در بدن یک فرد سالم تعادلی بین باکتری‌های خوب و بد وجود دارد. وقتی بیمار می‌شویم، این موازنه از بین می‌رود. بسیاری از افراد برای این که سطح باکتری‌های مفید را در حد بالا نگه دارند از مکمل‌های پروبیوتیک استفاده می‌کنند. این مکمل‌ها در واقع باکتری‌های زنده‌ای هستند که درون پوشش قرص محصور شده‌اند. انواع مکمل‌های پروبیوتیک در بازار موجود هستند. اگر چه کارشناس‌های سلامت در مجموع درباره بی‌خطر و بی‌ضرر بودن پروبیوتیک‌ها هم رأی هستند اما درباره فایده و تأثیر آنها هنوز بحث و اختلاف نظر وجود دارد.
درون بدن انسان جامعه بزرگی از موجودات تک سلولی وجود دارند که به آن میکروبیوم (ریزاندامگان هم زیست) گفته می‌شود. سه میلیارد باکتری در تلاش و نبرد هستند تا تعداد باکتری‌های خوب و بد را در بهترین سطح ممکن نگه دارند. بیشترین تکاپوها در دستگاه گوارش رخ می‌دهند، چون باکتری‌ها به هضم غذا کمک کرده و دستگاه ایمنی را نیز پشتیبانی می‌کنند. علی‌رغم این که کارشناس‌های تغذیه برخورداری از معده و روده سالم را معیاری برای سالم بودن می‌دانند، دانشمندان هنوز در حال ترسیم یک تصویر واضح از اتفاقات دستگاه گوارش انسان هستند.
تا به امروز هیچ شیوه‌ای برای پایش غیر تهاجمی فعالیت دستگاه گوارش ابداع نشده است اما محیط شیمیایی منحصر به فرد، پراکندگی متنوع باکتری‌ها و طبیعت فوق‌العاده پویای میکروبیوم معده و روده یک گروه بین‌المللی از دانشمندان را بر آن داشته است تا یک ابزار تصویربرداری تشخیصی غیر تهاجمی بسازند، با این هدف که به کمک آن میزان آنزیمی (نمک صفراوی هیدروکلاز) را اندازه گیری کنند که به طور طبیعی در سراسر دستگاه گوارش تولید می‌شود. این ابزار سه عملکرد عمده دارد:
– وضعیت بالینی بیماری‌های التهابی روده مثل بیماری کرون و کولیت زخمی را پیش بینی می‌کند.
– درجه اثرگذاری بسیاری از مکمل‌های پروبیوتیک موجود در بازار را تعیین می‌کند. برای این منظور این ابزار نمک صفراوی هیدروکلاز را آزمایش می‌کند.
– انواع خاصی از پریبیوتیک‌ها را مورد ارزیابی قرار می‌دهد تا اطمینان حاصل شود آیا پریبیوتیک‌های مورد نظر قابلیت افزایش نمک صفراوی هیدروکلاز را درست همان طور که پروبیوتیک‌ها افزایش می‌دهند دارند. منظور از پریبیوتیک‌ها فیبرهای رژیمی هستند که به هضم غذا و تأمین سلامت سیستم گوارشی کمک می‌کنند.
این دانشمندان با پژوهشگران «دانشگاه میسوری» در ایالات متحده که در زمینه ساخت ابزار تصویربرداری زیست‌پزشکی تخصص دارند همکاری می کنند، با این هدف که بتوانند به بالا بردن آگاهی و دانش در مورد فرایندهای زمینه ای کمک کنند که منجر به بیمار شدن انسان می‌شوند.
یافته‌های به دست آمده بسیار جالب توجه هستند، به‌ویژه آن‌چه مربوط به کشف اهمیت پریبیوتیک‌ها می شود. پریبیوتیک‌ها به طور طبیعی در غلات، آجیل، دانه‌های گیاهی، میوه جات و سبزیجات وجود دارند.
به طور معمول پریبیوتیک‌ها بیشتر در ترکیب با پروبیوتیک‌ها مصرف می‌شوند تا در بدن عملکرد بهتری از خود نشان دهند. این پژوهشگران برای نخستین بار نشان دادند که انواع خاصی از پریبیوتیک‌ها به تنهایی و بدون ترکیب شدن با پروبیوتیک‌ها می‌توانند میزان فعالیت نمک صفراوی هیدروکلاز را در میکروبیوم روده بالا ببرند که از جمله فواید آن برای سلامتی می‌توان به کاهش التهاب، کاهش کلسترول خون و جلوگیری از سرطان روده بزرگ و عفونت مجاری ادراری اشاره کرد. این یک دستاورد بزرگ محسوب می شود، چون تولید و نگهداری از پریبیوتیک‌ها کم‌هزینه‌تر
از پروبیوتیک‌ها است.
مطالعات پیشین حاکی از این هستند که فعالیت زیاد نمک صفراوی هیدروکلاز در مجاری گوارشی نمایان‌گر برخورداری از گوارش سالم و نبود التهاب در بدن است. در این روش غیر تهاجمی از زیست‌تابی استفاده می‌شود. زیست‌تابی یک واکنش شیمیایی است که درون بدن یک موجود زنده نور تولید می‌کند. با کمک زیست‌تابی امکان برآورد میزان فعالیت نمک صفراوی هیدروکلاز در تمامی دستگاه گوارش فراهم می‌شود.
این ابزار تصویربرداری یک وسیله کوچک زیست‌تاب به شکل کپسول است. زمانی که فرد آن را می بلعد، در تماس با میکروبیوم طبیعی روده قرار می‌گیرد و در تمامی فضای دستگاه گوارشی فرد به حرکت در می‌آید. هنگامی که از بدن دفع می شود پژوهشگران می توانند نمونه م۷دفوع را از روی آن جدا کرده و مورد مطالعه قرار دهند. سپس نتیجه این تحلیل با مقدار فعالیت نمک صفراوی هیدروکلاز در دستگاه گوارش انسان مقایسه و تطابق داده می‌شود.
این کار پژوهشی به ارتقاء مدل درمانی «پزشکی دقیق»
(precision medicine) کمک می‌کند، چون روشی را در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد تا از طریق آن بهتر به رابطه بین سلامت روده و منشأ و ماهیت بیماری‌های انسانی پی ببرند.
این نخستین نمونه کاربرد تصویربرداری از درون بدن انسان با یک وسیله زیست تاب است. میکروبیوم روده نقش بسیار مهمی در بروز بیماری‌ها و ناراحتی‌هایی نظیر سرطان، دیابت، چاقی، پارکینسون، افسردگی و اوتیسم بازی می‌کند. اکنون این ابزار جدید به درک بهتر ارتباط بین عملکرد روده و ابتلا به این بیماری‌ها کمک شایان توجهی می‌کند. به علاوه، ساخت پروبیوتیک‌ها و پریبیوتیک‌های مفیدتر و مؤثرتر را امکان‌پذیر می‌کند.
پژوهشگران «دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی» نیز به این نتیجه رسیده‌اند که باکتری لاکتوباسیلوس از آنزیم‌ها برای تحریک و تغییر اسیدهای صفراوی و افزایش بقای آنها در معده استفاده می‌کند. این یافته رابطه پیچیده بین اسیدهای صفراوی و باکتری‌های روده‌ای را روشن‌تر می‌کند و به پژوهشگران کمک خواهد کرد لاکتوباسیلوس‌هایی را با خاصیت درمانی طراحی کنند و روده و معده انسان‌ها را عاری از بیماری و ناراحتی نگه دارند.
اسیدهای صفراوی در هضم غذا و تأمین سلامت دستگاه گوارش نقشی تعیین کننده دارند. این اسیدها در کبد تولید و با غذا خوردن ما آزاد می‌شوند. آنها نه فقط کلسترول را تجزیه کرده و جذب چربی را تنظیم می‌کنند، بلکه در این که چه باکتری‌هایی در روده‌ها جمع می‌شوند نقش تأثیرگذاری دارند.
