ما العلاقة بين الأمعاء والدماغ في مرض الزهايمر؟

اكتشف علماء كيف يمكن للتصوير المقطعي بالأشعة السينية والنانوية أن يوفر أدلة على العمليات التي تربط الخلايا العصبية المعوية بتلك الموجودة في الدماغ والتي قد تؤدي إلى الإصابة بمرض الزهايمر.

نُشرت النتائج في مجلة Science Advances.

مرض الزهايمر

مرض الزهايمر، وهو النوع الأكثر شيوعا من الخرف، هو اضطراب عصبي تنكسي يتميز بتغيرات في الدماغ بما في ذلك فقدان المشابك والالتهاب المزمن وموت الخلايا العصبية.

في السنوات الأخيرة، وجد العلماء أدلة على أن الأمعاء والدماغ يتواصلان من خلال الخلايا العصبية الموجودة في كلا العضوين. وقد ارتبط الخلل في هذا المحور بالاضطرابات النفسية والعصبية، بما في ذلك مرض الزهايمر.

تلعب ميكروبات الأمعاء، التي تشير إلى الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في القناة المعوية، دورًا رئيسيًا في صحة الإنسان وتؤثر على وظائف المخ والإدراك والسلوك.

وتوضح أليسيا سيدولا، المؤلفة المشاركة للمقالة: "هناك بالفعل العديد من الدراسات التي تدعم أن التغيرات في تكوين الأمعاء يمكن أن تساهم في ظهور مرض الزهايمر وتطوره".

وعلى وجه الخصوص، يؤدي خلل التوازن الجرثومي، وهو العملية التي يتم من خلالها فقدان التنوع الميكروبي، إلى انتشار البكتيريا الخطيرة التي تنتج مستقلبات سامة تعزز الالتهاب، وبالتالي كسر الحواجز المعوية/الدماغية.

لكن ماذا يحدث بالضبط عندما يحدث خلل التوازن الجرثومي المعوي؟ يضيف سيدولا: "الفرضية الرئيسية هي أن التغيرات تؤدي إلى هروب البكتيريا الضارة من الأمعاء، ودخول الدورة الدموية، والوصول إلى المخ وتحفيز الإصابة بالزهايمر، ولكن الأدلة لا تزال ضعيفة".

صحة الأمعاء

اكتشف العلماء الآن أن التصوير المقطعي بالتباين الطوري بالأشعة السينية النانوية والميكروية (XPCT) يعد أداة قوية لدراسة التغيرات البنيوية والشكلية في الأمعاء، دون التلاعب بالأنسجة.

جاء الفريق إلى ESRF، السنكروترون الأوروبي، في غرونوبل، فرنسا، لمسح العينات على خط الشعاع ID16A.

يوضح بيتر كلوتنز، المؤلف المشارك في النشر: "بفضل هذه التقنية، يمكننا تصوير الأنسجة البيولوجية الرخوة بحساسية ممتازة بتقنية ثلاثية الأبعاد، مع الحد الأدنى من تحضير العينة وبدون عوامل تباين ".

وأظهرت بيانات التجارب، التي أجريت جزئيا أيضا في سولاي، تغيرات في وفرة الخلايا وتنظيمها في الأنسجة، فضلا عن التغيرات البنيوية في أنسجة مختلفة من الفئران المصابة بمرض الزهايمر.

وبشكل خاص، أظهرت الدراسة تغيرات مهمة في الزغابات والقنوات المعوية، وتحولات خلوية في خلايا بانث والخلايا الكأسية، إلى جانب اكتشاف الخلايا التيلوميرية والخلايا العصبية وكريات الدم الحمراء وإفراز المخاط بواسطة الخلايا الكأسية داخل تجويف الأمعاء. كل هذه العناصر، عندما تعمل بشكل صحيح، تحافظ على صحة الأمعاء، وتدعم الهضم، وتحمي بطانة الأمعاء من التلف.

ويقول سيدولا: "تمثل هذه التقنية تقدمًا حقيقيًا في التحليل الشامل للأمعاء، ويمكن أن تكون محورية في الكشف المبكر عن المرض وتشخيصه".