ابداع کپسولی خاص با توانایی سفر به داخل بدن و بررسی سیستم گوارش

یک کپسول به درون دستگاه گوارش افراد سالم سفر می کند و داده هایی برای محققان فراهم می کند.

به گزارش ایسنا به نقل از مدیکال اکسپرس، با استفاده از یک کپسول که بطور خاصی طراحی شده است، محققان اکنون میتوانند در سیستم گوارش سفر کنند و داده های جدیدی در مورد هضم و میکروارگانیسم ها جمع آوری کنند.

این پژوهش توسط گروهی از محققان دانشگاه کالیفرنیا دیویس، دانشگاه استنفور انجام شده و روز ۱۰ مه در مجله ی نیچر و Nature Metabolism منتشر شده است.

بخش عمده ی فرآیند هضم در روده ی کوچک ما انجام می شود، جایی که آنزیم ها غذا را تجزیه می کنند تا از طریق دیواره ی روده جذب شود.

پروفسور الیور فیهن (Oliver Fiehn)، مدیر مرکز متابولومیک سواحل غربی در دانشگاه کالیفرنیا دیویس، می گوید:روده ی کوچک تاکنون تنها در افرادی که بیهوش بودند و غذا مصرف نکرده بودند قابل دسترسی بود، و این خیلی مفید نیست. متابولومیکس به مطالعه ی متابولوم ها گفته می شود که مولکول های کوچکی هستند که در متابولیسم سلول ها، بافت ها و اندام ها نقش دارند.

از آن جا که دسترسی به روده آسان نبوده است بیشتر مطالعات در مورد متابولیسم روده و میکروبیوم روده بر اساس نمونه های مدفوع انجام می شود، ولی نمونه های مدفوع از بخش پائین روده ی بزرگ نمونه برداری می کنند و نه روده ی کوچک.

دری شالون (Dari Shalon) از مرکز تحقیقاتی «Envivo Bio»، مخترع کپسول کپ اسکن (CapScan) و یکی از نویسندگان مقاله می گوید: اندازه‌گیری متابولیت های روده در مدفوع مانند مطالعه یک فیل با بررسی دم آن است. بخش زيادي از متابولیت ها در روده ها ساخته می شوند ، تغییر می کنند و مصرف می شوند و حتی به مدفوع نمی رسند. کپ اسکن برای نخستین بار تصویر کامل تری از متابولوم روده و تعامل آن با میکروبیوم روده به ما می دهد.

در علم بیوشیمی مواد شرکت کننده در متابولیسم یا سوخت و ساز سلولی را متابولیت می نامند. در واقع متابولیت ها ترکیبات واسطه یا محصول سوخت و ساز سلول زنده هستند.

این کپسول بلعیده می شود و حجم کمی از سیالات زیستی و میکروارگانیسم ها را در مسیر روده فوقانی به روده بزرگ (Large intestine) جمع می کند و در نهایت در مدفوع بازیابی می شود. با استفاده از یک پوشش حساس به pH روی کپسول، محققان می توانند انتخاب کنند که از کدام ناحیه از دستگاه گوارش نمونه برداری کنند.

فیهن می گوید:این کپسول اولین نمونه در نوع خود است. تمام مطالعات دیگر روی میکروبیوتای روده انسان بر روی مدفوع به عنوان جایگزینی برای متابولیسم روده متمرکز بوده است. البته واقعیت این است که ۹۰ درصد هضم انسان در قسمت فوقانی روده اتفاق می افتد و نه در روده بزرگ.

محققان توانستند تغییرات محتویات فوقانی روده را در طول هضم طبیعی روزانه در ۱۵ فرد سالم بررسی کنند.

آن ها از روش مولتیومیکس (Multiomics) برای تجزیه و تحلیل نمونه ها از نظر باکتری، ویروس، پروتئین میزبان و متابولیت غذا استفاده کردند. آنها دریافتند که قسمت فوقانی روده و مدفوع در تمام این نواحی متفاوت است. آن ها حتی در مواقعی موفق به شناسایی نزدیک به ۲۰۰۰ متابولیت شدند. این تیم همچنین ارتباط بین رژیم غذایی (diet)، از جمله میوه و الکل و متابولیت ها را پیدا کردند.

دو نفر که در شش ماه گذشته آنتی بیوتیک مصرف کرده بودند، تغییرات زيادي در سطوح استرهای اسیدهای چرب زیست فعال در هیدروکسیل اسیدهای چرب (FAFHAs) و سولفونولیپیدها نشان دادند. تصور می شود این متابولیت ها با پيش‌گيري از التهاب و دیابت (Diabetes) مرتبط هستند.

فیهن گفت: بطور کلی، این دستگاه می تواند به روشن شدن نقش میکروبیوم روده و متابولوم در فیزیولوژی و بیماری انسان کمک کند.