هر ساله نزدیک به ۲۰ میلیون نفر بر اثر بیماری‌های قلبی عروقی جان خود را از دست می‌دهند، که همچنان علت اصلی مرگ در سراسر جهان است. در حالی‌که عوامل ژنتیکی و سبک زندگی بر نحوه توسعه و شدت این شرایط تأثیر می‌گذارند، شواهد فزاینده‌ای حاکی از آن است که میکروب‌های درون بدن نیز ممکن است تأثیر قدرتمندی داشته باشند، به ویژه در بیماری عروق کرونر (CAD).
تحقیقات اخیر به میکروبیوم روده به عنوان یک بازیگر کلیدی در چگونگی پیشرفت CAD اشاره دارد، با این حال، دانشمندان هنوز در مورد نقش‌های دقیق باکتری‌های منفرد اطلاعات کمی دارند.
پیشرفت در حال شتاب گرفتن است. در یک مطالعه جدید که در مجله mSystems منتشر شده است، محققان مستقر در سئول بررسی کردند که چگونه میکروب‌های خاص روده و عملکردهای بیولوژیکی آن‌ها با CAD مرتبط هستند.
هان-نا کیم، دکترای ژنومیک در مؤسسه پیشرفته سامسونگ برای علوم و فناوری سلامت در دانشگاه سونگ‌کیونکوان سئول و رهبر این مطالعه، گفت:
ما فراتر از شناسایی «اینکه چه باکتری‌هایی آنجا زندگی می‌کنند» رفته‌ایم تا آنچه را که واقعاً در ارتباط قلب و روده انجام می‌دهند، کشف کنیم.
ترسیم چشم‌انداز میکروبی
برای بررسی، تیم کیم نمونه‌های مدفوع ۱۴ بیمار مبتلا به CAD را تجزیه و تحلیل و با نمونه‌های ۲۸ فرد سالم مقایسه کردند. آن‌ها از روش متالژینومیک سه‌گانه (Metagenomic Sequencing) استفاده کردند؛ روشی که تمام DNA موجود در یک نمونه را برای بازسازی ژنوم میکروب‌های منفرد بررسی می‌کند.
از طریق این رویکرد، محققان ۱۵ گونه باکتریایی مرتبط با CAD را شناسایی کردند و چندین مسیر بیولوژیکی را کشف کردند که ممکن است میکروب‌های روده را به پیشرفت بیماری قلبی متصل کند.
کیم گفت:
نقشه متالژینومیک با وضوح بالای ما، یک تغییر عملکردی چشمگیر را به سمت التهاب و عدم تعادل متابولیک، از دست دادن تولیدکنندگان اسید چرب کوتاه زنجیره محافظ، مانند Faecalibacterium prausnitzii، و فعال‌سازی بیش از حد مسیرهایی مانند چرخه اوره، که به شدت بیماری مرتبط است، نشان می‌دهد.
نکته قابل توجه این است که تجزیه و تحلیل در سطح ژنوم همچنین نشان داد که سویه‌های باکتری‌های مفید نیز می‌توانند مضر شوند. کیم اظهار داشت که میکروب‌هایی که معمولاً به عنوان مفید برای سلامتی انسان طبقه‌بندی می‌شوند، از جمله Akkermansia muciniphila و F. prausnitzii، بسته به اینکه از روده سالم یا بیمار آمده باشند، می‌توانند نقش‌های عملکردی متفاوتی داشته باشند.
ماهیت دوگانه باکتری‌های روده
این مطالعه همچنین پیچیدگی تلاش برای اتصال میکروب‌ها به پیشرفت بیماری را آشکار کرد. به عنوان مثال، مطالعات قبلی کاهش سطح برخی از گونه‌های Lachnospiraceae را با CAD مرتبط دانسته‌اند، اما مطالعه جدید سطوح بالاتر از انواع دیگر را پیدا کرد. کیم گفت:
Lachnospiraceae «ممکن است “دکتر جکیل و آقای هایدِ” روده باشند». برخی از گونه‌های این باکتری در افراد مبتلا به CAD کاهش می‌یابند و برخی دیگر افزایش می‌یابند. «سؤال بزرگ بی‌جواب اکنون این است که کدام سویه‌ها شفا دهنده هستند و کدام‌ها دردسرساز!
او افزود:
گام بعدی، ادغام این سیگنال‌های میکروبی با داده‌های ژنتیکی و متابولومیک است تا مسیرهای علّی در بیماری قلبی را با دقت بیشتری ترسیم کنیم. هدف بزرگ‌تر آن‌ها طراحی مداخلات مبتنی بر دقت است که بتواند اطلاعات میکروبی را به ابزارها و استراتژی‌هایی برای پیشگیری از بیماری‌های قلبی عروقی تبدیل کند.
کیم اظهار داشت که پیشگیری، امیدوارکننده‌ترین مرز برای کاهش بار جهانی بیماری قلبی است. درمان‌های میکروبی می‌توانند کمک کنند – به عنوان مثال، با شکل دادن به طراحی غربالگری مبتنی بر مدفوع، یا از طریق مداخلات تغذیه‌ای که باکتری‌های مفید را بازیابی یا مسیرهای مضر را مسدود می‌کنند.
