غاز الهيدروجين ودوره المحوري في دعم صحة الأمعاء
كشف علماء من مدينة ملبورن كيف يُنتَج غاز الهيدروجين داخل الأمعاء البشرية وكيف يُستخدم فيها، فعلى الرغم من شهرته بكونه الغاز الذي يجعل الغازات قابلة للاشتعال، إلا أن للهيدروجين دورًا إيجابيًا هامًا في دعم صحة الجهاز الهضمي.
ينتج غاز الهيدروجين طبيعيًا عندما تقوم بكتيريا الأمعاء بتخمير الكربوهيدرات غير المهضومة القادمة من الطعام.
جزء من هذا الغاز يُزفَر عبر الرئتين، وجزء آخر يُعاد تدويره من قبل بكتيريا أخرى داخل الأمعاء، والباقي يُطرح خارج الجسم عبر الغازات.
تقول الدكتورة كيتلين وِيلش (Caitlin Welsh)، الباحثة الرئيسية في الدراسة:
”معظم الناس يفرزون نحو لتر من الغاز يوميًا، نصفه تقريبًا من الهيدروجين، لكن الهيدروجين ليس مجرد غاز وراء الغازات، بل هو محرك خفي لصحة الأمعاء.“
وأوضحت أن الهيدروجين يشكّل بنية الميكروبيوم المعوي بطرق متعددة وغير متوقعة، إذ يساعد بعض البكتيريا النافعة على الازدهار ويُبقي عملية الهضم نشطة ومتوازنة.
يشير الأستاذ كريس غرينينغ (Chris Greening)، قائد مجموعة أبحاث ”One Health Microbiology“ في جامعة موناش، إلى أن:
"إنتاج الغاز داخل الأمعاء عملية طبيعية تمامًا.
فعندما تحلل البكتيريا الطعام، يُنتَج الهيدروجين بكميات كبيرة، ثم تستخدمه ميكروبات أخرى كمصدر للطاقة."
غير أن الإنتاج الزائد للهيدروجين قد يشير إلى وجود اضطرابات في الأمعاء؛ إذ ترتبط المستويات غير الطبيعية منه ب:
• العدوى المعوية
• الاضطرابات الهضمية
• بعض أنواع السرطان
ولهذا السبب يُقاس تركيز الهيدروجين في اختبارات التنفس لتقييم صحة الأمعاء.
وجد الباحثون دلائل تشير إلى أن إنتاج الهيدروجين يتعطل لدى المصابين بأمراض معوية، لكن من غير الواضح بعد ما إذا كان هذا التعطل سببًا أم نتيجة للمرض.
أظهرت الدراسة أن إنزيمًا محددًا يسمى Group B [FeFe]-hydrogenase هو المسؤول الرئيسي عن إنتاج الهيدروجين في الأمعاء.
يوجد هذا الإنزيم في أنواع عديدة من بكتيريا الأمعاء، ويعمل بكفاءة عالية.
يستخدم تفاعلاً كيميائيًا يعتمد على الحديد وبروتين آخر يسمى فريدُوكسين (ferredoxin).
في الأشخاص الأصحاء، يوجد هذا الإنزيم بكثرة، بينما يقلّ لدى مرضى داء كرون، الذين يمتلكون أنواعًا مختلفة من الإنزيمات المنتجة للهيدروجين.
يقول الأستاذ المشارك سام فورستر (Sam Forster)، من معهد هدسون وجامعة موناش:
”فهم وظائف هذه الأنظمة يفتح أمامنا آفاقًا جديدة لعلاجات مبتكرة، بعضها لم نفكر فيه بعد.“
ويُتوقع أن تسهم هذه النتائج في تحسين فهم أمراض الأمعاء وتوجيه تطوير علاجات ميكروبيومية جديدة مثل:
• زرع البراز (Fecal Transplant)
• البروبيوتيك المتقدم
• العلاجات الحيوية الحية (Live biotherapeutics)
