"آیا میدانید تریلیونها میکروارگانیسم ساکن رودهتان نهتنها سلامت جسمی، بلکه افکار، احساسات و رفتارهای شما را نیز کنترل میکنند؟ کشف ارتباط خوراکیهای حلال و حرام با محور میکروبیوتا-روده-مغز، پنجرهای نو به درک علمی توصیههای دینی گشوده است."
"در عصری که علم و دین گاه در تقابل تصور میشوند، این پژوهش پلی میان حکمت الهی و یافتههای نوین زیستپزشکی میزند. قرآن کریم قرنها پیش به تأثیر خوراکیها بر روح و روان انسان اشاره کرده است، و امروز علم با کشف محور میکروبیوتا-روده-مغز، سازوکار این تأثیر را رمزگشایی میکند. این مقاله نهتنها مرزهای دانش را به خواننده مینمایاند، بلکه جامعه علمی را به چالشی بزرگ فرا میخواند: آیا میتوان با ابزارهای مدرن، فلسفه تحریم خوراکیهای حرام را در قالب دادههای تجربی بازتعریف کرد؟"
چکیده
خداوند متعال در جایجای قرآن کریم، مسلمانان را به استفاده از خوراکیهای حلال تشویق و استفاده از خوراکیهای حرام را منع کردهاست. در احادیث مختلف نقل شده از ائمه اطهار نیز برای مثال استفاده از گوشت خوک را باعث بی غیرتی و استفاده ازخون را موثر بر خشونت رفتاری زیاد دانستهاند. اما آیا دریافت انواع مختلف خوراکیها بر اختلالات عصبی رشدی، شناختی و رفتارهای انسانی میتواند موثر باشد؟ در بدن انسان اعصابی وجود دارد که مغز را به ناحیه شکمی و دستگاه گوارش متصل میکند. این راه ارتباطی بین دستگاه گوارش و مغز که به محور روده-مغز معروف است، مدتها تصور میشد به طور یکطرفه تنها با فرمان مغز به روده برقرار است. اما تحقیقات علمی در 15 سال اخیر اهمیت محور روده-مغز در حفظ پایداریِ محیط داخلی بدن و ثابت نگه داشتن شرایط فیزیکی و شیمیایی جاندار (هومئوستاز)، را برجسته کرده است. سپس ظهور میکروبیوتا (تریلیونها میکروارگانیسم داخل و روی بدن ما)، به عنوان یکی از تنظیم کنندههای کلیدی عملکرد روده-مغز، منجر به درک اهمیت متمایز محور میکروبیوتا-روده-مغز شده است. در این مطالعه رصدی، هدف ما ارائه دید کلی به خواننده از جایگاه کنونی دانش بشر در این زمینه است، اینکه تأثیر میکروبیوتا بر روی بدن و ذهن انسان تا چه حد شناخته شده است، و چه بخشهایی هنوز ناشناخته باقی مانده است.
کلیدواژهها: محور میکروبیوتا-روده-مغز، میکروبیوتای روده، خوراکیهای حلال و حرام .
در بدن انسان اعصابی وجود دارد که مغز را به ناحیه شکمی و دستگاه گوارش متصل میکند که منجر به ابداع عبارت محور روده-مغز شده است. تا سالهای اخیر میزان تاثیر مغز از طریق این اعصاب بر روی سیستم گوارشی به صورت یکطرفه در نظر گرفته میشد. اهمیت محور روده-مغز در حفظ پایداریِ محیط داخلی بدن و ثابت نگه داشتن شرایط فیزیکی و شیمیایی جاندار (هومئوستاز[1])، مدتهاست که مورد توجه محققان قرار گرفته است. با این حال، در 15 سال گذشته، ظهور میکروبیوتا (تریلیونها میکروارگانیسم داخل و روی بدن ما)، به عنوان یکی از تنظیم کنندههای کلیدی عملکرد روده-مغز، منجر به درک اهمیت متمایز محور میکروبیوتا-روده-مغز شده است [5].
ما در دنیای میکروبی زندگی میکنیم. میکروبها صدها میلیون سال بیشتر از انسانها در زمین زندگی کردهاند و هیچ زمانی نبوده است که بدن ما سیگنالهایی از میکروبها دریافت نکرده باشد [6]. میکروبیوتای انسانی اصطلاحی برای تریلیون ها میکروارگانیسمی است که در ما و روی ما زندگی میکنند. در طول دو دهه گذشته، تحقیقات میکروبیوم با سرعتی باورنکردنی شتاب گرفته است و راه های بی شماری را که این ساکنان میکروسکوپی، زندگی روزمره ما را تحت تاثیر قرار می دهند، آشکار میکند. اکنون روشن است که میکروبیوتا یک عامل تعیین کننده حیاتی برای سلامت و بیماری انسان و تنظیم کننده کلیدی فیزیولوژی میزبان است. میکروبیوتا و مغز از طریق مسیرهای مختلفی با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و بنابراین، محور میکروبیوتا-روده-مغز در زمینههایی که اساس بیولوژیکی و فیزیولوژیکی اختلالات روانپزشکی، عصبی رشدی مرتبط با سن و اختلالات عصبی را بررسی میکنند، روز به روز بیشتر مورد توجه قرار میگیرد. علاوه بر موارد فوق، میکروبیوم افراد مختلف به طور مستقل بررسی شده و نشان داده شده است که ترکیب میکروبیوتای هر فرد به ژنتیک، سالهای اولیه رشد، ابتلا به عفونتهای مختلف [7]، دریافت آنتی بیوتیکهای گوناگون [8] و … بستگی دارد و به نوعی اثر انگشت هر فرد محسوب میشود. داستان تا جایی پیش میرود که به لحاظ فلسفی و از دیدگاه همزیستی به انسان نگاه شده و این سوال مطرح شده است که: «ما چقدر انسان هستیم؟». اگر از نظر تعداد به موضوع نگاه کنیم، میکروبیوتا پیروز است. تخمینهای اولیه نشان دادهاند که سلولهای میکروبی ما 10 برابر بیشتر از سلولهای انسانی است، اما این نسبت بعدها از 10:1 به 1/3:1 تغییر یافته است [9]. حتی فراتر از آن در سطح ژنتیکی، بیش از 99 درصد از ژنهای بدن ما میکروبی هستند و تعداد آنها بیش از 10 میلیون است. همانطور که ما با این میکروبیوتا تکامل یافتهایم، نقش کلیدی در هدایت سایر سیستمهای بدن ما ایفا می کند. نکته جالب اینجاست که ژنوم ما ارثی است و در طول عمر ما انسانها، به عنوان میزبان، کاملا پایدار است، اما میکروبیوتا به عنوان همزیستان ما بسیار متنوع هستند، قابل تغییرند و درنتیجه میتوان گفت ژنوم دینامیک یا پویایی دارند که به عوامل محیطی پاسخ میدهد، و پتانسیل آن را دارد که به عنوان یک هدف برای مداخله درمانی نقش ایفا کند. در واقع، این پرسش از این روی شکل گرفته است که چقدر میکروبیوتا میتواند ما را کنترل کند (چه به لحاظ جسمانی و چه به لحاظ روان رفتاری)؟ در این مطالعه رصدی، هدف ما این است که به خواننده یک دید کلی ارائه دهیم که مرزهای علمی بشر تا چه حدی از درک تأثیر میکروبیوتا بر روی بدن، ذهن و رفتار انسان پیش رفته است، و چه بخشهایی هنوز ناشناخته باقی مانده است.
2. پیشینه پژوهش
1-2. پیشینه پژوهش در بخش تحقیق دینی و قرآنی:
در آیه مبارکه 3 سوره مائده، 173 بقره، 115 نحل و 145 انعام، بر حرمت خوردن مردار، خون و گوشت خوک تاکید شده است. در روایات نقل شده از ائمه اطهار (علیهم السلام) نیز گاها به اثرات آن اشاره شده است. در روایتی که از امام صادق (علیه السلام) در تحف العقول (صفحه ۵۴۰) نقل شده است، یکی از علل پیری زودرس، خوردن گوشت خوک معرفی شده است. همچنین در روایت دیگری (تفسیر جامع جلد ۲ صفحه ۱۵۶)، امام صادق (علیه السلام) فرمودند خداوند گوشت خوک را حرام نمود زیرا سبب بی غیرتی میشود و شراب را حرام نمود، زیرا مروت و جوانمردی را از شخص زائل میکند. همچنین در حدیث دیگری از امام صادق (علیه السلام)، آن حضرت درباره فلسفه تحریم خون فرمودهاند : «وَ أَمَّا الدَّمُ فَإِنَّهُ يُورِثُ آكِلَهُ الْمَاءَ الْأَصْفَرَ وَ يُورِثُ الْكَلَبَ وَ قَسَاوَةَ الْقَلْبِ وَ قِلَّةَ الرَّأْفَةِ وَ الرَّحْمَةِ حَتَّى لَا يُؤْمَنَ عَلَى حَمِيمِهِ وَ لَا يُؤْمَنَ عَلَى مَنْ صَحِبَهُ» خداوند خون را حرام كرد، زيرا [تغذيه از خون] موجب پيدا شدن بیماری زردی و بیماری هاری میشود و باعث سنگدلی و كم شدن مهر و عطوفت میشود به گونهای که صمیمیترین نزدیکانش نیز در امان نیستند (علل الشرائع، جلد دوم، صفحه 484).
2-2. پیشینه پژوهش در بخش تحقیق علمی
“همه بیماریها از روده شروع میشود“
این جمله از بقراط، پزشک یونانی، که اغلب به عنوان پدر پزشکی مدرن شناخته می شود، در حدود 400 سال پیش از میلاد نقل شده است [10]. قرنها پس از آن، در دهه 1800، یک جراح آمریکایی یادداشتهای بینظیری از مشاهدات خود از ارتباط بین روده و احساسات و عواطف برجای گذاشته است. او با مطالعه بر روی یکی از بیمارانش که دارای جراحتی باز در روده بود، مشاهده کرد که عصبانی شدن بیمار، به شدت بر سرعت هضم او تأثیر میگذارد. این نشان میدهد که وضعیت عاطفی-احساسی سوژه بر هضم او موثر است، یعنی یک محور مغز-روده وجود دارد [11]. دیگر دانشمند بزرگ تاریخ، کلود برنارد، با مجموع تحقیقات خود، مفهوم محیط داخلی را توسعه داد و بیان کرد که «ثبات محیط داخلی شرط زندگی آزاد و مستقل است» [12, 13]. این بعدها پایه و اساس درک ما از هومئوستاز بدن شد. با ظهور فناوری تصویربرداری مغز در دهه 1980، درک کامل از دو طرفه بودن این محور پدیدار شد. مطالعات نشان داد که اتساع روده منجر به فعال شدن مسیرهای کلیدی در مغز می شود و این مسیرها در اختلالاتی مانند سندرم روده تحریک پذیر (IBS)، و اختلال عملکردی دستگاه گوارش (GI)، موثر است [14-16].
سرانجام، در دهههای گذشته، یک بازیگر جدید به عنوان تنظیمکننده کلیدی محور روده-مغز ظهور کرد [17-22]؛ تریلیونها میکروب درون روده، میکروبیوتا! برای اثبات این موضوع، مطالعات محققان در پنج مسیر جداگانه پیش رفته و به هم نزدیک شدند. 1) مطالعات روی حیوانات بدون میکروب نشان داد که مغز در غیاب میکروبیوتا تحت تأثیر قرار میگیرد. 2) حیواناتی که گونههای خاصی از باکتریها را دریافت کردهاند، تغییراتی در رفتار داشتند، و مطالعات انسانی در مورد این گونهها، قابلیت تعمیم چنین یافتههایی به انسان را تأیید کرد. 3) مطالعات بر روی افراد در معرض عفونت، تغییراتی را در سیگنالهای روده-مغزی نشان داد. این یافتهها در مطالعات حیوانی نیز تکرار شد که در آن عفونتهای سطح پایین، رفتار را حتی در غیاب فعالسازی ایمنی تغییر میدادند. 4) مطالعات پیش بالینی با تجویز آنتی بیوتیک، چه در اوایل زندگی و چه در بزرگسالی، اثرات طولانی مدت بر مغز، نخاع و سیستم عصبی رودهای را نشان دادهاند. 5) در نهایت، این دادهها با وضعیت بالینی شناختهشدهای که انسفالوپاتی کبدی را میتوان به طور گسترده با هدف قرار دادن میکروبیوتا با آنتیبیوتیکها در انسان درمان کرد، همافزایی کرد. هنگامی که دانشمندان متوجه شدند که دوستان همزیست ما در روده میتوانند به طور موثر با مغز ما ارتباط برقرار کنند، تحقیقات گستردهای انجام شد تا فرآیندهای پیچیده این اثرگذاری درک شود [23]. بنابراین، مفهوم محور میکروبیوتا-روده-مغز، ابداع شد.
در 46 آیه از قرآن از جمله آیه 88 سوره مائده، آیه 81 سوره طه، آیه 69 سوره انفال، و آیه 93 سوره آل عمران به حلال بودن برخی خوراکیها اشاره شده است. همچنین قرآن در آیات مشابهی از جمله 173 سوره بقره، آیه 3 سوره مائده به حرام بودن مردار، خون، گوشت خوك و آنچه با ذکر نام غیر خدا كشته باشند، اشاره کرده است. در این مطالعه با استناد به این آیات مبارک، به ترجمه و تفاسیر معتبر مراجعه شده است و نیز به روایاتی که در توضیح و تفسیر این آیات توسط پیامبر و ائمه معصومین بیان شده است. سپس با توجه به این مفاهیم قرآنی و روایی، اثر محتمل این خوراکیها بر جسم و روح انسان مورد بررسی و جستجوی علمی قرار گرفته است و کندوکاوی گسترده انجام شده است تا مشخص گردد دانش بشر تا به امروز به چه سطحی از درک این مهم رسیده است که خوراکیهای حرام چه اثری بر جسم، ذهن و روان انسان میگذارند.
2-3. روششناسی پژوهش در بخش تحقیق علمی
بررسی گستردهای بر روی مقالات در زمینههای نوروگاستروانترولوژی، محور روده-مغز، میکروبیوم، و میکروبیوتای رودهای انجام شد. از میان پژوهشها، ابتدا پژوهشی در سال 2011 که توسط Cryan و O’Mahony انجام شده است مورد توجه قرار گرفت و سپس تمام پژوهشهایی که در زمینه یکسان انجام شده، در مجلات معتبر Nature، Science و Neurogastroenterology & Motility چاپ شدهاند و پراستناد نیز هستند مورد بررسی قرار گرفت. در واقع این مطالعه، یک بررسی جامع از دانش فعلی بشر از تأثیر میکروبیوتا بر مغز و رفتار است. به طور خاص، ما بر مسیرهای اعمال تاثیر و مدل های مورد استفاده برای بررسی در این زمینه تمرکز کردهایم و همچنین سایر زمینههایی تحقیقاتی که به طور نزدیکی بر بررسی میکروبیوتای روده متمرکز هستند را نیز دستهبندی نمودهایم.
بیش از 30 مطالعه در این پژوهش رصدی مورد بررسی قرار گرفته است که نیمی از آنها بیش از هزار بار مورد استناد محققان پس از خود قرار گرفتهاند. در اینجا به سه مطالعه شاخص که روند کلی تحقیقات در این زمینه را تعیین کردهاند، به طور صریح اشاره میکنیم [5, 31, 32]، و سپس به دستهبندی کلی مطالعات بررسی شده میپردازیم.
1-4. محور میکروبیوم-روده-مغز: از روده تا رفتار
در سال 2011، مطالعهای با عنوان “محور میکروبیوم-روده-مغز: از روده تا رفتار” توسط دو دانشمند به نامهای Cryan و O’Mahony در مجله Neurogastroenterology & Motility منتشر شده است [5]. این مقاله اثر شگرفی بر تحقیقات پس از خود گذاشته است، ناظر بر اینکه تاکنون به طور قابل توجهی (1242 بار) مورد استناد دیگر محققان قرار گرفته است. آنها با اشاره به مطالعات محققان دیگر، تاکید کردهاند که سیگنال دهی دو طرفه بین دستگاه گوارش و مغز برای حفظ پایداریِ محیط داخلی بدن و ثابت نگه داشتن شرایط فیزیکی و شیمیایی جاندار (هومئوستاز)، حیاتی است و در سطوح عصبی (سیستم عصبی مرکزی و روده ای)، هورمونی و ایمنی تنظیم میشود. در واقع میکروبیوتا و مغز از طریق مسیرهایی از جمله سیستم ایمنی، متابولیسم تریپتوفان، عصب واگ و سیستم عصبی رودهای که شامل متابولیتهای میکروبی مانند اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه، اسیدهای آمینه شاخهدار و پپتیدوگلیکانها میشود، با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند.
از طرفی، شواهد فزاینده نشان میدهد که غذایی که میخوریم به شدت بر میکروبیوم روده و متعاقبا بر ارتباطات روده-مغز اثر میگذارد. این موضوع منجر به استفاده از عبارت محور مغز-روده-میکروبیوتای رودهای شده است. بنابراین اختلال در این سیستمها منجر به تغییرات در پاسخ به استرس و رفتار کلی میشود [33]. همراهی زیاد بین علائم روانپزشکی مرتبط با استرس با اختلالات گوارشی از جمله اختلال روده تحریک پذیر (IBS) و اختلال التهابی روده (IBD) گواه دیگری بر اهمیت این محور است [34, 35]. آنها همچنین بیان کردهاند که سازوکار دقیق حاکم بر ارتباط بین روده-مغز نامشخص است و بیشتر مطالعات تا آن زمان بر روی سیگنالهای یک طرفه گسیلی از مغز به روده متمرکز بوده است [36, 37]. برای تجزیه و تحلیل نقش میکروبیوتای روده بر عملکرد مغز، آنها به سه رویکرد اشاره کردهاند که شامل: ارزیابی رفتار حیوانات بدون میکروب نسبت به سایر حیوانات، ارزیابی تأثیر عوامل پروبیوتیک، و همچنین برآورد دیس بیوز ناشی از آنتیبیوتیک [38]، و عفونتهای بیماریزا بر عملکرد مغز و متعاقبا رفتار میشود [39-42]. تمام این رویکردها، راه را برای پاسخ مستقیم به این سوال هدایت می کند: آیا میکروبیوتای روده میتواند رفتار را تغییر دهد؟ بررسی مطالعات در همین راستا برای یافتن پاسخ این سوال انجام شد و نشان میدهد که این موضوع هنوز به عنوان یکی از موضوعات داغ علمی در بین محققان مطرح است و برای یافتن پاسخ دقیق آن هنوز مطالعات بسیار زیادی انجام میشود.
2-4. شما چیزی هستید که میخورید!
تا کنون مطالعات زیادی تحت این عنوان تکان دهنده منتشر شده است، از آن میان مطالعهای در سال 2019، توسط سه نفر از دانشگاه تلاویو در فلسطین اشغالی در مجله Nature منتشر شده است، [31] که بیشترین استناد را به خود اختصاص داده است (بیش از 1400 بار تا کنون). این مقاله بر اهمیت تاثیر رژیم غذایی بر سلامت، میکروبیوتای روده و در نتیجه رفتار انسان تاکید میکند.
3-4. رژیم غذایی به سرعت و به طور قابل تکرار میکروبیوم روده انسان را تغییر می دهد!
ماجرا هنگامی ترسناکتر میشود که در بررسی مطالعات پراستناد متوجه میشویم، پنج سال پیش از آن در سال 2014، محققانی در مطالعه منتشر شده در مجله Nature نشان دادند تغییر رژیم غذایی میتواند میکروبیوم روده را به سرعت تغییر دهد [32]. تا پیش از آن تصور میشد که رژیم غذایی طولانی مدت بر ساختار و فعالیت تریلیون میکروارگانیسم ساکن در روده انسان تاثیر میگذارد. اما این محققان با تغییر رژیم افراد در بازههای زمانی 5 روزه نشان دادهاند که اثر تغییر کلان و کوتاه مدت رژیم غذایی بر میکروبیوتای روده بسیار سریع اتفاق میافتد. مقالهای که تا کنون بیش از ده هزار بار مورد استناد قرار گرفته است. آنها تاکید کردند که رژیم غذایی مبتنی بر مواد حیوانی، فراوانی میکروارگانیسمهای مقاوم به صفرا را افزایش داده و سطوح میکروارگانیسمهایی که پلیساکاریدهای گیاهی را متابولیزه میکنند، کاهش میدهد و در نهایت، باعث افزایش فراوانی و فعالیت میکروارگانیسمهایی میشود که قادر به تحریک بیماری التهابی روده هستند.
همچنین بسیاری از مطالعات بر روی اثرات مصرف گوشت بر ترکیب میکروبیوتای روده متمرکز شدهاند، به عنوان مثال مطالعهای در سال 2021 در Scientific Reports منتشر شده است که رژیم غذایی با پروتئین مرغ یا گوشت خوک پرچرب، و اثر آن را بر فراوانی میکروبیوتای روده، (با تاکید بر بررسی متابولیتهای تریپتوفان و اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه در مدفوع داوطلبان) برآورد نموده است [43]. این مطالعه اعلام کرده است که ترکیب میکروبیوتای روده داوطلبان هر گروه مورد بررسی به طور معناداری متفاوت بود و البته آنهایی که رژیم حاوی گوشت مرغ مصرف میکردند با تغییر میکروبیوتای روده، در معرض خطر ابتلای بیشتر قرار دارند. در نهایت، تمام این مطالعات ما را بر آن میدارد تا دانشمندان مسلمان را تشویق نماییم تا در این حوزه به طور جدی ورود پیدا کنند.
4-4. دستهبندی تحقیقات تا به امروز
نتایج این مطالعه رصدی را به طور خلاصه میتوان در دستهبندی زیر ارائه نمود:
سازوکار اثر میکروبیوتا بر مغز
اثر تغییر مواد غذایی مختلف بر تغییر میکروبیوتا:
اثر تغییر رژیم غذایی بر میکروبیوتا
بررسی اثر مواد پری بیوتیک و تخمیری بر میکروبیوتا
اثر مواد پروبیوتیک بر میکروبیوتا
برآورد اثر آنتیبیوتیکهای مختلف بر میکروبیوتا
بررسی اثر انواع عفونتها بر میکروبیوتا
رفتارشناسی: تغییر رفتار فردی و اجتماعی انسان و سایر موجودات زنده بر اثر تغییر میکروبیوم دستگاه گوارش
نقش میکروبیوتا در ابتلا، پیشگیری و درمان بیماریها:
بیماریهای جسمی
بیماریهای مغزی، عصبی و اختلالات روانی [44]. یکی از موضوعات جدیدی که در این حوزه مطرح است، بحث روانبیوتیکها در مقابل روانگردانهاست [45]، به طوری که بتواند با تغییر میکروبیوتا اختلالات روانی را درمان کنند.
بیماری سرطان
میکروبیوم انسان سالم
تحقیقات ژنتیکی بر روی میکروبیوم، نقش ژنوم میکروبی در تکامل
دیدگاه همزیستی: هولوبیونت، ما فرد نیستیم [46].
“میکروبیوتای روده به عنوان ژنوم دوم انسان، از طریق محور روده-مغز بر سلامت عصبی، شناخت و رفتار تأثیر مستقیم دارد. یافتهها نشان میدهد رژیمهای غذایی حلال و حرام میتوانند با تغییر ترکیب میکروبیوتا، این مسیرهای ارتباطی را دگرگون سازند که نیازمند پژوهشهای هدفمند بینرشتهای است.”
5. نتیجه گیری و رهنمودهای تحقیقات آتی
اثر میکروبیوتای روده بر مغز به قدری شگفتانگیز است که مسیرهای الهام بخش زیادی را در علوم تجربی گشوده است. این تحقیقات به روشهای گوناگون بر درک راههای مختلف اثرگذاری میکروبیوتا بر مغز و در نتیجه رفتار کلی انسان به عنوان جاندار میزبان تریلیونها میکروارگانیسم ساکن در بدن متمرکز است. استراتژیهای بسیاری در دست بررسی است که میکروبیوتای روده را هدف قرار میدهند تا بر سلامت و عملکرد مغز تأثیر بگذارند. با این حال، هنوز اطلاعات بسیار کمی در مورد عوامل و سازوکارهای زیربنایی تأثیر میکروبیوتای روده بر عملکرد شناختی یا مغزی وجود دارد و بسیاری از بخشها در این حوزه ناشناخته باقی مانده است [5, 47]. شواهد موجود از مطالعات پیش بالینی به دست آمده است؛ در حالیکه نیاز است تحقیقات بالینی کنترل شده برای این مهم انجام شود [47-53]. پرکردن شکافهای علمی موجود مستلزم ایجاد یک روش استاندارد برای مطالعات انسانی، از جمله تمرکز ویژه بر محور میکروبیوتا-روده-مغز، تجزیه و تحلیل نمونههای زیستی گستردهتر، و شناسایی نشانگرهای زیستی مربوطه است. دیگر زمینههایی که جای کار دارد، مدلهای پیشرفته جدید برای مطالعات in vitro و in vivo سازوکارهای مربوطه، با تمرکز بیشتر بر فناوریهای omics است [47]. بنابراین مسیر آینده مطالعات در این زمینه در پنج محور اصلی زیر قابل دستهبندی است.
شناسایی مسیرهای اثرگذاری میکروبیوتا بر مغز و کمّی نمودن اهمیت هر سازوکار
اثر انواع رژیم غذایی بر تغییرات میکروببوم انسانی از جمله خوراکیهای حرام. این موضوع به حدی جدی است که عبارت “محور رژیم غذایی-میکروبیوتا-روده-مغز” برای آن ابداع شده است [54].
رفتارشناسی ناشی از تغییرات میکروبیوم
ارتباط میکروبیوتا با انواع بیماریها: از شناخت عوامل موثر تا راههای پیشگیری و روشهای درمانی
شناخت تنوع میکروبیوم انسانی و محدوده میکروبیوم سالم ایرانی
بنابراین با توجه به نتایج این پژوهش، دانشمندان مسلمان را به انجام تحقیقات به خصوص در سه حوزه نخست به اثر خوراکیهای حلال و حرام بر میکروبیوتای روده و در نتیجه بر مغز و متعاقبا بر رفتار انسان تشویق میکنیم. همچنین، گروههای علمی زیر را جهت همکاریهای آینده در این زمینه پیشنهاد میکنیم.
گروه محققان دانشگاه کورک ایرلند به سرپرستی Dinan، Cryan و O’Mahony
گروه محققان دانشگاه کالیفرنیا در سانفراسیسکو به سرپرستی Turnbaugh
منابع :
1.Longo, V.D. and M.P. Mattson, Fasting: molecular mechanisms and clinical applications. Cell metabolism, 2014. 19(2): p. 181-192.
2.Zhou, Z.-L., et al., Neuroprotection of fasting mimicking diet on MPTP-induced Parkinson’s disease mice via gut microbiota and metabolites. Neurotherapeutics, 2019. 16(3): p. 741-760.
3.Mattson, M.P., V.D. Longo, and M. Harvie, Impact of intermittent fasting on health and disease processes. Ageing research reviews, 2017. 39: p. 46-58.
4.Gudden, J., A. Arias Vasquez, and M. Bloemendaal, The effects of intermittent fasting on brain and cognitive function. Nutrients, 2021. 13(9): p. 3166.
5.Cryan, J.F. and S.M. O’Mahony, The microbiome‐gut‐brain axis: from bowel to behavior. Neurogastroenterology & Motility, 2011. 23(3): p. 187-192.
6.Ursell, L.K., et al., Defining the human microbiome. Nutrition reviews, 2012. 70(suppl_1): p. S38-S44.
7.O’Mahony, S.M., et al., 25 Early-Life Dysbiosis Leads to Visceral Hypersensitivity in Adulthood. Gastroenterology, 2010. 5(138): p. S-4-S-5.
8.Maxwell, P., et al., Antibiotics increase functional abdominal symptoms. Official journal of the American College of Gastroenterology| ACG, 2002. 97(1): p. 104-108.
9.Sender, R., S. Fuchs, and R. Milo, Are we really vastly outnumbered? Revisiting the ratio of bacterial to host cells in humans. Cell, 2016. 164(3): p. 337-340.
10.Dinan, T.G. and J.F. Cryan, Mood by microbe: towards clinical translation. Genome medicine, 2016. 8: p. 1-3.
11.Beaumont, W. and W. Osler, Experiments and Observations on the Gastric Juice and the Physiology of Digestion. 1996: Courier Corporation.
12.Bernard, C., An introduction to the study of experimental medicine. Vol. 400. 1957: Courier Corporation.
13.Bernard, C., Lectures on the phenomena of life common to animals and plants. Translation by Hebbel E. Hoff, Roger Guillemin [and] Lucienne Guillemin. 1974.
14.Farmer, A.D. and Q. Aziz, Mechanisms and management of functional abdominal pain. Journal of the royal society of medicine, 2014. 107(9): p. 347-354.
15.Kennedy, P.J., et al., Irritable bowel syndrome: a microbiome-gut-brain axis disorder? World journal of gastroenterology: WJG, 2014. 20(39): p. 14105.
16.Mayer, E.A., The neurobiology of stress and gastrointestinal disease. Gut, 2000. 47(6): p. 861-869.
17.Craig, A.D., How do you feel—now? The anterior insula and human awareness. Nature reviews neuroscience, 2009. 10(1): p. 59-70.
18.Gareau, M.G., et al., Bacterial infection causes stress-induced memory dysfunction in mice. Gut, 2011. 60(3): p. 307-317.
19.Neufeld, K., et al., Reduced anxiety‐like behavior and central neurochemical change in germ‐free mice. Neurogastroenterology & Motility, 2011. 23(3): p. 255-e119.
20.Sudo, N., et al., Postnatal microbial colonization programs the hypothalamic–pituitary–adrenal system for stress response in mice. The Journal of physiology, 2004. 558(1): p. 263-275.
21.Heijtz, R.D., et al., Normal gut microbiota modulates brain development and behavior. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011. 108(7): p. 3047-3052.
22.Clarke, G., et al., The microbiome-gut-brain axis during early life regulates the hippocampal serotonergic system in a sex-dependent manner. Molecular psychiatry, 2013. 18(6): p. 666-673.
23.O’Mahony, S.M., et al., Serotonin, tryptophan metabolism and the brain-gut-microbiome axis. Behavioural brain research, 2015. 277: p. 32-48.
24.Savignac, H., et al., B ifidobacteria exert strain‐specific effects on stress‐related behavior and physiology in BALB/c mice. Neurogastroenterology & Motility, 2014. 26(11): p. 1615-1627.
25.Verdu, E.F., et al., The role of luminal factors in the recovery of gastric function and behavioral changes after chronic Helicobacter pylori infection. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology, 2008. 295(4): p. G664-G670.
26.Bercik, P., et al., The intestinal microbiota affect central levels of brain-derived neurotropic factor and behavior in mice. Gastroenterology, 2011. 141(2): p. 599-609. e3.
27.Bravo, J.A., et al., Ingestion of Lactobacillus strain regulates emotional behavior and central GABA receptor expression in a mouse via the vagus nerve. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011. 108(38): p. 16050-16055.
28.Desbonnet, L., et al., Gut microbiota depletion from early adolescence in mice: Implications for brain and behaviour. Brain, behavior, and immunity, 2015. 48: p. 165-173.
29.McKernan, D., et al., The probiotic Bifidobacterium infantis 35624 displays visceral antinociceptive effects in the rat. Neurogastroenterology & Motility, 2010. 22(9): p. 1029-e268.
30.Cryan, J.F. and T.G. Dinan, Mind-altering microorganisms: the impact of the gut microbiota on brain and behaviour. Nature reviews neuroscience, 2012. 13(10): p. 701-712.
31.Zmora, N., J. Suez, and E. Elinav, You are what you eat: diet, health and the gut microbiota. Nature reviews Gastroenterology & hepatology, 2019. 16(1): p. 35-56.
32.David, L.A., et al., Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome. Nature, 2014. 505(7484): p. 559-563.
33.Rhee, S.H., C. Pothoulakis, and E.A. Mayer, Principles and clinical implications of the brain–gut–enteric microbiota axis. Nature reviews Gastroenterology & hepatology, 2009. 6(5): p. 306-314.
34.Cámara, R.J., et al., The role of psychological stress in inflammatory bowel disease: quality assessment of methods of 18 prospective studies and suggestions for future research. Digestion, 2009. 80(2): p. 129-139.
35..Mawdsley, J.E. and D.S. Rampton, The role of psychological stress in inflammatory bowel disease. Neuroimmunomodulation, 2007. 13(5-6): p. 327-336.
36.O’Mahony, S.M., et al., Maternal separation as a model of brain–gut axis dysfunction. Psychopharmacology, 2011. 214: p. 71-88.
37.Bonaz, B. and J.-M. Sabaté, Brain-gut axis dysfunction. Gastroenterologie clinique et biologique, 2009. 33: p. S48-58.
38.Rogers, G., et al., From gut dysbiosis to altered brain function and mental illness: mechanisms and pathways. Molecular psychiatry, 2016. 21(6): p. 738-748.
39.Collins, S.M. and P. Bercik, The relationship between intestinal microbiota and the central nervous system in normal gastrointestinal function and disease. Gastroenterology, 2009. 136(6): p. 2003-2014.
40.Denou, E., P. Bercik, and S. Collins, Perturbation of the intestinal microbiota alters behavior in mice. Gastroenterology, 2010. 136(Suppl. 1): p. A‐776-A‐7.
41.Gareau, M.G., M.A. Silva, and M.H. Perdue, Pathophysiological mechanisms of stress-induced intestina damage. Current molecular medicine, 2008. 8(4): p. 274-281.
42.Goehler, L.E., M. Lyte, and R.P. Gaykema, Infection-induced viscerosensory signals from the gut enhance anxiety: implications for psychoneuroimmunology. Brain, behavior, and immunity, 2007. 21(6): p. 721-726.
43.Shi, J., et al., Chicken-eaters and pork-eaters have different gut microbiota and tryptophan metabolites. Scientific reports, 2021. 11(1): p. 11934.
44.Borre, Y.E., et al., Microbiota and neurodevelopmental windows: implications for brain disorders. Trends in molecular medicine, 2014. 20(9): p. 509-518.
45.Dinan, T.G., C. Stanton, and J.F. Cryan, Psychobiotics: a novel class of psychotropic. Biological psychiatry, 2013. 74(10): p. 720-726.
46.Gilbert, S.F., J. Sapp, and A.I. Tauber, A symbiotic view of life: we have never been individuals. The Quarterly review of biology, 2012. 87(4): p. 325-341.
47.Chakrabarti, A., et al., The microbiota–gut–brain axis: pathways to better brain health. Perspectives on what we know, what we need to investigate and how to put knowledge into practice. Cellular and Molecular Life Sciences, 2022. 79(2): p. 80.
48.Margolis, K.G., J.F. Cryan, and E.A. Mayer, The microbiota-gut-brain axis: from motility to mood. Gastroenterology, 2021. 160(5): p. 1486-1501.
49.de Wouters d’Oplinter, A., et al., Gut microbes participate in food preference alterations during obesity. Gut Microbes, 2021. 13(1): p. 1959242.
50.Cordaillat-Simmons, M., A. Rouanet, and B. Pot, Live biotherapeutic products: the importance of a defined regulatory framework. Experimental & molecular medicine, 2020. 52(9): p. 1397-1406.
51.Codagnone, M.G., et al., Programming bugs: microbiota and the developmental origins of brain health and disease. Biological psychiatry, 2019. 85(2): p. 150-163.
52.Gibson, G.R., et al., Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nature reviews Gastroenterology & hepatology, 2017. 14(8): p. 491-502.
53.Liu, X., et al., High-fiber diet mitigates maternal obesity-induced cognitive and social dysfunction in the offspring via gut-brain axis. Cell metabolism, 2021. 33(5): p. 923-938. e6.
54.Schneider, E., et al., Feeding gut microbes to nourish the brain: unravelling the diet–microbiota–gut–brain axis. Nature metabolism, 2024. 6(8): p. 1454-1478.
