تؤثّر الكائنات الحية التي تعيش داخل الجسم على كل جزء منه، بدءًا من الدماغ إلى العظام، وحتى الأفكار والمشاعر، ومحاولات انقاص الوزن، فهذا هو الكون عبارة عن تريليونات من الكائنات الحية الدقيقة "الأحياء المجهرية"، التي تعيش في الأمعاء، وهي جزء من الجسم مسؤول عن هضم الطعام الذي يتناوله الشخص والسوائل التي يشربها، ويتطلّع الباحثون بشكل متزايد إلى تأثير هذه البكتيريا على جسم مضيفهم، من البدانة إلى المرض العقلي وأمراض القلب، مع السمنة، على سبيل المثال، هذه الكائنات الدقيقة قد تلعب دورًا كبيرًا من خلال التأثير على ما نتشوق الأطعمة وكيفية تمسّك أجسامنا بالدهون.

وأجريت دراسة حديثة لميكروبيوم الأمعاء، لتحديد ما إذا كانت الجراثيم في القناة الهضمية يمكن أن تتأثر ليس فقط من قبل الجهاز العصبي ولكن أيضا من قبل مصدر غير متوقعة - نخاع العظام مثلًا، ويأمل الباحثون من خلال فهم تفاعلات الميكروبيوم مع أجزاء أخرى من الجسم، تطوير علاجات يوم واحد لمجموعة من الأمراض.

وتعتبر الأمعاء، التي تشمل المريء والمعدة والأمعاء الصغيرة والكبيرة والقولون وأجزاء أخرى من الجهاز الهضمي الخاص بك، خط الدفاع الأول وأكبر واجهة بين المضيف - في هذه الحالة، شخص - والعالم الخارجي، بعد الولادة، القناة الهضمية هي النقطة الأولى لدخول التأثيرات البيئية والغذائية على حياة الإنسان، وهكذا، فإن الجراثيم في الأمعاء تلعب دورًا حاسمًا خلال النمو البشري، لأنها تسهم في تطوير وصيانة الجهاز المناعي طوال الحياة، في حين كنا نظن في البداية من الكائنات الحية الدقيقة كائنات بسيطة نسبيًا، والحقيقة هي أنها قد لا تكون بسيطة جدا بعد كل شيء، يمكن أن يكون الميكروبيوتا الهضمية شخصية ومعقّدة كما بصمات الأصابع.

وهناك المزيد من البكتيريا في الأمعاء الخاصة بك وحدها من الخلايا في الجسم بأكمله، هذا الكون يحتوي على أنواع مجتمعة يمكن أن تصل إلى 150 مرة من الجينات أكثر مما يوجد في البشر، وتشير الأبحاث إلى أن البكتيريا في أمعاءنا تسبق ظهور البشر، وأنها قد لعبت دورا هاما في الفصل التطوري بين أسلافنا القردة وبيننا، البكتيريا السليمة تتفاعل بنشاط مع الجهاز المناعي المضيف في القناة الهضمية، وهي تسهم في الحاجز بين الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض أو العدوى التي يتم إدخالها عن طريق الابتلاع، كما أنها تساعد على إعداد الجهاز المناعي المضيف للدفاع عن الجسم، ومن ناحية أخرى، فإن المزيج الخاطئ للميكروبات يمكن أن يساهم في العديد من الاضطرابات الهضمية والمناعية والصحية العقلية وحتى السمنة.
وتعمل هذه الكائنات الدقيقة، بجد في عملية الهضم، تساعد على هضم طعامنا ويمكن الإفراج عن العناصر الغذائية والفيتامينات الأساسية لرفاهنا، كل ذلك في مقابل الامتياز الموجودة في بيئة مغذية، واستكشف الباحثون بنشاط جوانب كثيرة من هذه العلاقة التكافلية، وتظهر البيانات الحديثة وجود صلة بين تنوع الأمعاء الدقيقة والغنية وطريقة تخزين الدهون، وكيفية تنظيم هرمونات الهضم ومستويات السكر في الدم، وحتى أنواع الطعام التي نفضلها، وقد يكون هذا أيضا سببا في صعوبة تغيير عاداتنا الغذائية.
وتشير بعض البحوث إلى أن الجراثيم قد تولد الرغبة الشديدة في الأطعمة التي تتخصص في - حتى الشوكولاته - أو تلك التي من شأنها أن تسمح لهم للتنافس بشكل أفضل على الموارد ضد البكتيريا الأخرى، وهناك أدلة متزايدة على وجود صلة بين الدماغ وجراثيمنا أيضا، الدماغ هو ما يعادل المعالج الرئيسي للكمبيوتر، وتنظيم جميع المتغيرات الفسيولوجية، بما في ذلك جهاز المناعة، ودفاع الجسم ضد العدوى والمرض، جميع الخلايا المناعية "ولدت" في نخاع العظم، من أبحاثنا السابقة، كنا نعلم أن زيادة التهاب نخاع العظام، واحدة من العديد من عواقب ارتفاع ضغط الدم، كان مدفوعا برسالة مباشرة من الدماغ، الأمعاء، أيضا، تلعب دورا هاما في إعداد الجهاز المناعي للمعركة، لذلك تساءلنا "هل يمكن أن تلعب خلايا المناعة النخاعية العظمية دورا في التشوير بين الدماغ والأمعاء؟"، أردنا معرفة ذلك، باستخدام نموذج الفأرة التجريبية الجديدة، استبدلنا نخاع العظام الذي يحدث بشكل طبيعي داخل فأر مع خلايا نخاع العظام من مختلف، الماوس المعدلة وراثيًا، كان هذا النخاع البديل ناقصا في جزيء محدّد يسمى بيتا مستقبلات الأدرينالية، مما جعل نخاع العظم أقل استجابة للرسائل العصبية من الدماغ.

وبهذه الطريقة يمكننا التحقيق في كيفية الاتصالات المناعية ستعدل جراثيم الأمعاء، في الواقع، من خلال دراسة هذا النموذج الفأر الجديد، قررنا أن لدينا الجهاز العصبي - الموجهة من قبل دماغنا - يمكن تعديل تكوين جراثيم الأمعاء من خلال التواصل مباشرة مع الخلايا المناعية نخاع العظم، وبالتالي، فإن الدماغ يمكن أن يغير من جراثيمنا الهضمية بشكل غير مباشر عن طريق التحدث إلى العظام، أقل الخلايا الالتهابية في نخاع العظام أدت إلى أقل في القناة الهضمية.

ولوحظ من خلال التجارب، أن عدد الخلايا الالتهابية كانت موجودة في الدورة الدموية للفئران التي تلقت استبدال نخاع العظم الخاص من تلك التي لم تفعل ذلك، وهذا يعني أن هناك خلايا مناعية أقل قادرة على التسلل الأمعاء والتأثير على البيئة البكتيرية، وهكذا، من خلال قمع الاتصال بين الدماغ ونخاع العظام، لاحظنا استجابة التهابات صامتة في القناة الهضمية وما يترتب على ذلك من التحول نحو ميكروبيوم أكثر صحة وأكثر تنوعا، ويبدو أن هذا بوساطة عن طريق تغييرات محددة في الجينات الالتهابية في القناة الهضمية، ومع ذلك، فإن هذا التفاعل بين المضيف والجراثيم الأمعاء هو معقد جدا، وهناك حاجة إلى مزيد من البحوث لتحديد الآليات الدقيقة للاتصال وثيق بهم، قد يكون هذا أيضا حماية ضد زيادة الوزن، وذلك بسبب الدور المهم جدا أن كل من الميكروبات والجهاز المناعي تلعب في السمنة، وقد يكون لهذه النتيجة أيضا آثار في الأمراض المناعية وكذلك العلاجات إما مما يؤدي إلى أو توظيف مناعة، هذا الأخير قد يؤثر على الجراثيم الأمعاء، والتي بدورها قد تسبب آثار غير مرغوب فيها في الجسم، بما في ذلك تلك المرتبطة بأمراض الجهاز الهضمي والصحة العقلية، في سياق أمراض القلب والأوعية الدموية، ويبدو أن هذه الاستجابة الالتهابية كتم أن تكون مفيدة، لأنه يؤدي إلى انخفاض مفيد في ضغط الدم في الفئران التجريبية لدينا.

والأكثر إثارة للاهتمام أن العلاقة بين الجراثيم الأمعاء وصحتنا العقلية أصبحت أكثر وضوحا في الآونة الأخيرة، على وجه الخصوص، اقترح البعض أن الكائنات الحية الدقيقة الأمعاء تؤثر على مسارات التوتر والقلق في الدماغ بطريقة يمكن أن تغير المزاج والسلوك على حد سواء إيجابا وسلبا، وإعطاء معنى جديدا كليا لمصطلح "الشعور الأمعاء"، وهذا يمكن أن يؤدي قريبا إلى فئة جديدة من المخدرات، تسمي يسيكوبيوتيكش، ومع ذلك، فإن هذا التفاعل المعقد يستدعي المزيد من التحقيق لفهم عواقب "أو فوائد" الفشل الكامل لعنصر واحد من مكونات الجراثيم الأمعاء، مثله مثل سيناريو "الدجاج والبيض"، هذا الفهم هو ضروري إذا أردنا أن تسخير تماما من قوة التلاعب في الكائنات الحية الدقيقة الأمعاء في الصحة والمرض، من دون آثار جانبية سلبية.