میکروبیوم کلیه: کشف حیرت‌انگیز کلینیک کلیولند و نجات بیماران از سنگ کلیه!

پژوهش‌های کلینیک کلیولند: میکروبیومِ کلیه و تأثیر اون رو بر سلامتِ کلیه

تحقیقاتِ کلینیکِ کلیولند نشون می‌ده که وجودِ یه میکروبیومِ کلیه قطعاً هست و این میکروبیوم روی سلامتِ کلیه و شکل‌گیری سنگِ کلیه تأثیر می‌ذاره. این یافته‌ها خلافِ این فرضه که دستگاهِ ادراری استریله و کم بودنِ باکتری‌ها توی اون طبیعیه. مقاله‌ای که توی مجله‌ی Nature Communications منتشر شده، یه روشِ چندجانبه و دقیق رو توضیح می‌ده که تیمی با سرپرستیِ آرون میلر، که دکترای تخصصی داره، و خوزه آگوئدلو، که پزشکه، برای شناسایی و معرفیِ این جامعه‌ی باکتریاییِ ریز به کار بردن. اونا با ترکیبِ مطالعاتِ قبل‌بالینی، انسانی و آزمایشگاهی، باکتری‌های خاصی رو توی میکروبیوم پیدا کردن که می‌تونن به ایجاد یا پیشگیری از تشکیلِ سنگِ کلیه کمک کنن.

این تیم همچنین نشون داده که استفاده‌ی نادرست از آنتی‌بیوتیک‌ها (که معمولاً با تشکیلِ سنگِ کلیه تو محیطِ بیمارستان مرتبطه) میکروبیوم رو به سمتِ باکتری‌هایی می‌بره که باعث و بانیِ سنگِ کلیه‌ان. دکتر میلر امیدوارِ که یافته‌های تیمش کمک کنه تا مفهومِ دستگاهِ ادراریِ استریل تغییر کنه و به گزینه‌های بهتری برای پیشگیری یا درمانِ مشکلاتی منجر بشه که توی بیش از سی سالِ اخیر، پیشرفتِ پزشکیِ قابلِ توجهی براشون اتفاق نیفتاده. اون می‌گه: “بیماری‌های اورولوژی مثل سنگِ کلیه 63 درصد از جمعیتِ بزرگسال رو درگیر می‌کنه و داره اوضاعش بدتر می‌شه. داده‌ها مرتباً به سمتِ باکتری‌ها اشاره می‌کنه. اگه نتونیم از این فرض که دستگاهِ ادراری استریله عبور کنیم، نمی‌تونیم درمان‌ها و گزینه‌های پیشگیرانه‌ی مؤثرتری رو توسعه بدیم.”

سطحِ باکتری‌های طبیعی توی ادرار خیلی پایینه، اما به ندرت به صفر می‌رسه. با این حال، یوروبیوم (میکروبیومِ اعضای مختلفِ دستگاهِ ادراری، از جمله مثانه و کلیه‌ها) از وقتی که فهمیدن توی ادرارِ آدما هست، کمتر از 15 سال می‌گذره و این یه موضوعِ بحث‌برانگیز بوده. خوزه آگوئدلو، پزشک و نویسنده‌ی اولِ این مقاله که تجربه‌ی زیادی توی بیماری‌های سنگِ ادراری داره، توضیح می‌ده که یافته‌های غیرمستقیمی که قبلاً درباره‌ی میکروبیومِ کلیه بود، شواهدِ قانع‌کننده‌ای رو ارائه دادن، ولی جایِ سؤال باقی گذاشتن. برای اینکه جوامعِ باکتریایی به عنوان یه میکروبیومِ واقعی در نظر گرفته بشن، باید سه تا معیار رو داشته باشن: ثبات، سازگاری و قابلیتِ بازتولید و همین‌طور فعالیتِ متابولیکی. روش‌های این تیم، هر کدوم از این جنبه‌ها رو برای باکتری‌های موجود توی دستگاهِ ادراری نشون داد.

تحقیقاتِ جدید درباره‌ی میکروبیومِ کلیه و سنگ‌های کلیوی

تحقیقات نشون داده که باکتری‌های موجود توی دستگاهِ ادراری فقط به خاطرِ بیماری اونجا نیستن، چون این باکتری‌ها توی دستگاهِ ادراریِ آدمایی که هیچ علامتی از بیماری‌های اورولوژیک نداشتن هم پیدا شده. مطالعاتِ دیگه نشون می‌دن که دو تا نوعی که دکتر میلر و دکتر آگودلو شناسایی کردن، یعنی ای. کولای و لاکتوباسیلوس کریپاتوس، به ترتیب با وجود و نبودِ سنگ‌های کلیوی مرتبطن. محققا این سؤال رو مطرح کردن که آیا فعالیتِ متابولیکیِ این جامعه‌ی میکروبیِ تازه‌ی کشف‌شده، نقشی تو تشکیلِ سنگ‌های کلیوی داره یا نه.

برای اینکه بررسی کنن آیا میکروبیومِ کلیه می‌تونه رو تشکیلِ سنگ‌ها اثر بذاره، محققا باکتری‌ها رو توی یه محفظه‌ی مخصوص که حرکتِ ادرار تو کلیه‌ها رو شبیه‌سازی می‌کنه، پرورش دادن. بعدش “موادِ اولیه”‌ی سنگ‌های کلیه، یعنی اگزالات و کلسیم رو اضافه کردن تا ببینن چه اتفاقی می‌افته. توی محفظه‌هایی که ای. کولای توشون رشد کرده بود، چند تا ساختارِ کریستالیِ بزرگ و شبیه سنگ تشکیل شد. آنالیزهای شیمیایی و اشعه‌ی ایکس نشون داد که این ساختارها با سنگ‌های کلیوی آدم‌ها فرق نداشتن. توی محفظه‌هایی که لاکتوباسیلوس به این روش توش رشد کرده بود، هیچ سنگی تشکیل نشد.

رشدِ همزمانِ این دو باکتری منجر به تشکیلِ ساختارهای کریستالیِ خیلی کوچیکی شد که از نظرِ ساختاری و شیمیایی با سنگ‌های کلیوی فرق داشتن و این نشون می‌ده که لاکتوباسیلوس به یه شکلی تواناییِ ای. کولای تو تشکیلِ سنگ‌های کلیوی رو مسدود می‌کنه. توی مدل‌های قبلِ بالینی، تیمِ تحقیقاتی همچنین دید که مصرفِ بیش از حدِ آنتی‌بیوتیک‌ها تعادلِ میکروبیومِ کلیه رو از لاکتوباسیلوسِ سالم به سمت ای. کولای که باعث سنگ می‌شه، تغییر می‌ده. اونا معتقدن که یافته‌هاشون به طورِ کلی می‌تونه توضیح بده که چرا آدمایی که دوره‌های طولانی‌مدت آنتی‌بیوتیک مصرف می‌کنن، بیشتر در معرضِ تشکیلِ سنگِ کلیوی قرار دارن.

دکتر آگودلو می‌گه که یافته‌های تیمش نشون می‌ده که باکتری‌های مختلف مولکول‌های پرو و ضدِ سنگِ کلیه تولید می‌کنن، که اون می‌خواد ازشون تو تکنیک‌های درمانی و تشخیصیِ جدید استفاده کنه. اون الان داره بررسی می‌کنه که کدوم متابولیت‌های باکتریایی روی تشکیلِ سنگ تأثیر می‌ذارن و چطوری. دکتر میلر اضافه می‌کنه: “اگه میکروبیومِ کلیه می‌تونه رو سنگ‌های کلیوی تأثیر بذاره، احتمالاً می‌تونه روی بیماری‌های کلیویِ دیگه هم تأثیر بذاره.” اون ادامه می‌ده: “ما الان داریم به امضاهای میکروبی برای بیماری‌های کلیویِ دیگه نگاه می‌کنیم و حتی یه درخواستِ کمکِ مالی فرستادیم که بررسی کنیم چطور بعضی از واریانت‌های ژنتیکی رو میکروبیومِ کلیه و خطرِ بیماریِ کلیوی تو قومیت‌های مختلف اثر می‌ذارن.”