اكتشف باحثون في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس أن تطعيم الفئران ضد السم يمكن أن يمنع تلف الأمعاء ، وهو اكتشاف يشير إلى طرق جديدة للوقاية من سوء التغذية والتقزم عند الأطفال .
ثبت أن تطعيم الفئران يقي من تلف الأمعاء الناجم عن السموم التي تنتجها البكتيريا والتي تسبب الإسهال .
كان الإسهال سببًا رئيسيًا للوفاة بين الأطفال دون سن الخامسة في منتصف القرن العشرين ، حيث قتل ما يقدر بنحو 4.5 مليون طفل سنويًا . على الرغم من أن علاج الجفاف عن طريق الفم قد قلل بشكل كبير من معدل الوفيات ، إلا أنه لا يمنع العدوى . لا يزال ملايين الأطفال في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل يعانون من نوبات متكررة من الإسهال ، مما يؤدي إلى إضعاف أجسامهم ويجعلهم عرضة لسوء التغذية وتوقف النمو ، فضلاً عن الإصابات الأخرى .
اكتشف باحثون في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس كيف أن بعض أنواع بكتيريا الإشريكية القولونية E.coli المسببة للإسهال تلحق الضرر بالأمعاء ، مما يؤدي إلى سوء التغذية والتقزم . من خلال الدراسات التي أجريت على الخلايا البشرية والفئران ، أظهروا أيضًا أن التطعيم ضد السم الذي تنتجه هذه الإشريكية القولونية يمكن أن يحمي الفئران الرضع من التلف المعوي .
تشير النتائج إلى أن لقاحًا ضد هذا النوع من الإشريكية القولونية يمكن أن يعزز الجهود العالمية لضمان أن جميع الأطفال لا يصلون إلى سن الخامسة فحسب ، بل يزدهرون أيضًا . نُشرت الدراسة مؤخرًا في مجلة Nature Communications.
تتميز بطانة الأمعاء السليمة بإسقاطات معبأة بإحكام تسمى microvilli تمتص العناصر الغذائية (يسار) ، لكن التعرض للسموم البكتيرية يضر بالميكروفيلي (يمين) ويضعف امتصاص المغذيات .
"من الناحية المثالية ، نرغب في الحصول على لقاح يمنع الإسهال الحاد ، الذي لا يزال يقتل نصف مليون طفل سنويًا ، وأن يكون قادراً أيضًا أن يحمي من الآثار طويلة الامد مثل سوء التغذية ، والذي ربما يكون الجزء الأكبر من المشكلة الآن ، قال كبير المؤلفين جيمس م. فليكنشتاين ، دكتوراه في الطب ، أستاذ الطب وعلم الأحياء الدقيقة الجزيئي . عندما يصاب الأطفال بسوء التغذية ، تزداد مخاطر وفاتهم لأي سبب من الأسباب . منظمة الصحة العالمية بصدد تحديد كيفية إعطاء الأولوية للقاحات للأطفال في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل ، وأعتقد أن هذه البيانات تشير إلى أن تطعيم الأطفال ضد إسهال الإشريكية القولونية يمكن أن يكون مفيدًا للغاية في الأماكن التي تكافح مع هذه الحالة . "
يدرس فليكنشتاين نوعًا من الإشريكية القولونية يُعرف باسم الإشريكية القولونية المعوية ، أو ETEC - التي سميت بهذا الاسم نسبة للسمَّين اللذين تنتجهما - وتأثيراتها على الأطفال الذين يعيشون حيث تنتشر البكتيريا . تعتبر الإشريكية القولونية سببًا شائعًا للإصابة بالإسهال في جميع أنحاء العالم ، ولكن السلالات الموجودة في الولايات المتحدة والدول الأخرى ذات الدخل المرتفع لا تحمل عادةً نفس السموم الموجودة في البلدان منخفضة ومتوسطة الدخل . وهذا قد يصنع الفارق .
دراسة 2020 بواسطة فليكنشتاين و Alaullah Sheikh ، Ph.D. - ثم باحث ما بعد الدكتوراه في مختبر فليكنشتاين والآن مدربًا في الطب - أشار إلى أن أحد السموم التي تنتجها ETEC ، وهي مادة سامة قابلة للتحلل بالحرارة ، تؤدي إلى أكثر من مجرد إثارة حالة من الهلع . يؤثر السم أيضًا على التعبير الجيني في الأمعاء ، مما يؤدي إلى تكثيف الجينات التي تساعد البكتيريا على الالتصاق بجدار الأمعاء .
كجزء من الدراسة الأخيرة ، اكتشف فلكينشتاين وشيخ أن السم يكبح مجموعة كاملة من الجينات المرتبطة ببطانة الأمعاء ، حيث يتم امتصاص العناصر الغذائية . يتكون ما يسمى بحد الفرشاة للأمعاء من نتوءات مجهرية تشبه الأصابع تسمى microvilli وهي معبأة بإحكام على سطح الأمعاء مثل الشعيرات على الفرشاة . عندما قام فلكينشتاين وشيخ بوضع السم على مجموعات من الخلايا المعوية البشرية ، تفككت حدود الفرشاة .
قال شيخ: "بدلاً من أن تكون لطيفة وضيقة ومستقيمة مع وجود آلاف الميكروفيلي لكل خلية ، فهي قصيرة ومرنة ومتفرقة ، نوعًا ما مثل لو كنت قد اقتلعت معظم الشعيرات ، وما تبقى كان نوعًا من الخشونة" ، قال شيخ ، الذي قاد 2020 والدراسات الحالية. "هذا وحده سيكون له تأثير سلبي على قدرة الجسم على امتصاص العناصر الغذائية . ولكن علاوة على ذلك ، وجدنا أن الجينات المرتبطة بامتصاص فيتامينات ومعادن معينة - لا سيما فيتامين ب 1 والزنك - تم تقليل تنظيمها أيضًا . يمكن أن يفسر ذلك بعض حالات نقص المغذيات الدقيقة التي نراها عند الأطفال الذين يتعرضون مرارًا وتكرارًا لهذه البكتيريا ".
يميل الأطفال في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل إلى الإصابة بالإسهال مرارًا وتكرارًا ، ويزداد خطر سوء التغذية والتقزم مع كل نوبة . عند دراسة الفئران الرضع ، وجد الباحثون أن عدوى واحدة بالإشريكية القولونية المنتجة للسموم كانت كافية لتدمير حدود الفرشاة ، بينما أدت العدوى المتكررة إلى أضرار معوية واسعة النطاق وتأخر في النمو. لم تظهر الجراء المصابة بسلالة من الإشريكية القولونية التي تفتقر إلى السموم مثل هذا التلف المعوي أو التقزم .
إذا كان السم هو المشكلة ، فإن الاستجابة المناعية التي تحيد السم قد تمنع الآثار طويلة المدى ، حسب فلكينشتاين وشيخ . لمعرفة ذلك ، قاموا بتطعيم أمهات الفئران المرضعة بالسم . الفئران المصابة أصغر من أن يتم تحصينها ، لكن الأمهات اللواتي تلقين اللقاحات ينتجن أجسامًا مضادة تنتقل إلى الجراء من خلال حليب الثدي . ووجد الباحثون أن أمعاء فئران رضع من أمهات تلقين اللقاحات بدت صحية ، مما يشير إلى أن التطعيم يمكن أن يقي من التلف المعوي الذي يؤدي إلى سوء التغذية .
قال فليكنشتاين: "هذه حجة لتطوير لقاح لهذا النوع من الإشريكية القولونية". "هناك عواقب مدى الحياة للإصابة بالعدوى مرارًا وتكرارًا في مرحلة الطفولة . يمكن للتطعيم جنبًا إلى جنب مع الجهود المبذولة لتحسين الصرف الصحي والحصول على المياه النظيفة أن يحمي الأطفال من الآثار طويلة المدى ويمنحهم فرصة أفضل لحياة طويلة وصحية ".
المصدر :