מיקרוביוטה – החיידקים שמנסים לשגע את גופינו

4 תגובות
ניר פינק ומייק ביקוב | תזונה ותוספים | גרסה להדפסה
 

מבוא
המאבק בתשוקה למזונות עתירי סוכר או שומן הוא יומיומי אצל חלק מהאוכלוסיה. הבעיה העיקרית היא שמזונות הם מצד אחד מאוד מפתים ונפוצים ומצד שני, אכילתם בכמות גדולה יכולה לעודד בעיות בריאותיות כמו סוכרת, מחלות לב, סרטן והשמנה. אתגר נוסף הוא שלרוב קשה מאוד לשנות הרגלי אכילה לא בריאים של מזונות מסוג זה על ידי דיאטה או שינויים אחרים כמו הוספת פעילות גופנית. שינוי הרגלי אכילה מתקשר אצל חלק מהאנשים דווקא ליכולת לשליטה עצמית בסוג וכמות המזון אותו Dirty surfaceהם אוכלים. האם השליטה אפשרית? מסתבר שישנם עוד גורמים במשוואה המשפיעים על האכילה ואחד מגורמים אלו הוא חיידקי מערכת העיכול (״מיקרוביוטה גסטרואנטסטינלית״).

מי או מה אתם?
עד כמה שאנחנו לא רוצים להאמין בכך, אנחנו ברובינו מורכבים מחיידקים. גוף האדם מורכב מ-90% חיידקים ורק 10% תאי אדם (אם משווים תאים המכילים DNA). המחקרים כיום מראים שמספר תאי החיידקים בגופינו גדול באופן משמעותי מתאי אדם, יחס של עשרה תאי חיידקים לתא אדם אחד. בו זמנית כמות המטען הגנטי של תאי החיידקים (DNA) גדולה פי 100-150 משלנו. רוב החיידקים מתרכזים במעי, שהוא בעצם התחנה העיקרית (עם עזרה מהקיבה) לעיכול וספיגה של המזון אותו אנו צורכים. אם נשים זאת לרגע בפרספקטיבה, המעי מכיל כ-1,000 סוגים שונים של חיידקים המתפרשים על פני מאות טריליוני (חלק מהמקורות אפילו אומרים ביליארדי) תאים – כל זאת במעי בלבד. רוב החיידקים השוכנים במעי יכולים להשפיע על האכילה של המארח (בעיקר בבני אדם ועכברים/חולדות) על מנת שיוכלו להמשיך להתקיים. לעיתים חיידקים אלו מתחרים גם בינם לבין עצמם על שרידותם בגוף המארח, תוך שימוש באסטרטגיות שונות על מנת להמשיך ולהתקיים במקומות בהם הם נמצאים. דרכים אלו לא תמיד משרתות לטובה את גופינו. אחד הגורמים המשמעותיים בגרימת תאווה למזון כלשהו יכולה להיות דווקא חיידק אשר צריך את חומרי הגלם מאותו המזון. לדוגמה, נמצא חיידק שמשגשג מצריכה של סיבים תזונתיים או חיידק שגדל בצורה משמעותית מצריכה של פחמימות. כמו כן, במידה וסוגי החיידקים במעי לא משתנה בצורה משמעותית לאחר הורדה במשקל, יתכן וזה מוביל חזרה לדפוסי אכילה קודמים כאשר מנסים לשמר את המשקל או לבצע שוב דיאטה למען הורדה במסת השומן.

חיידקים והשפעה נפשית/עצבית
החיידקים יכולים להשפיע גם על מצב הרוח ולא רק על האכילה. לדוגמה, במחקר מ-2007 מהג'ורנל האירופאי לתזונה קלינית, ניתן משקה פרוביוטי ונצפה כי זה שיפר את מצב הרוח של המשתתפים שהתחילו את הניסוי במצב רוח ירוד. ניסויים נוספים בנושא מצב הרוח נעשו על חיות מעבדה ובעיקר על עכברים. על מנת לבצע ניסויים אלו יצרו החוקרים עכברי מעבדה ללא חיידקים במעי והראו שכאשר העבירו להם מזון שעוכל על ידי עכברים עם חיידקים, העכברים ללא החיידקים החלו לפתח התנהגות דומה לאלו עם החיידקים. במידה והעכברים עם החיידקים הראו דפוסי התנהגות המסמלים חרדה, גם העכברים חסרי החיידקים "ירשו" את אותה ההתנהגות, דבר המראה את ההשפעה המסיבית שיש לחיידקים על תחומים רבים בייצור החי. מאז אותו מחקר בוצעו ניסויים נוספים שבהם החוקרים האכילו את העכברים בחיידקים מסוג מאוד מסויים וכך גרמו לירידה ברמת ״הרמוני הלחץ״ בגופם. ניסוי אחר שבדק מרחק שחייה בין שתי קבוצות עכברים הראה שעכברים עם החיידקים שחו זמן ומרחק רב יותר מעכברי הביקורת ללא אותם החיידקים במעי. האם השתלה של חיידקים במעי יכולה לשפר ביצועים ספורטיבים? לפי המחקרים האחרונים זה כבר ממש לא מדע בדיוני ויכול מאוד להיות אפשרי, אך כרגע המחקר בנושא עדיין ״בחיתולים״ וכנראה שלא נראה מסקנות קונקרטיות בנושא בטווח הקרוב.

ריכוז החיידקים במעי לרוב מועיל לגופינו, אך נמצאו גם חיידקים שאוהבים לעשות ״בלאגן״. במחקר אחר נמצא חיידק שהשפעתו הפוכה מזו של החיידק שהוזכר קודם לכן חיידק זה גרם לעכברים לחרדה מוגברת. במידה והדבר נכון, גם לבני האדם יתכן וישנם חיידקים המשפיעים על מצב הרוח, ובצורה עקיפה יכולים להשפיע גם על הרגלי התזונה. ניתן לראות קשר כזה אצל תינוקות החווים כאבי בטן עזים. בתינוקות אלו ניתן לראות שינויים בחיידקי המעי, דבר הגורם להם לבכי מוגבר עקב כאבי הבטן וכך לתשומת לב של ההורה להזנה. התוצאה בחלק מהמקרים היא צבירת משקל מהירה ע״י צריכת מזון מוגברת, שבין היתר מזינה את אותם החיידקים במעי של התינוק. עוד דרך שימושית של החיידקים לגרום לנו לצרוך יותר מזון היא על ידי יצירת תחושת כאב בעזרת חלבונים "אלימים" שהחיידק מפריש לדם ואשר משפיעים באופן ישיר על מערכת העצבים. התופעה הזו נבדקה עד כה בחולדות שהושמו בצום וכתוצאה ממנו החיידקים הפרישו חלבונים אלה אולם יתכן שתופעה זאת קיימת גם בבני אדם.

עוד דרך להשפעה על המארח היא בהשפעה עצבית. ישנם מחקרים המראים שהחיידקים יכולים "לחטוף" את מערכת העצבים שלנו לשימושם והם עושים זאת על ידי שימוש בעצב הואגלי (ואגוס) המשפיע על מערכת העיכול. ישנם עצבים המושפעים מנוכחות של חיידקים או מוצרים שהם מייצרים, כמו המרה של סיבים תזונתיים לחומצות שומן קצרות שרשרת. הפעלת אותו העצב על ידי נוראדרנלין (הורמון המופרש בלחץ) נצפתה כמעודדת אכילה אצל עכברים גם כשהם היו שבעים. המשמעות היא שאם חיידקים מסוימים יכולים לייצר גורמים המשפיעים על מערכת העצבים, יתכן והם יכולים להוביל לכך שהמארח יאכל יותר גם כשהוא שבע. אולם, נראה שפעילויות מסוימות שהם יותר מרגיעות, כמו מדיטציה או יוגה, יכולות להשפיע לטובה על אותו העצב. ניתן לראות כי בעזרת אמצעים אלו, לאנשים יש יותר "כוח רצון", דבר המוביל ליכולת שליטה עצמית טובה יותר בהקשר של בקרת אכילה. יתכן כי שימוש בתרופות המשפיעות על עצב Depositphotos_51450537_m-1הואגוס תוביל לפחות תאווה למזונות מסוימים ואולי אף תעזור במניעת השמנה, אך נושא זה צריך להיחקר על מנת לאמת זאת. אותם החיידקים יכולים גם להשפיע על המארח שלהם בעזרת מניפולציות על הפרשה הורמונאלית ממגוון רחב של איברים וכתוצאה מכך להשפיע על התפתחות של מחלת הסוכרת, וכן על תפקודו התקין של ציר הרעב והשובע בגוף המארח.

חיידקים והורדה במסת השומן
 האסטרטגיות הללו שהחיידקים משתמשים בהן יכולות להוביל להשמנה. במחקר פורץ דרך מ-2004 נראה כי עכברים שהונדסו גנטית וגדלו ללא סוג מסויים של חיידקים במעי (הקיים אצל עכברים רגילים) הראו ירידה של 40% במסת השומן, תוך כדי אכילה של 29% יותר קלוריות מעכברים שלא בוצעו בהן מניפולציות גנטיות. בניסוי אחר מ-2006 בוצעה מניפולציה גנטית דומה בעכברי מעבדה, אך הפעם לאותם העכברים ללא אותו סוג החיידקים שגרם להם לרדת באופן דרסטי במסת השומן, הכניסו חיידקים מעכברים רגילים. כתוצאה מכך, העכברים העלו חזרה 40% ממסת השומן שהם ירדו ועוד עם ריבית, כך שב-14 ימים אותם העכברים העלו סה״כ 60% במסת השומן. השמנה נצפתה גם כאשר ניתן לאותם העכברים מזון שעוכל על ידי בני אדם שהיו בעודף משקל, דבר שהשפיע לרעה על הרכב החיידקים במעי של העכברים. בשנת 2009 פורסם בג׳ורנל המדעי Nature מחקר שהראה כי בתאומים, שהאחד רזה והשני בעודף משקל, נצפה שוני מהותי בהרכב החיידקים במערכת העיכול. מספר מועט של חיידקים כבר ידועים בבני אדם בתור "Obesity Microbiota", או בשפה פשוטה יותר: מיקרוביוטה שאחראית להשמנת יתר. ההשערה כיום בעולם המחקר מראה שאותם החיידקים מונעים ירידה במשקל או גורמים להשמנה ע״י גירוי דלקתי בגוף וכתוצאה מכך תגובה של המערכת החיסונית. לאחרונה נראה גם שבמחקרים המבוצעים בנושא ניתנת חשיבות רבה יותר ליחס בין סוגים שונים של חיידקים במעי מאשר למינם והקשר שלהם להשמנה. המחקרים על בני אדם עדיין אינם בשלים, אך בעולם המדע כבר לא נשאר ספק רב לגבי הקשר המסיבי שיש לחיידקים הללו בבקרת המשקל (ויתכן השפעות רבות נוספות) גם בבני אדם.

מחקרי פורצי דרך – השעון הביולוגי
אם זה לא שכנע אתכם, מחקרים מראים שתרכובת החיידקים שלנו מקבלת את יסודה אי שם בגיל שלוש ויכולה להשתנות רק ע״י השפעה סביבתית, המכילה בין היתר תזונה לקויה ואפילו פעילות גופנית. כבר כאשר אנו נולדים, יש לנו סביבה חיידקית במערכת העיכול, בין היתר מהמזון שאותו צרכה אימנו. וכן, אתם כנראה יכולים להאשים את אמא (ואולי אבא) בחוסר היכולת שלכם לרדת במשקל, אם כי כדאי שתבחנו משתנים נוספים לפני שאתם פונים לכיוון הזה, בין היתר תפריט התזונה ותדירות האימונים הגופניים שלכם. אומנם עניין החיידקים במעי נשמע כמו מדע בדיוני, אך במאמר שפורסם בג׳ורנל היוקרתי "Cell" מראים החוקרים, שלא במקרה ממכון ויצמן למדע ברחובות, שיש קשר ישיר בין תזמון צריכת המזון והשעון הבילוגי של גופינו, שאולי גם מסתנכרן באופן ישיר עם השעון הביולוגי של החיידקים. במאמר מוזכר מחקר שבוצע על בני אדם הנוטים לשבש את השעון הביולוגי שלהם באופן קבוע, כגון אנשי עסקים שטסים ברחבי העולם וסובלים מג׳ט לג או אלו שעובדים במשמרות לילה ובוקר באופן משתנה במהלך השבוע. המאמר הראה השפעה נגדית על הרכב החיידקים במעי ותפקודם. שינוי שכזה בשעון הביולוגי קושר כבר בעבר במספר רב של פעמים, להעלאה במשקל אצל חיות וגם בני אדם אך הסיבה לא הייתה ידועה. במחקר הנוכחי, נמצאו בדגימות צואה מנבדקים, שטסו מארה״ב לישראל וחוו ג׳ט לג, יותר חיידקים האחראים להשמנת יתר. כדי להפוך את כל הנושא למעניין יותר, החוקרים לקחו את דגימות חיידקים מצואה של אותם הנבדקים בג׳ט לג והכניסו אותם לעכברי מעבדה שעברו מניפולציה גנטית כך שהם יגדלו ללא חיידקים במעי. החוקרים ביצעו שתי בדיקות: הראשונה בוצעה 24 שעות אל תוך הג׳ט לג והשנייה לאחר התאוששות מהג׳ט לג. באורך פלא, אותם העכברים שקיבלו את החיידקים של האנשים שהיו 24 שעות אל תוך הג׳ט לג העלו באופן דרסטי במשקל ובשומן בפרט, יחד עם העלאה חדה ברמות הגלוקוז בדמם לעומת בדיקת סוכר דומה שנעשתה לאותם העכברים לפני קבלת החיידקים. עכברים אחרים, שגדלו גם הם ללא חיידקים במעי, קיבלו את החיידקים מאותם האנשים אך הפעם לאחר שאלה התאוששו מהג׳ט לג. אותם העכברים עדיין העלו במשקל ובשומן, אך לא דרסטית כמו העכברים שקיבלו ״חיידקי ג׳ט לג״. מחקרים דומים אחרים בוצעו על עכברים כאשר החוקרים ניסו לדמות שינויים דרסטים בשעון הביולוגי של העכבר וההשפעה על החיידקים במעי כנגד המשקל ומסת השומן של העכבר. לכל המחקרים הללו ישנה מגמה דומה, פגיעה בשעון הביולוגי ותזמון צריכת המזון, פוגעת באופן משמעותי בבקרת המשקל.

פרוביוטיקה
חיידקים פרוביוטים הם חיידקים המוספים למזון אותו אנו צורכים ואמורים להיות "ידידותיים", צריכתם היא אחת הדרכים בה ניתן לשנות את הרכב החיידקים בגופינו. במספר מחקרים נצפה כי הוספת חיידקים פרוביוטים יכולה להוביל לירידה בצריכת המזון היומית. לדוגמה, חלק מהחיידקים הראו תרומה לשינוי הרכב הגוף על ידי הורדת מסת השומן וכן גורמים לרגישות לאינסולין. בנוסף, במחקר מ-2013 נראה כי שימוש בסוג מסויים של פרוביוטיקה גרם לעכברים לצרוך פחות מזון במהלך היום, ממצאים דומים נצפו גם בבני אדם. במחקר שפורסם בג'ורנל האירופאי לתזונה קלינית ב-2010 הראו כי אכילת יוגורט עם חיידקים פרוביוטים גרמה לאיבוד משקל, שלא היה תלוי בשינויים בצריכת המזון (קלוריות) או בתוכנית האימונים השבועית של המשתתפים. תוצאה דומה נראתה גם ״במחקר האחיות״ שבו נערך מעקב של 20-12 שנה אחר 120,000 אחיות שעבדו בבתי חולים. על פי הממצאים בחלק מהמחקרים השונים יתכן שצריכה של חיידקים פרוביוטיים יכולה להועיל בנושא שמירה על המשקל או גם לירידה במסת השומן ובכך לירידה במשקל.

The accumulation of bacteria

אז כיצד משנים את החיידקים במעי? זה לא כל כך פשוט מאחר שלחיידקים שונים יש צרכים שונים. לדוגמה, הוספת פרה-ביוטיקה לתפריט היומי, בד״כ בתור סיבים תזונתיים, תגרום לגדילה ספציפית של חיידקים שמועילים לגופינו במעי. פרה-ביוטיקה הם חומרים שלא מתעכלים במערכת העיכול והחיידקים משתמשים בהם ״להנאתם״. גם שינויים תזונתיים יכולים להוביל לשינוי בהרכב חיידקי מערכת העיכול. לדוגמה, אם נשים תאורטית חיית מעבדה על דיאטה ספציפית לאורך זמן, הכוללת מספר סוגי מזון מוגבל, תתבצע סלקציה לחיידקים במערכת העיכול של אותה החיה. אולם, תוצאה שכזו יכולה להתאים כל עוד החיה מקבלת תמיד את אותם המזונות. בפועל עניין שכזה הוא בעייתי, בעיקר לבני אדם, מאחר ובתזונה המערבית ישנו גיוון רחב בצריכת המזונות על בסיס יומיומי. הדרך האחרונה לשינוי הרכב חיידקי המעי היא השמדתם על ידי שימוש באנטיביוטיקה, כאשר התרופה ניתנת בעת טיפול במחלות שונות ויכולה להוביל לאחר הטיפול לגדילה של הרכב חיידקים שונה, דבר שיכול לגרום גם אצל אדם שרוב חייו היה רזה להשמנה או שיתכנו שינויים פיזיולוגים ופסיכולוגים אחרים (אם כי תוצאה שכזו היא מאוד נדירה).

גם הסביבה משפיעה על חיידקי מערכת העיכול. ניתן לראות כי במשפחה קרובה האוכלת לרוב את אותם סוגי מזונות, יש דמיון רב יותר בסוג החיידקים אצל כל בני המשפחה. יתרה מכך, יתכן והדבר יכול להוביל ליותר תנגודת לירידה במשקל. אם אין שינוי תזונתי או שינוי בהרכב החיידקים של כלל יושבי הבית הדבר גם יכול לפגוע בתהליך הירידה במשקל של אחד מבני הבית. הדבר נכון גם לסביבה הקרובה הנוספת שהיא חברים, עמיתים לעבודה וכו'. במחקר מהג'ורנל "New England of Medicine" מ-2007 על נתונים שנאספו מ-12,067 איש נראה כי לאדם יש 57% יותר סיכוי להיות בעודף משקל אם יש לו חבר בעודף משקל.

מבט אל העתיד
הנושא של המיקרוביום האנושי והרכבו עדיין נחקר, ויתכן שיהיו לו השלכות בתחום התזונה והריפוי במרוצת השנים. כמו כן, יש לקחת בחשבון כי רוב רובו של המחקר בתחום הוא עדיין על חיות מעבדה ובעיקר עכברים. מצד שני, ישנם כבר מחקרים בבני אדם, כולל מחקר רחב היקף המבוצע במכון ויצמן למדע ברחובות, המנסים להוביל לתזונה מותאמת אישית לפי תמהיל חיידקי מערכת העיכול של הנחקרים בו. לא מן הנמנע כי בעתיד הלא רחוק נראה הנחיות תזונתיות חדשות המותאמות לבני אדם בהתאם להרכב החיידקי במערכת העיכול שלו להשגת בריאות אופטימלית ויכולת טובה יותר לרדת במסת השומן ולהגיע לגוף שבו כל כך חשקנו וכל זאת ללא ייסורים מיותרים.

משה ביקוב הוא סטודנט לפיזיולוגיה, מטבוליזם ונוירוביולוגיה ב-UC Berkeley.
ניר פינק הוא דיאטן רצים וספורט (B.Sc.nutr ו-B.Sc.med, RD), מרצה לתזונה במכללת וינגייט.


 
תגובות פייסבוק
4 תגובות על “מיקרוביוטה – החיידקים שמנסים לשגע את גופינו”
  1. מאוד מעניין , תודה רבה .
    שאלה קטנה , ממה שהבנתי אם אני נמצא בתוקפה של הורדה במשקל יש יתרון לצריכת אותן מזונות קבועים ? בגלל הסלקציה של החיידקים במערכת העיכול , זה באמת יכול לתרום להורדה במשקל?

    1. כל הקונצפט עובד בעיקר על עכברים ככה שלהסיק ממנו מסקנות כרגע על הורדה במשקל יהיה לא ישים. יהיה יתרון גדול יותר לצריכה של מגוון רחב יותר של מזונות על החיידקים במערכת העיכול מאשר מגוון צר.

    1. הכל אפשרי אם יש לך את הסכום הנכון. זה מתבצע באוניברסיטאות כרגע עד כמה שאני יודע ויעלה לך כמה אלפי דולרים. נסה אולי לצלצל למכון ויצמן ולבקש להיות נבדק במעבדה של המיקרוביוטה שלהם, אולי יש להם משהו "בחינם" שפשוט דורש את זמנך למחקר.

כתיבת תגובה