חיפוש באתר
Generic filters
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in excerpt

חיידקים – על ה-Microbiome: המסה הבלתי נתפסת של חיידקים החיים בגופנו והשפעתם גדולה ממה שיוחס לה.

אהבתם? שתפו עם חבריכם

פרופ’ בן-עמי סלע,  מנהל המכון לכימיה פתולוגית, מרכז רפואי שיבא,
תל-השומר; החוג לגנטיקה מולקולארית
וביוכימיה, פקולטה לרפואה, אוניברסיטת תל-אביב.

ב-17 בספטמבר 1683, שלח מוכר-בדים הולנדי לא מוכר בשם אנטוני ואן-לוונהוּק
אחד מ-300 מכתבים ששיגר במרוצת השנים לחברה המלכותית בלונדון, עם תיאור ממצאים בהם
צפה במיקרוסקופ אור שבנה במו-ידיו. 


בשנת 1674 תיאר ואן-לוונהוק יצורים חיים במי-ביצה שראה במיקרוסקופ שלו, ובשנת 1676 שלח את
המכתב השמיני שלו לחברה המלכותית בו תיאר את  המיקרואורגניזמים שראה ואשר כינה אותם
animalcules (“חיות
קטנות”).
האיגרת משנת 1683 הייתה ייחודית: הוא כתב בה: “בחומר שגירדתי ברובד בין שיני
גיליתי רבות מאוד מהחיות הקטנות האלו, מתזזות וחיוניות”!

בלי קשר לעובדה ההיסטורית שמותר לראות את ואן-לוונהוק כאבי
הבקטריולוגיה, ניתן לזהות בממצאיו את הראיות הראשונות למה שאנו מכנים 300 שנה
מאוחר יותר כ-
microbiome”“, או אותם 100 טריליון חיידקים המאכלסים כל פינה בגופנו
באופן טבעי ולרוב לא מזיק. 


בעשור הקודם חלה התפתחות בטכנולוגיה של ריצוף
DNA sequencing)
), מה שפתח לרווחה את החזית המיקרוביולוגית הזו. אכן “פרויקט
המיקרובּיוֹם האנושי” שהוכרז על ידי מכוני הבריאות הלאומיים בשנת 2008, כבר
מגלה נתונים חסרי תקדים על אוכלוסיית החיידקים המתאחסנים בגופנו, מאז ומתמיד, שלא
זכו להכרה והערכה ראויה.

רוב החיידקים הללו מתגוררים במערכת העיכול, וכיום מעריכים שהם אינם
אוכלי-חינם, אלא גם מבצעים פונקציות שונות החיוניות לבריאות ולהישרדות שלנו: הם
מעכלים מזון, מייצרים כימיקלים נוגדי-דלקת, והם אף מחנכים את מערכת החיסון שלנו
כיצד להבדיל בין ידידים לאויבים
החודרים לגוף. 


לא נגזים אם נקבע שגילויים בעשור האחרון על תפקידו של המיקרובּיום האנושי בחיינו,
היה בהם כדי לזעזע יסודות של מידע ברפואה ובתזונה.
רבים החוקרים כבר לא מתייחסים לגוף האנושי כאל “יישות עצמאית” אלא
כ”מערכת אֶקוֹלוגית” מורכבת, המאוכלסת על ידי מספר עצום של חיידקים, חלקם
סייענים אך חלקם מזיקים.

למעשה, היה זה הבקטריולוג-גנטיקאי וחתן פרס נובל לדרברג, שטבע לראשונה
בראשית שנות ה-80 את המושג
Microbiota, הכורך מיקרואורגניזמים פתולוגיים אך גם סימביוטיים המתקיימים דרך
קבע בתוך גוף האדם, ובאים לביטוי בבריאות אך גם בתחלואה. 


אכן הנתונים המספריים כמעט בלתי נתפסים: גוף האדם מכיל פי 10 יותר חיידקים מאשר
תאי גוף, למרות שבגלל ממדיהם הקטנים משקלם של 100 טריליון החיידקים
(100,000,000,000,000) שהם דיירי משנה שלנו, נע רק בין 200 גרם ל-1.4 ק”ג פי
הערכות שונות!

יש המתייחסים ל”מיקרובּיום” כאל “איבר של גופנו שהתגלה
רק כעת” שהרי עד שנות ה-90 המאוחרות רק מעטים מאוד התייחסו להשפעת מסת
החיידקים הגדולה הזו על בריאותנו. 


כאמור שיטות מודרניות של ריצוף
DNA אפשרה לגלות את רוב החיידקים הללו שחלקם לא ניתן לגדל בתנאי מעבדה
בשיטות המקובלות (עפ”י
Caporaso וחב’ ב-Nature Methods משנת 2010.
אז החלו גם ספקולציות שהמיקרוביום האנושי יכול להיות בעל תפקיד במחלות
אוטו-אימוניות כמו סוכרת, דלקת מפרקים שגרונית (
rheumatoid
arthritis
), טרשת נפוצה, muscular dystrophy, פיברומיאלגיה ואולי אף מספר סוגי סרטן.
הרכב לא אידיאלי של חיידקי מעי עלול על פי מספר חוקרים להחמיר אף מצב של עודף
משקל. יתרה מכך, כיוון שחלק מפלורת חיידקי המעי באדם, יכולה לשנות את ייצורם של
נוירו-טרנסמיטורים במוח, הם יכולים לשחק תפקיד במצבי סכיזופרניה, דיכאון, תסמונת
דו-קוטבית, ומצבים נוספים של חוסר איזון של נוירו-כימיקאלים שונים.

הרוב המכריע של חיידקי מעי אינם פתוגנים, והם חיים בהרמוניה ובשיתוף
פעולה סימביוטי עם הפונדקאי. 


בין ביולוגים החוקרים תהליכי אבולוציה, מתגברת הדעה שאין זה נכון לנתק בין נתונים
גנטיים של המטופל לבין מטען חיידקי המעי שלו.
לדוגמה ריצוף של כלל החיידקים במעי של תאומים שאחד מהם היה שמן והשני רזה, הראה
הבדלים ניכרים בפרופיל חיידקי המעי של השניים. התברר שהשמנת-יתר מושפעת בין השאר
מהבדלים במיקרוביוטה, כאשר נוכחות מוגברת של חיידקי מעי מסוימים, והפרשת אנזימים
על ידי אותם חיידקים מביאה לניצול יעיל יותר של הקלוריות במזון באופן הגורם
להשמנה.

כיצד אי-איזון בחיידקי מעי עלול לגרום להשמנת-יתר ומחלת לב?
חוקרים בבית ספר לרפואה של אוניברסיטת Emory באטלנטה, למדו עכבר
טרנסגני ש”הונדס” גנטית לא לבטא את קולטן הידוע כ-
TLR-5 או Toll-like
receptor 5
, המסייע לזהות חיידקים המסתובבים בחופשיות בגופנו. 


פגיעה בגן המקודד ל-
TLR-5 גרמה לעכברים האחרונים לתיאבון מוגבר באופן שהם אכלו ב-10% יותר
מאשר עכברים רגילים, וכן לפתח עמידוּת לאינסולין, יתר לחץ דם, רמות מוגרות של
כולסטרול ושל טריגליצרידים, לפתח מחלת כבד שומני, ולהיות כבדים ב-20% יותר מאשר
עכברים רגילים.
בקצרה, ניתן לומר שעכברים מהונדסים אלה פיתחו תסמונת מטבולית, שנחשבת היום למגיפה
בעולם המערבי. עכברים אלה היו גם בסיכון מוגבר לפתח קוליטיס כיבית ומחלת קרוהן.

חוקרי Emory קבעו שפלורת המעיים של עכברים אלה, או המיקרוביוטה שלהם, הייתה
מקור הבעיות שהתגלו בהם. כיוון שעכברים אלה חסרו
TLR-5, הייתה צמיחה מוגזמת של
חיידקים מסוג “לא נכון” בקיבה. 


חשוב לציין שכאשר החוקרים העבירו את החיידקים ששגשגו בעודף בקיבת העכברים
הטרנסגניים לעכברים נורמאליים, פיתחו גם אלה תסמינים מטבוליים לא תקינים. באופן
בולט נגרמה השמנת יתר בעכברים נשאי אוכלוסיית החיידקים שצמחה באופן לא רצוי, ובלטה
בהם תחושת תיאבון מתמיד וכמיהה לאכילה. כמו כן אובחנה בעכברים הללו עמידות
לאינסולין, גורם סיכון עיקרי להופעת סוכרת
type 2.

אוכלוסיית החיידקים בפלורת המעי שלנו מכילה למעלה מ-500 סוגים שונים
של חיידקים, אך ביניהם בולטים 2 מינים הידועים כ-
Firmicutes  ו-Bacteroidetes.
ה-
Firmicutes הם בעיקר חיידקים
גראם-חיוביים, עם דופן חזקה במיוחד, ורבים מחיידקי מין זה מייצרים
endospores (נבגים) עמידים לתנאי
סביבה קשים במיוחד. ה-
Bacteroidetes הם חיידקים גראם שליליים אנארוביים, שאינם יוצרים נבגים, הנפוצים
מאוד בסביבה, כולל בקרקע, במי-ים, אך גם במעיים ובעור של בעלי חיים.
Bacteroidetes הם החיידקים הנחקרים
ביותר בצואת האדם.

                     

מיקרוביוטה של המעי

חשיבותם של חיידקי Firmicutes בהשמנת-יתר:

בעבר, המחקר על הקשר בין המיקרוביוטה של המעי והשמנת-יתר, הצביע על
יחסים מורכבים בין חיידקי המעי לבין ספיגת חומצות-שומן חופשיות.
לדוגמה, עכברים עם מיקרוביוטה תקינה של המעי הכילו יותר שומני גוף מאשר עכברים
סטריליים מלידה (
germ free), למרות שהעכברים הנורמאליים קיבלו דיאטה דלה יותר. בעיקר נמצא
שככל שחיידקי המעי היו עשירים יותר ב-
firmicutes הם היו שמנים יותר, ואילו עכברים רזים הכילו
יחס נמוך יותר של חיידקי
firmicutes

ההבדלים בין עכברים קונבנציונאליים לעכברי germ free

המנגנון דרכו חיידקי Firmicutes משפיעים על ספיגת חומצות שומן ועל המטבוליזם של שומנים בכלל, תואר
באופן הטוב ביותר בדגי
Zebra, שיש להם מערכת עיכול דומה לזו של יונקים, וחשוב מכך, גם
המטבוליזם של שומנים בדגים אלה דומה לזה של יונקים, כולל האדם. 


נמצא בדגי
Zebra שככל שגדל מספר חיידקי Firmicutes, כן גדל מספרם של טיפות השומן המסייעים
לספיגת חומצות שומן ברקמות מחוץ למעי.

ישנם ארבעה הסברים אפשריים למתאם הישיר בין מספר חיידקי Firmicutes לבין ספיגת חומצות השומן:
א) החיידקים מעודדים את המטבוליזם של הפונדקאי, ועשויים להגדיל את
הזמינות של חומצות השומן על ידי שינוי ההרכב של מלחי מרה ויצירתם. 
ב) לחיידקים יש השפעה ישירה על הפעילות הליפוליטית (פירוק השומן) בגוף הפונדקאי. 
ג) לחיידקים יכולה להיות השפעה בלתי-ישירה על תגובות פיזיולוגיות במעי הפונדקאי,
מה שיכול להגביר את ספיגת השומנים. 
ד) החיידקים יכולים להפחית את קצב החמצון של חומצות השומן, מה שמאפשר ספיגה גדולה
יותר של חומצות אלה.
מספר חיידקי 
Firmicutes נמצא בתלות במצב הדיאטתי
ונמצא במתאם חיובי לצריכה הקלורית : בדגי
Zebra היחס בים חיידקי המעי מסוגיBacteroidetes  ו-Firmicutes משתנה משמעותית בהתאם למצב התזונה של דגים
אלה: לאחר ארוחה הייתה עלייה במספר ה-
Firmicutes וירידה במסת חיידקי bacteroidetes , ואילו בהיותם במצב של
צום ירד מספר ה-
Firmicutes  ובמקביל עלה מספר חיידקי Bacteroidetes.

לסיכום, הדברים שלמעלה הם רק מבוא לפרק שהיה עד כה עלום בגופנו, ולפתע
הייתה לו עדנה. 


ההתעלמות משך דורות מפלורת המעי, נראית היום כמחדל שאין לו הצדקה, ואין כלל ספק
שבעשור הקרוב ילכו ויתבררו עוד פרטים מרתקים על תרומתם של טריליוני חיידקים להם
אנו משמשים מדעת או שלא מדעת פונדקאים, לפיזיולוגיה של הגוף.

בברכה, פרופ’ בן-עמי סלע.

אהבתם? שתפו עם חבריכם

ראיתם משהו בכתבה שמעניין אתכם, רוצים מידע נוסף? רשמו את המייל שלכם כאן למטה או שלחו אלינו פנייה - לחצו כאן לפנייה

    בעצם פנייתך והרשמתך אלינו אתה מאשר בזאת כי אתה מסכים למדיניות הפרטיות שלנו ואתה מסכים לקבל מאיתנו דברי דואר כולל שיווק ופרסום. תמיד תוכל להסיר את עצמך מרשימת הדיוור או ע"י פנייה אלינו או ע"י על לחיצה על הקישור הסרה מרשימת הדיוור אשר נמצא בתחתית כל מייל שיישלח אליך. למדיניות פרטיות לחץ כאן. אם אינך מסכים אנא אל תירשם אלינו, תודה.

    INULIN

    בריאים לחיים המפתח
    ,ימים ולאריכות יותר
    ,לכולם ממליץ FDA
    ויצמן במכון חוקרים
    ...ממליצים העולם וברחבי בטכניון

    לפרטים נוספים