เมทิลีนบลูกับไมโครไบโอมในลำไส้: การศึกษาในหนูแสดงให้เห็นอะไร

เมทิลีนบลูสามารถเปลี่ยนรูปแบบองค์ประกอบแบคทีเรียที่ตรวจวัดได้ในอุจจาระหนู ข้อค้นพบนี้ไม่ได้ยืนยันว่าเมทิลีนบลูช่วยให้สุขภาพลำไส้ของมนุษย์ดีขึ้น กำจัดแบคทีเรียที่เป็นอันตรายอย่างจำเพาะ หรือรักษาภาวะเสียสมดุลของจุลินทรีย์ สิ่งสำคัญที่ต้องแยกให้ออกคือ การเปลี่ยนแปลงชุมชนจุลินทรีย์กับการทำให้สุขภาพของสิ่งมีชีวิตเจ้าบ้านดีขึ้นนั้นไม่ใช่สิ่งเดียวกัน

การทดลองในหนูที่เกี่ยวข้องกับคำถามนี้โดยตรงที่สุดตรวจวัดดีเอ็นเอของแบคทีเรียและผลการทำแบบทดสอบเขาวงกต การวัดเหล่านี้สามารถระบุรูปแบบที่ควรศึกษาต่อได้ แต่เพียงลำพังไม่สามารถยืนยันว่าการเปลี่ยนแปลงของแบคทีเรียเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรม หรือว่าการเปลี่ยนแปลงอย่างใดอย่างหนึ่งบ่งชี้ว่าอาการทางระบบย่อยอาหารจะบรรเทาลง

นักวิจัยตรวจวัดอะไรจริง ๆ

ในการทดลองของ Gureev และคณะในปี 2020 หนู C57Bl/6 อายุสามเดือนได้รับเมทิลีนบลูเป็นเวลาสี่สัปดาห์ที่ 15 mg/kg/day (หนูเก้าตัว), 50 mg/kg/day (แปดตัว) หรือน้ำสำหรับกลุ่มควบคุม (13 ตัว) ส่วนที่อธิบายการออกแบบการทดลองไม่ได้ระบุวิธีให้ยาหรือเพศของสัตว์ไว้อย่างชัดเจน

มีการเก็บตัวอย่างอุจจาระก่อนเริ่มให้สารและทุกสัปดาห์ ผู้วิจัยใช้ qPCR ที่จำแนกตามกลุ่มแบคทีเรีย และการหาลำดับเบสของแอมพลิคอนดีเอ็นเอ 16S เพิ่มเติม ในช่วงห้าวันสุดท้าย หนูมีเวลาสองวันเพื่อทำความคุ้นเคย ตามด้วยการทดสอบเขาวงกตรูปตัว T แบบมีรางวัลเป็นเวลาสามวัน โดยมีการให้คะแนนการเลือกสิบครั้งต่อวัน

ระดับการได้รับสารเหล่านี้ใช้ในการทดลองกับหนู ไม่ใช่คำแนะนำขนาดสำหรับมนุษย์ วิธีให้ยามีความสำคัญต่อการตีความว่ายาไปถึงลำไส้มากเพียงใด และหากไม่ได้ระบุวิธีให้ยาไว้ ก็ควรคงไว้ว่าไม่ทราบ การแปลงขนาดตามน้ำหนักตัวไม่สามารถยืนยันแนวทางการใช้ที่ปลอดภัยหรือมีประสิทธิผลในมนุษย์ได้

ตารางหลักฐานจากการศึกษาไมโครไบโอม

ตารางที่จัดทำขึ้นสำหรับบทความนี้แยกข้อสังเกตที่รายงาน ออกจากข้อกล่าวอ้างเพิ่มเติมที่ผู้อ่านอาจพบ ชื่อกลุ่มแบคทีเรียใช้ตามศัพท์ในงานวิจัย

ตารางนี้ตั้งใจแบ่งตามสิ่งที่ตรวจวัด ผลในทางบวกในแถวหนึ่งไม่สามารถเติมเต็มหลักฐานที่ขาดหายไปในอีกแถวหนึ่งได้ ตัวอย่างเช่น การทำแบบทดสอบเขาวงกตได้ดีขึ้นไม่ได้ให้หลักฐานที่ยังขาดอยู่เกี่ยวกับการอักเสบของลำไส้

เหตุใดสัดส่วนร้อยละของแบคทีเรียจึงไม่บอกว่าอะไรถูกฆ่า

คำว่า ความชุกชุมสัมพัทธ์ อธิบายสัดส่วนของกลุ่มหนึ่งในชุมชนจุลินทรีย์ที่ตรวจวัด ซึ่งต่างจากจำนวนเซลล์แบคทีเรียต่ออุจจาระหนึ่งกรัม ในการศึกษาการวิเคราะห์องค์ประกอบไมโครไบโอมเชิงปริมาณ Vandeputte และคณะแสดงให้เห็นว่าเหตุใดปริมาณจุลินทรีย์ทั้งหมดจึงสำคัญต่อการตีความความแตกต่างของชุมชนจุลินทรีย์

ลองพิจารณาตัวอย่างสมมติที่มีสิ่งมีชีวิต A สิบหน่วย และสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ 90 หน่วย A คิดเป็น 10% หาก A ยังคงมีสิบหน่วย ขณะที่สิ่งมีชีวิตอื่นลดลงเหลือ 40 หน่วย สัดส่วนของ A จะกลายเป็น 20% สัดส่วนเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าโดยที่ปริมาณสัมบูรณ์ไม่ได้เพิ่มขึ้นเลย ตัวอย่างการคำนวณนี้ไม่ใช่ผลจากการทดลองเมทิลีนบลู

ความแตกต่างเดียวกันนี้จำกัดข้อกล่าวอ้างเรื่องการฆ่าแบคทีเรียด้วย สัดส่วนที่วัดจากดีเอ็นเอไม่ใช่การทดสอบการรอดชีวิตโดยตรง หากต้องการยืนยันว่ามีการสูญเสียแบคทีเรียที่ยังมีชีวิต การทดลองต้องมีการวัดที่ประเมินความมีชีวิตและคำนึงถึงประชากรทั้งหมด หากต้องการยืนยันการเปลี่ยนแปลงด้านการทำงาน ก็ต้องมีการวัดการทำงานที่เกี่ยวข้อง เช่น การวัดสารเมแทบอไลต์ แทนการคาดการณ์จากชื่อแบคทีเรียเพียงอย่างเดียว

การจัดกลุ่มอย่างกว้าง ๆ ยังบดบังความหลากหลายทางชีววิทยา การมองแบคทีเรียทั้งไฟลัมว่ามีประโยชน์หรือเป็นอันตรายอย่างใดอย่างหนึ่ง เป็นการมองข้ามสิ่งมีชีวิตและกิจกรรมที่ทำให้เกิดผลลัพธ์เฉพาะนั้น ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงของอัตราส่วนเพียงอย่างเดียวจึงไม่ใช่การวินิจฉัยภาวะเสียสมดุลของจุลินทรีย์ หรือหลักฐานว่าภาวะดังกล่าวได้รับการรักษาจนหายแล้ว

ไมโครไบโอมอธิบายผลการทดสอบเขาวงกตได้หรือไม่

การทดลองนี้ศึกษาการได้รับยา รูปแบบองค์ประกอบแบคทีเรีย และพฤติกรรมไว้ในงานเดียวกัน ซึ่งมีประโยชน์ต่อการตั้งสมมติฐาน การตีความของเราคือ รูปแบบการศึกษานี้ไม่สามารถแยกคำอธิบายที่เป็นไปได้หลายอย่างออกจากกัน ได้แก่ ผลโดยตรงของยาต่อพฤติกรรม ผลทางอ้อมผ่านจุลินทรีย์ หรือการที่พฤติกรรมและแบคทีเรียต่างตอบสนองแยกกันต่อการได้รับสารเดียวกัน

การทดลองเพื่อทดสอบบทบาทตัวกลางที่รัดกุมกว่านี้จะต้องเปลี่ยนจุลินทรีย์ที่เสนอว่าเป็นตัวกลางโดยแยกจากการให้ยา นักวิจัยอาจทดสอบว่าการถ่ายโอนชุมชนจุลินทรีย์ที่กำหนดองค์ประกอบไว้สามารถถ่ายโอนผลนั้นได้หรือไม่ หรือการตัดเส้นทางการทำงานของจุลินทรีย์ที่เสนอไว้จะป้องกันผลนั้นได้หรือไม่ การทดลองเช่นนี้ยังต้องมีชุดควบคุมสำหรับสิ่งอื่นที่ถูกถ่ายโอนหรือเปลี่ยนแปลงไปด้วย

ตัวชี้วัดด้านพฤติกรรมก็ต้องอ่านอย่างระมัดระวังเช่นกัน เขาวงกตแบบมีรางวัลกำหนดให้สัตว์เลือกภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ ตามหลักการประเมิน ผลการทำภารกิจอาจขึ้นอยู่กับความเต็มใจที่จะสำรวจ การเคลื่อนไหว แรงจูงใจจากรางวัล และการเรียนรู้ การเรียกผลลัพธ์ว่า “การรู้คิดดีขึ้น” เป็นการรวบความแตกต่างเหล่านี้เข้าด้วยกัน การอธิบายภารกิจที่ตรวจวัดโดยตรงยังคงให้ข้อมูลได้มากกว่า

เมทิลีนบลูฆ่าแบคทีเรียในลำไส้หรือไม่

เมทิลีนบลูสามารถมีส่วนในฤทธิ์ต้านจุลชีพภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดในห้องปฏิบัติการได้ แต่สิ่งนี้ไม่ได้ระบุว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับชุมชนจุลินทรีย์ทั้งหมดในลำไส้หลังได้รับสารทางปาก

ตัวอย่างเช่น การศึกษาในห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับการทำให้แบคทีเรียหมดฤทธิ์ด้วยกระบวนการโฟโตไดนามิก ทดสอบ E. coli และ S. aureus ด้วยสารไวแสงและการฉายแสงที่ควบคุมไว้ โดยประเมินการเกิดโคโลนีและความเสียหายของเยื่อหุ้มเซลล์ และมีชุดควบคุมในที่มืดที่สอดคล้องกัน แสงหรือสารไวแสงเพียงอย่างเดียวไม่มีผลภายใต้เงื่อนไขที่ทดสอบเหล่านั้น

ชุดควบคุมเหล่านี้ตอบคำถามสำคัญด้านเหตุและผลภายในการทดลองนั้นว่า การใช้ทั้งสองอย่างร่วมกันมีส่วนต่อผลลัพธ์อย่างไร การกลืนสารไม่ได้ทำให้เกิดสภาวะเดียวกับการฉายแสงลงบนสารแขวนลอยแบคทีเรีย ในทางกลับกัน การไม่พบผลในชุดควบคุมที่มืด ณ ความเข้มข้นและระยะเวลาหนึ่ง ก็ไม่ได้พิสูจน์ว่าการได้รับสารโดยไม่มีการฉายแสงทุกกรณีจะไม่มีผลทางชีวภาพ ภาพรวมงานวิจัยด้านการต้านจุลชีพ อธิบายความแตกต่างที่ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเหล่านี้

การศึกษาชุมชนจุลินทรีย์ในลำไส้ยังไม่สามารถยืนยันการรักษาการติดเชื้อชนิดใดชนิดหนึ่งได้ การระบุสิ่งมีชีวิตที่เป็นสาเหตุและการแสดงผลลัพธ์ทางคลินิกที่เหมาะสมเป็นงานคนละส่วนกัน รวมถึงเมื่อประเมินข้อกล่าวอ้างเกี่ยวกับการรักษาปรสิต

สิ่งนี้หมายความอย่างไรต่อข้อกล่าวอ้างเรื่องสุขภาพลำไส้ของมนุษย์

การค้นคว้าวรรณกรรมที่มุ่งประเด็นเฉพาะสำหรับบทความนี้ไม่พบการทดลองแบบมีกลุ่มควบคุมเกี่ยวกับไมโครไบโอมในลำไส้ของมนุษย์ที่ยืนยันประโยชน์ของเมทิลีนบลูต่อสุขภาพลำไส้ นี่เป็นข้อความเกี่ยวกับหลักฐานที่ค้นพบ ไม่ใช่ข้อพิสูจน์ว่าไม่มีการศึกษาที่เกี่ยวข้องอยู่เลย งานวิจัยในมนุษย์เกี่ยวกับการรักษาด้วยกระบวนการโฟโตไดนามิกเฉพาะที่ในช่องปากเป็นอีกคำถามหนึ่ง ตัวอย่างเช่น การทดลองเรื่องกลิ่นปากในผู้เข้าร่วม 45 คน เก็บตัวอย่างคราบบนลิ้นและวัดก๊าซในลมหายใจ ไม่ได้วัดสุขภาพลำไส้

การสนับสนุนข้อกล่าวอ้างเรื่องสุขภาพลำไส้ของมนุษย์จำเป็นต้องมีการศึกษาที่กำหนดประชากรชัดเจน ใช้สูตรและวิธีให้สารที่ทำซ้ำได้ มีตัวเปรียบเทียบที่เหมาะสม และมีผลลัพธ์ที่สำคัญต่อประชากรนั้น รูปแบบองค์ประกอบจุลินทรีย์อาจช่วยอธิบายผลลัพธ์ได้ แต่ยังคงต้องประเมินการดีขึ้นของอาการ การควบคุมโรค และผลไม่พึงประสงค์ด้วย

ระยะเวลาสี่สัปดาห์ในแบบจำลองหนูแบบเดียวก็ไม่สามารถยืนยันผลที่จะเกิดจากการใช้เป็นเดือนหรือเป็นปีได้เช่นกัน บททบทวนเรื่องการได้รับเมทิลีนบลูทุกวันและในระยะยาว แยกระยะเวลาการให้สารออกจากระยะเวลาการสังเกตและตัวชี้วัดความปลอดภัย หากต้องการบริบททางคลินิกที่กว้างขึ้น โปรดอ่านงานวิจัยในมนุษย์รองรับอะไรบ้าง