دراسة تكشف عن اختلالات ميكروبات الأمعاء التي تنبئ بالتوحد واضطراب فرط الحركة: اكتشافات مثيرة!
الفحص المبكر للاضطرابات النمائية العصبية
يعتبر الفحص المبكر للاضطرابات النمائية العصبية مثل التوحد أمرًا مهمًا لضمان حصول الأطفال على الدعم الذي يحتاجونه لاكتساب المهارات الأساسية للحياة اليومية. توصي الأكاديمية الأمريكية لطب الأطفال بأن يتم فحص جميع الأطفال من أجل تأخيرات النمو، مع إجراء فحوصات إضافية للأطفال المبتسرين أو ذوي الوزن المنخفض عند الولادة.
ومع ذلك، دعت فرقة العمل الأمريكية للخدمات الوقائية إلى المزيد من الأبحاث حول فعالية ممارسات الفحص الحالية للتوحد. تعتمد تشخيصات التوحد حاليًا بشكل أساسي على قوائم التحقق من المعالم والأعراض، كما أنها تعتمد أيضًا على ملاحظات السلوك التي غالبًا ما تظهر بعد أن تمر مراحل نمو حاسمة.
يعمل الباحثون والأطباء على تطوير أدوات بسيطة وموثوقة يمكن أن تحدد العلامات المبكرة أو عوامل الخطر لحالة ما قبل ظهور الأعراض بشكل واضح. بينما يمكن أن يؤدي الفحص المبكر إلى خطر التشخيص الزائد، فإن فهم احتياجات الطفل التنموية يمكن أن يساعد العائلات في الوصول إلى الموارد التي تعالج تلك الاحتياجات في وقت مبكر.
نحن باحثون ندرس دور الميكروبيوم في مجموعة متنوعة من الحالات مثل الأمراض النفسية والمناعة الذاتية والسمنة والولادة المبتسرة وغيرها. في بحثنا المنشور مؤخرًا عن الأطفال السويديين، وجدنا أن الميكروبات والمواد الناتجة عنها في أمعاء الرضع – الموجودة في البراز ودم الحبل السري – قد تساعد في فحص خطر الطفل للإصابة بحالات نمائية عصبية مثل التوحد.
يمكن اكتشاف هذه الاختلافات منذ الولادة أو خلال السنة الأولى من الحياة. كانت هذه العلامات واضحة، بمتوسط يزيد عن عقد من الزمن قبل تشخيص الأطفال.
الميكروبات كعلامات حيوية
العلامات الحيوية هي مؤشرات بيولوجية – مثل الجينات والبروتينات أو المواد الناتجة عن عمليات الأيض الموجودة في الدم أو البراز أو أنواع أخرى من العينات – تشير إلى وجود حالة معينة عند نقطة زمنية معينة. لا توجد علامات حيوية معروفة للتوحد. وقد أعاقت الجهود لإيجاد علامات حيوية حقيقة أن للتوحد العديد من المسارات المحتملة التي تؤدي إليه، وغالباً ما يتجاهل الباحثون كيفية عمل هذه الأسباب معاً ككل.
واحدة من العلامات الحيوية المحتملة للحالات النمائية العصبية مثل التوحد هي الميكروبات المعوية. العلاقة بين الأمعاء والدماغ، والمعروفة باسم محور الأمعاء-الدماغ، هي مجال اهتمام كبير بين العلماء. تلعب ميكروبات الأمعاء أدواراً مهمة في الصحة بما فيها المناعة وتوازن الناقل العصبي وصحة الجهاز الهضمي وغيرها الكثير.
تم القيام بالكثير من العمل حول رسم خريطة لما يبدو عليه “الميكروبيوم” “العادي” بناءً على العمر ونظام العضويات المختلفة. وقد أظهر الباحثون أن الميكروبيوم شخصي بما يكفي ليكون قادرًا على تمييز شخصين أو أسرتين أفضل حتى مما تفعله الجينات، حيث تبدأ الاختلافات في الاستعمار منذ وقت مبكر جدًا خلال الحياة.
يتعرض الميكروبيوم لتغييرات هائلة خلال الطفولة؛ فهو يشكل ويتشكل بواسطة النظام المناعي ويتأثر بالتغيرات الحياتية والأحداث المختلفة كما أنه يتأثر بعوامل مثل الوراثة والبيئة ونمط الحياة والعدوى والأدوية.
تعتبر أعراض الجهاز الهضمي مثل الإسهال والألم والإمساك شائعة لدى الأطفال المصابين بالتوحد وADHD (اضطراب نقص الانتباه وفرط النشاط)، حيث تم تشخيص 30% إلى 70% منهم أيضًا باضطرابات وظيفية للجهاز الهضمي.
يمكن لمشاكل الجهاز الهضمي غير المعالجة أيضًا أن تؤدي إلى اضطرابات إضافية تتعلق بالنوم والسلوك بين هؤلاء الأطفال.
وجدت دراسة تجريبية صغيرة أنه بعد نقل ميكروبات صحية إلى أمعاء أطفال مصابين بالتوحد ، شهد هؤلاء تحسنًا ملحوظا فيما يتعلق بأعراض الجهاز الهضمي وأعراض التوحد ذات الصلة ، حيث استمرت بعض الفوائد لمدة تصل إلى عامين.
على الرغم من ذلك ، فإن معظم الدراسات المتعلقة بالميكروبيوم والحالات النمائية العصبية مقيدة بالأشخاص الذين تم تشخيصهم بالفعل بـ ADHD والتوحّد أو حالات أخرى ، وغالبا ما تظهر هذه الدراسات نتائج مختلطة.
تثير هذه القيود سؤالاً مهماً: هل يلعب الميكروبيوم دوراً مباشراً في تطور التوحّد وغيره من الحالات النمائية العصبية؟ أم إن تغييرات تكوين الميكروبيوم هي نتيجة لهذه الحالات نفسها؟دراسة تكشف عن اختلالات ميكروبية قد تتنبأ بالتوحد واضطرابات النمو العصبي
تظهر الأبحاث الحديثة ارتباطًا محتملاً بين اختلالات الميكروبات في الأمعاء والتوحد، ولكن هذه الدراسات تعاني من قيود ملحوظة: فهي لا تفحص الاختلالات الميكروبية قبل التشخيص أو ظهور الأعراض. بدلاً من ذلك، تركز هذه الدراسات على الأطفال الذين تم تشخيصهم بالفعل بالتوحد، وتقارنهم بإخوانهم وأطفال آخرين غير مصابين.
في معظم الحالات، يتم جمع بيانات النظام الغذائي والعينات بعد عدة سنوات من التشخيص، مما يعني أن الدراسة لا يمكنها اختبار ما إذا كانت الاختلالات الميكروبية تسبب التوحد.
أهمية الميكروبات
تساءلنا عما إذا كان دراسة البكتيريا الموجودة في الأطفال الصغار قبل تشخيصهم أو ظهور أعراض التوحد أو حالات أخرى يمكن أن تعطي لنا فكرة عن تطورهم العصبي. لذلك قمنا بفحص دم الحبل السري والبراز الذي تم جمعه عند حوالي عام واحد من العمر من المشاركين في دراسة مستمرة تُدعى “جميع الأطفال في جنوب شرق السويد”، والتي تتابع صحة حوالي 17,000 طفل ووالديهم الذين وُلدوا بين عامي 1997 و1999.
لقد تابعنا هؤلاء الأطفال منذ ولادتهم، حيث تم تشخيص ما يقرب من 1,200 منهم لاحقًا باضطراب نمو عصبي بحلول سن 23 عامًا. وجدنا اختلافات كبيرة في تركيب البكتيريا ومستويات المستقلبات التي ظهرت قبل ظهور أعراض الاضطرابات العصبية – مثل اضطرابات الجهاز الهضمي والانزعاج ومشاكل النوم – بالإضافة إلى التشخيص الطبي الرسمي. شملت هذه الاختلافات العديد من الحالات بما في ذلك التوحد واضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه واضطرابات النطق.
بعد ذلك، ربطنا بين البكتيريا والمواد الكيميائية الناقلة – الإشارات الكيميائية التي تساعد خلايا الدماغ على التواصل – والفيتامينات مثل الريبوفلافين وفيتامين B الموجودين في براز الطفل. بالنظر إلى الأبحاث السابقة حول الأطفال والبالغين الذين تم تشخيصهم بالفعل باضطراب نمو عصبي، توقعنا العثور على اختلافات في تركيب الميكروبات والصحة بين أولئك الذين يعانون ومن لا يعانون من حالات النمو العصبي.
لكن فوجئنا باكتشاف مدى مبكرة ظهور هذه الاختلافات. رأينا تنوعًا في الميكروبات والمستقلبات التي تؤثر على صحة المناعة وصحة الدماغ وغيرها، وذلك في البراز الذي جُمِعَ من حفاضات الأطفال حول عمر السنة وفي دم الحبل السري الذي جُمِعَ عند الولادة.
تشير الاختلالات التي لاحظناها – والتي يسميها علماء الميكروبات “اختلال التوازن” - إلى أن التعافي غير الكامل بعد استخدام المضادات الحيوية المتكررة قد يؤثر بشكل كبير على الأطفال خلال هذه الفترة الحساسة. وبالمثل ، رأينا أن الالتهابات المتكررة للأذن كانت مرتبطة بزيادة احتمال الإصابة بالتوحد بمقدار الضعف.
كان الأطفال الذين استخدموا المضادات الحيوية بشكل متكرر وكان لديهم اختلال ميكروبي أكثر عرضة بكثير لتطوير التوحد. وبشكل أكثر تحديدًا ، كان الأطفال الذين يفتقرون إلى نوع معين من البكتيريا المرتبطة بالصحة العقلية وجودة الحياة ويزداد انتشار نوع آخر معروف بمقاومته للمضادات الحيوية مع الاستخدام المتكرر للمضادات الحيوية أكثر عرضة بمقدار مرتين إلى أربع مرات لتطوير اضطراب نمو عصبي.
المضادات الحيوية ضرورية لعلاج بعض العدوى البكتيرية لدى الأطفال ، ونؤكد أن نتائج دراستنا لا تشير إلى تجنب استخدامها تمامًا. يجب على الآباء استخدام المضادات الحيوية إذا كانت موصوفة وتعتبر ضرورية بواسطة طبيب أطفالهم. بدلاً من ذلك ، تشير دراستنا إلى أن الاستخدام المتكرر للمضادات الحيوية خلال الطفولة المبكرة قد يشير إلى خلل وظيفي أساسي للجهاز المناعي أو تطور دماغ مضطرب يمكن التأثير عليه بواسطة ميكروبات الأمعاء.
من المهم أيضًا النظر فيما إذا كان بإمكان الأطفال الاستفادة من العلاجات لاستعادة ميكروبات أمعائهم بعد تناول المضادات الحيوية ، وهو مجال ندرس فيه بنشاط.
اختلال آخر للميكروبات لدى أطفال تم تشخيص إصابتهم لاحقاً باضطرابات النمو العصبي هو انخفاض مستوى نوع معين يُعرف بأنه يعزز بطانة الأمعاء ويرتبط بالمواد الكيميائية الناقلة المهمة للصحة العصبية.
حتى بعد أخذ عوامل أخرى بعين الاعتبار مثل كيفية ولادة الطفل والرضاعة الطبيعية ، استمرت العلاقة بين اختلال توازن البكتيريا والتشخيص المستقبلي.
وقد سبقت هذه الاختلات التشخيص للتوحد أو اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه أو الإعاقة الذهنية بـ13-14 عامًا كمتوسط زمني مما ينفي الافتراض بأن اختلال توازن ميكروب الأمعاء ينجم عن النظام الغذائي.
وجدنا أنه تم استنفاد الدهون والأحماض الصفراوية لدى حديثي الولادة المعرضين للتوحد مستقبلاً؛ حيث توفر هذه المركبات العناصر الغذائية للبكتيريا المفيدة وتساعد على الحفاظ على توازن المناعة وتؤثر أيضًا على نظم المواد الكيميائية الناقلة ومسارات الإشارة داخل الدماغ.
فحص ميكروباوم أثناء زيارات الصحة العامة للأطفال
ليس فحص الميكروباوم ممارسة شائعة أثناء زيارات الصحة العامة للأطفال؛ لكن نتائج دراستنا تشير إلى أن اكتشاف عدم التوازن بين البكتيريا المفيدة والضارة خاصةً خلال الفترات الحرجة لنمو الطفولة المبكرة يمكن أن يوفر رؤى هامة للأطباء والعائلات.
لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه قبل أن يصبح هذا الفحص جزءاً معيارياً لرعاية طب pediatrics . يحتاج الباحثون أيضاً لطرق موثوقة لتحليل وتفسير بيانات الميكروباوم سريريًا.
كما أنه ليس واضحاً كيف تتغير اختلافاتها عبر الزمن لدى أطفال العالم - ليس فقط أي أنواع موجودة أم غائبة ولكن أيضًا كيف قد تتفاعل مع البيئة المحيطة بهم وعوامل أخرى تؤثر عليهم.”تؤكد نتائجنا على الجسم المتزايد من الأدلة التي تشير إلى أن الميكروبيوم المعوي المبكر يلعب دورًا رئيسيًا في تشكيل التطور العصبي.
المقالة أعيد نشرها من “The Conversation” بموجب ترخيص المشاع الإبداعي. اقرأ المقالة الأصلية هنا.
أنجيليكا ب. أهرينز، عالمة أبحاث مساعدة في علم البيانات والميكروبيولوجيا، جامعة فلوريدا؛ إريك و. تريبلت، أستاذ ورئيس قسم الميكروبيولوجيا وعلوم الخلايا، جامعة فلوريدا؛ وجوني لودفيغسون، أستاذ فخري للعلوم الطبية الحيوية والسريرية، جامعة لينشوبينغ.
