حدد الباحثون كيف تؤثر العصيات اللبنية، وهي أعضاء في ميكروبيوم الأمعاء لدينا، على بروتين رئيسي في الجهاز المناعي، وبالتالي تؤثر على مستويات التوتر والصحة العقلية. يمكن أن تؤدي هذه النتائج إلى طرق جديدة للوقاية من الاكتئاب والقلق وعلاجهما باستخدام مكملات البروبيوتيك المعدة خصيصًا.
أصبح الارتباط بين ميكروبيوم الأمعاء والدماغ مجالًا رئيسيًا للبحث في الأمراض العقلية. أظهرت الدراسات أن اضطراب ميكروبيوم الأمعاء يرتبط بالتوتر واضطرابات المزاج، والعصية اللبنية هي إحدى فصائل البكتيريا التي تنخفض في المقام الأول مثل هذه الاضطرابات. توجد العصيات اللبنية في الأطعمة المخمرة مثل الزبادي والخضروات المخمرة (الزيتون والكيمتشي والمخلل الملفوف) والسلامي والخبز المخمر.
أدت المحاولات المبكرة لتسخير البكتيريا المفيدة التي تسمى البروبيوتيك للسيطرة على ميكروبات الأمعاء إلى نتائج مختلطة، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى التعقيد الهائل للميكروبيوم، والذي يقدر أنه يشمل 39 تريليون كائن حي دقيق. استخدم الباحثون في جامعة فرجينيا (UVA) تقنية غير شائعة لدراسة آليات كيفية تأثير العصيات اللبنية على الصحة العقلية.
وقال ألبان غوتييه، أحد مؤلفي الدراسة: "نعلم من الدراسات السابقة أن العصيات اللبنية مفيدة في تحسين اضطرابات المزاج وتختفي بعد الضغط النفسي، لكن الأسباب الأساسية لا تزال غير واضحة، ويرجع ذلك أساسًا إلى التحديات التقنية لدراسة الميكروبيوم".
للتحايل على هذه الصعوبات التقنية، استخدم الباحثون اتحادًا مكونًا من ثماني سلالات بكتيرية، بما في ذلك سلالتين من العصيات اللبنية، تسمى Altered Schaedler Flora (ASF). علم الأحياء الدقيقة هو دراسة الكائنات الحية التي يتم فيها التحكم بإحكام في كل نوع من أنواع البكتيريا.
وقاموا بتعريض الفئران لاثنين من الضغوطات العشوائية الخفيفة يوميًا لمدة ثلاثة أسابيع، مما أدى إلى تعطيل الكائنات الحية الدقيقة لديها وتقليل مستويات العصيات اللبنية. ولتحديد ما إذا كان الميكروبيوم المعطل هو علامة أو محفز لسلوكيات شبيهة بالقلق والاكتئاب، قام الباحثون بنقل الميكروبات من الفئران المجهدة إلى فئران خالية من الجراثيم، أو فئران لا تحتوي على ميكروبات في أجسامها. ووجدوا أن هذه السلوكيات تم نقلها مع الكائنات الحية الدقيقة، مما يشير إلى أن انتقال البكتيريا كافٍ لتحفيز السلوكيات المرتبطة باضطرابات المزاج والتعرض للضغوط البيئية.
لفهم كيفية حدوث ذلك، أجرى الباحثون دراسة استقلابية لمصل الفئران المعرضة للميكروبات الحيوية المجهدة. السيتوكين الوحيد (بروتين تفرزه خلايا الجهاز المناعي) الذي تغير بشكل ملحوظ هو إنترفيرون جاما، والذي انخفض في هذه الفئران. يعد إنترفيرون جاما ضروريًا للمناعة الفطرية والتكيفية للحماية من الالتهابات الفيروسية وبعض أنواع العدوى البكتيرية.
باستخدام إما ASF أو ASF غير المتغيرين المأخوذين من سلالتي Lactobacillus، أنشأ الباحثون فئران تحتوي على البكتيريا وبدونها لاستكشاف ما إذا كانت مسؤولة عن تغيير إنتاج الإنترفيرون-غاما. تم تعريض مجموعتي الفئران للضغط، وتم تحليل أدمغتهم لاحقًا. وبشكل عام، زادت الفئران السلبية للعصيات اللبنية من تنشيط الخلايا العصبية في مناطق الدماغ المرتبطة بالخوف والقلق مقارنة بالفئران الإيجابية للعصية اللبنية.
خضعت مجموعات جديدة من الفئران الإيجابية والسلبية لبكتيريا Lactobacillus لتدريبات الإجهاد لمدة ساعتين يوميًا لمدة سبعة أيام. لقد وجد أن الفئران التي لا تحتوي على العصيات اللبنية هي فقط أكثر عرضة لتأثيرات الإجهاد. أظهرت القياسات قبل وبعد الإجهاد أن الفئران سلبية العصيات اللبنية لديها تركيزات أقل من إنترفيرون جاما مقارنة بالفئران الإيجابية، مما يشير إلى أنه في غياب هذا البروتين، تكون الفئران أكثر عرضة للإجهاد البيئي. يبدو أن الفئران التي تم حقنها بالأجسام المضادة المعادلة للإنترفيرون-غاما كانت لديها استجابة أقوى للإجهاد الحاد.
ويقول الباحثون إن النتائج التي توصلوا إليها توفر إطارًا جديدًا لفهم دور ميكروبيوم الأمعاء والجهاز المناعي في اضطرابات المزاج.
وقالت أندريا ميرتشاك، المؤلفة الأولى والمراسلة للدراسة: "مع هذه النتائج، لدينا أدوات جديدة لتحسين تطوير البروبيوتيك، الأمر الذي سيسرع اكتشاف علاجات جديدة". "والأهم من ذلك، أنه يمكننا الآن استكشاف كيفية الحفاظ على مستويات صحية من العصيات اللبنية و/أو إنترفيرون جاما لمنع وعلاج القلق والاكتئاب."
ونشر البحث في مجلة الدماغ والسلوك والمناعة.