აუტიზმისა და ნაწლავის მიკრობიომის კავშირი სამეცნიერო დაკვირვების საგანი გახდა.
ბოლო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში, ნაწლავის მიკრობიომის მკვლევრებმა შენიშნეს ასოციაციები ნაწლავის მიკრობებსა და ნევროლოგიურ მდგომარეობებს შორის, დეპრესიიდან და პარკინსონის დაავადებიდან დაწყებული აუტიზმის სპექტრის აშლილობებით დამთავრებული. ნაწლავებსა და ტვინს შორის ცთომილი ნერვის მეშვეობით არსებული ორმხრივი კომუნიკაციის (რასაც ხშირად “ნაწლავ-ტვინის ღერძს” უწოდებენ) გათვალისწინებით, ნაწლავის მიკრობიომის პოტენციურმა როლმა აუტიზმის კვლევაში მრავალი გამოკვლევა წაახალისა, დაწყებული ადამიანებზე დაკვირვებით და მექანიზმების შემსწავლელი კვლევებით თაგვებში, დამთავრებული ინტერვენციული კლინიკური კვლევებით.
თუმცა, ჟურნალ Neuron-ში 13 ნოემბერს გამოქვეყნებულ საავტორო სტატიაში (Perspective paper), მეცნიერები ამტკიცებენ, რომ ნაწლავის მიკრობიომსა და აუტიზმს შორის კავშირის კვლევები მეთოდოლოგიური, კონცეპტუალური და სტატისტიკური ხარვეზებითაა სავსე. სტატიის ავტორები, რომლებსაც დუბლინის ტრინიტის კოლეჯის განვითარების ნეირომეცნიერი კევინ მიტჩელი ხელმძღვანელობს, ღრმად შეისწავლეს აუტიზმ-მიკრობიომის ლიტერატურა და დაასკვნეს, რომ არ არსებობს მტკიცებულება, თითქოს ნაწლავის მიკრობიომი აუტიზმს იწვევს.
თავის მხრივ, მკვლევრები, რომლებიც ნაწლავის მიკრობიომსა და აუტიზმს შორის კავშირს სწავლობენ, არ ეთანხმებიან ავტორების მიერ მათი ნაშრომების ასეთ დახასიათებას. აუტიზმ-მიკრობიომის მკვლევრები ამტკიცებენ, რომ ისინი არ ამბობენ, თითქოს ნაწლავის მიკრობები აუტიზმს იწვევენ, არამედ მიუთითებენ, რომ ამ ორს შორის არსებობს ასოციაცია, რომელიც შესაძლოა თერაპიული სამიზნე გახდეს და მდგომარეობის ზოგიერთი ასპექტის შემსუბუქებაში დაგვეხმაროს.
“ეს ერთგვარი ახალი მიმართულებაა ნეირომეცნიერებაში, რომელიც ნაწლავ-ტვინის ურთიერთქმედების შესაძლებლობის შესწავლის საშუალებას გვაძლევს და ვფიქრობ, ეს ძალიან პერსპექტიული სფეროა. ამიტომ, არ მიკვირს, რომ ავტორები ამით დაინტერესდნენ”, – თქვა შელი ბაფინგტონმა, ბეილორის მედიცინის კოლეჯის ნეირომეცნიერმა, რომელიც დედის ნაწლავის მიკრობიომს იკვლევს. “თუმცა, ზოგადად, ამ სტატიაში ფუნდამენტურად არასწორადაა გაგებული სფეროში დასმული ძირითადი კითხვები და მთელ ტექსტში ჭარბობს შედეგების მცდარი ინტერპრეტაცია”.
სტატისტიკური პრობლემები გენეტიკაში, როგორც შთაგონება აუტიზმ-მიკრობიომის კვლევების უფრო ახლოს შესასწავლად
თავის ნეირომეცნიერულ კვლევებში მიტჩელი დაინტერესებულია ნეიროგანვითარების აშლილობების, მათ შორის აუტიზმის, წარმოშობის გაგებით. “მე ძირითადად გენეტიკურ ფაქტორებზე ვმუშაობ, მაგრამ სრულიად ღია ვარ იმ იდეისთვის, რომ შესაძლოა არსებობდეს გარემო ფაქტორებიც”, – თქვა მან. როდესაც ის აუტიზმისა და ნაწლავის მიკრობიომის შესახებ გამოსულ კვლევებს აკვირდებოდა, ის გრძნობდა, რომ, მაგალითად, კვლევებში ჩართული სუბიექტების ან ცხოველების რაოდენობა ძალიან მცირე იყო მნიშვნელოვანი დასკვნების გამოსატანად.
მან ნაწლავის მიკრობიომის კვლევის ეს ასპექტი წარსულში “კანდიდატი გენების ასოციაციის” კვლევებში არსებულ პრობლემებს შეადარა. (ეს არის კვლევის ტიპი, რომელიც მიზნად ისახავს კონკრეტული გენეტიკური ვარიანტის კავშირის პოვნას დაავადებასთან). მან განმარტა, თუ როგორ იღებდნენ მკვლევრები ორ პოპულაციას – მაგალითად, აუტიზმის მქონე და არმქონე ადამიანებს – და ეძებდნენ განსხვავებებს გენეტიკური ვარიანტების სიხშირეში.
“გამოდის, რომ თუ ამას ადამიანთა მცირე ჯგუფზე აკეთებ, სადაც შესასწავლი ცვლადების რაოდენობა დიდია, მაშინ აუცილებლად დაინახავ რაღაცას, რაც სიგნალს ჰგავს, განსაკუთრებით მაშინ, თუ არ გაქვს გამმეორებელი ნიმუში და თუ სტატისტიკას სათანადოდ არ ასწორებ ამდენი ტესტის ჩატარების გამო”, – თქვა მან. მან დაამატა, რომ მსგავსი პრობლემები აწუხებდა ნეიროვიზუალიზაციის კვლევებსაც.
“რასაც მიკრობიომის ნაშრომებში ვხედავდი, ძირითადად იგივე დიზაინის ხარვეზები იყო. და ამან გვიბიძგა გვეფიქრა, რომ იქნებ უფრო ღრმად ჩაგვეხედა ამ საკითხისთვის, რათა გვესინჯა, იყო თუ არა ჩვენი შთაბეჭდილება სწორი”.
როდესაც მიტჩელმა და მისმა გუნდმა შეაფასეს დაკვირვებითი კვლევები, რომლებიც აანალიზებდნენ განსხვავებებს ნაწლავის მიკრობიომის შემადგენლობაში აუტიზმის მქონე და არმქონე ადამიანებს შორის, მათ აღმოაჩინეს, რომ კვლევებს იმაზე მცირე ნიმუშის ზომა ჰქონდა, ვიდრე ასოციაციის დასანახად იყო საჭირო. მათი თქმით, უფრო დიდი კვლევები, როგორც ჩანს, დაბალ ასოციაციას აჩვენებდა ნაწლავის მიკრობიომსა და აუტიზმს შორის, რაც ეჭვქვეშ აყენებდა კავშირს.
როგორ გამოიყურება აუტიზმი თაგვში?
მკვლევრებს არ შეუძლიათ ადამიანებში გამოიკვლიონ მექანიზმები, თუ როგორ შეიძლება ნაწლავის მიკრობიომმა იმოქმედოს აუტიზმზე, მაგრამ მათ შეუძლიათ ასეთი კვლევების ჩატარება თაგვებში. თუმცა, მიტჩელი და მისი კოლეგები ეჭვქვეშ აყენებენ, თუ როგორ შეიძლება აუტიზმისთვის დამახასიათებელი, ერთი შეხედვით, წმინდა ადამიანური ნიშნების მოდელირება თაგვში.
“ის, თუ რამდენად ბევრს ყნოსავს თაგვი სხვა თაგვს, ძალიან შორს დგას იმისგან, რასაც ჩვენ აუტიზმში ვახასიათებთ, როგორც, ვთქვათ, სხვისი სხეულის ენის კარგად ვერგაგებას ან სარკაზმის ვერმიხვედრას. ვგულისხმობ, ესენი უბრალოდ ძალიან დაშორებულია ერთმანეთისგან”, – თქვა მან.
თუმცა, მკვლევრები, რომლებიც ამ მოდელებს აუტიზმის შესასწავლად იყენებენ, არ ამტკიცებენ, რომ თაგვები ზუსტად იმავე აუტისტურ ქცევებს ავლენენ, რაც ადამიანებში ჩანს. “არ არსებობს ისეთი რამ, როგორიცაა აუტიზმის თაგვის მოდელი. ჩვენ შეგვიძლია თაგვებში ისეთი ქცევების მოდელირება, რომლებიც ადამიანის ქცევის კორელატებია”, – განმარტა სარკის მაზმანიანმა, კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ნაწლავის მიკრობიომის მკვლევარმა 2021 წლის ინტერვიუში.
მაგალითად, ორი თაგვის მოდელი, რომელიც ავლენს ზოგიერთ ქცევას, რაც ასევე გვხვდება აუტიზმის მქონე ადამიანებში, არის დედის იმუნური აქტივაციის (MIA) თაგვის მოდელი (სადაც ფეხმძიმე თაგვებს გრიპით აავადებენ, რაც შთამომავლებში აუტიზმის მსგავს ქცევებს იწვევს) და დედის მაღალცხიმიანი დიეტის მოდელი.
ამ მოდელებზე მიტჩელმა თქვა: “ეპიდემიოლოგიური კავშირები ადამიანებში ნამდვილად სუსტია”. მან დაამატა: “აქაც, ისევ, გვაქვს მცირე სტატისტიკური ეფექტები. ისინი, როგორც წესი, ქრებიან უფრო დიდ ნიმუშებში, მაგრამ ასევე ქრებიან, თუ ხელისშემშლელ ფაქტორებს ტიპური გზით ასწორებ. ასე რომ, არ ჩანს კარგი მტკიცებულება იმისა, რომ იმ მოდელებს, რომლებსაც ეს კვლევები იყენებდნენ, თავიდანვე რაიმე კავშირი ჰქონდა აუტიზმთან”.
თუმცა, MIA თაგვის მოდელი იწვევს ნევროლოგიურ ცვლილებებს შთამომავლებში, რომლებიც ხშირად აღინიშნება აუტიზმის მქონე ბავშვებში. რაც შეეხება დედის მაღალცხიმიანი საკვები რაციონის მოდელს, ბაფინგტონი არ დაეთანხმა მიტჩელის დახასიათებას. “მე უბრალოდ ვფიქრობ, რომ ეს ერთგვარი ძველი ინფორმაციაა. ეს არ შეესაბამება იმას, რასაც მე ლიტერატურიდან ვიცნობ”, – თქვა მან. მან მიუთითა წელს Nature Metabolism-ში გამოქვეყნებულ მსხვილ გრძელვადიან კვლევაზე, რომელმაც დაადგინა მნიშვნელოვანი ასოციაცია მაღალ BMI-ს (სხეულის მასის ინდექსს), მაღალი რისკის გენეტიკასა და აუტიზმს შორის.
აუტიზმი და ნაწლავის მიკრობიომი კლინიკურ კვლევებში
კიდევ ერთი კრიტიკა, რომელიც მიტჩელსა და მის კოლეგებს ჰქონდათ, იყო ის, რომ ისინი ვერ ხედავდნენ თაგვებში გაკეთებული აღმოჩენების კლინიკურ კვლევებში გადატანას, რაც მათ სფეროს არაპროგრესირების მტკიცებულებად მიიჩნიეს. როდესაც მათ იპოვეს ჩატარებული კლინიკური კვლევების მაგალითები, მიტჩელმა თქვა, რომ “დიზაინის ხარვეზები უბრალოდ ძალიან აშკარაა”. მან დაამატა: “თუ ასეთ მცირე კვლევებს ატარებ – ღია ტიპის, საკონტროლო ჯგუფის გარეშე – სავარაუდოდ, დაინახავ ისეთ რამეებს, რაც რეალური არ არის”.
ღია ტიპის კვლევა (Open-label trial) არის კვლევა, სადაც მკვლევრებმაც და მონაწილეებმაც იციან, თუ რა სახის მკურნალობას (მაგ. რეალურ წამალს თუ პლაცებოს) იღებს პაციენტი.
ბაფინგტონი ამას არ დაეთანხმა; არსებობდა როგორც კლინიკური კვლევების მაგალითები, რომლებიც თაგვების კვლევებს მოჰყვა, ასევე რანდომიზებული, ბრმა და პლაცებო-კონტროლირებადი კვლევები.
რანდომიზებული, ორმაგად ბრმა, პლაცებო-კონტროლირებადი კვლევა არის კლინიკური კვლევის “ოქროს სტანდარტი”, სადაც მონაწილეები შემთხვევით (რანდომიზებულად) ნაწილდებიან ჯგუფებში, რომლებიც იღებენ ან რეალურ მკურნალობას, ან პლაცებოს (არააქტიურ ნივთიერებას). “ორმაგად ბრმა” ნიშნავს, რომ არც მონაწილემ და არც მკვლევარმა არ იცის, ვინ რომელ ჯგუფშია, რაც მიკერძოებას გამორიცხავს.
2016 წლის თაგვების კვლევაში ბაფინგტონმა და მისმა კოლეგებმა აღმოაჩინეს, რომ Lactobacillus reuteri-ის შტამით მკურნალობა აუმჯობესებდა სოციალურ ქცევებს დედის მაღალცხიმიანი დიეტის თაგვის მოდელის შთამომავლებში. შემდეგ დამოუკიდებელმა კვლევითმა ჯგუფმა ეს კვლევა რანდომიზებულ, ორმაგად ბრმა პლაცებო-კონტროლირებად კვლევაში შეამოწმა. კვლევაში მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ აუტიზმის მქონე ბავშვებმა, რომლებსაც მკურნალობდნენ იმავე L. reuteri-ის შტამით, გაუმჯობესებული სოციალური ქცევები აჩვენეს აუტიზმის სკრინინგის სტანდარტულ ტესტებზე. მათ შედეგები 2024 წელს Cell Host & Microbe-ში გამოაქვეყნეს.
Lactobacillus reuteri (L. reuteri) არის ბაქტერიის ერთ-ერთი სახეობა. ის მიეკუთვნება პრობიოტიკებს, ანუ “მეგობრულ ბაქტერიებს”, რომლებიც ბუნებრივად გვხვდება ადამიანებისა და ცხოველების ნაწლავურ ტრაქტში, ასევე ზოგიერთ საკვებ პროდუქტში (მაგალითად, რძის ნაწარმში) და დედის რძეში.
“ეს არის მექანიზმური ვალიდურობის შესანიშნავი დემონსტრირება”, – თქვა ბაფინგტონმა.
მიტჩელი და მისი კოლეგები ახსენებდნენ არიზონას სახელმწიფო უნივერსიტეტის მიკრობიომის მკვლევრის, როზა კრაიმალნიკ-ბრაუნის მიერ ჩატარებული კვლევის თავდაპირველ პუბლიკაციას, სადაც მან და მისმა გუნდმა აუტიზმის მქონე ბავშვებს ჯანმრთელი დონორებისგან აღებული ნაწლავის მიკრობები გადაუნერგეს. მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ ბავშვების ქცევითი სიმპტომები მკურნალობის დასრულებიდან ორი წლის შემდეგაც კი გაუმჯობესებული იყო. შემდგომ ნაშრომში, რომელიც ბავშვების სისხლში მეტაბოლიტებს (ნივთიერებები, რომლებიც მეტაბოლიზმის პროცესში წარმოიქმნება) აანალიზებდა, მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ მათი სისხლის მეტაბოლიტების შემადგენლობა უფრო მეტად დაემსგავსა ტიპურად განვითარებადი ბავშვებისას.
მიუხედავად იმისა, რომ კრაიმალნიკ-ბრაუნი დაეთანხმა, რომ ქცევითი შედეგები შესაძლოა პლაცებოს ეფექტს დაექვემდებარა, მან დაამატა, რომ “მეტაბოლიტების გაზომვა ლაბორატორიული გაზომვაა. აქ პლაცებოს ეფექტი არ არის. ეს კიდევ ერთი რამაა, რაც ამ ნაშრომში მინიმიზებული იყო”.
როგორ უნდა განვითარდეს აუტიზმ-მიკრობიომის სფერო?
თავიანთ სტატიაში მიტჩელი და მისი კოლეგები აუტიზმისა და ნაწლავის მიკრობიომის კავშირის კვლევის სამომავლო ორ გზას გვთავაზობენ: კვლევის უფრო მკაცრად ჩატარება ან სრულად შეწყვეტა.
ბაფინგტონი დაეთანხმა, რომ უფრო მკაცრი კვლევა კარგია. “მე ამას სრულად ვემხრობი”, – თქვა მან. “ეს უნიკალური არ არის მიკრობიომისთვის. ვფიქრობ, ყოველთვის უნდა ვისწრაფოდეთ გაზრდილი სიმკაცრისკენ”.
მან დაამატა, რომ ჯერ კიდევ ბევრი მნიშვნელოვანი კითხვაა აუტიზმისა და ნაწლავის მიკრობიომის კავშირზე, რომლებიც უპასუხოდ რჩება. “არავითარ შემთხვევაში არ არის ამ კვლევის ხაზზე უარის თქმის დრო”, – თქვა მან. მაგალითად, როდესაც საქმე ეხება აუტიზმის სხვადასხვა ასპექტის მკურნალობას, ნაწლავის მიკრობიომი ბევრად უფრო მართვადი სამიზნეა (tractable), ვიდრე ადამიანის გენეტიკა.
“ჩვენ ვერ შევძლებთ ყველა იმ ადამიანის “გამოსწორებას” დედის მუცელში, ვისაც შეიძლება ჰქონდეს რაიმე ჩანასახოვანი მუტაცია… მაგრამ ეს არ ნიშნავს, რომ არ შეგვიძლია მიზანმიმართული ინტერვენციის გამოყენება კუჭ-ნაწლავის დისტრესის გასაუმჯობესებლად, რაც შემდეგ ბავშვს სტრესს შეუმსუბუქებს და გააუმჯობესებს მის საერთო ქცევით სურათს”, – თქვა ბაფინგტონმა.
კრაიმალნიკ-ბრაუნი იმედოვნებს, რომ იპოვის ბიომარკერებს (ბიოლოგიური მდგომარეობის გასაზომი ინდიკატორები), რათა დაეხმაროს იმ ადამიანების იდენტიფიცირებაში, ვინც ყველაზე მეტ სარგებელს მიიღებს ნაწლავის მიკრობიომზე მიმართული მკურნალობით. “კიდევ ბევრი სამუშაოა ჩასატარებელი”, – თქვა მან.
ბაფინგტონმა განმარტა: “ნაწლავის მიკრობიომი ეს არის დიდი ქიმიური ქარხანა ჩვენში და ჩვენ შეგვიძლია მისი მოდიფიცირება. კითხვა, რომელიც სფეროში დომინირებს, არ არის მიზეზ-შედეგობრიობის კითხვა. ეს არის – როგორია აქ კავშირი? არის ეს რაღაც, რაც შეიძლება იყოს რისკის მოდიფიკატორი? არის ეს რაღაც, რაც რეალურად შეგვიძლია გამოვიყენოთ, როგორც თერაპიული სამიზნე ამ პაციენტებისთვის?”
მომზადებულია the-scientist.com-ის მიხედვით
ასევე დაგაინტერესებთ:
