9 مارس 2023 – من تيك توك بالنسبة لشاي الكمبوتشا ، فإن صحة القناة الهضمية تمر بلحظة – بعد أن سمعنا عنها بالفعل منذ سنوات. محق في ذلك.
أمعائك – ومزيجها المتنوع من البكتيريا المعروفة باسم الميكروبيوم – لم يعد يتعلق فقط بالهضم. ترتبط “صحة” القناة الهضمية أيضًا بصحة قلبك ودماغك وجهاز المناعة وغير ذلك.
المشكلة: الكثير حول ما يحدث هناك وما هي البكتيريا التي تسكنها على أي مستويات – وكيفية تفسيرها كلها – لا يزال لغزا. دراسة القناة الهضمية صعبة. قد لا تكون الأبحاث على الحيوانات مفيدة ، لأن الحيوانات لديها إنزيمات هضمية وبكتيريا أمعاء مختلفة عن البشر. والاختبارات المعملية النموذجية ، مثل نمو الخلايا في طبق بتري ، لا توضح مدى تعقيد القناة الهضمية ، وهي جزء من الجسم حيث تنمو العديد من أنواع الخلايا وتتفاعل في بيئة رطبة متدفقة وخالية من الأكسجين.
تعد التكنولوجيا الناشئة ، المسماة “القناة الهضمية” ، بتغيير كل ذلك ، وفتح الباب أمام تجارب لم يسبق لها مثيل ، وتعد بإحراز تقدم في البحث الطبي ، وفقًا لورقة بحثية جديدة في الهندسة الحيوية APL.
أمعائك على رقاقة
إنه من بين أحدث التطورات في تقنية “عضو على رقاقة” ، مفهوم وضع الخلايا البشرية في جهاز مصمم لتقليد نشاط الأعضاء البشرية. طور العلماء نماذج لمحاكاة أعضاء مثل الرئة والكلى و المهبل.
لبناء أمعاء على رقاقة ، زرع العلماء خلايا من أنسجة الأمعاء والبكتيريا.
يقول مؤلف الدراسة أمين فاليي ، دكتوراه ، وباحث ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي: “هذه الخلايا لا تنمو بسهولة”. “إنهم بحاجة إلى بيئة محددة.”
لخلق هذه البيئة ، وضع الباحثون الخلايا داخل قنوات صغيرة مصممة للسماح بتدفق السوائل وتقليد القوى الموجودة في القناة الهضمية. هذا يعني أن الخلايا يمكن أن تتفاعل مع بعضها البعض كما تفعل داخل جسم الإنسان.
يقول فاليي: “هذه النماذج تزداد تقدمًا”. “مقارنة بالسنوات القليلة الماضية ، لدينا الآن نماذج يمكنها استيعاب أنواع قليلة من الخلايا.”
لماذا هذا مهم: الأدوية والمرض و Dysbiosis
يمكن للباحثين إجراء تجارب على النماذج التي قد تكون صعبة أو مستحيلة على البشر.
يقول فاليي: “يمكن أن تكون هذه الأجهزة مفيدة بشكل خاص في مرحلة الفرضية لاختبار عقاقير وعلاجات جديدة”.
يدرس فاليي وزملاؤه في مختبر الميكانيكا الحيوية للخلايا الجزيئية بجامعة كاليفورنيا في بيركلي كيفية تفاعل الأنواع البكتيرية المختلفة في نماذج شرائح الأمعاء هذه. على وجه الخصوص ، يستكشفون كيف يمكن لبكتيريا ضارة معينة أن تترسخ في الأمعاء – وهي ظاهرة تُعرف باسم دسباقتريوز يرتبط بمجموعة من الحالات مثل مرض التهاب الأمعاء (IBD) ومتلازمة القولون العصبي (IBS) والسكري والسمنة والسرطان ومشاكل القلب.
يستخدم الباحثون أيضًا نماذج القناة الهضمية لدراسة أمراض الأمعاء الالتهابية وسرطان القولون والمستقيم وحتى تأثيرات الفيروسات مثل COVID-19 على وظيفة الأمعاء.
لفهم كيفية تطور الأمراض ، نحتاج إلى تقسيم الأشياء إلى خطوات أساسية ، ويمكن أن تساعد نماذج القناة الهضمية الباحثين على القيام بذلك ، كما يقول كريستوفر تشانغ ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه ، أخصائي أمراض الجهاز الهضمي في مركز ريموند جي مورفي الطبي. في البوكيرك ، نيو مكسيكو ، وجامعة نيو مكسيكو. (لم يشارك تشانغ في الدراسة).
يقول: “يمكننا تحديد آلاف الأنواع في القناة الهضمية حرفيًا ، ونعرف نوعًا ما ، على نطاق واسع ، ما هي الميكروبات التي تعتبر مفيدة ، وما هي الميكروبات التي تعتبر غير مفيدة”.
ولكن كيف تتناسب الحشرات الفردية مع المجتمع؟ وما هي التركيبات التي تؤدي إلى أمعاء صحية مقابل أمعاء غير صحية؟ الإجابات على هذه الأسئلة لا تزال غير واضحة.
يقول تشانغ: “لدينا طرق للتعامل مع الميكروبيوم ، من خلال المضادات الحيوية المختلفة ، والبروبيوتيك ، وزراعة الجراثيم البرازية”. “لكن علينا أن نعرف: ما الذي يجب أن نتلاعب به؟”
مجال للتحسين
أحد أجزاء القناة الهضمية التي لم تنعكس بعد في نماذج شرائح الأمعاء هو الجهاز العصبي المعوي ، المعروف أيضًا باسم “دماغنا الثاني” – الخلايا العصبية المدمجة في الجهاز الهضمي ، كما يقول تشانغ. هذه هي الطريقة التي تتواصل بها القناة الهضمية والدماغ ، ويرتبط الخلل الوظيفي بهما باضطرابات الأمعاء مثل القولون العصبي.
يمكن أن يعاني الأشخاص المصابون بـ IBS من الألم أو الإسهال أو الإمساك على الرغم من أن أنسجة الأمعاء تبدو طبيعية في الخزعات. قد تكون نماذج Gut-on-a-a-chip أقل فائدة في الكشف عن رؤى حول هذه الاضطرابات ، على الرغم من أنها لا تزال تساعد في الإجابة عن الأسئلة الأساسية.
لا يزال يتم توضيح العلاقة بين القناة الهضمية والدماغ ، لذلك مع تطور العلم ، قد يتمكن الباحثون من إضافة رؤى جديدة لنماذج القناة الهضمية المستقبلية.
يقول فاليي إن نماذج Gut-on-a-chip يمكن أن تكون مفيدة فيما وراء المرض أيضًا. أي دواء تبتلعه يمر عبر الجهاز الهضمي. إذا تمكن الباحثون من استخدام نماذج “أمعاء على رقاقة” للكشف بدقة عن كيفية هضم الأدوية وامتصاصها ، فقد يكونون قادرين على تحسين كيفية استخدامنا لهذه الأدوية.
في الوقت الحالي ، يتم الدفع لاستخدام هذه التقنية على نطاق واسع. نظرًا للحاجة إلى إجراء المزيد من الأبحاث ، وتحسين التقنية ، وجمع البيانات الكافية لإرضاء المنظمين ، فقد يستغرق الأمر عدة سنوات حتى يصبح هذا النوع من الطب “الدقيق” دقيقًا بما يكفي لإضفاء الطابع الشخصي حقًا على استخدامه للمرضى. لكن وفقًا لـ Valiei ، هذه في الواقع لمحة دقيقة عما سيأتي.
More Stories
الصيام المتقطع مقابل عد السعرات الحرارية لمرض السكري من النوع 2
التهاب المفاصل الروماتويدي: هل تنفع العلاجات المنزلية؟
سرطان الرئة EGFR لدى الشعوب الآسيوية