تشخيص القولون العصبي بتحليل أصوات قرقرة البطن

توظيف تقنيات الاستشعار الصوتي المصممة بنظم الذكاء الصناعي

تشخيص القولون العصبي بتحليل أصوات قرقرة البطن
TT

تشخيص القولون العصبي بتحليل أصوات قرقرة البطن

تشخيص القولون العصبي بتحليل أصوات قرقرة البطن

قدم باحثون أستراليون طريقة مبتكرة وسهلة لتشخيص الإصابات بمتلازمة القولون العصبي Irritable Bowel Syndrome عبر تحليل نوعية الأصوات الصادرة عن حركة الأمعاء في البطن. وتم عرض نتائج هذه الدراسة الجديدة ضمن فعاليات «أسبوع أمراض الجهاز الهضمي 2018» الذي عُقد بواشنطن العاصمة في الفترة ما بين 2 و5 يونيو (حزيران) الحالي، الذي شاركت فيه كل من «الرابطة الأميركية لأمراض الكبد (AASLD)»، و«الرابطة الأميركية لأمراض الجهاز الهضمي (AGA)»، و«المجمع الأميركي لمناظير الجهاز الهضمي (ASGE)»، و«المجمع الأميركي لجراحات الجهاز الهضمي SSAT)». ولخص الباحثون دراستهم بالقول: «قد يؤدي الاستماع للأصوات الهضمية إلى تحسين تشخيص متلازمة القولون العصبي».
- القولون العصبي
وتعد متلازمة القولون العصبي من أمراض الجهاز الهضمي الشائعة، والتي غالباً ما تكون حالة مزعجة أو مؤلمة وتتسبب بالانتفاخ في البطن والإسهال والإمساك. ووفق ما تشير إليه المصادر الطبية، تصيب متلازمة القولون العصبي نحو 10 في المائة من الناس في مناطق العالم المختلفة، ومع ذلك يصعب تشخيص الإصابة بها بطريقة مباشرة، ذلك أن التشخيص يستدعي أولاً استثناء وجود أي نوع من الأمراض العضوية في الجهاز الهضمي، وهو ما يتطلب من المرضى في الغالب الخضوع لإجراء فحص القولون بالمنظار (Colonoscopy).
وفي الوقت نفسه، يُعاني كثير من المرضى من الأعراض المزعجة والمؤلمة للقولون العصبي دون أن يتم تشخيص إصابتهم به، مما يُؤثر بالتالي على تلقيهم المعالجة الطبية الملائمة. وبالمقابل، يتم تشخيص إصابة بعض المرضى بمتلازمة القولون العصبي دون التأكد من ذلك، مما يحرمهم من فرصة تلقي المعالجة الطبية المناسبة للمرض الحقيقي لديهم في الجهاز الهضمي، والذي قد يظهر بأعراض شبيهة لتلك التي في متلازمة القولون العصبي.
وكانت جامعة غرب أستراليا قد بدأت مشروع بحث طبي علمي، تحت عنوان «مشروع صخب الأمعاء»، (The Noisy Guts Project)، وذلك بالاستخدام المتقدم لتقنيات الذكاء الصناعي في تشخيص أنواع أمراض الجهاز الهضمي من خلال نوعية الأصوات التي تصدر عن أجزاء الجهاز الهضمي المختلفة. وضمن هذا المشروع، طور الباحثون الأستراليون نوعية متقدمة من السماعات التي يتم ارتداؤها على شكل سوار على وسط البطنAcoustic Belt، أي تقنية تشخيصية يُمكن ارتداؤها. واستفاد الباحثون لتحقيق ذلك من تقنية السماعات التي تستخدم في الكشف عن الأصوات الدقيقة لقضم النمل الأبيض (Termites Sounds) حينما يأكل ويفتت خشب المباني ليتغذى عليه.
- قرقرة البطن
ورأس فريق الباحثين الدكتور باري مارشال، الحائز على جائزة نوبل للطب عام 2005 لأبحاثه عن بكتيريا المعدة الحلزونية «هليكوبكتر بايلوري» ودورها في نشوء التهابات المعدة وقرحة المعدة. وقال الدكتور مارشال: «متلازمة القولون العصبي هي اضطراب مرضي شائع للغاية ويصعب تشخيصه. ولقد أردنا إيجاد طريقة للاستماع إلى أصوات القرقرة في القناة الهضمية وتحليل تلك الأصوات لتحديد الأنماط الصوتية التي تميز حالات أمراض الأمعاء المزمنة، مثل متلازمة القولون العصبي».
وأضاف موضحاً: «لقد استخدمنا تقنية الاستشعار الصوتي التي تم إنشاؤها في الأصل لتعقب أصوات مضغ النمل الأبيض للأخشاب، وذلك لمعرفة ما إذا كان بإمكاننا عبر ذلك اكتشاف نوعية المشكلات المرضية التي تنشأ في الأمعاء البشرية».
وفي هذه الدراسة الأولية، قام الباحثون بتطوير نموذج عملي لسوار يستخدم تقنيات التعلم الآلي، وذلك للتعرف على الخصائص المعقدة وأنماط الأصوات داخل البطن التي تم رصدها عبر الجلد، ثم قاموا بإجراء هذا الفحص لمجموعة شملت أصحاء غير مصابين بأي اضطرابات مرضية في الجهاز الهضمي، ومصابين تم في السابق تأكيد تشخيص إصابتهم بمتلازمة القولون العصبي. وارتدى المشاركون السوار وتم تسجيل أصوات الأمعاء لديهم لمدة ساعتين بعد الصيام عن تناول الطعام والشراب، ثم لمدة 40 دقيقة بعد تناول وجبة موحدة تحتوي سوائل وأطعمة صلبة.
- تشخيص دقيق
وأظهرت النتائج الأولية أن بيانات تسجيلات الرصد الصوتي للبطن، قد أشارت بدقة عالية لوجود حالات متلازمة القولون العصبي، مما مكّن الباحثين من التفريق بفاعلية بين الأشخاص السليمين من وجود القولون العصبي وأولئك الأشخاص المصابين بالفعل بهذا الاضطراب المرضي المزمن في القولون.
وتوصل الباحثون إلى هذه النتائج عبر مرحلتين؛ المرحلة الأولى تم فيها رصد أصوات البطن لدى مرضى القولون العصبي ولدى مجموعة مقاربة من الأشخاص السليمين منه. ثم تم من هذه النتائج بناء الخصائص الصوتية المميزة لحالات متلازمة القولون العصبي، وهو ما أطلق عليه الباحثون «نموذج المؤشر الصوتي لحالات القولون العصبي»، (IBS Acoustic Index Model)، وبعد ذلك تمت إعادة الاختبار على مجموعة جديدة ومختلفة من أشخاص سليمين وآخرين مصابين بمتلازمة القولون العصبي. وأظهرت الاختبارات المتكررة والتحليلات الإحصائية أن هذه الوسيلة التشخيصية الجديدة كانت ذات حساسية عالية وخصوصية عالية، كل منهما يفوق 90 في المائة في دقة تشخيص الإصابة بمتلازمة القولون العصبي مقارنة بالأشخاص السليمين منها.
وعلى هذه النتائج علقت الدكتورة جوزفين موير، المديرة المساعدة لـ«مركز مارشال» في جامعة غرب أستراليا والباحثة المشاركة في الدراسة، بالقول: «سمحت لنا هذه الدراسة بتحقيق إثبات الفكرة، بشكل مبدئي، وبمجرد تطوير الحزام واختباره على عدد أكبر من المرضى، ستكون لدينا وسيلة مخصصة للاستخدام في أماكن تقديم الرعاية الصحية بغية تسهيل تشخيص الإصابة بمتلازمة القولون العصبي»، وأضافت: «الأمل هو أن هذه التكنولوجيا الجديدة يمكن أن تقدم طريقة أقل تدخلاً Less - Invasiveلتشخيص هذه الحالة المؤلمة والمنهكة»، في إشارة منها إلى المقارنة بوسيلة منظار القولون.
وأوضح الباحثون أن عملية التشخيص الحالية لحالات متلازمة القولون العصبي تستغرق وقتا طويلا، ومكلفة ومحيرة أحيانا في نتائجها. وعادة ما يحال المريض إلى أحد المتخصصين في أمراض الجهاز الهضمي لإجراء منظار القولون لاستبعاد جميع الاضطرابات العضوية الأخرى في الأمعاء. وهذا يعني أن كثيراً من المرضى الذين يخضعون لواحدة من 900 ألف منظار للقولون، التي يتم إجراؤها سنوياً في أستراليا، يمكنهم تفادي اللجوء إليها.
- قرقرة البطن... كيف تنشأ وكيف يقيّمها الأطباء؟
> أصوات البطن ضجيج تصنعه الأجزاء المختلفة للجهاز الهضمي عند دفعها مزيج الطعام والعصارات الهاضمة والغازات من جزء إلى آخر داخل القناة الهضمية التي يبلغ طولها نحو 30 قدماً (9 أمتار) في الشخص البالغ؛ أي المريء والمعدة والأمعاء الدقيقة وقولون الأمعاء الغليظة. ويتم دفع تلك المحتويات بحدوث مجموعة متتابعة من الانقباضات والانبساطات للعضلات المغلفة لأجزاء القناة الهضمية، بطريقة تشبه موجات تحرك الدودةPeristalsis Movement).
ومعظم أصوات الأمعاء طبيعية، وهي تعني ببساطة أن الجهاز الهضمي يعمل، ويمكن لمقدم الرعاية الصحية التحقق من أصوات البطن عن طريق الاستماع إلى البطن باستخدام سماعة الطبيب. وهناك موجات من الحركات العضلية المستمرة طوال الوقت في الأمعاء، والتي تزيد وتيرتها مع تناول الطعام وشرب الماء من آن لآخر. وعادة، وبعد ساعتين من إفراغ محتويات المعدة من الطعام والعصارات الهاضمة، يتم إنتاج هرمونات تثير الدماغ لإرسال رسالة عصبية لأجزاء الجهاز الهضمي للبدء بمجموعة متتالية جديدة من الحركات الدودية، كي تدفع بقايا الطعام والعصارات الهاضمة، وكي يبدأ الشعور بفراغ المعدة لدى الإنسان، وبالتالي قد يسمع البعض قرقرة البطن آنذاك.
وعلى الرغم من أن معظم أصوات الأمعاء غير ضارة، فإن هناك بعض الحالات التي يمكن أن تشير فيها الأصوات غير الطبيعية إلى وجود مشكلة في عمل الجهاز الهضمي. وعلى سبيل المثال، هناك حالات تضطرب فيها الوتيرة المعتدلة والطبيعية للحركة في أجزاء الجهاز الهضمي، ومنها حالات متلازمة القولون العصبي، التي لا يكون فيها بالأصل أي اضطرابات عضوية مرضية في الأمعاء. وبالمقابل، وفي حالات الانسداد المعوي، أي إما وجود انسداد ميكانيكي أو انسداد وظيفي للأمعاء، تتوقف حركة الأمعاء ويتوقف بالتالي مرور محتوياتها من الطعام، وبالتالي قد لا يتمكن الطبيب من سماع أي أصوات للأمعاء عند وضع السماعة الطبية على جلد البطن. وكما أن من الطبيعي أن تحصل حالة انخفاض في نغمة أو شدة أصوات البطن أثناء النوم، فإن ذلك يُمكن أن يحصل في حالات الإمساك الشديد، أو نتيجة لاستخدام أنواع معينة من الأدوية التي تؤثر على حركة الأمعاء، أو بعد العمليات الجراحية.
وفي حالات عدم اكتمال هضم الطعام، نتيجة دفعه بسرعة في القناة الهضمية لأسباب مرضية وغير مرضية شتى، تتكون الغازات في الأمعاء، وبالتالي تزداد شدة أصوات البطن. كما تزداد شدة الأصوات تلك بُعيد تناول الطعام بعد فترة طويلة من عدم تناول الطعام، أو في بعض حالات الإسهال أو انتفاخ البطن أو ألم البطن. والمهم في أصوات البطن هو مدى وجود أعراض مرافقة، مثل الغازات أو الغثيان أو القيء أو ألم البطن أو ارتفاع حرارة الجسم أو عدم إخراج الغازات أو البراز، أو غيرها من الأعراض، وهنا يتابع الطبيب الحالة لمعرفة سبب انخفاض أو زيادة أصوات البطن.

- استشارية في الأمراض الباطنية


مقالات ذات صلة

10 أطعمة تمنحك نوماً عميقاً بلا أرق

صحتك الخضراوات الورقية والكيوي من الأغذية التي تساعد على تعزيز النوم العميق (جامعة جورج فوكس)

10 أطعمة تمنحك نوماً عميقاً بلا أرق

يمكن لنوعية الطعام الذي نتناوله قبل النوم أن يلعب دوراً حاسماً في تحسين جودة النوم ومدته، في وقت يعاني فيه ملايين الأشخاص حول العالم من قلة النوم واضطراباته.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
صحتك واقيات الشمس تُعد من أبرز وسائل الحماية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة (جامعة كاليفورنيا)

واقٍ شمسي طبيعي مستخلص من البكتيريا

كشف فريق بحثي دولي عن مركّب طبيعي جديد مستخلص من البكتريا، يتمتع بقدرة عالية على الحماية من الأشعة فوق البنفسجية دون التسبب في آثار جانبية ضارة.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
المشرق العربي عناصر من الدفاع المدني الفلسطيني يزيلون ركام منزل في خان يونس خلال عمليات البحث عن جثامين ضحايا الحرب على غزة يوم السبت (إ.ب.أ)

انهيار مبانٍ على رؤوس قاطنيها... أحد جوانب حرب غزة القاتمة

انهار 20 مبنى ومنزلاً على الأقل بمدينة غزة في غضون 10 أيام؛ ما تسبب بوفاة ما لا يقل عن 15 فلسطينياً، بينهم أطفال ونساء.

«الشرق الأوسط» (غزة)
صحتك التصلب المتعدد هو مرض مناعي ذاتي يهاجم الجهاز العصبي المركزي (أرشيفية - رويترز)

«المواد الكيميائية الدائمة» قد تصيبك بمرض مناعي خطير

كشفت دراسة جديدة أن «المواد الكيميائية الأبدية» قد تتسبب في الإصابة بمرض خطير قد يستمر مدى الحياة وهو مرض التصلب المتعدد.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك تناول كميات كبيرة من الفلفل الحار قد يؤدي إلى تهيج البروستاتا (رويترز)

دور الفلفل الحار في التهاب البروستاتا

يلعب النظام الغذائي دوراً أساسياً في الوقاية من أمراض غدة البروستاتا، أو زيادة مخاطرها، ويسهم بعض الأطعمة في التهاب أو تضخم البروستاتا، ومنها الفلفل الحار.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)

7 أمور تجعل أطفالك قريبين منك حين يكبرون

7 أمور تجعل أطفالك قريبين منك حين يكبرون
TT

7 أمور تجعل أطفالك قريبين منك حين يكبرون

7 أمور تجعل أطفالك قريبين منك حين يكبرون

يأمل كل والد أن يظل طفله يلجأ إليه بعد سنوات ليقضي معه وقتاً، ويشاركه أفراحه وأحزانه، ويطلب منه النصح والإرشاد.

إليك بعض الممارسات التي ينبغي على الآباء البدء بها باكراً إذا أرادوا علاقة تستمر حتى سن المراهقة والرشد، وفقاً لموقع «سي إن بي سي».

1- ثق بأطفالك

يستجيب الأطفال للتوقعات التي نضعها لهم. عندما يفرَط في التدخل بشؤونهم أو يصحَّح سلوكهم باستمرار، فإنهم قد يصبحون تدريجاً أكبر استياءً أو انطواءً.

امنحهم الثقة باكراً وبشكل متكرر. حاول أن تقول: «أنا أثق بك. إذا واجهت أي صعوبة، فإنه يمكنك اللجوء إليّ». تُصبح هذه الثقة الأساس الذي يعتمدون عليه لاحقاً، عندما تُصبح الحياة أشد تعقيداً.

2- تقبّل جميع المشاعر وليست فقط السارة

إذا كنت ترغب في أن يلجأ إليك طفلك في سن المراهقة، فعليه أن يتعلم باكراً أن عالمه الداخلي آمن معك. عندما تكبت بكاءه أو خوفه أو إحباطه، فقد يتوقف طفلك عن التعبير لك. يمكن أن يكون التقبل بقول: «كل ما تشعر به مسموح به». الأمان العاطفي الآن يُؤدي إلى انفتاح عاطفي لاحقاً.

3- توقف عن محاولة التحكم في تكوين شخصياتهم

كثير من الأطفال ينأون بأنفسهم عن آبائهم؛ لأنهم يشعرون بالاختناق من كثرة التوقعات. امنحهم مساحة ليكونوا فضوليين، وصاخبين، وحتى غريبين. يبقى الأطفال أشدّ ارتباطاً بالأشخاص الذين يسمحون لهم بأن يكونوا على طبيعتهم كلما كبروا.

4- تقبّلهم تماماً... خصوصاً الجوانب التي لا تفهمها

التقبّل ليس هو الموافقة، إنه رسالة: «أنتَ كما أنتَ محبوب ومرحب بك». يبقى الأطفال قريبين من البالغين الذين يتقبلون هويتهم كاملةً، لا مجرد الجوانب التي يسهل على الوالدين التعامل معها. عندما يشعرون بالقبول الآن، فإن احتمال انطوائهم على أنفسهم لاحقاً يقلّ.

5- أصلح خطأك عندما تخطئ

تُبنى أقوى علاقات الآباء والأبناء على الإصلاح. استبدل بعبارة «أنا آسف لأنك تشعر هكذا» تعبيرَ: «أنا آسف. لم تكن تستحق ذلك. سأبذل قصارى جهدي لأكون أفضل». عندما يتحمل الآباء المسؤولية، فإنهم يعلمون أطفالهم أن الأخطاء لا تُنهي العلاقة.

6- استمع أكثر مما تتكلم

يميل الأطفال إلى الانطواء عندما لا يشعرون بأنهم مسموعون، لذا؛ فعندما يشاركون مخاوفهم أو إحباطاتهم، فإنهم عادةً ما يطلبون التواصل.

بدلاً من محاولة تقديم حل فوري، حاول أن تقول: «أخبرني المزيد عن ذلك». الاستماع يبني جسراً سيستمرون في عبوره كلما زادت أهمية الأمر.

7- دعهم يختلفوا دون عقاب

إذا تعلم الطفل باكراً أن الاختلاف يؤدي إلى الصراع أو العقاب أو سحب الحب، فسيتوقف عن الصدق لاحقاً.

تتطلب العلاقة الصحية بينكما حرية عاطفية، لذا؛ فعندما يختلف طفلك معك، فإنه يجب عليك التعامل معه بفضول بدلاً من محاولة السيطرة. علّمه أن الصدق آمن ولن يُهدد علاقتكما أبداً.


10 أطعمة تمنحك نوماً عميقاً بلا أرق

الخضراوات الورقية والكيوي من الأغذية التي تساعد على تعزيز النوم العميق (جامعة جورج فوكس)
الخضراوات الورقية والكيوي من الأغذية التي تساعد على تعزيز النوم العميق (جامعة جورج فوكس)
TT

10 أطعمة تمنحك نوماً عميقاً بلا أرق

الخضراوات الورقية والكيوي من الأغذية التي تساعد على تعزيز النوم العميق (جامعة جورج فوكس)
الخضراوات الورقية والكيوي من الأغذية التي تساعد على تعزيز النوم العميق (جامعة جورج فوكس)

يمكن لنوعية الطعام الذي نتناوله قبل النوم أن يلعب دوراً حاسماً في تحسين جودة النوم ومدته، في وقت يعاني فيه ملايين الأشخاص حول العالم من قلة النوم واضطراباته.

فوفقاً للمراكز الأميركية للسيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC)، لا يحصل ما يقرب من ثلث البالغين على عدد الساعات الموصى بها من النوم، التي تتراوح بين 7 و9 ساعات يومياً.

ولا يقتصر تأثير قلة النوم على الشعور بالإرهاق فقط، بل يمتد ليضعف جهاز المناعة، ويزيد خطر الإصابات أثناء التمارين الرياضية، كما يؤثر سلباً على الهرمونات المنظمة للشهية، ما يؤدي إلى زيادة الإحساس بالجوع والرغبة في تناول أطعمة غير صحية.

وحسب خبراء التغذية، فإن تبني عادات غذائية ذكية قبل النوم يمكن أن يساعد الجسم على الاسترخاء والدخول في نوم أعمق وأكثر جودة، بفضل عناصر غذائية تعزز إفراز هرمونات النوم وتقلل التوتر، حسب مجلة «Real Simple» الأميركية.

وفيما يلي أبرز 10 أطعمة ينصح خبراء التغذية بتناولها قبل النوم:

اللوز

حفنة واحدة من اللوز توفر نحو 25 في المائة من الاحتياج اليومي للمغنسيوم لدى النساء، وهو معدن أساسي يساعد على تهدئة الجهاز العصبي وتحسين جودة النوم، خاصة لدى من يعانون الأرق.

الخضراوات الورقية

مثل السبانخ والجرجير والكرنب، وهي غنية بالمغنسيوم وفيتامين «سي»، الذي يساهم في تقليل التوتر، ما يساعد على النوم المتواصل، خاصة لمن يستيقظون ليلاً ويصعب عليهم العودة للنوم.

الكيوي

فاكهة صغيرة لكنها غنية بالسيروتونين، وهو ناقل عصبي ينظم النوم. وأظهرت دراسات أن تناول حبة أو اثنتين من الكيوي قبل النوم قد يحسّن سرعة الدخول في النوم ومدته وكفاءته.

الحمص

يعد مصدراً نباتياً للتريبتوفان، وهو حمض أميني يساعد على زيادة إنتاج هرمون الميلاتونين الذي ينظم دورة النوم والاستيقاظ، ما يجعله خياراً مثالياً كوجبة خفيفة مسائية، مثل الحمص المهروس (الحمص بطحينة).

الكرز الحامض

يتميز باحتوائه على نسبة مرتفعة من هرمون الميلاتونين المنظم لدورة النوم والاستيقاظ. وتشير دراسات إلى أن تناوله قد يزيد مدة النوم ويحسّن جودته، خصوصاً لدى المصابين بالأرق.

التوت الأحمر

مصدر ممتاز للألياف؛ إذ يحتوي الكوب الواحد على 8 غرامات من الألياف. وقد ربطت دراسات بين الأنظمة الغذائية منخفضة الألياف وتراجع النوم العميق، في حين ارتبطت زيادة الألياف بنوم أكثر جودة.

أسماك السلمون

تجمع بين أحماض «أوميغا-3» الدهنية وفيتامين «د»، وهما عنصران يساعدان على تعزيز إنتاج السيروتونين وتقليل هرمونات التوتر، ما ينعكس إيجاباً على جودة النوم.

الشوفان

كشفت دراسات أن الأنظمة الغذائية الغنية بالكربوهيدرات الصحية قد تقلل اضطرابات النوم مقارنة بالأنظمة المرتفعة بالبروتين أو الدهون. ويعد الشوفان مصدراً جيداً للكربوهيدرات المعقدة والمغنسيوم.

الزبادي

يلعب الزبادي دوراً مهماً في دعم صحة الأمعاء، التي ترتبط بشكل وثيق بإيقاع النوم والمزاج. فالزبادي الغني بالبروبيوتيك يعزز تنوع البكتيريا النافعة في الأمعاء، ما قد يسهم في تحسين إيقاع النوم وجودته.

الفواكه الحمضية

مثل البرتقال والجريب فروت والليمون، وهي غنية بفيتامين «سي»، الذي يساعد على خفض مستويات هرمونات التوتر في الجسم، مما يسهل الاستغراق في النوم والاستمرار فيه.

ويؤكد خبراء التغذية أن تحسين النوم لا يعتمد فقط على عدد الساعات، بل على جودة النوم أيضاً، ويمكن تحقيق ذلك من خلال مزيج من التغذية المتوازنة، والنشاط البدني المنتظم، وعادات الاسترخاء اليومية.


واقٍ شمسي طبيعي مستخلص من البكتيريا

واقيات الشمس تُعد من أبرز وسائل الحماية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة (جامعة كاليفورنيا)
واقيات الشمس تُعد من أبرز وسائل الحماية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة (جامعة كاليفورنيا)
TT

واقٍ شمسي طبيعي مستخلص من البكتيريا

واقيات الشمس تُعد من أبرز وسائل الحماية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة (جامعة كاليفورنيا)
واقيات الشمس تُعد من أبرز وسائل الحماية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة (جامعة كاليفورنيا)

كشف فريق بحثي دولي عن مركّب طبيعي جديد مستخلص من البكتيريا، يتمتع بقدرة عالية على الحماية من الأشعة فوق البنفسجية دون التسبب في آثار جانبية ضارة.

وأوضح الباحثون من جامعة ميجو اليابانية وجامعة شولالونغكورن التايلاندية في النتائج التي نُشرت، النتائج، الجمعة بدورية «Science of The Total Environment» أن هذا الاكتشاف يمثل خطوة واعدة نحو تطوير واقيات شمس صديقة للبيئة وأكثر أماناً للاستخدام البشري.

وتُعد واقيات الشمس من أهم وسائل الحماية من الأشعة فوق البنفسجية؛ إذ تقلّل مخاطر حروق الجلد والشيخوخة المبكرة وسرطان الجلد. ومع اعتماد معظم المنتجات الحالية على مرشحات كيميائية أو معدنية قد تسبب تهيجاً جلدياً أو أضراراً بيئية، يتجه البحث العلمي نحو تطوير واقيات شمس طبيعية أكثر أماناً وفعالية باستخدام مركبات حيوية.

ونجح الباحثون في اكتشاف المركّب الجديد الذي تنتجه البكتيريا الزرقاء المحبة للحرارة، المعروفة باسم «سيانوبكتيريا»، التي تعيش في البيئات القاسية مثل الينابيع الساخنة في تايلاند.

وتُعد السيانوبكتيريا من أقدم الكائنات الحية القادرة على البناء الضوئي وإنتاج الأكسجين، وتشتهر بقدرتها على البقاء في ظروف بيئية قاسية مثل الحرارة المرتفعة والملوحة العالية والإشعاع الشديد. وللتكيّف مع هذه الظروف، تنتج هذه الكائنات مجموعة واسعة من المركبات الحيوية المعروفة بدورها الطبيعي في الحماية من الأشعة فوق البنفسجية والعمل كمضادات أكسدة.

وينتمي المركّب، الذي أُطلق عليه اسم «GlcHMS326»، إلى فئة الأحماض الأمينية، ويتميز بتركيبته الكيميائية الفريدة التي تمنحه خصائص استثنائية، تجعل منه فعالاً كواقٍ طبيعي من الأشعة فوق البنفسجية ومضاداً للأكسدة في الوقت نفسه.

وبحسب نتائج الدراسة، يعمل المركب الجديد عن طريق امتصاص الأشعة فوق البنفسجية من نوعي «UV-A» و«UV-B»، ما يحمي الخلايا من التلف الناتج عن الأشعة الضارة.

وأظهرت التجارب أن إنتاج هذا المركب يزداد بشكل واضح عند تعرض البكتيريا للأشعة فوق البنفسجية، وكذلك عند التعرض للإجهاد الملحي، بينما لا يرتبط بالإجهاد الحراري، رغم أن الكائنات المنتجة له تعيش في بيئات مرتفعة الحرارة.

تقليل تلف الخلايا

كما بيّنت النتائج أن المركب يمتلك نشاطاً مضاداً للأكسدة يفوق المركبات التقليدية المستخدمة للحماية من الأشعة فوق البنفسجية، إذ أظهر قدرة أعلى على مكافحة الجذور الحرة؛ ما يساهم في تقليل تلف الخلايا وتأخير مظاهر الشيخوخة الناتجة عن التعرض للشمس.

وأكد الباحثون أن أهمية هذا الاكتشاف لا تقتصر على المجال العلمي فحسب، بل تمتد إلى التطبيقات الصناعية، حيث يمكن استخدام هذا المركب بديلاً طبيعي لبعض المرشحات الكيميائية الشائعة في واقيات الشمس، والتي ترتبط أحياناً بتهيج الجلد أو أضرار بيئية، خصوصاً على النظم البحرية.

وأشار الفريق إلى أن السيانوبكتيريا يمكن استغلالها كمصانع حيوية لإنتاج المركب على نطاق واسع بطرق مستدامة، ما يعزز فرص إدخاله في صناعات مستحضرات التجميل والعناية بالبشرة، إضافة إلى التطبيقات الدوائية المرتبطة بمكافحة الإجهاد التأكسدي.