مطالعات نشان می‌دهد که میکروبیوم روده، مجموعه‌ای وسیع از باکتری‌ها که در کنار انسان تکامل یافته و به هضم غذا، عملکرد سیستم ایمنی و سایر فرآیندهای حیاتی کمک می‌کند، تحت تأثیر آنتی‌بیوتیک‌ها قرار می‌گیرد. آنتی‌بیوتیک‌ها از رایج‌ترین داروهای تجویز شده در سراسر جهان هستند، اما علاوه بر باکتری‌های مضر، باکتری‌های مفید را نیز از بین می‌برند. این اختلال گاهی اوقات به گونه‌های بالقوه خطرناک اجازه می‌دهد تا برتری یابند.
به طور کلی، میکروبیوم متنوع، توانایی بیشتری در مقاومت در برابر گسترش عوامل بیماری‌زا دارد. محققان می‌گویند که درمان با آنتی‌بیوتیک می‌تواند این تنوع را کاهش داده و اکوسیستم روده را در برابر بیماری آسیب‌پذیرتر کند.
ارتباط شکر با عکس آسیب بیشتر به میکروبیوم
محققان از مراکز درمانی NYU Langone Health، City of Hope و Memorial Sloan Kettering، ۹۴۱۹ وعده غذایی مصرف شده توسط ۱۷۳ بیمار سرطانی بستری در بیمارستان را به دقت زیر نظر گرفتند و تغییرات میکروبیوم روده آن‌ها را پیگیری کردند.
آن‌ها مشاهده کردند که به ازای هر ۱۰۰ گرم شکر اضافی مصرف شده در ۴۸ ساعت قبل از درمان، ۲۱ درصد کاهش بیشتر در تنوع آلفا، که معیاری برای سنجش تنوع گونه‌های باکتریایی مفید در روده است، رخ می‌دهد.
این یافته‌ها که در ۳۰ سپتامبر به صورت آنلاین در مجله Nature منتشر شد، همچنین نشان داد که رژیم‌های غذایی حاوی شکر بالا همراه با درمان آنتی‌بیوتیکی، با افزایش باکتری Enterococcus faecium در بیماران مرتبط است. این گونه باکتریایی با عفونت‌هایی مرتبط است که درمان آن‌ها دشوار است.
آزمایشات روی موش‌ها نیز نتایج مشابهی را نشان داد. حیواناتی که در حین مصرف ساکارز غذایی در معرض آنتی‌بیوتیک بیاپنم قرار گرفتند، تا روز سوم مطالعه، ۱۶.۳ برابر افزایش در جمعیت Enterococcus روده را تجربه کردند. تا روز ششم، بار باکتریایی ۳۳.۴ برابر بیشتر شد.
دکتر یوناس شلوتر، نویسنده همکار ارشد این مطالعه و استادیار گروه میکروبیولوژی در NYU Langone، اظهار داشت: «همانطور که در حال یادگیری هستیم که آسیب‌های جانبی آنتی‌بیوتیک‌ها به میکروبیوم با مشکلات سلامتی بلندمدت مرتبط است، شناسایی عواملی که این خطرات ناخواسته را محدود می‌کنند، مهم است. مطالعه ما، که از بیش از ۹۰۰۰ وعده غذایی ثبت شده استفاده کرد، نشان می‌دهد که اصلاح رژیم غذایی در طول و پس از مصرف آنتی‌بیوتیک‌ها، به ویژه با کاهش مصرف شیرینی‌جات، می‌تواند در این زمینه کمک‌کننده باشد.»
چرا محققان بیماران مبتلا به سرطان خون را مطالعه کردند؟
تیم تحقیقاتی بر روی افراد مبتلا به سرطان خون تمرکز کرد زیرا این بیماران به طور مکرر آنتی‌بیوتیک دریافت می‌کنند و مصرف غذای آن‌ها را می‌توان در طول بستری شدن در بیمارستان به دقت کنترل کرد. محققان آنچه را که بیماران در هر وعده غذایی می‌خوردند ثبت کرده و روزانه نمونه‌های میکروبیوم را جمع‌آوری می‌کردند.
این ترکیب از سوابق دقیق رژیم غذایی و نمونه‌برداری بیولوژیکی روزانه، این پروژه را به یکی از بزرگترین و دقیق‌ترین مطالعات از نوع خود تا به امروز تبدیل کرده است.
دکتر مارسل ون دن برینک، نویسنده همکار ارشد مطالعه و مدیر ارشد پزشکی در City of Hope، گفت: «میکروبیوم به عنوان یک عامل مهم در مراقبت از سرطان در حال ظهور است. برای بیمارانی که تحت درمان‌های فشرده مانند پیوند مغز استخوان قرار می‌گیرند، تنوع سالم میکروبیوم روده می‌تواند پیامدهای مهمی برای نتایج داشته باشد. مطالعاتی مانند این به ما کمک می‌کند تا بهتر درک کنیم که چگونه عوامل روزمره، از جمله رژیم غذایی، ممکن است بر تعادل ظریفی که بر نحوه پاسخ بیماران به درمان، بهبود و تجربه عوارض جانبی تأثیر می‌گذارد، اثر بگذارد.»
بیماران مبتلا به سرطان خون که پیوند سلول‌های بنیادی دریافت می‌کنند، اغلب برای چندین هفته در بیمارستان بستری می‌شوند و تحت شیمی‌درمانی و درمان آنتی‌بیوتیکی قرار می‌گیرند. در طول این دوره، هم رژیم غذایی و هم میکروبیوم روده آن‌ها می‌تواند به طور چشمگیری تغییر کند.
در این بیماران، گونه‌های بالقوه مضر مانند Enterococcus faecium می‌توانند پس از «تخریب» بخش زیادی از اکوسیستم میکروبی اطراف، رشد کنند.
آسیب میکروبیوم روده و پیامدهای سرطان
جاناتان پلد، نویسنده همکار ارشد این مطالعه و معاون مرکز بدخیمی‌های خونی در Memorial Sloan Kettering Cancer Center، اظهار داشت: «به ویژه در بیماران مبتلا به سرطان خون، آسیب میکروبیوم با پیامدهای بدتر، از جمله افزایش مرگ و میر کلی و عفونت‌ها مرتبط است. گام مهم بعدی طراحی آزمایشات بالینی برای آزمایش این است که آیا تغییرات کوتاه مدت رژیم غذایی می‌تواند نتایج بالینی را در بیماران بهبود بخشد یا خیر.»
محققان می‌گویند که قند رژیم غذایی ممکن است اختلال میکروبیوم ناشی از آنتی‌بیوتیک‌ها را تشدید کند، زیرا باکتری‌های بالقوه مضری که از درمان جان سالم به در می‌برند، ممکن است بتوانند از این قندها برای گسترش استفاده کنند.
ویلیام جوگیا، نویسنده دوم مطالعه و دانشجوی دکترا در آزمایشگاه دکتر شلوتر در Institute for Systems Genetics، گفت: «کار جدید، قندهای رژیم غذایی را به عنوان تقویت‌کننده اختلال میکروبیوم ناشی از آنتی‌بیوتیک‌ها شناسایی می‌کند، احتمالاً به این دلیل که باکتری‌های بالقوه مضری که از آنتی‌بیوتیک‌ها جان سالم به در می‌برند، از قندهای رژیم غذایی که می‌توانند برای گسترش استفاده کنند، بهره می‌برند. در حالی که یافته‌ها نشان می‌دهد که کاهش قندهای ساده ممکن است آسیب میکروبیوم را محدود کند، اینکه آیا شکر مستقیماً از Enterococcus حمایت می‌کند، باکتری‌های رقیب را تضعیف می‌کند یا از طریق مکانیسم دیگری در بیماران عمل می‌کند، هنوز مشخص نیست.»
بنابراین، این یافته‌ها نشان می‌دهد که کاهش قندهای ساده در طول و پس از درمان آنتی‌بیوتیکی می‌تواند به طور بالقوه آسیب میکروبیوم را کاهش دهد. با این حال، محققان تأکید می‌کنند که برای تعیین دقیق چگونگی ایجاد این اثر توسط شکر و اینکه آیا تغییرات رژیم غذایی نتایج را در بیماران بهبود می‌بخشد، کارهای بیشتری لازم است.