اكتشاف البروبيوتيك ومكانته في الصحة: حقيقة أم ادعاء؟

يحتضن جسم الإنسان تريليونات الكائنات الدقيقة التي تعيش معه. وتشكل نصف هذه الكائنات البكتيريا والفطريات والأوليات والفيروسات التي تضمها الميكروبيوتا؛ أما تناول الكائنات الدقيقة في الميكروبيوتا مع جيناتها فيُطلق عليه الميكروبيوم، وهو الاسم المستخدم لذلك.

تزايدت دراسات الميكروبيوتا سريعًا بعد انطلاق مشروع الميكروبيوم البشري، وأصبحت آثارها في صحتنا كبيرة إلى حد لا يمكن تجاهله.

الميكروبيوتا خاصة بكل شخص، مثل بصمات الأصابع

تبدأ بالتكون في رحم الأم، ويتغير تنوعها طوال الحياة. وتتأثر بعوامل كثيرة، منها طريقة الولادة والتغذية والعمر والجنس واستعمال المضادات الحيوية والاستعداد الوراثي والموقع الجغرافي والمرض. وتؤثر المستقلبات التي تطلقها ميكروبيوتا الأمعاء، مثل الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة، في أنظمة الجسم، وفي مقدمتها المناعة، وهي بذلك تتصرف كعضو صمّاوي.

اختلال التوازن الميكروبي: اضطراب توازن بكتيريا ميكروبيوتا الأمعاء

تختلف الميكروبيوتا بحسب المرض في حالات مثل السمنة والسكري والسرطان وألزهايمر. لكن لا يصح تحميل نوع واحد من البكتيريا المسؤولية، لأن الكائنات الدقيقة تعيش في مجتمعات وعلاقات معقدة ومتبادلة.

البحث عن سبل لتعديل الميكروبيوتا

نظرًا إلى تفاعل الميكروبيوتا مع أنظمة جسم الإنسان، تُبذل محاولات لتطوير طرق لتعديلها. ومن أمثلة هذه الطرق استخدام البروبيوتيك و البريبايوتيك، وزرع الميكروبات البرازية (FMT)، والأدوية واللقاحات المحتملة مستقبلًا. وسنتناول في هذا المقال نشأة البروبيوتيك وكيفية تحويله إلى منتجات تجارية.

تاريخ البروبيوتيك

في أواخر القرن 19، اكتشف Louis Pasteur خصائص تخمير بكتيريا حمض اللاكتيك، ووصفها بأنها بكتيريا نافعة لأنها تمنع فساد الأغذية. وكان اكتشاف أن البكتيريا ليست جميعها ضارة نقطة تحول في العلم. وطرح Élie Metchnikoff، الحائز نوبل عام 1908 عن أبحاثه في البلعمة، فرضية وجود صلة بين التنكس البقعي وميكروبيوتا الأمعاء. وكان يرى أن بكتيريا الأمعاء قد تحدد مصيرنا. وتقول فرضيته إنه إذا كان اللاكتات الذي تنتجه البكتيريا أثناء التخمير قادرًا على كبح نمو البكتيريا الضارة، فقد تجري العملية نفسها في الأمعاء؛ ومن ثم قد تمنع بكتيريا حمض اللاكتيك إنتاج السموم فيها. وتُستخدم اليوم بكتيريا Lactobacillus bulgaricus وStreptococcus thermophilus لصنع الزبادي.

عمل Metchnikoff على عزل مزارع نقية من عينة من الحليب البلغاري المخمر تحتوي هذه البكتيريا أيضًا، وبذلك اكتشف بكتيريا البروبيوتيك وأهميتها.

تأثر رجل الأعمال اليوناني الأصل Isaac Carasso كثيرًا بما رآه من أثر الحرب العالمية 1 في سوء التغذية والأمراض لدى الأطفال الإسبان. وقبل 102 عامًا بالضبط، استلهم أبحاث Metchnikoff على بادئات الألبان، وخلط الحليب الطازج بالبكتيريا القادرة على التخمير والمعزولة في معهد Pasteur، عبر التجربة والخطأ، لإنتاج ما يعرف اليوم بزبادي Danone. وهكذا وُلد الزبادي الجاهز التجاري.

سمى أول زبادي له بلقب «Daniel الصغير»، نسبة إلى ابنه Daniel. وبيع هذا الزبادي أولًا في صيدليات المدينة بأوعية خزفية باعتباره يحسن صحة الناس (انظر الصورة أدناه). وبعد 5 سنوات، زارت كلية أطباء برشلونة المشروع وأثنت على المنتج، ووُسعت قنوات التسويق الرئيسية بعد الصيدليات للوصول إلى مزيد من المستهلكين. وبعد عشر سنوات، انضم Daniel إلى شركة العائلة واتخذت اسم Danone الحالي. وبينما كانت تتوسع بنجاح في فرنسا، انتقلت إلى الولايات المتحدة مع اندلاع الحرب العالمية 2.

ظل الزبادي يُستهلك آنذاك بوصفه غذاءً صحيًا. وبسبب التخمير، يكون محتواه من فيتامينات B2 وB6 وB12 والكالسيوم والبوتاسيوم والزنك والمغنيسيوم أعلى من منتجات الألبان الأخرى. وتفكك إنزيمات موجودة في L. bulgaricus و S. thermophilus لاكتوز الزبادي، فتخفض مستواه وتيسر استهلاك منتجات الألبان لدى من يعانون عدم تحمل اللاكتوز. وفي القرن 20، استنادًا إلى إرث Pasteur، عزل العلماء سلالات أخرى معززة للصحة، مثل Escherichia coli وLactobacillus acidophilus LB وLactobacillus casei Shirota.

وضع تعريف للبروبيوتيك

في عام 1974، اقترح Richard B. Parker تعريف البروبيوتيك بأنه «كائنات ومواد تسهم في التوازن الميكروبي للأمعاء». وفي عام 2001، نشرت منظمة الصحة العالمية (DSÖ) تعريفه بأنه «كائنات دقيقة حية تحقق منفعة صحية للإنسان عند إعطائها بكميات كافية». وتُعرف بكتيريا Lactobacillus وBifidobacterium وStreptococcus وBacillus وخمائر Saccharomyces وAspergillus وCandida بأنها بروبيوتيك.

بدأت Danone إنتاج منتجين من الحليب المخمر يحتويان البروبيوتيك: Activia® المحتوي على Bifidobacterium lactis (BFMP) عام 1987، وActimel® المحتوي على L. casei (LFMP) عام 1994.

استكشاف الفوائد الصحية المحتملة للبروبيوتيك

في تسعينيات القرن العشرين، أي سنوات 1990، انطلق برنامج أبحاث لإثبات فوائد البروبيوتيك، وأنتج أكثر من 40 منشورًا علميًا. وتمتد فوائد منتجاته إلى تقليل تواتر الاضطرابات الهضمية أو مدتها، والتأثير في عبور الأمعاء، وتقليل العدوى والأمراض الشائعة وعدوى الجهازين التنفسي والهضمي، والوقاية من الإسهال الناجم عن المضادات الحيوية.

ارتبطت نتائج استعمال BFMP بتحسن الاضطرابات المعدية المعوية، وأُبلغ عن انخفاض الأعراض لدى المصابين بمرض الأمعاء الالتهابي.

أدخل ظهور علم الأحياء الدقيقة الحديث هذا المجال عصرًا جديدًا. وأتاحت دراسات الميتاجينوم الحالية فحص آليات تأثير بكتيريا الميكروبيوم. ومهدت اتحادات المختبرات في أوروبا والولايات المتحدة ودراستا MetaHIT ومشروع الميكروبيوم البشري الطريق للأبحاث. وشاركت Danone Nutricia Research في MetaHIT. وبهدف تحسين صحة الأمعاء، جرت دراسات مشتركة لمنتج البروبيوتيك المحتوي على Bifidobacterium lactis مع جامعات مثل كلية Harvard T.H. Chan للصحة العامة وUCLA وجامعة Washington.

تدعم نتائج الأبحاث فرضية أن BFMP يفيد الصحة عبر التأثير في نشاط ميكروبيوم الأمعاء ومكونات محور الأمعاء والدماغ. ووُجدت أدلة على أنه ينشط في الميكروبيوم المسارات المنتجة للأحماض الدهنية قصيرة السلسلة النافعة (KZYA)، ويقلل إنتاج الغازات المعوية. وفيما يخص محور الأمعاء والدماغ، طرحت نتائج دراسات مختلفة فكرة أن هذا المنتج يخفف فرط الحساسية الحشوية وينظم نشاط الدماغ.

لوحظ أن المشاركين لا يستجيبون جميعًا لـBFMP بالطريقة نفسها، أي إن الأشخاص قد يتأثرون بالبروبيوتيك نفسه على نحو مختلف. ورُصد مؤخرًا أن خفض إنتاج الغازات المعوية مع BFMP يقتصر على من يطلقون كميات كبيرة من الهيدروجين.

وُجدت أدلة على نوعين من الميكروبيوتا: المتقبلة والمقاومة. ويكون الميكروبيوم المتقبل أكثر قابلية للتأثر بـBFMP من الميكروبيوم المقاوم. ومهدت هذه النتائج لعصر «البروبيوتيك الدقيق».

سيؤدي البروبيوتيك الدقيق وظائف معوية لا يوفرها ميكروبيوم الأمعاء، وسيُكيّف بحسب النظام الغذائي للفرد ونمطه الظاهري وأسلوب حياته وعمره وجنسه ووراثته وميكروبيومه. وأول أنواع البروبيوتيك الدقيق هي بكتيريا L. bulgaricus و S. thermophilus المستخدمة لتخمير الزبادي.

قد يكون البروبيوتيك من بكتيريا حمض اللاكتيك التقليدية، أو من Bifidobacterum وAkkermansia Municiphi. وAkkermensia بكتيريا معزولة من الأمعاء تحمل وعودًا في مجال الصحة الاستقلابية. وتظهر الأبحاث أنها تحسن مؤشرات استقلابية مختلفة لدى المصابين بالسمنة وزيادة الوزن.

في عام 2013، نشرت Danone Nutricia Research ومتعاونون من UCLA أول تجربة سريرية للبروبيوتيك تخص محور الأمعاء والدماغ. وأظهرت أن تناول نساء أصحاء BFMP لمدة أربعة أسابيع يؤثر في نشاط مناطق الدماغ التي تتحكم في عمل مراكز العاطفة والإحساس. ويشير ذلك إلى فوائد محتملة للبروبيوتيك تتجاوز الأمعاء، لتشمل الدماغ والجهاز القلبي الوعائي والاستقلاب والعظام والعضلات والمناعة.

أُقيمت شراكة مع جامعة كاليفورنيا لفهم أفضل سبل تغذية ميكروبيوم الأمعاء. وبإطلاق مبادرة الأنظمة الغذائية البشرية والميكروبيوم (THDMI)، يسعون إلى اكتشاف أفضل الأنظمة والأغذية التي يتناولها الناس في مناطق العالم المختلفة وقد تفيد الأمعاء. وتركز الأبحاث المستقبلية على فهم آليات فوائد البروبيوتيك. ولن يؤثر هذا الفهم في صحة الأمعاء وحدها، بل في جوانب كثيرة من الصحة، من الجهاز العصبي إلى المناعة ومن طب الأطفال إلى طب المسنين. ومع ذلك، تظل ميكروبيوتا الأمعاء نظامًا معقدًا، وقد بلغ السوق حجمًا كبيرًا رغم ضعف الأدلة العلمية الداعمة لمعظم المنتجات المتداولة فيه.