أظهرت دراسة حديثة أن تعطيل الميكروبيوم المعوي لدى ذكور الفئران يزيد من خطر إصابة نسلها بالمرض في المستقبل.

والميكروبيوم المعوي هو المجتمع الميكروبي الذي يحتل الجهاز الهضمي. وهو مسؤول عن إنتاج الإنزيمات والمستقلبات والجزيئات الأخرى الضرورية لعملية التمثيل الغذائي للمضيف والاستجابة للبيئة. وبالتالي، فإن وجود ميكروبات الأمعاء المتوازنة مهم لصحة الثدييات بعدة طرق، مثل المساعدة في تنظيم جهاز المناعة والغدد الصماء. وهذا بدوره يؤثر على فسيولوجيا الأنسجة في جميع أنحاء الجسم.

ومع ذلك، لم يُعرف سوى القليل عن تأثير هذه الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء على تكاثر المضيف، وما إذا كانت الكائنات الحية الدقيقة المتغيرة في الأب يمكن أن تؤثر على لياقة نسله.

ولذلك، حاول الباحثون في شركة Hackett Group في مختبر البيولوجيا الجزيئية الأوروبي (EMBL) في روما، بالتعاون مع مجموعتي Bork وZimmermann، الإجابة على هذا السؤال.

وأظهر الفريق أن تعطيل الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء لدى الفئران الذكور يزيد من احتمال ولادة نسلها بوزن منخفض، ويكون أكثر عرضة للوفاة المبكرة.

ولدراسة تأثيرات الميكروبات المعوية على تكاثر الذكور ونسلها، قام الباحثون بتعديل تركيبة الميكروبات المعوية لدى ذكور الفئران عن طريق معالجتها بالمضادات الحيوية الشائعة التي لا تدخل مجرى الدم. وهذا يؤدي إلى حالة تسمى اختلال الميكروبيوم، حيث يصبح النظام البيئي الميكروبي في الأمعاء غير متوازن.

ثم قام الفريق بتحليل التغيرات في تكوين مستقلبات الخصية الهامة. ووجدوا أن اختلال الميكروبيوم في ذكور الفئران يؤثر على فسيولوجيا الخصيتين، بالإضافة إلى تكوين المستقلبات والإشارات الهرمونية.

وتم تعديل هذا التأثير، جزئيا على الأقل، من خلال التغيرات في مستويات هرمون اللبتين الرئيسي في الدم والخصيتين لدى الذكور المصابين باختلال الميكروبيوم المستحث.

وتشير هذه الملاحظات إلى أنه في الثدييات، يوجد محور "الخط الجنسي المعوي" (الخط الجنسي هو مواد وراثية يمكن توريثها للنسل)، كحلقة وصل مهمة بين الأمعاء، وميكروباتها، والخط الجرثومي.

ولفهم أهمية محور "الخط الجنسي المعوي" هذا بالنسبة للصفات الموروثة عن طريق النسل، قام الباحثون بتزويج الذكور غير المعالجين بمضادات الحيوية أو الذين يعانون من اختلال الميكروبيوم من إناث غير معالجة.

وأظهرت صغار الفئران التي أنجبها آباء اختلال الميكروبيوم انخفاضا ملحوظا في أوزان المواليد وزيادة معدل الوفيات بعد الولادة. وأثرت مجموعات مختلفة من مضادات الحيوية وكذلك العلاجات بالمسهلات المسببة لاختلال الميكروبيوم (والتي تعطل أيضا الكائنات الحية الدقيقة) على النسل بالمثل.

والأهم من ذلك أن هذا التأثير قابل للعكس. وبمجرد سحب المضادات الحيوية، تتعافى الكائنات الحية الدقيقة الأبوية.

وقال بير بورك، مدير مختبر البيولوجيا الجزيئية الأوروبي، الذي شارك في الدراسة: "لاحظنا أن التأثيرات بين الأجيال تختفي بمجرد استعادة الكائنات الحية الدقيقة الطبيعية. وهذا يعني أن أي تغيير في الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء قادر على إحداث تأثيرات بين الأجيال يمكن منعه لدى الآباء المحتملين. وستكون الخطوة التالية هي أن نفهم بالتفصيل كيف يمكن للعوامل البيئية المختلفة مثل الأدوية الطبية، بما في ذلك مضادات الحيوية، أن تؤثر على سلالة الأب وبالتالي على التطور الجنيني".

واكتشف الباحثون أيضا أن عيوب المشيمة، بما في ذلك ضعف الأوعية الدموية وانخفاض النمو، تحدث بشكل متكرر أكثر في حالات الحمل التي تنطوي على اختلال الميكروبيوم لدى الذكور.

وأظهرت المشيمة المعيبة السمات المميزة لمضاعفات الحمل الشائعة لدى البشر المعروفة باسم تسمم الحمل، والتي تؤدي إلى ضعف نمو النسل وهي عامل خطر لتطوير مجموعة واسعة من الأمراض الشائعة في وقت لاحق من الحياة.

وكشف جيمي هاكيت، منسق المشروع البحثي ورئيس مجموعة مختبر البيولوجيا الجزيئية الأوروبي في روما: "نجد أن التأثير يمتد لجيل واحد فقط، ويجب أن أوضح أن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات للتحقيق في مدى انتشار هذه التأثيرات وما إذا كانت لها صلة بالبشر. وهناك اختلافات جوهرية يجب أخذها في الاعتبار عند الترجمة النتائج من نماذج الفئران إلى البشر".