ماذا يحدث عند غزو البكتيريا للدماغ بعد عمليات الزرع؟
تُبشّر غرسات الدماغ بفرصٍ واعدةٍ لاستعادة وظائف الدماغ لدى مرضى الشلل والصرع وغيرهما من الاضطرابات العصبية.
لكن فريقًا من الباحثين في جامعة كيس ويسترن ريزيرف اكتشف أن البكتيريا قد تغزو الدماغ بعد زرع الجهاز الطبي، مما يُسهم في الالتهاب ويُقلل من فعاليته على المدى الطويل.
وقد يؤدي البحث، الذي نُشر في مجلة Nature Communications، إلى تحسين نجاح عمليات زرع الدماغ على المدى الطويل الآن بعد أن تم تحديد هدف يجب معالجته.
قال جيف كابادونا، نائب رئيس قسم الابتكار في جامعة كيس ويسترن ريزيرف: "إن فهم دور البكتيريا في أداء الزرع وصحة الدماغ يمكن أن يحدث ثورة في كيفية تصميم هذه الأجهزة وصيانتها".
وقد قاد مختبر كابادونا الدراسة، التي فحصت وجود الحمض النووي للبكتيريا في أدمغة نماذج الفئران المزروعة بأقطاب كهربائية دقيقة.
لدهشتهم، وجد الباحثون بكتيريا مرتبطة بالأمعاء داخل الدماغ.
يشير هذا الاكتشاف إلى أن خرقًا في ما يُعرف بـ" الحاجز الدموي الدماغي "، الناتج عن زرع الجهاز، قد يسمح للميكروبات بالدخول.
وقال جورج هوفرلين، المؤلف الرئيسي للدراسة: "هذه النتيجة تشكل تحولاً جذرياً".
وأضاف: "على مدى عقود من الزمن، ركز هذا المجال على الاستجابة المناعية للجسم لهذه الغرسات، ولكن أبحاثنا الآن تظهر أن البكتيريا - بعضها ينشأ من الأمعاء - تلعب أيضًا دورًا في الالتهاب المحيط بهذه الأجهزة".
العلاج بالمضادات الحيوية
وفي الدراسة، أظهرت نماذج الفئران المعالجة بالمضادات الحيوية انخفاض التلوث البكتيري وتحسن أداء الأجهزة المزروعة، على الرغم من أن استخدام المضادات الحيوية لفترات طويلة أثبت أنه ضار.
تتجاوز آثار هذا الاكتشاف تعطل الأجهزة. فقد رُبطت بعض البكتيريا الموجودة في الدماغ بأمراض عصبية، بما في ذلك ألزهايمر وباركنسون والسكتة الدماغية.
وقال كابادونا: "إذا لم نتمكن من تحديد أو معالجة هذه النتيجة المترتبة على عملية الزرع، فقد نتسبب في ضرر أكبر مما نصلحه".
تُسلّط هذه النتيجة الضوء على الحاجة المُلِحّة لتطوير استراتيجية دائمة لمنع غزو البكتيريا من الأجهزة المزروعة، بدلاً من الاكتفاء بإدارة الالتهاب بعد حدوثه، فكلما فهمنا هذه العملية بشكل أعمق، تمكنا من تصميم غرسات تعمل بأمان وفعالية أكبر.
وقال كابادونا إن مختبره يعمل الآن على توسيع نطاق البحث لفحص البكتيريا في أنواع أخرى من غرسات المخ ، مثل التحويلات البطينية المستخدمة لعلاج استسقاء الرأس، وهو تراكم غير طبيعي للسوائل في المخ.
وقام الفريق أيضًا بفحص البراز من إنسان تم زرع جهاز في دماغه ووجد نتائج مماثلة.
وقال بولو أجيبوي، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية روبرت وبريندا إيكين: "يؤكد هذا الاكتشاف على أهمية فهم كيف أن الغزو البكتيري قد لا يكون مجرد ظاهرة مختبرية، بل قضية ذات صلة سريرية".
