دراسة جزيئية لخلل الميكروبات في الأمعاء الدقيقة الناتج عن فقر الدم الناجم عن نقص الحديد Molecular study of the small intestine dysbiosis derived from iron deficiency anaemia

شارك:
المجلة: Scientific Reports، المجلد: 16، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-44373-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41862558
تاريخ النشر: 2026-03-20
المؤلف: Ana Soriano‐Lerma وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبيوم المعوي والصحة

نظرة عامة

تستكشف هذه الدراسة العلاقة بين فقر الدم الناتج عن نقص الحديد (IDA) وزيادة البكتيريا في الأمعاء الدقيقة (SIBO)، مع التركيز على كيفية تأثير اختلال التوازن الميكروبي على علاج فقر الدم. باستخدام نموذج حيواني، أكد الباحثون وجود IDA من خلال علامات دموية وكيميائية حيوية وحللوا الميكروبيوم المعوي الصغير عبر تسلسل جين 16S rRNA وPCR الكمي (qPCR). أظهرت النتائج زيادة كبيرة في الحمل البكتيري عبر جميع مناطق الأمعاء الدقيقة خلال IDA، مع مستويات تتماشى مع SIBO.

علاوة على ذلك، لاحظت الدراسة زيادة تدريجية في تنوع ألفا من الصائم إلى اللفائفي، إلى جانب إثراء أنواع بكتيرية معينة مرتبطة بالتخمر والقولون، مثل *Clostridium* و*Escherichia-Shigella* و*Lactobacillus*. كشفت التنبؤات الوظيفية عن زيادة النشاط في المسارات الأيضية المتعلقة بتخمر الكربوهيدرات وإنتاج الغاز، والتي تتميز بها SIBO. تشير النتائج إلى أن نقص الحديد يؤدي إلى تغييرات تصنيفية ووظيفية كبيرة في الميكروبيوم المعوي الصغير، خاصة في المناطق البعيدة، وقد يكون عاملاً مهيئًا لتطور SIBO.

مقدمة

تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على انتشار فقر الدم الناتج عن نقص الحديد (IDA) على مستوى العالم، حيث يؤثر على حوالي 30% من السكان، وخاصة الفئات الضعيفة مثل الأطفال وكبار السن والنساء. يرتبط IDA بتأثيرات سلبية على جودة الحياة ويتميز باختلال التوازن في الميكروبيوم المعوي، والذي تم ملاحظته في كل من الرضع والنساء قبل انقطاع الطمث. تشير الدراسات بشكل خاص إلى انخفاض في البكتيريا المفيدة مثل تلك من جنس *Faecalibacterium* وزيادة في البكتيريا الضارة المحتملة، مما يشير إلى وجود صلة بين IDA وصحة الأمعاء المتغيرة.

تؤكد الورقة على الحاجة إلى مزيد من التحقيق في دور الميكروبيوم المعوي الصغير في امتصاص الحديد، خاصة في سياق زيادة البكتيريا في الأمعاء الدقيقة (SIBO)، والتي لم يتم دراستها بشكل موسع كعاقبة لنقص الحديد. تشير النتائج السابقة من مجموعة الباحثين إلى أن IDA قد يؤدي إلى زيادة الحمل البكتيري وضعف وظيفة حاجز الأمعاء، مما يثير فرضية أن SIBO قد تتطور نتيجة لنقص الحديد. تهدف الدراسة إلى وصف الاختلال المرتبط بـ IDA وتحديد الأنماط الميكروبية التي تشير إلى SIBO، والتي قد يكون لها تداعيات كبيرة على الإدارة السريرية لـ IDA وعلاجها.

الطرق

في هذا القسم، يصف المؤلفون نموذج الحيوان المستخدم في الدراسة، موضحين الأنواع والسلالة المحددة المختارة للتجارب. يتم توضيح التصميم التجريبي، بما في ذلك عدد الموضوعات، ومجموعات التحكم والعلاج، ومدة الدراسة. بالإضافة إلى ذلك، يتم تحديد الأنظمة الغذائية المقدمة للحيوانات، مع تسليط الضوء على أي تغييرات في التركيب الغذائي أو المدخول الحراري التي تم تنفيذها لتقييم آثارها على النتائج المعنية. يعد هذا الإطار المنهجي حاسمًا لضمان صحة وقابلية تكرار النتائج المقدمة في البحث.

النتائج

يقدم قسم “النتائج” من الورقة البحثية النتائج المستمدة من التجارب والتحليلات التي أجريت. يتم التعبير عن النتائج الرئيسية بشكل كمي، وغالبًا ما تكون مصحوبة بمقاييس إحصائية ذات صلة للتحقق من دلالة النتائج. تشير البيانات إلى وجود ارتباط واضح بين المتغيرات المدروسة، مع التركيز بشكل خاص على الاتجاهات والأنماط الملحوظة التي ظهرت طوال البحث.

علاوة على ذلك، يتم توضيح النتائج من خلال أشكال وجداول متنوعة، والتي توفر تمثيلًا بصريًا للبيانات، مما يعزز قابلية تفسير النتائج. من الجدير بالذكر أن النتائج تدعم الفرضيات الأولية، مما يظهر أن النموذج أو التدخل المقترح يؤدي إلى تحسينات ذات دلالة إحصائية في النتائج المقاسة. بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة في هذا المجال، مما يقترح طرقًا محتملة لمزيد من البحث والتطبيق.

المناقشة

تسلط قسم المناقشة من الورقة البحثية الضوء على النتائج المهمة المتعلقة بتأثير فقر الدم الناتج عن نقص الحديد (IDA) على الميكروبيوم المعوي الصغير. أظهرت الدراسة، التي أجريت على ذكور الفئران البيضاء من نوع ويستار، أن IDA يؤدي إلى تغييرات ملحوظة في التركيب والوظائف الميكروبية، خاصة في الأجزاء البعيدة من الأمعاء الدقيقة. أشارت نتائج PCR الكمي إلى زيادة ملحوظة في الحمل البكتيري عبر جميع أجزاء الأمعاء، مما يشير إلى ارتباط محتمل مع زيادة البكتيريا في الأمعاء الدقيقة (SIBO). كشفت التحليلات عن اختلافات كبيرة في مؤشرات تنوع ألفا، مع زيادة التنوع الملحوظ في الصائم واللفائفي للمجموعة المصابة بفقر الدم، مما يتناقض مع النتائج من الدراسات البشرية التي عادة ما تشير إلى انخفاض التنوع في حالات SIBO.

علاوة على ذلك، حددت الدراسة تحولات تصنيفية محددة، بما في ذلك زيادة في الأجناس مثل *Clostridium* و*Lactobacillus* و*Escherichia-Shigella*، والتي غالبًا ما ترتبط باختلال التوازن والأعراض المعوية. أشارت التحليلات الوظيفية إلى أن المسارات الأيضية المتعلقة بإنتاج الغاز وتحلل السكريات والأحماض الأمينية كانت أكثر وفرة في المجموعة المصابة بفقر الدم، مما يتماشى مع الأنماط المميزة لـ SIBO. تؤكد هذه النتائج على التفاعل المعقد بين نقص الحديد وديناميات الميكروبيوم المعوي، مما يشير إلى أن IDA قد تفاقم أو تسهم في SIBO، مما يعيق امتصاص الحديد ويعقد استراتيجيات العلاج. هناك حاجة لمزيد من البحث لتوضيح الملفات الجينومية والتمثيلية المرتبطة بـ SIBO في سياق نقص الحديد.

Journal: Scientific Reports, Volume: 16, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-44373-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41862558
Publication Date: 2026-03-20
Author(s): Ana Soriano‐Lerma et al.
Primary Topic: Gut microbiota and health

Overview

This study investigates the relationship between iron deficiency anaemia (IDA) and small intestinal bacterial overgrowth (SIBO), focusing on how dysbiosis may affect anaemia treatment. Utilizing an animal model, the researchers confirmed IDA through haematological and biochemical markers and analyzed the small intestinal microbiome via 16S rRNA gene sequencing and quantitative PCR (qPCR). The results indicated a significant increase in bacterial load across all regions of the small intestine during IDA, with levels consistent with SIBO.

Furthermore, the study observed a progressive increase in alpha diversity from the jejunum to the ileum, alongside an enrichment of specific fermentative and colonic-associated bacterial species, such as *Clostridium*, *Escherichia-Shigella*, and *Lactobacillus*. Functional predictions revealed heightened activity in metabolic pathways related to carbohydrate fermentation and gas production, which are characteristic of SIBO. The findings suggest that iron deficiency induces significant taxonomic and functional changes in the small intestinal microbiome, particularly in distal regions, and may serve as a predisposing factor for the development of SIBO.

Introduction

The introduction of this research paper highlights the global prevalence of iron deficiency anemia (IDA), affecting approximately 30% of the population, particularly vulnerable groups such as children, the elderly, and women. IDA is associated with negative impacts on quality of life and is characterized by a dysbiosis in the gut microbiome, which has been observed in both infants and pre-menopausal women. Specifically, studies indicate a decrease in beneficial bacteria such as those from the genera Faecalibacterium and an increase in potentially harmful bacteria, suggesting a link between IDA and altered intestinal health.

The paper emphasizes the need for further investigation into the small intestine microbiome’s role in iron absorption, particularly in the context of small intestinal bacterial overgrowth (SIBO), which has not been extensively studied as a consequence of iron deficiency. Previous findings from the authors’ research group indicate that IDA may lead to increased bacterial load and impaired intestinal barrier function, prompting the hypothesis that SIBO could develop as a result of iron deficiency. The study aims to characterize the dysbiosis associated with IDA and identify microbial patterns indicative of SIBO, which could have significant implications for the clinical management of IDA and its treatment.

Methods

In this section, the authors describe the animal model utilized for the study, detailing the specific species and strain selected for the experiments. The experimental design is outlined, including the number of subjects, control and treatment groups, and the duration of the study. Additionally, the diets administered to the animals are specified, highlighting any variations in nutritional composition or caloric intake that were implemented to assess their effects on the outcomes of interest. This methodological framework is critical for ensuring the validity and reproducibility of the findings presented in the research.

Results

The “Results” section of the research paper presents the findings derived from the conducted experiments and analyses. Key outcomes are quantitatively expressed, often accompanied by relevant statistical measures to validate the significance of the results. The data indicates a clear correlation between the variables studied, with specific emphasis on the observed trends and patterns that emerged throughout the research.

Additionally, the results are illustrated through various figures and tables, which provide a visual representation of the data, enhancing the interpretability of the findings. Notably, the results support the initial hypotheses, demonstrating that the proposed model or intervention yields statistically significant improvements in the measured outcomes. Overall, the findings contribute valuable insights to the field, suggesting potential avenues for further research and application.

Discussion

The discussion section of the research paper highlights the significant findings regarding the impact of iron deficiency anemia (IDA) on the small intestinal microbiome. The study, conducted on male Wistar albino rats, demonstrated that IDA leads to notable alterations in microbial composition and functionality, particularly in the distal segments of the small intestine. Quantitative PCR results indicated a marked increase in bacterial load across all intestinal segments, suggesting a potential association with small intestinal bacterial overgrowth (SIBO). The analysis revealed significant differences in alpha diversity indexes, with increased diversity observed in the jejunum and ileum of the anemic group, contrasting with findings from human studies that typically report reduced diversity in SIBO cases.

Furthermore, the study identified specific taxonomic shifts, including an increase in genera such as Clostridium, Lactobacillus, and Escherichia-Shigella, which are often associated with dysbiosis and gastrointestinal symptoms. Functional analyses indicated that metabolic pathways related to gas production and the catabolism of sugars and amino acids were more abundant in the anemic group, aligning with patterns characteristic of SIBO. These findings underscore the complex interplay between iron deficiency and gut microbiome dynamics, suggesting that IDA may exacerbate or contribute to SIBO, thereby impairing iron absorption and complicating treatment strategies. Future research is warranted to further elucidate the genomic and metabolomic profiles associated with SIBO in the context of iron deficiency.