بحث علمي جديد قد يساعد في منع حدوث حالات الإسهال
في جميع أنحاء العالم، تحدث أكثر من مليون حالة وفاة كل عام بسبب أمراض الإسهال التي تؤدي إلى الجفاف وسوء التغذية. ومع ذلك، لايوجد لقاح لمكافحة أو الوقاية من هذه الأمراض، التي تسببها البكتيريا مثل سلالات معينة من الإشريكية القولونية E. coli. بدلا من ذلك، يجب على الأشخاص المصابين بالعدوى البكتيرية الاعتماد على الجسم الذي يتخذ واحدة من استراتيجيتين دفاعيتين: قتل الدخلاء intruders أو إضعاف الدخلاء ولكن الاحتفاظ بهم. إذا اختار الجسم إضعاف البكتيريا، فيمكن أن يحدث المرض دون إسهال، ولكن لايزال من الممكن انتقال العدوى - وهي عملية تسمى النقل بدون أعراض asymptomatic carriage.
الآن، وجد علماء سالك أن إقران أنظمة غذائية محددة بالبكتيريا المسببة للأمراض يمكن أن يخلق مناعة دائمة في الفئران دون حدوث الإصابة بالمرض، مما يكشف عن استراتيجية تطعيممحتملة جديدة. تمهد النتائج التي توصلوا إليها، التي نشرت في Science Advances في 23 يونيو 2023، الطريق لتطوير لقاحاتجديدة يمكن أن تعزز other infections المصابين بأمراض الإسهال وربما العدوى الأخرى.
يقول كبير المؤلفين البروفيسور جانيل أيريس، رئيس معهد سالك ليجاسي ورئيس مختبر فسيولوجيا الجزيئية والنظم: ”اكتشفنا أن التحصينضد عدوى الإسهال ممكن إذا سمحنا للبكتيريا بالاحتفاظ ببعض سلوكها المسبب للأمراض“. يمكن أن تؤدي هذه الرؤية إلى تطوير لقاحاتيمكن أن تقلل من الأعراض والوفيات، وكذلك الحماية من العدوى المستقبلية.
في عام 2018، نظر مختبر أيريس في كيف يمكن للتدخلات الغذائية أن تخلق عدوى بدون أعراض، والتي يسميها أيريس علاقة تعاونيةcooperative relationship بين البكتيريا والمضيف «الشخص أو الحيوان الذي أصابته البكتيريا» حيث لا يعاني المضيف من أيأعراض. اكتشفوا أن اتباع نظام غذائي غني بالحديد مكن الفئران من النجاة من عدوى بكتيرية قاتلة عادة دون أن تتطور علامات المرض أوالمرض.
زاد النظام الغذائي عالي الحديد من السكر غير الممتص «الجلوكوز» في أمعاء الفئران، والتي يمكن أن تتغذى عليها البكتيريا. كان السكرالزائد بمثابة ”رشوة“ للبكتيريا، مما يبقيها ممتلئة ومحفزة على عدم مهاجمة المضيف.
أنتجت هذه العملية عدوى طويلة الأجل بدون أعراض بالبكتيريا، مما دفع الباحثين إلى الاعتقاد بأن الجهاز المناعي التكيفي «الخلاياوالبروتينات التي ”تذكر“ العدوى» قد يكون متورطا.
”لم تكن القدرة على توليد مناعة دائمة ضد البكتيريا مثل C. rodentium أو E. coli ممكنة باستخدام استراتيجيات التطعيم المعمول بها. يقول المؤلف الأول غريشا تشن، باحث ما بعد الدكتوراه السابق في مختبر أيريس، إننا أردنا معرفة الآلية التي تحافظ على هذه المناعةالدائمة، حتى نتمكن من استخدام هذه الآلية لإنشاء حل مؤثر لهذه الأمراض الإسهالية“.
تحرك الباحثون لمعرفة كيف يقمع الجسم أعراض العدوى، وما إذا كانت العدوى دون أعراض يمكن أن تخلق مناعة طويلة الأجل، وما إذاكانت هذه المناعة قابلة للتكرار كاستراتيجية تطعيم.
قارن الفريق الفئران بالأنظمة الغذائية الغنية بالحديد والطبيعية بعد عدوى القوارض لمعرفة ما إذا كان النظام الغذائي قد أثر في العدوىدون أعراض. بعد الإصابة مباشرة، لم يكن لدى الفئران التي تتغذى على نظام غذائي غني بالحديد أي أعراض في حين أن الفئران التيتتغذى على نظام غذائي طبيعي كان لها أعراض. ثم تم وضع جميع الفئران على نظام غذائي طبيعي لمعرفة ما إذا كانت العدوى بدونأعراض ستستمر.
لم تتمكن الفئران ذات الأجهزة المناعية التكيفية غير الوظيفية nonfunctional adaptive immune systems «الجهاز المناعي الذي ”يتذكر“ العدوى السابقة»، بغض النظر عما إذا كانت قد اتبعت نظاما غذائيا غنيا بالحديد، من الاستمرار في الحفاظ على علاقة تعاونية معالبكتيريا.
على الرغم من أن النظام الغذائي الغني بالحديد قمع الأعراض مباشرة بعد العدوى، إلا أن الجهاز المناعي التكيفي كان مطلوبا للتعاونالدائم. الأهم من ذلك، أن الفئران ذات الجهاز المناعي التكيفي الوظيفي كانت تعاني من المرض دون أي أعراض، مع مناعة دائمة، كمايتضح من البقاء على قيد الحياة عند إعادة العدوى بعد شهر.
خلص أيريس وفريقه إلى أن اتباع نظام غذائي غني بالحديد وحده يمكن أن يمنع البكتيريا من خلق أعراض مميتة في الفئران أثناء العدوىالنشطة. لكن الجهاز المناعي التكيفي الوظيفي مطلوب للمناعة ضد العدوى المستقبلية في غياب المكملات الغذائية.
بعض السلالات البكتيرية، إذا تحورت بما فيه الكفاية، لا تسبب أعراضا. لاختبار ما إذا كانت هذه البكتيريا يمكن أن تنتج مناعة دائمة، كررالفريق تجربتهم في النظام الغذائي للحديد مقابل النظام الغذائي العادي في الفئران، ولكن هذه المرة باستخدام البكتيريا التي يمكن أنتسبب المرض والبكتيريا التي لا يمكن أن تسبب المرض. وجدوا أن الفئران التي تلقت البكتيريا المسببة للأمراض وغير المتحورة فقط هي التيكانت قادرة على دعم المناعة عند إعادة العدوى.
يلاحظ العلماء أنه لا ينبغي للناس استهلاك كميات كبيرة من الحديد بعد قراءة هذه الدراسة. النتائج التي توصلوا إليها أولية وسيتعينتأكيدها في البشر.
يأمل الباحثون أن توفر رؤىهم أساسا للبحوث المستقبلية على البشر وإنشاء فوج تطعيم يحمي ويمنع من أمراض الإسهال.
