذي يدير مركز أبحاث الميكروبيوم بالجامعة: "دراستنا هي الأولى التي تكتشف أن تحفيز آلية الاستشعار FFAR2 بواسطة هذه المستقلبات الميكروبية (SCFAs) يمكن أن تكون مفيدة في حماية خلايا الدماغ من التراكم السام لبروتين أميلويد بيتا (Aβ) المرتبط بمرض ألزهايمر".
وعمل الدكتور ياداف وزملاؤه على شرح كيف يمكن للتفاعلات بين ميكروبيوم الأمعاء والدماغ أن تؤثر على صحة الدماغ والتدهور المعرفي المرتبط بالعمر.
وقال الدكتور ياداف إن فريق البحث انطلق في هذه الدراسة للكشف عن الوظيفة "غير المعروفة سابقا للأحماض الدهنية الحرة 2 في الدماغ.
وأظهر الباحثون أن تثبيط مستقبل الأحماض الدهنية الحرة 2 (وبالتالي منع قدرته على استشعار الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة في البيئة خارج الخلية العصبية ونقل الإشارات داخل الخلية)، يساهم في التراكم غير الطبيعي لبروتين أميلويد بيتا، الذي يسبب السمية العصبية المرتبطة بمرض ألزهايمر.
ثم أجرى الفريق فحصا افتراضيا على نطاق واسع لأكثر من 144 ألف مركب طبيعي للعثور على المرشحين المحتملين الذين يمكنهم محاكاة نفس التأثير المفيد للجراثيم المنتجة للأحماض الدهنية قصيرة السلسلة في تنشيط إشارات مستقبل الأحماض الدهنية الحرة 2.
وأشار الدكتور ياداف إلى أن تحديد مركب طبيعي بديل للأحماض الدهنية قصيرة السلسلة لاستهداف مستقبل الأحماض الدهنية الحرة 2 على الخلايا العصبية على النحو الأمثل أمر مهم، لأن الخلايا في الأمعاء والأعضاء الأخرى تستهلك معظم هذه المستقلبات الميكروبية قبل أن تصل إلى الدماغ من خلال الدورة الدموية.
وكان ال ـFenchol، وهو مركب مشتق من النباتات يعطي الريحان رائحته العطرية، الأفضل في الارتباط بالموقع النشط لمستقبل الأحماض الدهنية الحرة لتحفيز إشاراته.
وأثبتت التجارب الإضافية أن ال ـFenchol قلل بشكل كبير من تراكم بروتين أميلويد بيتا الزائد وموت الخلايا العصبية عن طريق تحفيز إشارات مستقبل الأحماض الدهنية الحرة 2 (FFAR2)، وهي آلية استشعار الميكروبيوم.
وعندما فحص الباحثون عن كثب كيفية تعديل ال ـFenchol للسمية العصبية التي يسببها بروتين أميلويد بيتا، وجدوا أن المركب يقلل من الخلايا العصبية الشائخة، والمعروفة أيضا باسم خلايا "الزومبي"، والتي توجد بشكل شائع في الدماغ مع أمراض ألزهايمر.
وتتوقف خلايا الزومبي عن التكاثر وتموت موتا بطيئا. وفي الوقت نفسه، تتراكم في الأعضاء المريضة، وتخلق بيئة التهابية ضارة، وترسل إشارات الإجهاد أو الموت إلى الخلايا السليمة المجاورة، والتي تتحول في النهاية أيضا إلى خلايا زومبي ضارة أو تموت.
وقال الدكتور ياداف: "يؤثر مركب Fenchol فعليا على آليتين مرتبطتين بالشيخوخة وتحلل البروتين. إنه يقلل من تكوين الخلايا العصبية الزومبي نصف الميتة ويزيد أيضا من تحلل (غير وظيفي) لبروتين أميلويد بيتا، بحيث يتم إزالة البروتين من الدماغ بشكل أسرع".
وقبل البدء في إلقاء الكثير من الريحان الإضافي في صلصة السباغيتي أو أي شيء آخر تأكله للمساعدة في تجنب الخرف، هناك حاجة إلى مزيد من البحث، بما في ذلك في البشر.