DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2025.1696524
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41640410
تاريخ النشر: 2026-01-20
المؤلف: X. Wang وآخرون
الموضوع الرئيسي: البروبيوتيك والأطعمة المخمرة
نظرة عامة
تستعرض هذه المراجعة إمكانيات البروبيوتيك المهندسة كبدائل علاجية لمرض الأمعاء الالتهابي (IBD)، والذي يشمل التهاب القولون التقرحي (UC) ومرض كرون (CD). غالبًا ما تواجه العلاجات التقليدية قيودًا بسبب الآثار الجانبية وعدم الفعالية طويلة الأمد. تقدم البروبيوتيك حلاً واعدًا من خلال تعديل ميكروبيوتا الأمعاء، وتعزيز سلامة الحاجز المعوي، وتنظيم الاستجابات المناعية. ومع ذلك، فإن تطبيقها السريري يعيقه تحديات مثل انخفاض القابلية للحياة، وضعف الاستعمار، ونقص التخصص المستهدف في البيئة المعوية. تسلط المراجعة الضوء على الحاجة إلى استراتيجيات هندسية متقدمة، بما في ذلك تقنيات التغطية، والتعديلات الجينية، وأنظمة التوصيل الجديدة، لتعزيز فعالية البروبيوتيك في إدارة مرض الأمعاء الالتهابي.
يؤكد المؤلفون على أهمية التدخلات الشخصية بناءً على ملفات ميكروبيوم الأمعاء الفردية، التي يسهلها التقدم في علم الأنظمة، وتقنيات المولتيومكس، والذكاء الاصطناعي (AI). تسمح هذه الابتكارات بالتحديد الدقيق للاختلالات الميكروبية والمناعية، وهو أمر حيوي لعلاج مرض الأمعاء الالتهابي المستهدف. على الرغم من الإمكانات العلاجية الواعدة للبروبيوتيك المهندسة، لا تزال هناك تحديات كبيرة، بما في ذلك تحسين بقائها في البيئة المعوية، وضمان السلامة على المدى الطويل، والتحقق من صحة النماذج التنبؤية المدفوعة بالذكاء الاصطناعي لاستجابات العلاج. تختتم المراجعة بالقول إنه على الرغم من أن البروبيوتيك المهندسة قد لا تحدث ثورة في علاج مرض الأمعاء الالتهابي في المستقبل القريب، إلا أنها تمثل خطوة مهمة نحو استراتيجيات علاجية أكثر فعالية وشخصية، مشروطة بتجاوز العقبات التقنية والسلامة الحالية.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث مرض الأمعاء الالتهابي (IBD)، وهو اضطراب التهابي مزمن ومتكرر يؤثر على الجهاز الهضمي، مع تسليط الضوء على اختلافاته الجغرافية الكبيرة في الانتشار. تظهر كندا أعلى معدل انتشار بحوالي 0.7%، تليها الولايات المتحدة بنسبة 0.3% وأوروبا بنسبة 0.2% (شاه وإيتزكويتز، 2022؛ ويناندز وآخرون، 2021). تاريخيًا، كان مرض الأمعاء الالتهابي يُلاحظ بشكل أساسي في الدول الغربية المتقدمة خلال أوائل القرن العشرين. ومع ذلك، بسبب التصنيع السريع، والتحضر، واعتماد أنماط الحياة الغربية، كان هناك زيادة ملحوظة في حالات مرض الأمعاء الالتهابي في المناطق الصناعية الناشئة، مثل آسيا، وأمريكا الجنوبية، والشرق الأوسط، مما حوله إلى قضية صحية عامة عالمية هامة (أنيوان وآخرون، 2022؛ كارون وآخرون، 2024؛ وان وآخرون، 2025).
نقاش
في هذا القسم، يوضح المؤلفون استراتيجية بحث أدبي منظمة تهدف إلى تقييم البروبيوتيك المهندسة لإدارة مرض الأمعاء الالتهابي (IBD). شمل البحث قواعد بيانات مثل PubMed وWeb of Science وScopus، مستخدمين كلمات مفتاحية محددة تتعلق بالبروبيوتيك المهندسة ومرض الأمعاء الالتهابي، مع التركيز على الدراسات المنشورة بين عامي 2010 و2025. تسلط المراجعة الضوء على قيود العلاجات الصيدلانية الحالية لمرض الأمعاء الالتهابي، التي غالبًا ما تظهر انخفاضًا في التخصص وارتفاع السمية، مما يتطلب طرقًا بديلة مثل البروبيوتيك المهندسة التي يمكن أن تعالج اختلال الميكروبات – وهو عامل رئيسي في مسببات مرض الأمعاء الالتهابي.
يجادل المؤلفون بأن البروبيوتيك المهندسة يمكن أن تستعيد توازن ميكروبيوتا الأمعاء، وتعزز وظيفة الحاجز المعوي، وتعدل الاستجابات المناعية، مما يوفر إمكانات علاجية كبيرة لمرض الأمعاء الالتهابي. يناقشون آليات مختلفة من خلالها تؤثر البروبيوتيك، بما في ذلك المنافسة مع البكتيريا المسببة للأمراض، وتعزيز نمو الميكروبات المفيدة، وتعزيز المناعة المخاطية. ومع ذلك، تواجه البروبيوتيك التقليدية تحديات مثل انخفاض معدلات البقاء في البيئة المعوية وكفاءة الاستعمار غير الكافية. يدعو المؤلفون إلى تطوير بروبيوتيك مهندسة مع تحسين القدرات المستهدفة والبقاء لتحسين نتائج العلاج وتقدم الطب الشخصي في إدارة مرض الأمعاء الالتهابي.
DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2025.1696524
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41640410
Publication Date: 2026-01-20
Author(s): X. Wang et al.
Primary Topic: Probiotics and Fermented Foods
Overview
This review examines the potential of engineered probiotics as therapeutic alternatives for inflammatory bowel disease (IBD), which includes ulcerative colitis (UC) and Crohn’s disease (CD). Traditional treatments often face limitations due to adverse effects and inconsistent long-term efficacy. Probiotics offer a promising solution by modulating gut microbiota, enhancing intestinal barrier integrity, and regulating immune responses. However, their clinical application is hindered by challenges such as low viability, poor colonization, and lack of target specificity in the gastrointestinal environment. The review highlights the need for advanced engineering strategies, including encapsulation techniques, genetic modifications, and novel delivery systems, to enhance the efficacy of probiotics in IBD management.
The authors emphasize the importance of personalized interventions based on individual gut microbiome profiles, facilitated by advancements in systems biology, multiomics technologies, and artificial intelligence (AI). These innovations allow for precise identification of microbial and immune dysfunctions, which is crucial for targeted IBD treatment. Despite the promising therapeutic potential of engineered probiotics, significant challenges remain, including improving their survival in the intestinal environment, ensuring long-term safety, and validating AI-driven predictive models for therapy responses. The review concludes that while engineered probiotics may not revolutionize IBD treatment in the immediate future, they represent a significant step toward more effective and personalized therapeutic strategies, contingent upon overcoming current technical and safety hurdles.
Introduction
The introduction of the research paper discusses inflammatory bowel disease (IBD), a chronic and relapsing inflammatory disorder affecting the gastrointestinal tract, highlighting its significant geographical variations in prevalence. Canada exhibits the highest prevalence rate at approximately 0.7%, followed by the United States at 0.3% and Europe at 0.2% (Shah and Itzkowitz, 2022; Wijnands et al., 2021). Historically, IBD was predominantly observed in developed Western nations during the early 20th century. However, due to rapid industrialization, urbanization, and the adoption of Western lifestyles, there has been a notable increase in IBD cases in emerging industrialized regions, such as Asia, South America, and the Middle East, transforming it into a significant global public health issue (Aniwan et al., 2022; Caron et al., 2024; Wan et al., 2025).
Discussion
In this section, the authors detail a structured literature search strategy aimed at evaluating engineered probiotics for the management of inflammatory bowel disease (IBD). The search encompassed databases such as PubMed, Web of Science, and Scopus, utilizing specific keywords related to engineered probiotics and IBD, while focusing on studies published between 2010 and 2025. The review highlights the limitations of current pharmaceutical therapies for IBD, which often exhibit low specificity and high toxicity, necessitating alternative approaches like engineered probiotics that can address microbial dysbiosis—a key factor in IBD pathogenesis.
The authors argue that engineered probiotics can restore gut microbiota balance, enhance intestinal barrier function, and modulate immune responses, thereby offering significant therapeutic potential for IBD. They discuss various mechanisms through which probiotics exert their effects, including competition with pathogenic bacteria, promotion of beneficial microbial growth, and enhancement of mucosal immunity. However, traditional probiotics face challenges such as low survival rates in the gastrointestinal environment and insufficient colonization efficiency. The authors advocate for the development of engineered probiotics with improved targeting and survival capabilities to optimize treatment outcomes and advance personalized medicine in IBD management.