הקדמה
המיקרוביוטה- חיידקי המעי, שוכנים במעי הגס ומונים עשרות טריליונים של מיקרואורגניזמים. השפעת החיידקים הללו נבחנה במהלך העשורים האחרונים ואלו נמצאו כתורמים לבריאות האדם לא פחות מאשר האיברים בהם הם נמצאים ותומכים בהם, כאשר החיידקים נמצאו כקשורים למטבוליזם, התפתחות חברתית ולמערכת החיסון. ניתן להגיד כיום כי 1-2 ק”ג של חיידקים השוכנים במעי מכילים יותר גנים מאשר הגנום האנושי עצמו.
חיידקי המעי נמצאים בכל מערכת העיכול- החל מהריכוז הנמוך ביותר בסביבה החומצית של הקיבה לאורך המעי הדרך ועד לריכוז הגבוה ביותר שבמעי הגס. בעוד הידע לגבי המיקרוביוטה רק עולה בשנים האחרונות, היום יודעים כי מעבר לתפקידים החשובים של החיידקים הם גם ייחודיים לכל אחד ואחד מאיתנו, ובכך הרכב וכמות החיידקים שיש לכל אחד מאיתנו בגוף יכולה לחזות את הסיכון של אותו אדם לחלות במחלות שונות. ניתן למצוא קשר בספרות בין חיידקי המעי לבין מחלות כמו מחלות מעי, השמנה, סוכרת, סרטן ואפילו מחלות נוירולוגיות כמו דיכאון, אוטיזם, חרדה ופרקינסון.
השפעת משקל הגוף על המיקרוביוטה ולהפך
נכון לשנת 2015 מעל 700 מליון מבוגרים ומבוגרות היה במצב של השמנה (BMI>30) נתון זה נמצא בעליה מתמדת בשנים האחרונות. למרות שהסיבה המרכזית להשמנה עדיין מוגדרת כצריכה אנרגטית בעודף, כלומר ההכנסה קלורית גבוהה יותר מאשר ההוצאה הקלורית, נמצא כי עליה במשקל מקושרת גם לשינויים במיקרוביוטה.
כל מחקר מצביע על מנגנון שונה באמצעותו ההשמנה משפיעה על החיידקים (או להיפך?) ולכן עדיין קשה להגיד למה בדיוק גורמת ההשמנה בכל הקשור לחיידקי המעי. נכון להיום נמצא כי בקרב בעלי חיים הסובלים מהשמנה ישנם שינויים בחיידקים מסוימים במעי וכתוצאה מכך שינויים בתהליכים מטבוליים באיברים השונים שיגרמו לעליה באגירת השומן, בעקה החמצונית, בסמני הדלקת בגוף ובעמידות לאינסולין. מצד שני מחקרים היום מגלים גם כי שינויים של הורדה או הוספה של חיידקים ספציפיים למיקרוביוטה יכולה לתרום למניעת ההשמנה.
המחקר של טורנבאו (2006) הוא אחד מהמחקרים המהווים פורצי דרך לגילוי הקשר בין המיקרוביוטה למשקל הגוף. במחקר זה נלקחו דגימות של חיידקי מעי ספציפיים מעכברים שמנים ומעכברים רזים והעבירו אותם לעכברים סטריליים (עכברים שגודלו ללא חיידקים במעי) במשקל ממוצע- קבוצה א’ קיבלו חיידקים “שמנים” וקבוצה ב’ חיידקים “רזים“.
שתי הקבוצות הוזנו בדיאטה זהה, במאזן קלורי חיובי. מתוצאות המחקר נמצא כי אותם עכברים שקיבלו חיידקים “שמנים” עלו בצורה משמעותית במשקל, יותר מאשר קבוצת העכברים שקיבלו חיידקים “רזים”. לאחר מחקר זו בוצעו מחקרים נוספים שקיבלו גם הם תוצאות דומות- ניתן להסיק מכך כי ככל הנראה ישנו קשר ישיר בין עודף/ חוסר בחיידקי מעי מסוימים לבין עלייה משמעותית במשקל.
השפעת מחלות נוספות על המיקרוביוטה
ניתן לזהות מצבים קליניים מסוימים על פי המיקרוביוטה עצמה, כך למשל מחלות קרדיווסקולריות (לב וכלי דם) נקשרות לשינויים בהרכב המיקרוביוטה בצורה שבה לאנשים החולים במחלות לב וכלי דם יהיה שגשוג של קבוצות מסוימות מהחיידקים או דלדול של קבוצות חיידקים אחרות בהשוואה לאוכלוסיה בריאה. בבדיקות מעבדה מצאו כי השינויים הללו תלויים במטבוליטים (רכיבים) שונים המגיעים לחיידקים וגורמים לשינויים בהם- אותם רכיבים קשורים גם למחלות לב וכלי דם ויופרשו כתוצאה מתזונה לקויה, שינויים מטבוליים ומצבי מחלה כרוניים.
מחלה נוספת המושפעת מחיידקים מסויימים במעי היא מחלת הסוכרת מסוג 2.
לסוכרת יש 2 סוגים עיקריים: סוכרת מסוג 1 נגרמת בעיקר ע”י נטייה גנטית שבעקבותיה יש ירידה או הפסקה בהפרשת הורמון האינסולין מהלבלב. האינסולין אחראי להכניס גלוקוז (סוכר) מזרם הדם לתוך תאי הגוף למטרת יצירת אנרגיה. אף שמחלה זו גנטית בעיקרה, ניתן לראות בשנים האחרונות עליה בהיארעותה, ככל הנראה בהשפעת גורמים סביבתיים ולא גנטיים באופן בלעדי.
סוכרת מסוג 2 הינה מחלה המקושרת בעיקרה להשמנה, כאשר כ80% מהחולים בסוכרת מסוג 2 סובלים גם כן מעודף משקל או השמנה. סוכרת מסוג 2 מוגדרת כתנגודת לאינסולין. למעשה במצב זה יש הפרשה של אינסולין אך אין מספיק קולטנים על פני התאים וכך הגלוקוז נשאר בזרם הדם ולא נכנס לתוך התאים ורמות הסוכר בדם עולות.
בשנים האחרונות פורסמו מחקרים חדשים המצביעים על קשר בין מצב המיקרוביוטה לבין התפתחות מחלת הסוכרת מסוג 2.
המחקר של ורייזה (2012) הראה כי הכנסת חיידקים מנבדקים בעלי משקל תקין לנבדקים הנמצאים במצב של סוכרת מסוג 2 הביא לירידה בתנגודת לאינסולין ובכך לירידה ברמות הסוכר בדם בקרב החולים.
השפעות שליליות על המיקרוביום
בעידן המודרני תזונה היא אחד המשפיעים הסביבתיים הגדולים ביותר על גוף האדם, שכן תזונה בריאה ומאוזנת מצד אחד יכולה לתרום למניעת מחלות בעתיד ומנגד – תזונה שאינה מאוזנת או מאכלים דחוסים מאוד קלורית עלולה לגרום לנזק משמעותי מאוד לבריאות האדם ולחיידקי המעי.
אחד הגורמים המשפיעים ביותר על אוכלוסיית חיידקי המעי הוא רמות הדלקתיות של הגוף. בגופנו יש פקטורי דלקת שונים המופרשים בעת מצבי לחץ של הגוף או כאשר הגוף מוזן באוכל שאינו בריא (לדוגמא מזון אולטרה מעובד, שעבר תהליכי עיבוד רבים במפעל לפני שהגיע אל הצלחת שלנו) או אוכל בעל ריכוז גבוה במיוחד של קלוריות או סוכר.
צריכת מזונות שכאלה תגרום לעליה בריכוז חיידקים מזיקים במערכת העיכול ויגרום לדלדול באוכלוסיית המיקרוביוטה. ההנחה היא כמאכלים דחוסים קלורית גורמים להופעת חיידקים מזיקים כבר בחלל הפה, דבר שעלול לגרום לדלקות חניכיים, כתוצאה מכך המעי חשוף לאותם חיידקים מה שגורם לגידול מושבות חיידקים מזיקים גם במעי.
המחקר של ספרדבורי (2012) מצא כי צריכת מזון טרי שאינו דחוס קלורית, יגרום לגוף לייצר פחות תגובות דלקתיות כתגובה ועל ידי כך להוריד את כמות החיידקים המזיקים במעי.
השפעות חיוביות על המיקרוביום
כאמור, אוכל בריא ומותאם עשוי להשפיע בצורה חיובית מאוד על בריאות האדם ועל חיידקי המעי וכפי שעולה מן המחקרים, מהווה גורם משמעותי מאוד בהשפעה על בריאותנו. המלצות תזונתיות כמו צריכת פירות, ירקות, דגנים מלאים ומוצרים נוספים משפיעים באופן חיובי על המקרוביוטה וכך תורמים לבריאותנו הכללית.
מחקר של מרטינז משנת 2013 בדק את השפעת צריכה של דגנים מלאים על חיידקי המעי. למחקר נלקחו 28 נבדקים שחולקו ל3 קבוצות-
- קבוצה א- קיבלו 60 ג’ של דגנים מלאים של שעורה
- קבוצה ב- קיבלו 60 ג’ של אורז מלא
- קבוצה ג- קיבלו 60 גרם של שילוב של שעורה ואורז מלא
לאחר חודש נצפה שיפור משמעותי באוכלוסיית חיידקי המעי של הנבדקים מכל הקבוצות (השיפור המשמעותי ביותר היה בקבוצת השילוב).
מחקר נוסף של אלברו (2007) בדק את ההשפעה של צריכה של יוגורוט על אוכלוסיית חיידקי המעי. במחקר חולקו הנבדקים לכאלה שצורכים יוגורט בתדירות יומיות אל מול כאלה שלא צורכים יוגורט. בדיקת צואה נערכה לכלל הנבדקים להשוואת המצאות חיידקי המיקרוביוטה במעי.
מתוצאות המחקר נמצא כי אכן לצריכת יוגורט באופן קבוע ישנו אפקט המסייע לחיזוק חיידקי המעי ולריבוי בחלק מסוגי החיידקים.
עוד מחקר שבדק את ההשפעה של תזונה על המיקרוביוטה היה זה של קלינדר (2016) שבדק האם לצריכה מרובה של פירות וירקות ישנה השפעה מיטיבה על המיקרוביוטה. הנבדקים חולקו ל3 קבוצות שיצגו צריכה גבוהה של פלבונואידים (תרכובות המצויות בפירות וירוקות ומיוחסות להם תכונות חיוביות לגוף), צריכה נמוכה של פלבונואידים, שלקבוצות הללו הוסיפו גם 2,4 או 6 פירות, וקבוצת ביקורת שלא שינו לה את הדיאטה הרגילה שלה. מתוצאות המחקר נמצא כי בעיקר לקבוצה שאינה צורכת פירות וירקות באופן קבוע והעלו את את כמות הפירות והירקות בתפריט היומי היה שיפור משמעותי בחלק מהחיידקים במעי.
סיכום
מתוך המחקרים שהצגנו ניתן לראות כי לתזונה אכן ישנה השפעה משמעותית מאוד על אוכלוסיית המיקרוביוטה. אין ספק שאורח חיים שאינו בריא וכולל מאכלים מעובדים מאוד ודחוסים קלורית עלול להביא ישירות למצב של עליה במשקל ולשגשוג של חיידקים מזיקים במערכת העיכול על חשבון המיקרוביוטה, מנגד לכך תזונה מגווונת, בריאה, עשירה בסיבים תזוניים יכולה להיטיב עם אוכלוסיית המעי ולשפר את בריאות האדם בצורה משמעותית. נושא נוסף שנחקר היום אך טרם הוכח כמועיל לפעילות חיידקי המעי הוא הפעילות הגופנית (המחקר של קרדה משנת 2016), שכן ביצוע פעילות גופנית באופן סדיר משפר את הבריאות באופן ישיר ואף נצפו כבר מחקרים המראים כי לאוכלוסיית ספורטאים ישנו מגוון גדול יותר של מיקרוביוטה, אך נושא זה טרם הוכח בצורה חד משמעית.
המאמר נכתב בשיתוף לאון ויינר, תזונאי ספורט, Bsc. למאמרים נוספים בתחום הכושר והתזונה ולמידע על הכשרות בתחומי הספורט השונים, בקרו באתר: www.4fitnesscampus.co.il
ביבליוגרפיה
- Patterson, E., Ryan, P. M., Cryan, J. F., Dinan, T. G., Ross, R. P., Fitzgerald, G. F., & Stanton, C. (2016). Gut microbiota, obesity and diabetes. Postgraduate Medical Journal, 92(1087), 286-300.
- Aron-Wisnewsky, J., & Clément, K. (2016). The gut microbiome, diet, and links to cardiometabolic and chronic disorders. Nature Reviews Nephrology, 12(3), 169-181.
- Turnbaugh PJ, Ley RE, Mahowald MA, et al. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature 2006;444:1027–31.
- Vrieze A, Van Nood E, Holleman F, et al. Transfer of intestinal microbiota from lean donors increases insulin sensitivity in individuals with metabolic syndrome. Gastroenterology 2012;143:913–6.e7.
- Spreadbury, I. (2012). Comparison with ancestral diets suggests dense acellular carbohydrates promote an inflammatory microbiota, and may be the primary dietary cause of leptin resistance and obesity. Diabetes, metabolic syndrome and obesity: targets and therapy, 5, 175.
- Martínez, I., Lattimer, J. M., Hubach, K. L., Case, J. A., Yang, J., Weber, C. G.,… & Walter, J. (2013). Gut microbiome composition is linked to whole grain-induced immunological improvements. The ISME journal, 7(2), 269-280.
- Alvaro, E., Andrieux, C., Rochet, V., Rigottier-Gois, L., Lepercq, P., Sutren, M.,… & Doré, J. (2007). Composition and metabolism of the intestinal microbiota in consumers and non-consumers of yogurt. British Journal of Nutrition, 97(1), 126-133.
- Klinder, A., Shen, Q., Heppel, S., Lovegrove, J. A., Rowland, I., & Tuohy, K. M. (2016). Impact of increasing fruit and vegetables and flavonoid intake on the human gut microbiota. Food & function, 7(4), 1788-1796.
- Cerdá, B., Pérez, M., Pérez-Santiago, J. D., Tornero-Aguilera, J. F., González-Soltero, R., & Larrosa, M. (2016). Gut microbiota modification: another piece in the puzzle of the benefits of physical exercise in health?. Frontiers in physiology, 7, 51.
