دراسة بجامعة هارفارد تكشف عن علاجات محتملة جديدة لمرض السكري والسمنة

كشفت إحدى الدراسات أن الكبد يعمل كمركز ثنائي الاتجاه، حيث يتبادل المنتجات الأيضية المشتقة من ميكروبات الأمعاء مع القلب.

تمكن فريق بحثي مدعوم من FAPESP ويعمل في جامعة هارفارد بالولايات المتحدة من تحديد مجموعة من المستقلبات التي تنتقل من الأمعاء إلى الكبد ومن ثم تصل إلى القلب الذي يوزعها في جميع أنحاء الجسم.

تؤثر هذه المركبات على عمليات التمثيل الغذائي الرئيسية في الكبد وتؤثر على كيفية استجابة الجسم لها الأنسولين. ووفقا للمؤلفين، فإن النتائج يمكن أن توجه في نهاية المطاف استراتيجيات جديدة لعلاج السمنة ومرض السكري من النوع 2. وقد نشرت الدراسة مؤخرا في المجلة استقلاب الخلية.

يوضح فيتور روزيتو مونيوز، المؤلف الأول للدراسة وباحث ما بعد الدكتوراه في كلية ريبيراو بريتو للتربية البدنية والرياضة بجامعة ساو باولو (EEFERP-USP) في البرازيل: “ينزح الوريد البابي الكبدي الكثير من الدم من الأمعاء إلى الكبد. لذلك، فهو المكان الأول الذي تتلقى فيه المنتجات من ميكروبيوم الأمعاء. في الكبد، يمكن ربطها أو تحويلها أو التخلص منها، ثم دخول الدورة الدموية الجهازية”.

يضيف مونيوز: “من خلال تحليل الدم الخارج من الأمعاء والدم المحيطي المنتشر في جميع أنحاء الجسم، تمكنا من مراقبة إثراء هذه المستقلبات المستمدة من ميكروبيوم الأمعاء بشكل أكثر دقة في كل موقع، وبالتالي، كيف يمكنهم تعديل التمثيل الغذائي الكبدي والصحة الأيضية”. أجرى هذا البحث خلال فترة تدريبه في مركز جوسلين للسكري بكلية الطب بجامعة هارفارد بالولايات المتحدة بمنحة من FAPESP تحت إشراف الباحث كارل رونالد خان.

أظهرت الأبحاث الحديثة بشكل متزايد أن ميكروبيوم الأمعاء يلعب دورًا رئيسيًا في كيفية مساهمة العوامل الوراثية والتأثيرات البيئية في الإصابة بالأمراض الأيضية. كشفت الدراسات التي أجريت على كل من الحيوانات والبشر عن اختلافات ملحوظة في المجتمعات الميكروبية المعوية بين الأفراد الذين يعانون من السمنة أو لا يعانون منها، ومرض السكري من النوع 2، وعدم تحمل الجلوكوز، ومقاومة الأنسولين.

تحديد المستقلبات الرئيسية

على الرغم من أن العلماء يعرفون أن ميكروبيوم الأمعاء يؤثر على الصحة الأيضية، إلا أنه لا يزال من الصعب تحديد البكتيريا أو المنتجات الميكروبية المحددة التي تسبب هذه التأثيرات أو كيفية تفاعلها مع البيئة المعوية.

لاستكشاف هذا السؤال بشكل أكبر، قامت الدراسة المنشورة حديثًا بفحص المستقلبات في دم الفئران التي تباينت في قابليتها للسمنة والسكري. وجمع الباحثون عينات من الوريد البابي الكبدي، الذي يحمل الدم من الأمعاء إلى الكبد، ومن الدم المحيطي، الذي ينتقل من الكبد إلى القلب قبل أن ينتشر في بقية أنحاء الجسم.

يقول الباحث: “عادة، تميل الدراسات إلى النظر في المستقلبات الموجودة في المواد البرازية أو الدم المحيطي، لكنها لا تعكس بدقة ما يصل أولاً إلى أنسجة الكبد، وهو عضو استقلابي مهم مرتبط بأمراض مختلفة”.

ووجدت الدراسة وجود 111 مستقلبًا مخصبًا في الوريد البابي الكبدي و74 مستقلبًا في الدم المحيطي لدى الفئران السليمة. ومع ذلك، عندما تعرضت الفئران المعرضة للسمنة ومرض السكري من النوع 2 لنظام غذائي عالي الدهون (غني بالدهون)، انخفض عدد المستقلبات المخصبة في الوريد البابي الكبدي من 111 إلى 48. وهذا يدل على أن العوامل البيئية يمكن أن تكون حاسمة في هذا التنظيم.

ويختلف العديد من هذه المستقلبات عن تلك الموجودة في الدم الذي تم جمعه من نفس الموقع في نوع مختلف من الفئران المقاومة لمتلازمة التمثيل الغذائي. يشير هذا إلى أن الأساس الجيني أساسي أيضًا في تحديد المظهر الأيضي في الوريد البابي الكبدي.

يقول مونيوز: “يُظهر هذا أن البيئة ووراثة المضيف يمكن أن تتفاعل بطرق معقدة مع ميكروبيوم الأمعاء. ونتيجة لهذه التفاعلات، قد يتم إرسال مجموعات مختلفة من المستقلبات إلى الكبد ومن ثم إلى الدورة الدموية الطرفية. ومن المحتمل أن تلعب هذه المستقلبات دورًا مهمًا في التوسط في الحالات التي تؤدي إلى السمنة والسكري ومتلازمة التمثيل الغذائي”.

مستقبل

ومن أجل فهم أفضل للبكتيريا ومنتجاتها الثانوية التي تساهم في إنتاج هذه المستقلبات، عالج الباحثون الفئران المعرضة للسمنة والسكري بمضاد حيوي يستهدف كائنات دقيقة معوية محددة. وكما هو متوقع، كان هناك تغيير في الميكروبيوم ونسبة المستقلبات في الدم المحيطي والوريد البابي الكبدي.

أدى العلاج إلى زيادة المستقلبات مثل الميساكونات، المرتبطة بدورة كريبس، وهي مسار استقلابي أساسي لإنتاج الطاقة في الخلايا.

وبناءً على هذه النتيجة، عالج الباحثون خلايا الكبد (خلايا الكبد) باستخدام الميساكونات وأيزومراتها، وهي مركبات كيميائية لها نفس الصيغة ولكن بتركيبات جزيئية مختلفة. أدى هذا العلاج إلى تحسين إشارات الأنسولين وتنظيم الجينات المشاركة في تراكم الدهون الكبدية (تكوين الدهون) والدهنية حامض الأكسدة – العمليات الضرورية لعملية التمثيل الغذائي الصحي.

يقول مونيوز: “لذلك، تلعب المستقلبات الموجودة في دم هذين الموقعين أدوارًا مهمة في التوسط في تأثيرات الميكروبيوم على استقلاب الكبد والتسبب في مقاومة الأنسولين لمرض السكري من النوع الثاني، والذي يرتبط بتناول نظام غذائي غني بالدهون”.

ويسعى الباحثون الآن إلى توصيف كل مستقلب بشكل أفضل والتحقيق في كيفية تكوينه. سيؤدي ذلك إلى تحسين فهمنا لدور الميكروبيوم في عملية التمثيل الغذائي وقد يؤدي إلى اكتشاف جزيئات يمكن استخدامها لعلاج الأمراض الأيضية في المستقبل.

المرجع: “الأيضات المخصبة بالوريد البابي كمنظمين وسيطين لميكروبيوم الأمعاء في مقاومة الأنسولين” بقلم فيتور روزيتو مونيوز، فرانسوا مورو، ماريون سوتو، يوشيوكي واتانابي، لوك دوين فام، جيمي تشونغ، سام زيمرمان، برونا بي برانداو، خياتي جيردار، جوليان أفيلا، هوي بان، جوناثان إم دريفوس، مايكل واي مي، روبرت إي. غيرشتن، إمراه ألتينديس، ألكسندر كوستيتش، كلاري بي. كليش، وسي. رونالد كان، 5 سبتمبر 2025، استقلاب الخلية.
دوى: 10.1016/j.cmet.2025.08.005

التمويل: مؤسسة ساو باولو للأبحاث

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.