علماء ملبورن يكشفون السر وراء تأثير الهيدروجين على الأمعاء

أكدت دراسة حديثة أجراها علماء من جامعة موناش ومعهد هدسون للأبحاث الطبية في ملبورن، ونُشرت في Nature Microbiology، أن غاز الهيدروجين يلعب دورًا حيويًا في دعم صحة الأمعاء.

إنتاج الهيدروجين في الأمعاء

يتم إنتاج غاز الهيدروجين طبيعيًا عندما تقوم البكتيريا المعوية بتخمير الكربوهيدرات غير المهضومة من الطعام. ويخرج جزء من هذا الغاز مع الزفير، في حين يُعاد تدوير جزء آخر بواسطة بكتيريا أخرى داخل الأمعاء، بينما يخرج الباقي على شكل غازات معوية.

الدكتورة كايتلين ويلش، المؤلفة الأولى للدراسة، قالت: "يطلق معظم الناس نحو لتر من الغاز يوميًا، نصفه تقريبًا من الهيدروجين. لكنه أكثر من مجرد غاز يسبب الغازات المعوية؛ إنه محرك خفي لصحة الأمعاء".

الهيدروجين وتأثيره على الميكروبيوم

أظهرت الدراسة أن للهيدروجين دورًا مهمًا في تشكيل ميكروبيوم الأمعاء بطرق متعددة. فهو يساعد بعض البكتيريا المفيدة على النمو ويعزز استمرارية عملية الهضم، ما يسلط الضوء على أهميته في الحفاظ على صحة الجهاز الهضمي.

البروفيسور كريس جرينينغ، المؤلف المشارك، قال: "إنتاج الغازات في الأمعاء عملية طبيعية، والهيدروجين ينتج بكميات كبيرة عند تكسير الطعام بواسطة البكتيريا، ثم يُستخدم من قبل ميكروبات أخرى للحصول على الطاقة".

الهيدروجين وإشارات الأمراض المعوية

على الرغم من فوائده، يمكن أن يشير الإفراط في إنتاج الهيدروجين إلى مشاكل صحية في الأمعاء. فالمستويات غير الطبيعية من الهيدروجين ترتبط بالعدوى، واضطرابات الهضم، وحتى السرطان، وغالبًا ما تُقاس عبر اختبارات النفس لتقييم صحة الجهاز الهضمي.

وأضاف البروفيسور جرينينغ: "لاحظنا اضطراب إنتاج الهيدروجين لدى بعض الأشخاص المصابين بأمراض معوية، لكن من غير الواضح ما إذا كان السبب أم النتيجة".

فهم الهيدروجين لابتكار علاجات جديدة

ركز الباحثون على دراسة الدور الأساسي للهيدروجين في وظائف الأمعاء، بدلاً من تطوير علاجات مباشرة أو تحسين التشخيص. ومع ذلك، يقول الأستاذ المشارك سام فورستر، المؤلف المشارك، إن الاكتشافات الجديدة قد تساعد في فهم حالات الأمعاء وتوجيه تطوير علاجات قائمة على الميكروبيوم.

وأشار فورستر إلى أن العلاجات القائمة على الميكروبيوم، مثل زراعة البراز والمكملات البروبيوتيكية والعلاجات الحية، ما زالت تحتاج إلى دراسة أعمق لفهم كيفية عملها واستخدامها الأمثل. وأضاف: "فهم وظائف هذه الأنظمة يفتح فرصًا جديدة للتدخلات العلاجية، بعضها لم نفكر فيه بعد".

الإنزيم الرئيسي لإنتاج الهيدروجين

حددت الدراسة إنزيمًا محددًا يُسمّى [FeFe]-هيدروجيناز المجموعة B، وهو المسؤول الرئيسي عن إنتاج الهيدروجين في الأمعاء. يوجد هذا الإنزيم في العديد من البكتيريا المعوية ويتميز بنشاطه العالي.

أظهرت التحاليل أن هذا الإنزيم يساعد البكتيريا على النمو وإنتاج الهيدروجين، خاصة في المجموعات المرتبطة بالصحة. ويعمل الإنزيم عبر تفاعل كيميائي محدد يشمل الحديد وبروتين آخر يُسمّى فيريدوكسين.

وأظهرت الدراسة أن الأشخاص الأصحاء لديهم مستويات عالية من هذا الإنزيم، بينما يقل وجوده لدى مرضى كرون، مع زيادة أنواع أخرى من الإنزيمات المنتجة للهيدروجين، مما يوضح ارتباطه بصحة الأمعاء.