מיקרוביום

בתוך הדקות והשעות הראשונות לחיינו (מהלידה) המיקרובים מתחילים לאתגר אך גם לחנך את המערכת החיסונית שלנו. האיבר החיסוני הגדול ביותר הוא המעיים שלנו, שם התבגרות מערכת החיסון והתבגרות החיידקים המתיישבים הולכים יד ביד. לאחר הפרעות בשנה הראשונה לחיים, הרכב המיקרוביום במעיים מתייצב בהדרגה ומלווה אותנו לחיינו.
בגוף האדם (במיוחד במעיים) מעריכים שיש עשרות טריליונים (ויותר) של חיידקים והם יכולים להגיע עד 3% ממשקל הגוף. למעשה מדברים על כך שיש יותר חיידקים מסך כל תאי האדם. כמו כן ישנם גם אלפי סוגים שונים של זנים ולכל אדם יש קומבינציה שונה של זנים.

*** ישנן עוד 2 משפחות שחיות בסימביוזה במעים שלנו והן כוללות וירוסים (וירום) ופטריות לרבות קנדינה (מיקוביום) וגם שם יש משמעות בריאותית אותה אציג בחלק נפרד.

קבוצה של מדענים בינלאומיים מובילים מלונדון ערכו מחקר גדול על תאומים. המחקר הוצג בשתי ועידות רפואיות גדולות: American Society of Nutrition conference וכן American Diabetes Association conference שנערכו בקליפורניה ביוני 2019.
התאומים כולם קיבלו במשך שבועיים את אותן הארוחות ועשו את אותן פעילויות. נלקחו מהם בדיקות דם וערכים של סוכר, אינסולין, שומנים וכדומה במהלך שבועים רצופים וכמו כן בדקו את אוכלוסית החיידקים במיקרוביום.

• תוצאות המחקר הראו מגוון גדול של תגובות בין אנשים למזונות, וגם בתאומים.
• נמצא שאצל תאומים זהים יש רק 37% דימיון בסוגי החיידקים הטובים במיקרוביום, שזה בסך הכל 2% יותר משני אנשים ללא קשר משפחתי (35%). כלומר לגנטיקה יש רק חלק קטן מאוד בהקשר למיקרוביום (2%).

בסופו של דבר יש יותר שונה מדומה בין בני אדם וזה גם חלק מהסיבות מדוע כל אדם מגיב אחרת לדברים שנכנסים לו לתוך הפה.

מערכת החיסון עובדת בשיתוף פעולה מלא עם המיקרוביום ובמגוון רחב של מנגנונים

מערכת החיסון שלנו היא אחד הדברים היותר מורכבים שקיימים אצלנו בגוף. מערכת החיסון למעשה שותפה לפעילות תקינה של כל תא וכל איבר. בלעדיה לא ניתן לשרוד שום גורם זר.
מערכת החיסון אמורה לזהות בין גורם זר למוכר. וכאשר היא פוגשת באיד כזה היא מתאימה את הטיפול בו על פי סוג הגורם ועל פי היכרותו או אי היכרותו מן העבר. מערכת חיסון מולדת ונרכשת.
למערכת החיסון מספר כלים לטפל במזהמים: כדוריות דם לבנות מסוגים שונים, חלקם בולעים וחלקם מעודדים תהליכי דלקת שמביאים לתאים אחרים לחסל את המזהם.

מאז הושק פרויקט המיקרוביום האנושי ב-2007 עלידיה-NIH (המכון הלאומי לבריאות בארצות הברית) יותר ויותר מחקרים מצביעים על כך ששיבוש בהרכב אוכלוסיית החיידקים במעי – או דיסביוזיס (dysbiosis), קשור למגוון עצום של מחלות ובעיות בריאות, החל ממחלות מעי דלקתיות כמו קרוהן וקוליטיס כיבי, דרך השמנת יתר, מחלות לב, סוכרת, מחלות אוטואימוניות, תסמונת העייפות הכרונית, מחלות כבד, מחלות סרטן ובבעיות נפשיות כמו חרדה ודיכאון, בעיות כמו אוטיזם אלצהיימר ועוד.
המדע של היום אם כן, מבין גם את מערכת היחסים בין החיידקים השוכנים במערכת העיכול (וגם באיברים אחרים) עם תאי הדם הלבנים וזה עובד בשני הכיוונים ובסימביוזה מדהימה. עד שמערכת החיסון מופרעת על ידי מזהמים סביבתיים ואורח חיים רע, אותם אציג בחלק האחרון.

מיקרוביום – לידה טבעית – לידה קיסרית

העולם המודרני מציע היום לכל מי שרוצה, כלומר לפי הזמנה ולא כי ההריון נמצא בסיכון גבוה בהכרח, ללדת בניתוח קיסרי.
שכיחות הניתוח הקיסרי גדלה בעולם בעשורים האחרונים. ארגון הבריאות העולמי מציע אמנם כי יש לבצע את ההליך בפחות מ- 15% מהלידות למניעת תחלואה ותמותה, אך השכיחות גבוהה יותר ברוב המדינות.
אני מבין את החשש שיש להריוניות מפני לידה. זה עובר מדור לדור כמו תורה שבעל פה, "בעצב תלדי בנים", "זה כואב", "זה יכאב" ו"זה סבל גדול".
לא חסרים סיפורים אחרים בלי סבל ובלי כאב, כי אפשר לנתב את המוח דרך דימיון מודרך ותת מודע, להגדרה אחרת ולפי בחירה.
הדגש על לידה טבעית/נרתיקית הוא בעיקר בשביל התינוק.

• במחקר שפורסם בספטמבר 2019 בג'ורנל הרפואי nature, מסבירים את החשיבות של לידה שכזו.
  החוקרים בחנו דגימות צואה של תינוקות שעברו ניתוח קיסרי לעומת ניתוח וגינלי והחוקרים ראו שהתינוקות שנולדו בלידה רגילה (וגינלית) קיבלו את מרבית חיידקי המעי שלהם מנרתיק אימם, ואילו אצל התינוקות שנולדו בקיסרי נמצא שהם לא קיבלו חיידקים מאימם אלא חיידקים המקושרים לסביבת בית החולים, וזה בטח שלא דבר חיובי, ולכן עוד מוסיפים הרבה פעמים בלידות כאלה אנטיביוטיקה מראש, דבר שהורס גם את הטוב שהיה אם היה.
  המחקר הזה מסביר למעשה מחקרים קודמים שהראו השפעה בין היעדר חשיפה לחיידקים מסוימים בתחילת החיים לבין מחלות אוטואימוניות כמו אסתמה, אלרגיות וסוכרת.
  החשיבות של המיקרוביום בהגנה החיסונית בבני אדם היא ידועה, אולם חשיבותה אצל התינוקות היא בגדר קריטי, כי אין להם הגנה מלבד מה שהאם נותנת אם דרך ההנקה ואם דרך הנרתיק. ולמגוון החיידקים גם חשיבות רבה!
• גם במחקר שפורסם באפריל 2020 בג'ורנל הרפואי Royal Society Open Science מראים את החשיבות של המיקרוביום והמגוון שהתינוק מקבל בלידה וגינלית לעומת קיסרית.
  המחקר הזה הישווה גם בין מגוון החיידקים אצל הריוניות שונות והראה שלמגוון של האם תיתכן השפעה עתידית על בריאות היילוד לדוגמה במצבים של מחלות מטבוליות כמו סוכרת והשמנת יתר ואלרגיות למזון. כי למגוון החיידקי חשיבות גם בדברים אלה לרבות מטבוליזם של סוכרים ושומנים ואפילו אלרגיות למזון. כלומר לא רק לידה נרתיקית משפיעה על היילוד, אלא גם המצב הבריאותי של ההריונית.
• במחקר נוסף שפורסם בנובמבר 20 בג'ורנל Science Translational Medicine החוקרים לקחו מידע ממחקרים תצפיתיים Copenhagen Prospective Studies on Asthma in Childhood 2010 קבוצת החוקרים ניתחו את ההשפעות של מצב הלידה על המיקרוביום במעיים בנקודות זמן מרובות בשנה הראשונה לחייהם ובדקו האם הפרעות במיקרוביום יכולות להסביר את הסיכון הקשור למצב לידה לפתח אסתמה במהלך הילדות.
• הם מצאו שקיים סיכון מוגבר לאסתמה אצל ילדים שנולדו בניתוח קיסרי במיוחד אם לא חל שינוי בהרכב המיקרוביום מגיל שנה הן במגוון והן בכמות. כלומר הם טוענים שישנה אפשרות למנוע את היווצרות האסתמה והאלרגיות ובתנאי שהמיקרוביום יתרחב וישגשג.

מיקרוביום – מערכת חיסון

1. מיקרוביום ונוגדני IgA
   המדע מחלק את החיידקים במיקרוביום ל-3: טובים, פתוגנים ו'לא מזיקים' (benign). האחרונים כדוגמת E.coli נמצאים אצל כולנו ורובם המכריע לא מזיקים (ולא מועילים) ולכן מערכת החיסון לא משמידה אותם אבל בהחלט מפקחת עליהם ומונעת מהם לשגשג ולהתפתח לכאלה.
   הדרך שבה המערכת החיסונית האנושית מצליחה לשמור על איזון עדין זה במעי נותרה לא ידועה במלואה.
   אחת השאלות המעניינות היא איך מערכת החיסון יודעת להבדיל בין אלה המועילים והחשובים לאותן מערכות, לאלה המייצרים דלקות שבסופו של דבר מביאות למגוון רחב של מחלות. ומהו החלק במערכת החיסון שמונע את ההתפתחות וההשתנות של ה'לא מזיקים' לפתוגנים?
   התשובה כנראה טמונה בנוגדנים מסוג (IgA), שידוע שממלאים תפקיד חשוב בזיהוי פתוגן אקסוגני באופן ספציפי מאוד על פי עקרון lock-and-key.
   נוגדני IgA הם הנוגדנים הנפוצים ביותר במערכת החיסון האנושית , ומופרשים על ידי תאים מומחים ברקמות ריריות (מעיים, ריאות, דרכי המין והשתן) והם מהווים כשני שלישים מהאימונוגלובולינים האנושיים.
   קבוצת חוקרים מהמחלקה למחקר ביו -רפואי (DBMR) באוניברסיטת ברן ובית החולים האוניברסיטאי לכירורגיה פנימית ורפואה ב- Inselspital הצליחו להראות במודל של עכברים מודל שנוגדני IgA מגבילים במיוחד את כושרם של חיידקי benign באופן ספציפי מאוד. התוצאות פורסמו באוקטובר 21 בג'ורנל Nature.
   החוקרים מציינים שעד כה לא ניתן היה לחקור נוגדנים מסוג IgA בצורתם הטבעית במודלים של בעלי חיים. וכאן הם הצליחו לייצר כמות מספקת של נוגדנים מסוג IgA המיועדים בין היתר לחיידקי E. coli, חיידק מעיים טיפוסי. ובניסוי הם ראו שהנוגדנים זיהו וקשרו אבן בניין על קרום החיידק וכך פגעו בניידות החיידקים והפריעו לספיגה של אבני בניין (סוכר) חשובים לחילוף החומרים של החיידקים.
   החוקרים מסכמים שבאופן מפתיע, רוב נוגדני IgA המיוצרים על ידי הגוף מכוונים נגד חיידקים שפירים בפלורת המעי. ללא הגנה חיסונית זו, מיקרואורגניזמים אלה עלולים להשפיע גם על הבריאות ולגרום למחלות מעיים.
2. במחקר שפורסם בנובמבר 20 בג'ורנל Nature, מצאו כי קרומי המוח הם ביתם של תאים חיסוניים המכונים תאי פלזמה, המפרישים נוגדנים. תאים אלה ממוקמים באופן ספציפי לצד כלי דם גדולים העוברים בתוך קרומי המוח ומאפשרים להם להפריש נוגדנים כדי להגן על המוח. כאשר החוקרים בדקו את הסוג הספציפי של הנוגדן המיוצר על ידי תאים אלה, הם הופתעו לראות שהנוגדן שהם צפו הוא בדרך כלל הסוג שנמצא במעי (IgA), כי בדרך כלל הנוגדנים הנמצאים בדם הם מסוג IgG, שמיוצרים בטחול ובמח העצם ותפקידם להגן על האיברים הפנימיים. הצוות גילה את התגלית באמצעות עכברים.
   החוקרים הראו כי כאשר לעכברים לא היו חיידקים במעיים שלהם, התאים המייצרים IgA בקרום המוח נעדרו, והראו כי תאים אלו מקורם למעשה במעי. כשהחוקרים הוציאו את תאי הפלזמה מקרום המוח, כלומר לא היו נוגדני IgA, חיידקים הצליחו להתפשט מזרם הדם למוח.
   הצוות אישר את הימצאותם של תאי IgA בקרומי המוח האנושיים על ידי ניתוח דגימות שהוסרו במהלך הניתוח, והראה כי מערכת הגנה זו עשויה למלא תפקיד חשוב בהגנה על בני אדם מפני זיהומים במערכת העצבים המרכזית – דלקת קרום המוח ודלקת המוח.
3. התמודדות עם וירוסים וחיידקים
   • במאמר ממאי 2020 שפורסם בג'ורנל הרפאוי frontiers חוקרים הציעו פרוביוטיקה כחלק בלתי נפרד מאפשרויות הטיפול בזיהומים נגיפיים במערכת הנשימה העליונה וגם התחתונה.
     החוקרים מסבירים שאותם חיידקים פרוביוטיים שנפוצים מאוד במיקרוביום האנושי משפרים את תפקודי מחסום האפיתל במעי (מניעת מעבר של מזהמים), תחרות עם פתוגנים לחומרים מזינים והדבקתם לאפיתל המעי, ייצור חומרים אנטי-מיקרוביאלים ומודולציה של מערכת החיסון (כדוריות דם לבנות).
   • במחקר שפורסם בנובמבר 20 בג'ורנל Cell, החוקרים מראים לראשונה קשר נוסף שבין המיקרוביום להגנה מפני זיהומים ויראליים. בעבודה הזו החוקרים מציגים סוג מסוים של חיידקים ממשפחת Bacteroides fragilis שמכילים במעטפת שלהם מולקולה שגורמת למערכת החיסון המולדת לייצר אינטרפרונים מסוג 1 (IFN-β) ולהם תכונות אנטיויראליות (גרימה לתאים הנגועים בנגיף להשמדה עצמית והמרצת סוגים אחרים של תאי חיסון לתקוף את הנגיף) דרך מנגנון שנקרא TLR4-TRIF signaling pathway.
     כדי לקבוע אם B. fragilis יכול להגן מפני זיהום ויראלי, החוקרים בדקו שתי קבוצות עכברים, אחת שטופלה באנטיביוטיקה כדי לרוקן את חיידקי המעיים שלהם ואחת עם חיידקי המעיים השלמים. לאחר מכן, החוקרים חשפו את בעלי החיים לנגיף וסיקולר סטומטיטיס ​​(VSV). בעלי החיים שטופלו באנטיביוטיקה היו בסיכון גבוה יותר לפתח זיהומים פעילים לאחר חשיפה לנגיף ולחוות תסמינים קשים יותר כאשר הם נדבקו.
     לבסוף, כדי לוודא האם אותה מולקולה שנמצאת במעטפת החיידקים יכולה לווסת את אותה תגובה חיסונית, החוקרים נתנו אותה בצורתה הטהורה, לקבוצה שקיבלה אנטיביוטיקה בדרך מי השתייה שלהם. וכמה ימים לאחר מכן כשנחשפו לאותו וירוס הם סבלו מזיהומים קלים יותר באופן משמעותי עם הישרדות זהה לעכברים עם מיקרוביום תקין.
   • מאמר חדש (מהדורת אוגוסט 2020) מהג'ורנאל הרפואי Virus Research שמסביר את הקשר של תזונה למיקרוביום למערכת החיסון ולריאות = Gut Lung Axis.
     המגוון של החיידקים עשוי להוות חלק חשוב במהלך המחלה. אנשים מבוגרים וכאלה עם מערכת חיסון מוחלשת או כאלה עם מחלות רקע כמו סוכרת ומחלות לב הם הנמצאים בסיכון הגבוה ביותר לחלות קשה ולמות… מאוד מעניינת העובדה שאצל אנשים אלה יש חוסר הרמוניה (דיסביוזיס) בחיידקי המעיים. אם זה מהגיל, אם זה מתזונה פחותה ולא מגוונת ואם זה בגלל המחלות והתרופות שהרוב צורכים.
     ולכן שיפור פרופיל המיקרוביוטה של מעי על ידי תזונה מותאמת אישית ותוספות הידועות כשיפור החסינות יכולות להיות אחת הדרכים למניעה ומיזעור השפעת מחלה זו בקרב זקנים וחולים עם חולשה במערכת החיסון.
     בהמשך המאמר החוקרים מפרטים את החשיבות של תזונה פרהביוטית ותיסוף של פרוביוטיקה. החוקרים מציגים סוגים שונים של סיבים פרהביוטיים ואילו זני חיידקים צורכים אותם ומהם מייצרים נוטריינטים שמפעילים את מערכת החיסון בצורות שונות.
   • קוביד-19:
     במאמר שפורסם בינואר 21 בג'ורנל BMJ Gut המחקר בחן דגימות צואה של אנשים ללא קוביד-19 אל מול אנשים עם קוביד-19. מהבדיקות הם ראו שלאלה עם קוביד-19 היו מספר גבוה יותר של חיידקים מסוימים, כולל Ruminococcus gnavus, Ruminococcus torques, ו- Bacteroides dorei. R. gnavus, שמעודדים דלקות ומנגד היה להם ספירה נמוכה יותר של Bifidobacterium adolescentis, Faecalibacterium prausnitzii ו- Eubacterium rectale. שתומכים במערכת החיסון. והם סיכמו שיש קשר בין הרכב חיידקי המעיים, רמות ציטוקינים וסמנים דלקתיים בחולים עם קוביד-19 שמצביעים על כך שמיקרוביום המעיים מעורב בחומרת קוביד-19.
     מחקר אחר שפורסם ביולי 21 בג'ורנל American Journal of Rhinology & Allergy, הראה שלחומצות שומן קצרות שרשרת (SCFA) המיוצרות על ידי חיידקים במעיים יש השפעות מועילות באלרגיה וזיהומים נגיפיים. החוקרים מציינים שרירית האף מציגה את הביטוי הגבוה ביותר של ACE2 בקרב איברי האדם והוא גם מהווה המפתח העיקרי לחדירת SARS-CoV-2. זהו הדיווח הראשון שמראה שחומצות שומן קצרות שרשרת (SCFA) מפחיתות ביעילות את רמות ה- ACE2 בתאי אפיתל בדרכי הנשימה האנושיות גם בנוכחות ה- RNA.
   • כולרה:
     מחקר מיוני 2020 שפורסם בג'ורנל הרפואי Cell בדק את השפעת המיקרוביום על חידק שקוראים לו כולרה, שטוענים שנדבקים בו 4 מיליון איש בשנה, מהמים שהוא גורם להרבה מאוד מקרי מוות.
     החוקרים בדקו את המיקרוביום של אנשים מבנגלדש, שם הרבה מאוד אנשים סובלים מכולרה. הם אפילו מדגישים שמדובר כתוצאה ממזון ומים מזוהמים, סניטציה ירודה (ביוב והיגיינה בסיסית). והם רצו לראות האם וכיצד תנאי סטרס חיצוניים ותת תזונה משפיעים על היכולת של הגוף להתמודד עם הוירוס הספציפי הזה. הממצאים הפתיעו אותם כי הם חשבו שיראו שיעורי זיהום גבוהים יותר בקרב אוכלוסיות עם תנאי סטרס גבוהים, כאשר למעשה הממצאים הראו שהזיהום מושפע מהרכב המיקרוביום ולא מהמיקום והתנאים שבהם חיים.
     הצוות גילה חיידק ידידותי בשם Blautia obeum, שמבטל את תנאי הסביבה שמאפשרים לכולרה לשגשג וליצור זיהום.
   • רוטה:
     זיהום בנגיף הרוטה הוא קטלני במיוחד בחלקים בעלי הכנסה נמוכה בעולם. זיהומי רוטה יכולים להיות קלים או חמורים, והסיבות לכך נותרו לא ידועות עד לגילוי על ידי חוקרי GSU במחקר שפורסם באוקטובר 2019 בג'ורנל הרפואי Cell. החוקרים מצאו בסופו של דבר שמין חיידק מסוג Segmented Filamentous Bacteria (SFB) היה הגורם העיקרי בקביעת העמידות של אדם לזיהום רוטה וירוס.
   • ליסטריה:
     מחקר שפורסם ביוני 20 בג'ורנל Gut מדגיש את התפקיד של TNF-tumour necrosis factor (סוג של ציטוקין שמפעיל את מערכת החיסון). החוקרים בדקו את הפנוטיפים של תאי pre-cDC1, שתפקידם העיקרי הוא ליצור תגובה חיסונית, ואת שיעור הפרשת הציטוקינים בטחול של יילודים שנולדו מאימהות שקיבלו אנטיביוטיקה.
     הם ביצעו ניתוח של רצפי ה-RNA מתאי pre-cDC1 ביילודים. ובמקביל הם בדקו את תפקוד התגובה החיסונית של תאי T מסוג CD8 כנגד ליסטריה (Listeria Monocytogenes).
     תוצאות המחקר הדגימו כי חשיפה ראשונית של היילוד בסמוך לאחר הלידה למיקרוביוטה, עוררה הפרשה של TNF מתאים מונוציטיים ומאקרופאגים. החוקרים הראו כי הציטוקין הדלקתי, TNF, שמופרש מתאים מהשורה המיאלואידית הינה חשובה ביותר באתחול תהליך ההבשלה של תאים רגולטוריים מסוג pre-cDC1 ביילודים.
     החוקרים גם הראו שבמהלך זיהום בחיידק הליסטריה, TNF המופרש מתאים מיאלואידים בעקבות חשיפה למיקרוביוטה מעודדים את תאי pre-cDC1 לאתחל תגובה חיסונית תאית של תאי T מסוג CD8 שלהם תכונות ציטוטוקסיות.
     המחקר הזה מציג את חשיבות המיקרוביום כבר מההריון והלידה הנרתיקית, דבר שמומחש במחקר שפורסם בספטמבר 2019 בג'ורנל הרפואי nature. החוקרים בחנו דגימות צואה של תינוקות שעברו ניתוח קיסרי לעומת ניתוח וגינלי והחוקרים ראו שהתינוקות שנולדו בלידה רגילה (וגינלית) קיבלו את מרבית חיידקי המעי שלהם מנרתיק אימם, ואילו אצל התינוקות שנולדו בקיסרי נמצא שהם לא קיבלו חיידקים מאימם אלא חיידקים המקושרים לסביבת בית החולים, וזה בטח שלא דבר חיובי, ולכך עוד מוסיפים הרבה פעמים בלידות כאלה אנטיביוטיקה מראש, דבר שהורס גם את הטוב שהיה אם היה.
     המחקר הספציפי הזה הישווה גם בין מגוון החיידקים אצל הריוניות שונות והראה שלמגוון של האם תיתכן השפעה עתידית על בריאות היילוד לדוגמה במצבים של מחלות מטבוליות כמו סוכרת והשמנת יתר ואלרגיות למזון. כי למגוון החיידקי חשיבות גם בדברים אלה (מטבוליזם של סוכרים ושומנים ואפילו אלרגיות למזון, כלומר לא רק לידה נרתיקית משפיעה על היילוד, אלא גם המצב הבריאותי של ההריונית.
     במחקר אחר שפורסם בנובמבר 20 בג'ורנל Science Translational Medicine החוקרים לקחו מידע ממחקרים תצפיתיים Copenhagen Prospective Studies on Asthma in Childhood 2010. קבוצת החוקרים ניתחו את ההשפעות של מצב הלידה על המיקרוביום במעיים בנקודות זמן מרובות בשנה הראשונה לחייהם ובדקו האם הפרעות במיקרוביום יכולות להסביר את הסיכון הקשור למצב לידה לפתח אסתמה במהלך הילדות.
     הם מצאו שקיים סיכון מוגבר לאסתמה אצל ילדים שנולדו בניתוח קיסרי במיוחד אם לא חל שינוי בהרכב המיקרוביום מגיל שנה הן במגוון והן בכמות. כלומר הם טוענים שישנה אפשרות למנוע את היווצרות האסתמה והאלרגיות ובתנאי שהמיקרוביום יתרחב וישגשג.
4. מיקרוביום – ויטמין די
   ויטמין די ‏(D3‏, Cholecalciferol) , נוצר בעור מקרינה אולטרא-סגולה (שמש) על ידי מגע עם כולסטרול. על מנת שויטמין די יהפוך לפעיל, עליו לעבור שתי הידרוקסילציות. הראשונה מתרחשת בכבד, בעקבותיה נוצר קלצידיול (25-Hydroxyvitamin D, ‏D-‏OH‏-25). תרכובת זו משמשת לקביעת רמת ויטמין D בדם (בדיקת דם "שגרתית"). ההידרוקסילציה השנייה מתרחשת בכליה ונמצאת תחת בקרה של הורמון יותרת התריס (PTH), בעקבות התהליך הכלייתי, נוצר ויטמין D פעיל – קלציטריול (‏3‏D-‏OH2‏-1.25). ויטמין די בצורתו הפעילה נספג ברקמות (מעיים, עצמות ושאר איברים) ושם מפעיל את המערכות השונות כהורמון.
   ויטמין די נמצא גם במזונות מסוימים וכמובן בתוספים וגם הוא צריך לעבור את אותו המסלול כדי להפוך לפעיל.
   הרבה מאוד מחקרים מראים קשר ישיר בין מחסור בויטמין די למחלות רבות ושתיסוף שלו תורם רבות ומונע גם מוות וסיבוכים של מחלות. אך לא כל המחקרים מראים זאת.
   מחקר שפורסם בנובמבר 20 בג'ורנל הרפואי nature communications מציג קשר שיכול להסביר חלק מהסיבות מדוע אצל אנשים מסוימים זה קורה ואצל חלק לא.
   צוות של חוקרים מאוניברסיטת סן דייגו שבקליפורניה ניתח דגימות צואה ודם של 567 גברים שהשתתפו משש ערים שונות ברחבי ארצות הברית, גילם הממוצע היה 84 והרוב דיווחו כי הם במצב בריאותי טוב או מצוין. החוקרים השתמשו בטכניקה הנקראת 16s rRNA sequencing כדי לזהות ולכמת את סוגי החיידקים בכל דגימת צואה בהתבסס על מזהים גנטיים ייחודיים. הם השתמשו בשיטה המכונה LC-MSMS לכימות מטבוליטים של ויטמין די (בצורתו הראשונית, הורמון פעיל ותוצר הפירוק) בסרום הדם של כל משתתף.
   החוקרים הופתעו לגלות כי מגוון המיקרוביום קשור קשר הדוק לוויטמין די בצורתו הפעילה, אך לא לצורה המקדימה. בנוסף לכך החוקרים ציינו כי מצאו 12 סוגים מסוימים של חיידקים שהופיעו בתדירות גבוהה יותר במיקרוביומים במעי של גברים עם הרבה ויטמין די, חיידקים שמייצרים בוטיראט, חומצת שומן מועילה המסייעת בשמירה על בריאות רירית המעיים וחשובה גם במניעה של דלקות כרוניות (במעי ובכלי הדם).
   הצוות לא מצא קשר לרמות ויטמין די פעיל למיקום המגורים ולחשיפה לשמש וגם לא לצריכת ויטמין די כתוסף, כלומר צריך שיקרה עוד משהו, והמשהו הזה הוא מיקרוביום בריא כי לאותם החיידקים יש חשיבות רבה דרך ייצור מטבוליטים שמאותתים לתאי מערכת החיסון (למשל, תאים דנדריטים) וכן ויסות של ביטוי הרצפטור של ויטמין די במעי (VDR).
   במאמר הזה החוקרים גם מציינים שאנשים שקיבלו אנטיביוטיקה ב-30 ימים לפני הבדיקות הראו קשר מובהק לירידה במגוון החיידקי וברמות ויטמין די הפעיל.
5. מיקרוביום – שמש – מערכת חיסון:
   מחקר שפורסם באוקטובר 2019 בג'ורנל הרפואי Frontiers in Microbiology מראה עוד אספקט חשוב לחשיפה לשמש. והפעם בהקשר של המיקרוביום.
   21 נשים חולקו ל-2 קבוצות האחת קיבלה ויטמין D כתוסף והשניה לא קיבלה בכלל. דגימות של צואה ורמות של ויטמין די בדם נלקחו לפני ואחרי הניסוי.
   את 2 הקבוצות חשפו (כל הגוף) למספר דקות עם קרני UVB (המדמות את קרינת השמש) והבדיקות של הצואה הראו שדווקא אצל הקבוצה שלא צרכה ויטמין די כתוסף חל שינוי בהרכב ובמגוון של המיקרוביום בעקבות ההיווצרות הטבעית של הויטמין.
   החוקרים הדגישו שלפני החשיפה לשמש אותן נשים ללא תוספת ויטמין די הכילו מגוון מצומצם יותר של חיידקים טובים באופן כללי ולאחר החשיפה המגוון היה רב מזה של אלה שקיבלו תוספת. כלומר חשיפה לשמש מגדילה את המגוון החיידקי
   החוקרים שמו לב לגבי התרבות גדולה במיוחד של חיידק הנקרא Lachnospiraceae שלו תפקיד חשוב בייצור חומצות שומן קצרות (SCFAs) בין היתר בוטיראט להן השפעה אנטי דלקתי ואנטי סרטנית וחשיבות רבה גם במחלות אוטואימוניות של העור (אטופיק, פסוריאזיס), המעיים (קרוהן, קוליטיס) והעצבים (טרשת נפוצה).
6. מיקרוביום – ויטמין A – מערכת חיסון:
   ויטמין זה ידוע כ"וויטמין נוגד הדבקות", בגין היותו נחוץ לתפקוד התקין של מערכת החיסון. רטינול ונגזריו נחוצים לשמירה על שלמותם ותפקודם של תאי אפיתל מפרישי ריר בעור, ברירית המעי, במערכת דרכי השתן והריאות, תאים שתפקידם בקו ההגנה הראשון מפני הדבקות וחדירת פתוגנים. חומצה רטינואית משחקת תפקיד מרכזי בשגשוג והתמיינות של תאי-דם לבנים, דוגמת לימפוציטים החיוניים במערכת החיסון של הגוף. חסר של ויטמין A פוגע ביעילות הפעולה של נויטרופילים, מקרופאגים ותאי הרג טבעיים (NK).
   במחקר שפורסם בדצמבר 18 בג'ורנל Cell מצאו שאותם שחיידקים טובים מסוג clostridium יודעים לחבר בין חלבון שנקרא RDH7 (רטינול דהידרוגינאז 7) לויטמין A ולהפוך אותו לצורתו הפעילה שנקראת חומצה רטינואית. אותם חיידקים גורמים לכבד גם לאגור יותר ויטמין A במחסנים שלו. כמו כן נמצא מצאו שיחד עם מחסור בחומצה הרטינואית, נמצאה גם כמות מועטה של מולקולה IL-22 שתפקידה לעורר את תגובת מערכת החיסון כנגד חיידקים.
7. מחלות אוטואימוניות
   מערכת החיסון שלנו מאוד מורכבת. היא מכילה המון רכיבים שמתקשרים אחד עם השני, כאשר נכנס לגוף פתוגן חיצוני.
   תאי דם לבנים הם חלק מהמערך, ובתוכם סוגים שונים של תאים.
   אחד מהם הוא תא T מסייע.
   כדוריות לבנות אלה מפרישות ציטוקינים, כשנתקלות בנוגדנים. הציטוקינים הם הבסיס התקשורתי בין מערכת החיסון לרקמות השונות של הגוף. כלומר במצב מאוזן הגוף יודע כמה, איך ומתי לייצר כל דבר, ובהתאם לזה להגיב למה שקורה כרגע.
   לעתים נוצר מצב שבו מערכת החיסון מאבדת את הסבילות החיסונית (tolerance to self), ומתחילה לתקוף את הגוף, וזה כאמור נקרא מחלה אוטואימונית.
8. מיקרוביום – מיצי מרה – קרוהן וקוליטיס:
   2 מחקרים שפורסמו בנובמבר 19 ודצמבר 19 בג'ורנל Nature בחנו את הקשר בין המיקרוביום למערכת החיסון כאשר הם באים במגע עם מיצי מרה.
   המחקר הראשון הראה שאחרי שחומצות המרה עושות את עבודתם הקשורה לעיכול שומנים הם ממשיכים לזרום במעי שם החיידקים מתמירים אותם למטבוליטים אחרים שנקלטים על ידי תאי T רגולטוריים ותאי T מסייעים והם מייצרים ציטוקינים שמפעילים את תאי הדם הלבנים שקשורים להרס ופירוק או בליעת המזהם. תאי ה-T הם אלה שאחראיים על תהליך היווצרות הדלקת וגם על סיומו כאשר המזהם נוטרל ולכן חשיבותם הרבה במניעת מחלות אוטואימוניות.
   המחקר השני התמקד בתאי ה-T הרגולטוריים שמופיעים במעיים בעקבות מגע עם המיקרוביום ולא מהתימוס שם רוב תאי T נוצרים.
   הניסוי שערכו הדגים שחיידקי המעים והרכב התזונה פועלים כ"קונצרט" בשינויים של חומצות המרה ובכך משפיעים על רמות הנוכחות של T רגולטוריים. וכמו כן שחלה ירידה בכמותם כאשר היו רמות נמוכות של חומצות מרה מצב שידוע כגורם סיכון למחלות אוטואימוניות של המעי (קרוהן, קוליטיס). במחקר הם הוכיחו שכדי שאותם תאי T יתרבו חייב להיות שילוב של תזונה עשירה ומיקרוביום בריא. כל מצב אחר שבו אחד מהם לא היה תקין – רמות תאי ה-T היו נמוכות, התגובה החיסונית לא היתה יעילה והמרקרים של דלקת עלו ולא היה מה שיאזן אותה.
   מחקר נוסף מאפריל 20 שפורסם בג'ורנל הרפואי Nature מראה שחלק ממיצי המרה שמגיעים לחיידקי המעיים הופכים למטבוליטים שמפעילים: 1. תאים דנדריטיים , שהם חלק ממערכת החיסון המולדת שתפקידם העיקרי הוא בליעה של אנטיגנים והצגתם לתאי T מסוג לימפוציטים והם קריטיים בתהליך הלמידה והזיכרון של מערכת החיסון הלומדת. תאים אלו נמצאים בעור, בריאות ובמערכת העיכול והם מהראשונים שבאים במגע עם גורמים זרים. ו-2: תאי T רגולטוריים.
9. סטרס – מערכת חיסון – מחלות אוטואימוניות
   גליקופרוטאינים הן תרכובות של חלבון עם פחמימה שמשמש בעיקר עבור חלבונים שפעולתם נדרשת מחוץ לתא, לדוגמה: נוגדנים, הורמונים ואנזימים.
   חלבון P-glycoprotein (P-gp) הוא סוג של חלבון חשוב שמאפשר למעי לתקשר עם מערכת החיסון דרך דופן המעי.
   אחד התפקידים שלו הוא לשאוב מהתאים כימיקלים שאינם טבעיים שעשויים להזיק לתא.
   בשנים האחרונות הרפואה מודאגת בגללו בכל הקשור לטיפולים נגד סרטן בגלל יכולתו לשאוב תרופות כימותרפיות מתאי הסרטן, ובכך להפחית את יכולתן של התרופות להילחם בגידולים^[1]. עם זאת, החלבון הזה מועיל בסיוע למעי לשמור על הומאוסטזיס – כלומר, מצב של שיווי משקל שבו דלקת כרונית מאופקת. רמות גבוהות של חלבון זה מתאימות למעי בריא ומנגד במחלות מעיים דלקתיות, נראה שהביטוי שלו מופחת.
   צוות בינלאומי של מדענים מאוניברסיטת באת' (אנגליה) ומבית הספר לרפואה של אוניברסיטת מסצ'וסטס זיהה קשר חדש בי תפקוד P-gp המשפיע לטובה על דלקות במעיים, כגון קוליטיס כיבית ומחלת קרוהן, למולקולות מסוימות המיוצרות על ידי המיקרוביום. שתי הקבוצות של מולקולות שזוהו על ידי מחברי המחקר הן חומצות שומן קצרות שרשרת וחומצות מרה משניות.
   שתי המולקולות קיימות במעיים בכמויות בריאות רק כאשר חיידקים מסוימים מקבלים את התנאים הנכונים לשגשג במיקרוביום. חיידקים אלו תורמים לעיכול מרכיבי מזון, כגון סיבים וירקות עלים ירוקים. ממצאי החוקרים תומכים במאגר ההוכחות ההולך וגובר לכך שבריאות המיקרוביום של האדם, ולפיכך רווחתו הכללית, קשורה קשר הדוק לתזונה.
   במחקר קודם, צוות החוקרים הוכיח כי P-gp משחרר תרכובות אנטי דלקתיות למעי. מולקולות אלו, הידועות כאנדוקנבינואידים, דומות מבחינה כימית לקנאביס אך ​​מיוצרות על ידי גוף האדם, והן המפתח לשמירה על הדלקת במעיים. אם האנדוקנבינואידים הללו מופחתים או אינם קיימים, הדלקת עלולה להתלקח. המולקולות שזוהו במחקר החדש שפורסם בספטמבר 21 בג'ורנל Microbiome מנחות את P-gp לשחרר את המולקולות האנדוקנבינואידיות החשובות כל כך.
   החוקרים מציינים שבמחקרים הקודמים הם ראו שלחלבון P-gp חשיבות בשני מסלולים מנוגדים: פרו ואנטי דלקתי, כלומר הוא חשוב בויסות תהליך דלקת תוך שמירה בריאות המעיים: בהיעדר זיהום, מסלול ה-P-gp האנטי דלקתי פעיל לדיכוי דלקת מיותרת, בעוד המסלול הפרו-דלקתי מוכן להשיק תגובה חיסונית להגנה מפני זיהום במעיים. במחלות מעי דלקתיות האיזון הזה מנוהל בצורה גרועה.
   המחקר החדש מראה לראשונה את חיידקי הליבה החשובים לוויסות רמות P-gp במעיים ואת יכולתו לתפקד. החוקרים זיהו 2 משפחות של חיידקים שמייצרות חומצות שומן קצרות (Clostridia and Bacilli classes) ותוצר משני ממיצי מרה.
10. מיקרוביום – אסתמה
    מחקר שפורסם ביולי 2019 בג'ורנל הרפואי Frontiers in immunology בחן למעשה את הרכב החיידקים במעיים של תינוקות אצל קהילת האיימיש בארצות הברית, שם החיים הם ללא טכנולוגיה, צנועים ומחוברים לאדמה (סביבה כפרית נטולת קידמה) אל מול תינוקות בסביבה עירונית.
    הסיבה למחקר הזה נובעת מעצם העובדה שבקרב האיימיש יש הרבה פחות אלרגיות, מחלות אוטואימוניות ואסתמה ורצו לבדוק מה הסיבות.
    היגיינה זה דבר חשוב, אבל מנקודת המבט של מערכת החיסון, סביבה סטרילית מונעת ממערכת החיסון את ההזדמנות ללמוד מהחיידקים. יותר מדי נקי זה לא בהכרח דבר טוב.
    החוקרים ראו שאלה החיים בסביבה כפרית ובסמיכות לבעלי חיים, הכילו זנים נוספים של חיידקי מעיים מועילים.
    את המשך המחקר הם ערכו על חזרזירים שזה עתה נולדו, ונתנו להם דגימות של מיקרוביום מסביבה כפרית (איימיש) אל מול סביבה עירונית. והם ראו שאותם חזרזירים שקיבלו את המיקרוביום שמקורו מהכפר, מערכת החיסון שלהם היתה הרבה יותר חזקה במיוחד בהקשר לתאי הלימפה והמיאלואידים (תאי דם המיוצרים במח העצם מהם נוצרות כדוריות דם אדומות, מקרופאגים, טסיות, וגרנולוציטים) והם גם אלה שעוזרים במניעת אלרגיות, מחלות אוטואימונויות ואסתמה.
    לחוקרים היה חשוב לציין, שיש עוד דבר שיכול גם היה להשפיע על ההבדלים בצורה מסוימת, שהוא שבקהילה של האיימיש התינוקות ניזונים מחלב אם בלבד ולא מפורמולות חלופיות, אבל מן הסתם גם לזה קשר חיובים עם המיקרוביום.
    במחקר אחר שפורסם בנובמבר 20 בג'ורנל Nature Medicine, קבוצת חוקרים מאוניברסיטת Helmholtz Zentrum ומבית החולים לילדים על שם Dr. von Hauner שבמינכן ניתחו דגימות צואה של יותר מ -700 תינוקות שגדלו בחלקם בחוות מסורתיות בגילאים חודשיים עד שנה. מחקרים קודמים שלהם הראו השפעה מגנה על אסתמה על ידי מיקרוביום סביבתי מגוון, שהיה בולט במיוחד בקרב ילדי החווה. והם שאלו האם ניתן לייחס השפעה זו לתהליך ההבשלה של מיקרוביום המעי המוקדם.
    החוקרים מצאו שחלק גדול יחסית מההשפעה החקלאית המגנה על אסתמה בילדות תווך על ידי התבגרות של מיקרוביום המעיים בשנה הראשונה לחיים. דבר שמצביע על כך שילדי החווה נמצאים בחשיפה לגורמים סביבתיים והאינטראקציה עם מיקרוביום המעיים ומובילים לאפקט מגן זה.
    כמו כן הם ראו שלמרות שלתזונה יש השפעה על התבגרות המיקרוביום במעיים, הם הופתעו לגלות השפעות חזקות של חשיפות הקשורות לחווה (בעלי חיים, אדמה,טבע).
    בנוסף החוקרים גילו קשר הפוך של אסתמה עם רמה גבוהה של בוטיראט בצואה, שהיא חומצת שומן קצרה שידועה בהשפעה במניעת מחלות אוטאימוניות ואסתמה והיא מיוצרת על ידי חיידקי מעיים שונים. במקרה זה זוהו Roseburia ו- Coprococcus אצל ילדים החיים בסמיכות לחוות בהשוואה לילדים אחרים.
11. מיקרוביום – סרטן – תאי NK
    • במחקר שפורסם באפריל 2019 בג'ורנל הרפואי Nutrition Research בדקו האם לתכשירי פרוביוטיקה, המכילים זני חיידקים ידידותיים הנפוצים במערכת העיכול האנשות, יכולת לחזק את מערכת החיסון ואת תאי ההרג הטבעיים (NK).
      כדי לבחון את השאלה הזו הם ביצעו סיקור מאמרים ומטא אנליזה של מחקרים שהתמקדו במתן פרוביוטיקה והקשר לתאי תם לבנים פגוציטים (בלענים) ותאי הרג טבעיים (natural killer) במבוגרים. סך הכל נמצאו 17 מאמרים שכללו 733 מטופלים. שקיבלו פרוביוטיקה בין 3-12 שבועות. ואכן החוקרים מצאו שמתן פרוביוטיקה העלה את רמות הפגוציטים ואת הפעילות האנטי סרטנית של תאי ההרג הטבעיים.
      במחקר שפורסם ביולי 21 בג'ורנל Nature Communications מדענים באוניברסיטאות וירצבורג ומרבורג הצליחו בפעם הראשונה להוכיח בניסוי כי מטבוליטים חיידקיים (חומצות שומן קצרות בוטיראט ובמיוחד פנטנואט) מסוגלים להגביר את הפעילות הציטוטוקסית של תאי T מסוימים (CD8), שנקראים גם תאי הרג טבעיים (NK), שמטרתם להרוג ספציפית תאים המזיקים לאורגניזם. ובכך משפיעים באופן חיובי על יעילות הטיפולים כנגד גידולים.
      חומצות שומן קצרות שרשרת (SCFAs), שייכות לסוג המטבוליטים הדומיננטי ביותר של מיקרוביום המעיים. מצד אחד, הם יכולים להגביר את חילוף החומרים של תאי T ומצד שני, הם יכולים לעכב אנזימים ספציפיים המווסתים את הנגישות לחומר הגנטי ובכך את הביטוי הגנטי בתאי T. ובכך הם גורמים לשינויים אפיגנטיים.
      החוקרים ראו שחומצות שומן אלה מתכנתות מחדש את תאי T מסוג CD8. הטיפול בחומצת השומן פנטנואט הגדיל את יכולתם של תאי T ספציפיים לגידול להילחם במודלים של גידולים מוצקים. ובפרט תאי T מסוג CAR-T, שספציפיים נגד גידולים ומהווים ב-20 שנים אחרונות כמוקד מחקרי לאימונותרפיה.
      בעוד שתאי T "עיוורים" לתאי סרטן. תאי CAR-T מסוגלים לזהות אנטיגני יעד ספציפיים על פני הגידול ולהשמיד את תאי הסרטן הודות לשינוי האפיגנטי.
    • סרטן שד – גרורות – מיקרוביום
      במחקר שפורסם ביולי 19 בג'ורנל הרפואי AACR – american association for cancer research החוקרים  רצו לבדוק מדוע אצל נשים עם HR+ (חיוביות לרצפטור הורמון, 65% מחולות סרטן השד) יש יותר מקרים של גרורות. אז לקחו עכברים ונתנו להם אנטיביוטיקה כרונית והם ראו שנוצר מצב דלקתי שמהווה מצע טוב יותר להתנתקות של תאי סרטן, זליגה למחזור הדם ומשם לאיברים עשירים ברצפטורים של אסטרוגן לדוגמה ריאות.
      דבר נוסף שיכול להעלות סיכון לסרטן שד גרורתי הוא המצאות של הרבה של מקרופאגים (בלענים) ברקמה וכן עליה בייצור קולגן ברקמה. וכאשר המיקרוביום פגוע ישנה עליה בשכיחות 2 הפקטורים הנ"ל!
    • סרטן מעי גס – מיקרוביום
      לפעמים ניתן למצוא את חשיבות המיקרוביום דווקא במחקרים שבוחנים רכיבים אחרים לדוגמא אספירין.
      לאורך הרבה שנים בוחנים את הקשר שבין אספירין למניעת התפתחות סרטן מעי גס, ומסתבר שגם הצליחו להראות קשר בינהם, אבל מה שיותר משמח הוא שגם מנסים למצוא קשר בין היכולת הזו של האספירין (מבחינת מנגנון ההשפעה שלו) לרכיבים שמקורם מהצומח/ מזון.
      במחקר שפורסם בג'ורנל הרפואי Cancers במרץ 2019 בחנו החוקרים מדוע אצל אנשים הנוטלים אספירין יש פחות מקרים של סרטן המעי הגס. ואיך לא זה קשור למיקרוביום שלנו… המיקרוביום מסנתז את האספירין לנגזרת אחרת שנקראת 2,4,6-trihydroxybenzoic acid והיא זו שנצפתה כמעכבת תאי סרטן מעי גס. והם גילו שאת אותה הנגזרת, חיידקי המעים ידעו לייצר גם מפירות וירקות, ויותר נכון מהפלבנואידים (נוגדי חמצון) שלהם.
      כמו כן הם ראו שאותה נגזרת יכולה לשלוט בתהליך התפצלות התא המהירה (proliferation) שמאפיין תאים סרטניים, ובכך זה נותן יותר זמן לתא לתקן את הפגיעה ב-DNA (לפני הפיכתו לסרטני) וגם יותר זמן למערכת החיסון לאתר את התאים הסרטניים ולהשמיד אותם.
      כלומר ניתן להסיק שזה לא האספירין אלא המיקרוביום שעושה את אותה עבודה גם עם רכיבי תזונה מהצומח.
    • סרטן מלנומה – מיקרוביום
      במחקר שפורסם באפריל 19 בג'ורנל הרפואי nature communication החוקרים זיהו 11 זנים של חיידקי מעיים שיודעים לעזור למערכת החיסון להאט גידולי עור מסוג מלנומה (לא סרטן עור הנפוץ ביותר, אך נחשב לאחד המסוכנים, ממנו חוששים הכי הרבה רופאי העור). במנגנון שנקרא (unfolded protein response- UPR) ובתרגום חופשי "תגובה לחלבונים לא מקופלים" וזה בתרגום חופשי מצב בתוך התא שבו יש חוסר איזון בין החלבונים המקופלים ללא מקופלים שגורם לשינוי איטי בשחלוף התאים, שמוביל להיווצרות תאי סרטן מסוג מלנומה.
      החוקרים לקחו עכברים שחסר להם חלבון RNF5 שהוא אחראי על קיפול החלבונים או עכברים שקיבלו אנטיביוטיקה שרוקנה את המיקרוביום שלהם וראו שהם איבדו את היכולת להלחם במלנומה, אחרי שהחוקרים הוסיפו את אותם 11 זנים של חיידקי מעי לעכברים הללו הם החלו לראות ירידה בכמות תאי המלנומה.
    • במחקר אחר שפורסם בפברואר 2020 בג'ורנל הרפואי Cell Reports מראים גם את החשיבות של רכיבים פרהביוטיים (תזונה) בהקשר לסרטן המלנומה. החוקרים בדקו את הקשר של מוצין ואינולין (סיב תזונתי הנמצא בפירות וירקות וניתן להשיג גם כתוסף תזונה) למלנומה וראו שהם עוצרים את התפתחותה, ושהם גורמים לשינויים בהרכב החיידקים הטובים שיודעים להפעיל את תאי מערכת החיסון וספציפית כנגד תאי סרטן. כמו כן האינולין נמצא מוריד את התנגודת של תאי המלנומה להרס התא. כלומר במקרה הזה החיידקים שהיו קודם לא עשו את העבודה, אבל אחרי שקיבלו את המזון הנכון להם, מערכת החיסון עבדה טוב יותר.
    • במחקר נוסף שפורסם באוגוסט 2020 בג'ורנל הרפואי Science חוקרים ממכון Snyder למחלות כרוניות בבית הספר (Cumming School of Medicine (CSM גילו אילו חיידקי מעיים עוזרים למערכת החיסונית שלנו להילחם בגידולים סרטניים וכיצד הם עושים זאת. והם למעשה הבינו מדוע חלק גדול של הטיפולים האימונותרפיים בסרטן מלנומה, מעי ושלפוחית לא עבדו. כלומר זה שוב פעם לא הטיפול שקריטי להצלחה אלא המיקרוביום! הם פשוט ראו שאצל עכברים ללא אותם חיידקים מסוימים הטיפול לא הצליח ולאלה שכן נתנו אותם (מלאכותית) הטיפול הצליח.
      אותם החיידקים מייצרים מולקולה קטנה, הנקראת אינוזין שמקיימת אינטראקציה ישירה עם תאי T ויחד עם אימונותרפיה זה משפר את היעילות של אותו טיפול, ובמקרים מסוימים משמיד את כל תאי סרטן המעי הגס. לאחר מכן החוקרים אימתו את הממצאים הן בסרטן שלפוחית ​​השתן והן במלנומה.
    • עוד מחקר מעניין שפורסם בדצמבר 20 בג'ורנל Science, חוקרים ישראליים הלכו צעד אחד קדימה והשתילו דגימות צואה (מיקרוביום) של מטופלים ששרדו מלנומה בעשרה חולי מלנומה גרורתית שמחלתם עמידה לטיפול האימונותרפי. לאחר ההשתלה וחידוש הטיפול האימונותרפי, נמצא כי חולה אחד הגיב תגובה מלאה והמחלה אצלו אינה פעילה זה כשנתיים וחצי, ובשני חולים נוספים הושגה תגובה חלקית ממושכת. השילוב של המיקרוביום הצליח לעורר פעילות חיסונית וברמת הגידול.
      המחקר ייחודי בכך שמודגם לראשונה בבני אדם שניתן לתכנת מחדש את מערכת החיסון בגוף החולה באמצעות החלפת חיידקי המעיים, ולהשיג תוצאה אונקולוגית טיפולית מרשימה. ההליך הטיפולי הוא פשוט, זול, זמין ובטוח, ועל כן בר-יישום בכל מקום בטווח מיידי. זיהוי הגורמים לתגובה החיסונית כנגד הגידול עשוי לאפשר פיתוח דור חדש של טיפולים בטוחים בסרטן.
    • סרטן אדנוקרצינומה – מיקרוביום
      מחקר שפורסם באוגוסט 2019 בג'ורנל הרפואי Cell בעצם ממחיש את החשיבות של המיקרוביום גם במקרה של סרטן לבלב קטלני מסוג אדנוקרצינומה (PDAC). רוב האנשים שלוקים בו שורדים פחות מ- 5 שנים.
      החוקרים לקחו ובדקו את המיקרוביום של אלה ששרדו מעבר ל- 5 שנים ויותר ואף כאלה שהחלימו לחלוטין ובדקו את הרכב המיקרוביום שלהם בלבלב ומצאו:
      שאלה ששרדו הכי הרבה זמן ואף החלימו לחלוטין היו בעלי המגוון הרחב ביותר של חיידקים טובים.
      שהרכב החיידקים "מנבא" את זמן ההישרדות.
      שחיידקי המעיים משפיעים על אפיון המיקרוביום בלבלב.
      שהשתלת חיידקים משפיעה על דיכוי הגידול ועצירת גדילתו.
      החוקרים הצליחו גם לבודד את אותם שרשראות חיידקים שתרמו להשרדות: (Pseudoxanthomonas- Streptomyces- Saccharopolyspora-Bacillus clausii)
12. תמיכה לטיפול אימונותרפי
    במחקר שפורסם במרץ 20 בג'ורנאל הרפואי  Journal of Experimental Medicine  בדקו את הקשר שבין חיידקי המעיים מסוג Bifidobacterium להצלחת הטיפול אצל עכברים עם סרטן. והם מצאו שאותם חיידקים נעו לכיוון התאים הסרטניים והתרבו שם ועזרו לתרופה האימונותרפית CD47 ובכך גורמים להרס התא.
    CD47 הוא חלבון המצוי גם בתאים סרטניים והוא אחראי על איתות לתא 'לא להרס עצמי', כלומר הוא אומר למערכת שהכל בסדר ואין מה להשמיד אותו. וזה חלק ממנגנון ההשרדות של התאים באופן כללי למשל בזמן התעברות וגם של תאים סרטניים. התרופה האימונותרפית הזו אמורה לנטרל את אותו חלבון ובכך לא לאפשר לתא "להתנגד" להרס של עצמו.
    החוקרים הסבירו, שעכברים שהגיבו לאותו טיפול, הפסיקו להגיב לו אחרי מתן של אנטיביוטיקה ומנגד עכברים שלא הגיבו לטיפול והוסיפו להם את הביפידובקטריום החלו להגיב לטיפול. אותם חיידקים בעצם מפעילים את מערכת החיסון דרך החיישן המולד, שנקרא STING ויחד עם הטיפול הזה מערכת החיסון הרסה את התאים הסרטניים.
    כל המחקרים הללו מראים שכשהורסים את הפלורה דבברים לא עובדים וכשמחזזקים אותה, דברים עובדים.
13. מיקרוביום – הקרנות
    סוגים שונים של סרטן מטופלים על ידי הקרנות ורדיותרפיה.
    קרינה הנספגת במסגרת קלינית או במהלך חשיפה מקרית עלולה לגרום נזק למח העצם, ולייצור כדוריות דם אדומות ולבנות, פגיעה במערכת העצבים והמוח וכן הפרעות במערכת העיכול כמו שלשולים. הנזק שנוצר לעתים הוא כה חמור עד שמצריך את הפסקת הטיפול.
    צוות של חוקרים ממרכז הסרטן UNC Lineberger Comprehensive Cancer הראה כי עכברים שנחשפו לרמות קטלניות של קרינת רדיו היו מוגנים מפני נזקי הקרינה אם היו להם סוגים ספציפיים של חיידקים במעיים.
    בעבר החוקרים אימתו את החשיבות הביולוגית של חיידקי מעיים (למשל, Lachnospiraceae) יחד עם חומצות השומן הקצרות (SCFAs) בהקשר לדלקות במעי הגס והשמנת יתר. עוד דווח כי SCFAs ומטבוליטים של טריפטופן יכולים להפחית ציטוקינים דלקתיים כגון tumor necrosis factor-α, IL-6 ו-If-γ ולקדם את הציטוקינים האנטי-דלקתיים, כולם מתווכים חיוניים של נזק הנגרם על ידי קרינה.
    במחקר זה שפורסם באוקטובר 20 בג'ורנל Science, החוקרים ראו שבאותם עכברים ששרדו את ההקרנות נכחו בצורה מובהקת, הרבה יותר חיידקים מסוג Lachnospiraceae and Enterococcaceae,  שגורמים להיווצרות של 2 רכיבים: פרופיונאט (חומצת שומן קצרה – scfa) שלהן חשיבות רבה למערכת החיסון והתמודדות עם דלקות כרוניות ויחד עם טריפטופן, סיפקו הגנה ארוכת טווח מפני קרינה, הפחיתו את הנזק לייצור תאי גזע במח העצם, הקלו על התפתחותם של בעיות קשות במערכת העיכול והפחיתו את הנזק ל-DNA. כלומר החיידקים מיתנו את החשיפה לקרינה ושיפרו את התאוששות ייצור תאי הדם וכן את תיקון מערכת העיכול (GI). ממצא זה רלוונטי גם בבני אדם חולי לוקמיה שקיבלו הקרנות.
    מתן מטבוליטים אלה גרם להגנה רדיופונית לטווח ארוך, להפחתת תסמונות המטופואיטיות ומערכת העיכול ולהפחתה בתגובות דלקתיות.
14. מיקרוביום – טיפולים מדכאי מערכת חיסון
    החיידקים באים לעזרתנו גם במצבים של תרופות הניתנות לדיכוי מערכת החיסון כמו במקרים של השתלות.
    קבוצה של חוקרים מ-Memorial Sloan Kettering Cancer Center בחנו שינויים בהרכב המיקרוביום אצל מטופלים שעברו השתלת תאי גזע ומח עצם אלוגניים.
    לאחר שימוש בכימותרפיה חזקה או טיפול בהקרנות להשמדת תאי דם סרטניים, מוחלשת מערכת יצירת הדם של המטופל בתאי גזע מתורם. בשבועות הראשונים עד שתאי הדם של התורם – כולל תאי הדם הלבנים המרכיבים את מערכת החיסון – התבססו.
    במהלך תקופת ההשתלה המטופלים מקבלים אנטיביוטיקה ותרופות נוספות לדיכוי מערכת החיסון, כדי שזו לא תתקוף את החלק המושתל. הטיפול הזה גורם גם לאיבוד גדול בחיידקים הטובים מה שידוע כמחליש מערכת חיסון.
    במחקר קודם שלהם שפורסם בפברואר 20 בג'ורנל NEJM לקחו דגימות מ- 1,362 אנשים שעברו השתלת תאי גזע או מוח עצם בארבעה מרכזים ברחבי העולם. הממצאים אישרו כי קיום מגוון רב יותר של מינים במיקרוביום המעי קשור בסיכון נמוך יותר למוות לאחר השתלה. הם גם דיווחו שבמקרים בהם המגוון היה נמוך עוד לפני ההשתלה הסיכון לסיבוכים ומחלות כתוצאה מהשתל עלה.
    במחקר החדש שבנובמבר 20 בג'ורנל Nature הצוות הראה לראשונה שמיקרוביום המעיים מעצב ישירות את המרכיב של מערכת החיסון האנושית. באופן ספציפי, מחקריהם הראו כי ריכוזם של סוגים שונים של תאי חיסון בדם השתנה ביחס לנוכחותם של זני חיידקים שונים במעיים. תוצאות המחקר שלהם, שבחנו יותר מעשר שנים של נתונים שנאספו מדגימות צואה מיותר מ -2,000 חולים אצל מרביתם הדגימות נאספו ברמה יומית.
    אחד הממצאים המהותיים היה נוכחותם של שלושה סוגים של חיידקי מעיים – הנקראים Faecalibacterium, Ruminococcus 2 ו- Akkermansia – שנקשרו לריכוז מוגבר של תאי דם לבנים מסוג נויטרופילים, שתפקידם העיקרי הוא בליעה וחיסול של חיידקים מזהמים. ומנגד שני סוגים הנקראים Rothia ו- Clostridium sensu stricto 1 נקשרו למספר מופחת של תאי חיסון אלה והם כמובן יותר נפוצים אחרי שימוש באנטיביוטיקה).

מיקרוביום – מערכת עצבים ומוח (GBA)

כפי שאתם הולכים לראות המיקרוביום שותף להרבה מאוד תהליכים הקשורים למוח וכל תהליך כזה יכול להשפיע על מגוון רחב של תופעות בריאותיות:

1. דופמין הוא אחד הנוירוטרנסמיטורים הידועים והחשובים ולו תפקידים רבים הקשורים בין היתר ליכולות קוגנטיביות כמו קשב וריכוז.
   הוא קשור גם בקשר ישיר למצבי רוח, כך שחסר שלו יכול לגרום לדיכאונות, חרדות ולהפרעה דו קוטבית (מניה דיפרסיה). 
   חסר שלו יכול לגרום גם למחלות כמו פרקינסון, כי הדופמין גם מוליך עצבי לשרירים שלנו. זו הסיבה שבמחלה הזו יש גם הפרעות קוגניטיביות וגם תנועתיות (קפיצות שרירים).
   המטבוליט העיקרי בייצור של דופמין נקרא DOPAC – Dihydroxyphenylacetic acid
   ובמחקר שפורסם בג'ורנל הרפואי Nature בפברואר 2019 מראים, שחיידקים מסויימים הנמצאים אצלנו במערכת העיכול, יודעים לסנתז את המטבוליט DOPAC.
   במאמר שפורסם במאי 19 בג'ורנל Psychopharmacology מציינים החוקרים שעדויות מתגברות מראות שינויים בהרכב המיקרוביוטה של ​​המעי בקשר להפרעות פסיכיאטריות, כולל חרדה ודיכאון. יתרה מכך, דווח כי הפרעות במגוון ובעושר חיידקי המעיים משפיעים על רמות סרוטונין, גאבא, נוראדרנלין ודופמין. בין אלה, דופמין נחשב למווסת עיקרי של תפקודים קוגניטיביים כמו קבלת החלטות, קשב, זיכרון, מוטיבציה ותגמול. החוקרים סקרו עדויות ממחקרים שבוצעו על בעלי חיים נטולי חיידקים, או במכרסמים שסבלו מדיסביוזיס במעיים באמצעות אנטיביוטיקה, וגם באמצעות שימוש בפרוביוטיקה. כל הראיות הללו תומכות מאוד בכך שציר המיקרוביוטה-מעי-מוח הוא המפתח לפיזיופאתולוגיה של מספר הפרעות נוירו-פסיכיאטריות המערבות את אלו שבהן ההולכה העצבית הדופמינרגית נפגעת. ובנוסף המיקרוביום מופיע כשחקן מפתח בכל הנוגע להצעת אסטרטגיות חדשות לטיפול במצבים פסיכיאטריים אלה.
2. סרוטונין הוא מוליך עצבי (נוירוטרנסמיטור), שנוצר בתאי העצב שבגזע המוח, אבל לא כולם יודעים שהרוב המוחלט (מעל 90%) של הסרוטונין מיוצר בכלל באנדותל שבמעיים בתאים שנקראים (EC (Enterochromaffin. זו הסיבה לתופעה שנקראת "פרפרים בבטן", כאשר ישנה התרגשות גדולה או חרדה או פחד קיומי אחר. הסרוטונין במעי משפיע בין היתר גם על הפריסטלטיקה (תנועתיות) של המעיים, כך שחסר שלו יכול לגרום לעצירות (מעיים עצלות), ועודף שלו לשלשולים שמכילים גם מזון לא מעוכל. אצל אדם בריא הסרוטונין העודף מופרש החוצה, ובמקרה שלא, וזה קיים לאורך זמן, זה עלול לגרום למעי מודלק לדוגמה קרוהן וקוליטיס, מהן הסיכון לסרטן המעי גם עולה.
   הסרוטונין במעי מושפע מהם. הם מייצרים מטבוליטים שמעודדים את הפרשת הסרוטונין מתאי EC שבאנדותל.
   • במחקר שפורסם בדצמבר 15 בג'ורנל Clinical Psychopharmacology and Neuroscience כותבים החוקרים שמיקרואורגניזמים במעיים מסוגלים לייצר ולספק חומרים נוירואקטיביים כמו סרוטונין וחומצה גמא-אמינו-בוטירית, הפועלים על ציר המעי-מוח.
     עכשיו אני מעוניין לקשר את הנושא הזה גם לסיבים תזונתיים שידועים בהשפעות הבריאותיות בגופנו. לרבות פעילות מעי סדירה, תחושת שובע, איזון רמות סוכר, שומנים וכולסטרול, מניעת סרטן המעי וגם מהווים חומר גלם למיקרוביום ביצור ויטמינים ורכיבים אחרים שמשפיעם גם על מערכות אחרות בגוף.
   • במחקר שפורסם באפריל 2019 בג'ורנל הרפואי The American Journal of Clinical Nutrition בדקו תוספת של סיבים שמקורם בחיטה ובשיפון, הן על בני אדם והן על עכברים ומצאו שאותם סיבים במיוחד אלה של השיפון, גרמו לירידה של סרוטונין במעי כלומר במקרים של עודף סירוטונין הקשר בין סיבי השיפון למיקרוביום מראה את השיפור ובכך מניעת אותן מחלות.
3. מניעת פגיעה בתאי עצב עקב זיהום וראלי:
   • מחקר שפורסם ביולי 2019 בג'ורנל הרפואי eLIFE מראה, שלא רק שהמיקרובים חשוב למערכת החיסון, אלא שהוא גם מונע פגיעה במערכת העצבים ההיקפית (לדוגמה טרשת נפוצה) על ידי חיזוק תיפקודי המיקרוגליה (תאי תמיכה לא עצביים לנוירונים) שבין יתר תפקידם: בליעת זיהומים חידקיים, סילוק שברי תאים מתים, שליחת סיגנלים לתאי טי של מערכת החיסון, הפרשת חומרים שתומכים בהישרדות תאי עצב פגועים, בליעת זיהומים חידקיים.
   • מחקר מדצמבר 20 שפורסם בג'ורנל nature neuroscience מראה את החשיבות המיקרוגליה גם במניעת פעילות יתר של תאי העצב. במחקר הזה הם הראו שהמיקרוגלייה חשה איזה נוירון עומד להיות פעיל יתר על המידה, ושומרת עליו על ידי יצירת קשר איתו. מה שמונע מפעילות של נוירון לעלות מדרגה. כלומר הם לא משמשים רק כמתג אלא כווסת.
4. מיקרוביום- אסטרוציטים – מחלות דלקתיות של מערכת העצבים והמוח
   אסטרוציטים הם הסוג הנפוץ ביותר של תאים במערכת העצבים המרכזית (CNS). הם מבצעים מגוון משימות, החל מהכוונה לסיבי העצב (אקסונים), שמירה על הומאוסטזיס בסינפסה (אזור המפגש בין תא עצב לתא מטרה), ויסות איתות עצבי, הגנה על נוירונים מפני נזק חמצוני, תמיכה ביוכימית לתאי האנדותל שבונים את מחסום דם מוח, סיוע בזרימת הדם, וקביעת גורלם של תאי עצב אנדוגניים קדמוניים (תאי אב עצביים) וכדי לבצע תפקידים אלה, יש מגוון גדול של אסטרוציטים.
   • במאמר שפורסם בינואר 20 בג'ורנל Nature צוות חוקרים גילה שתת אוכלוסיית אסטרוציטים ספציפית יכולה לשרת כפונקציה אנטי דלקתית מגנה במוח בהתבסס על אותות המווסתים על ידי החיידקים השוכנים במערכת העיכול. זהו המקרה הראשון בו הם מראים שתת-קבוצה זו יכולה למנוע דלקת. הסיבה שלא ראו זאת בעבר הייתה מכיוון שלימדו על תאים אלה כאילו הם אחידים, או סוג תא בודד אחד. אבל עכשיו הם רואים את ההבדלים בין התאים הללו.
     החוקרים השתמשו בכלי ניתוח גנים וחלבונים מעודנים לזיהוי תת-המכלול האסטרוציטים החדש, שמבטאת חלבון בשם (LAMP1), יחד עם חלבון הנקרא (TRAIL), שיכול לגרום למוות של תאים אחרים. תכונות אלו מסייעות לאסטרוציטים להגביל את דלקת מערכת העצבים המרכזית על ידי גרימת מוות של תאי T המקדמים דלקת.
     כדי לקבוע איזה מנגנון שולט בחיבור שבין אסטרוציטים + LAMP1 + TRAIL במוח, החוקרים ביצעו סדרת בדיקות באמצעות כלי עריכת הגנים CRISPR-Cas9. הם מצאו כי מולקולת איתות מסוימת, הנקראת אינטרפרון-גמא, מווסתת את ביטוי ה- TRAIL. יתר על כן, הם גילו כי מיקרוביום המעיים גורם לביטוי של אינטרפרון-גמא בתאים המסתובבים בגוף ומגיעים בסופו של דבר לקרומי המוח, שם הם יכולים לקדם פעילויות נוגדות דלקת אסטרוציטים. כלומר ללא מיקרוביום בריא ומאוזן התהליך הדלקתי הזה לא יווסת.
5. מיקרוביום – מערכת עצבים האנטרית (ENS)
   מערכת העצבים האנטרית (ENS) היא רשת של נוירונים תחושתיים, מוטוריים (תנועתיים) ואינטרנוירונים המוטבעים בדופן מערכת העיכול, הנמתחת מהשליש התחתון של הוושט ועד לפי הטבעת והיא שולטת במערכות המשפיעות של מערכת העיכול, המורכבות מהשרירים, בלוטות ההפרשה וכלי הדם.
   ההערכה היא ש-ENS מכילה למעשה יותר נוירונים מאשר כל חוט השדרה.
   ה-ENS מעבדת מגוון של תחושות, כגון אופי תוכן המעי והתרחבות המעי, ומשלבת מידע זה עם קלט ממערכת העצבים האוטונומית. בדרך זו ה-ENS יכולה להנחות ולייעל את פעילות השרירים וההפרשות של מערכת העיכול.
   רבים מהנוירונים המשפיעים של ה-ENS מושפעים גם על ידי נוירונים מוטוריים פאראסימפתטיים, ולכן הם פועלים כנוירונים אפקטורים של מערכת העצבים הפאראסימפתטית, שאחראית על ויסות הפעולות הלא מודעות של הגוף, כאשר הגוף במנוחה, במיוחד לאחר אכילה, עוררות מינית, ריור, דמעות, שתן, עיכול ועשיית צרכים.
   ENS המתפקד כרגיל חיוני למעי בריא ולחופש מתסמינים הקשורים למעיים. כל שינוי נוירופתי יגרום ככל הנראה למעי רגיז (IBD).
   מערכת העצבים האנטרית מושפעת מכל דבר שנכנס לנו לפה במישירין ובעקיפין. ולחיידקים הנמצאים במערכת העיכול (מיקרוביום) החל מהתקופה המוקדמת שלאחר הלידה ולאורך כל השנים עד הזיקנה יש השפעה על ה-ENS.
   המיקרוביום איננו רק חיידקים, הוא מכיל מגוון עצום של מיקרואורגניזמים אחרים לרבות אמבות וטפילים מסוגים שונים.
   יציאה מאיזון משפיעה על ENS וזו הסיבה שאנו חווים ומרגישים תסמינים של כאב, עוויתות, שלשולים ועצירות. התסמינים הללו תמיד מלווים בפעילות דלקתית של מערכת החיסון וכשדברים הופכים לכרוניים תיתכן גם פגיעה והרס של תאי העצב האנטריים וכתוצאה מכך פגיעה ביכולת המעי להגיב, לחוש ולנוע. אם מספיק מהנוירונים האלה מתים, מערכת העיכול יוצאת משליטה.
   סימפטומים של IBD משקפים את מה שרואים כאשר נוירונים אנטריים מתים בהמוניהם.
   ברפואה מייחסים על פי רוב את הפגיעה ב ENS למזהמים כמו חיידקים וטפילים.
   יכול להיות שיש קשר בין הופעת המזהמים לפגיעה העצבית, אבל השאלה שנשאלת היא: האם זה החיידק, הטפיל או המזהמים הסביבתיים שחלקם הגדול נמצא באוכל שצורכים, סוג האוכל ואיכותו?
   או שאולי… רק אולי חיידקים וטפילים הם חלק בלתי נפרד מאיתנו ועושים עבורנו גם שירותים בריאותיים כאשר אנחנו נחשפים אליהם דרך המזון והנשימה?
   • מחקר שפורסם באוקטובר 21 בג'ורנל Cell מציג כי יתכן יתרון לזיהום מעיים, כלומר לא צריך להיבהל כאשר מערכת העיכול נחשפת למה שמוגדר מזהמים (חיידקים, טפילים, פטריות וכו').
     המחקר הזה מצא כי עכברים שנדבקו בחיידקים או בטפילים פיתחו צורה ייחודית של עמידות שונה ממה שמוצג על התגובה החיסונית בספרי הלימוד. המחקר מתאר כיצד מקרופאגים במעיים מגיבים לזיהום קודם על ידי הגנה על נוירונים אנטריים, ומונע מהם למות כאשר פתוגנים עתידיים נכנסים.
     החוקרים מתארים מעין זיכרון מולד שנמשך לאחר שהזיהום הראשוני נעלם. העמידות הזו אינה קיימת כדי להרוג פתוגנים עתידיים, אלא כדי להתמודד עם הנזק שיכול להגרם כתוצאה מזיהום – שמירה על מספר הנוירונים במעי.
     החוקרים מצאו בעבר שיש מקרים שבהם רמות הרס תאי העצב רבה יותר בעכברים מסויימים ותהו האם לגוף יש מנגנון כלשהו למניעת אובדן עצבי בעקבות זיהום. ובעבודה קודמת שלהם אכן ראו שמקרופאגים במעיים מייצרים מולקולות מיוחדות שמונעות מתאי העצב למות בתגובה לסטרס.
     מפה לשם החוקרים החליטו להדביק עכברים בזן לא מסוכן של סלמונלה, מקור חיידקי סטנדרטי להרעלת מזון והעכברים פינו את הזיהום תוך כשבוע ואיבדו מספר נוירונים אנטריים בדרך. לאחר מכן, הם הדביקו את אותם עכברים בחיידק אחר דומה במזון. הפעם, העכברים לא סבלו מאובדן נוסף של נוירונים אנטריים, מה שמרמז שהזיהום הראשון יצר מנגנון עמידות שמנע אובדן נוירוני.
     המדענים גילו שגם לזיהומים טפיליים נפוצים יש השפעה דומה ואפילו ציינו שבניגוד לחיידקים פתוגניים, כמה תולעי מעי (הלמינת'ס) למדו לחיות בתוכנו מבלי לגרום נזק מוגזם לרקמה. משפחה זו של טפילים כמו תולעים ונמטודות (flukes, tapeworms, and nematodes), נדבקת בצורה עדינה יותר מחיידקים עוינים מאוד. אבל הם גם גורמים להגנה גדולה ומרחיקת לכת.
     במהלך זיהום חיידקי ראשוני החוקרים מצאו שהנוירונים קראו למקרופאגים, שממהרים לאזור ומגנים על התאים הפגיעים שלו מפני התקפות עתידיות. עם זאת, כאשר הלמינת חלחל לתוך המעי, תאי T הם שגייסו את המקרופאגים, ושולחים אותם אפילו לחלקים מרוחקים של המעי כדי להבטיח שכל סולם הנוירונים המעיים יהיה מוגן מפני נזק עתידי.
     בסופו של יום, בדרכים שונות, זיהומים חיידקיים והלמינת'ס הובילו שניהם להגנה על נוירונים מעיים.
     החוקרים חזרו על הניסויים הללו בעכברים מחנות חיות שנלכדו בטבע, והם בסבירות גדולה יותר כבר נחשפו למזהמים האלה והם אכן ראו שאותם עכברים חיים אלה לא סבלו מאובדן נוירוני מכל זיהום.
     החוקר הראשי מאמין שמחקר זה יכול לתרום להבנה מלאה יותר של הגורמים הבסיסיים ל-IBS ומצבים קשורים כאשר השערה אחת היא שמספר הנוירונים האנטריים במהלך חייך נקבע על ידי זיהומים בגיל הרך, שמונעים ממך לאבד נוירונים לאחר כל זיהום עתידי.
   • במחקר אחר חוקרים מאוניברסיטת קלגרי בחנו את מיקרוביום המעי והשפעתו על מערכת העצבים האנטרית.
     הממצאים שלהם שפורסמו באוקטובר 21 בג'ורנל Microbiome משפרים באופן מיידי את ההבנה של גורמים המסייעים בוויסות מערכת העצבים האנטרית.
     החוקרים מציינים שהם חשפו גורמים מיקרוביאליים שעוזרים לווסת את התפקוד והשלמות המבנית של מערכת העצבים האנטרית.
     המחקר בדק את ההשפעות של דלדול ושיקום המיקרוביום במודל של עכברים באמצעות גישות הגורמות לשינויים מבניים ותפקודיים במעי. החוקרים גילו שבעוד שדלדול המיקרוביום, שנעשה על ידי אנטיביוטיקה (Abx) גרם למעי דק ארוך יותר, פריסטלטיקה איטית יותר, הפרשת יונים מוגברת וחדירות מעיים. שינויים אלו לוו באובדן של נוירונים אנטריים. החוקרים גם ראו שהתאוששות מיקרוביום טבעית החזירה את תפקוד המעיים וקידמה את הצמיחה של נוירונים חדשים. הממצאים הללו מספקים רמזים לגבי המנגנונים השולטים ב'פלסטיות' או את יכולתה של מערכת העצבים של המעי לעבור תיקון אחרי שניזוקה.
     החוקרים מציינים שישנו היבט מאתגר במיוחד בחקר התפקידים הפיזיולוגיים הלא ידועים של המיקרוביום של ​​המעי בזיהוי מולקולות ספציפיות שעשויות להשפיע על המארח , שכן יש מספר עצום של מולקולות כאלה. ורק אחרי דיונים רבים ומפגשי סיעור מוחות עם צוות המחקר, הם הצליחו להעלות השערות ולהדגים קשר לשתי מולקולות חיידקיות שונות המעורבות בוויסות שלמות העצבים (ליפופוליסכרידים – LPS וחומצות שומן קצרות – SCFA).
6. מיקרוביום – טרשת נפוצה
   טרשת נפוצה (multiple sclerosis) היא מחלה אוטואימונית דלקתית כרונית של מערכת העצבים המרכזית, שבה פוגעת מערכת החיסון בתאי העצב, בחומר המכונה מיאלין שעוטף את השלוחות של תאי העצב. המיאלין הוא הצבע של ה'חומר הלבן'. סיבי המיאלין והעצב, שנפגעים בטרשת נפוצה, מאטים או חוסמים אותות חשמליים הנדרשים לנו לראות, להזיז את השרירים, להרגיש תחושות ולחשוב. ישנם עוד תסמינים הקשורים לטרשת נפוצה שתלויים במיקום הצלקת שנוצרה במוח. המיאלין חיוני לתפקודה התקין של מערכת העצבים המרכזית.
   • במאמר שפורסם בינואר 19 בג'ורנל Cell החוקרים מראים שתאי דם לבנים שמקורם בתאי B במח העצם, משנים את התנהגותם כאשר הם מופעלים על ידי חיידקים (מיקרוביום) במעי ומייצרים נוגדנים מסוג (IgA) שנודדים למערכת העצבים המרכזית ומייצרים השפעה אנטי דלקתית במהלך התלקחות טרשת נפוצה. כלומר בלעדיהם אותם ווסתי דלקת לא היו מגיעים למוח.
   • עדות נוספת לקשר הזה ניתן לראות גם במחקר שפורסם ביוני 16 בג'ורנל scientific reports שמצא שפע של חיידקים פרודלקתיים ( Psuedomonas, Mycoplana, Haemophilus, Blautia, and Dorea genera) אצל החולים לעומת שפע חיידקים טובים (Parabacteroides, Adlercreutzia and Prevotella genera) אצל הביקורת.
   • חוקרים מאוניברסיטת איווה בחנו את הקשר של תזונה מבוססת צומח עשירה באיזופלבונים, תרכובת פיטואסטרוגן צמחית הדומה לאסטרוגן, מול תסמינים של טרשת נפוצה במודל עכבר.
     בעבודה קודמת,של החוקרים הם הראו כי ישנם הבדלים משמעותיים בין חיידקי המעיים של חולי טרשת נפוצה לבין אנשים ללא טרשת נפוצה. באופן ספציפי, לחולים עם טרשת נפוצה חסרים חיידקים שמסוגלים לעשות חילוף חומרים של איזופלבונים.
     הממצאים פורסמו ביולי 21 בג'ורנל Science Advances.
     המחקר מצא גם כי לעכברים שניזונים מתזונת האיזופלבון יש מיקרוביום הדומה למיקרוביום שנמצא אצל אנשים בריאים וכולל את החיידקים שיכולים לעשות חילוף חומרים של איזופלבונים. לעומת זאת, דיאטה חסרת איזופלבונים מקדמת מיקרוביום בעכברים הדומה לאלה שנצפתה בחולים עם טרשת נפוצה וחסרה חיידקים מועילים שיכולים לחילוף חומרים של איזופלבון.
     חוקרים חשוב לציין כי דיאטת האיזופלבון הגנה רק כאשר לעכברים היו חיידקי מעיים המסוגלים לפרק את האיזופלבונים. עוד הם מוסיפים שמחקרים קודמים בבני אדם הוכיחו כי לחולים עם טרשת נפוצה חסרים חיידקים אלה בהשוואה לאנשים ללא טרשת נפוצה. המחקר החדש הזה מספק ראיות לכך שהשילוב בין איזופלבונים תזונתיים לבין חיידקי המעיים עשוי לשמש כטיפול פוטנציאלי לטרשת נפוצה.
     עוד הצוות מצא כי החיידקים החסרים בחולים עם טרשת נפוצה מסוגלים לדכא דלקת במודל עכבר של טרשת נפוצה. הצוות השווה את ההשפעות של דיאטת איזופלבון ודיאטה ללא איזופלבון על מחלות במודל העכבר של טרשת נפוצה. הם גילו כי דיאטת האיזופלבון הובילה להגנה על מחלות. עם זאת, כאשר הצוות הציב את העכברים בדיאטת האיזופלבון אך הסיר את חיידקי המעיים המטפלים באיזופלבון, דיאטת האיזופלבון כבר לא הצליחה להגן מפני תסמינים דמויי טרשת נפוצה. יתר על כן, הצוות הצליח להראות כי מטבוליט איזופלבון ספציפי הנקרא equol, המיוצר על ידי חיידקי המעיים מאיזופלבון, מסוגל גם לספק הגנה מפני מחלות.
7. מיקרוביום – התפתחות עצבית בהריון ובינקות
   במהלך הריון, מיליארדי חיידקים החיים במעיים של האם מווסתים מטבוליטים מסויימים החשובים להתפתחות מוחית עוברית בריאה, כך מדווחים ביולוגים של אוניברסיטת UCLA בספטמבר 20 בג'ורנל Nature.
   מחקרים מראים שהמיקרוביום במעיים של האם קשורים לחריגות בתפקוד המוח ובהתנהגות הצאצאים – לעיתים קרובות כתגובה לגורמים כמו זיהום, תזונה מעובדת או לחץ במהלך ההריון המדענים רצו לדעת האם זה משפיע על התפתחות המוח במהלך תקופות טרום לידתיות ובהיעדר אתגרים סביבתיים כאלה.
   כדי לבדוק את ההשפעה שיש למיקרוביום במעיים על מטבוליטים וביוכימיקלים אחרים שמסתובבים בדם האימהי ומטפחים את מוח העובר המתפתח במהירות, החוקרים גידלו עכברים שטופלו באנטיביוטיקה כדי להרוג את חיידקי המעיים הקיימים וגם עכברים שנולדו ללא חיידקי מעיים. ומצאו שדלדול חיידקי המעיים האימהיים, בשתי השיטות, שיבש באופן דומה את התפתחות מוח העובר.
   דלדול המיקרוביום במעיים של האם שינה את הגנים שהופעלו במוחם של צאצאים מתפתחים, כולל גנים רבים המעורבים ביצירת אקסונים חדשים בתוך נוירונים, אקסונים הם סיבים זעירים המקשרים בין תאי מוח ומאפשרים להם לתקשר. בפרט, אקסונים המחברים את התלמוס של המוח לקליפת המוח שלו צומצמו במספרם ובאורכם, כך גילו החוקרים.
   התלמוס מתפקד כתחנת ממסר של אינפורמציה המגיעה מהחושים ופגיעה בו ו/או בתפקודיו גורמת לבעיות קשב, בעיות במצב הרוח ובשינה. וכשהחוקרים מדדו את סוגי ורמות המולקולות בדם האימהי, בדם העוברי ובמוח העוברי, הם גילו כי מטבוליטים מסוימים פוחתים או חסרים כאשר האם חסרה בחיידקי מעיים במהלך ההריון.
   וכשהחוקרים החדירו את המטבוליטים הללו לעכברים הם פיתחו אקסונים ארוכים יותר ומספר גדול יותר של אקסונים. התוצאות מצביעות על כך כי אינטראקציות בין המיקרוביום למערכת העצבים מתחילות טרום לידה באמצעות השפעת מיקרוביום המעיים האימהית על מוח העובר.
   • צוות של חוקרים מאוניברסיטת אלברטה עקב אחר יותר מ -400 תינוקות ממחקר CHILD Cohort.
     החוקרים חקרו חיידקים שנמצאו בדגימות צואה מהתינוקות וזיהו שלוש קבוצות שונות המציגות אשכולות דומיננטיים דומים של חיידקים (Proteobacteria, Firmicutes and Bacteroidetes). לאחר מכן הם העריכו את התינוקות במגוון התפתחויות עצביות. ואת הממצאים פרסמו ביוני 21 בג'ורנל Gut Microbes
     מבין הקבוצות הללו, רק התינוקות הזכרים עם חיידקים דומיננטיים של Bacteroidetes הראו סימנים להתפתחות נוירונים משופרת. לטענת החוקרים ידוע שאצל ילדות נמצאים ציונים גבוהים יותר (בגילאים המוקדמים), במיוחד בקוגניציה ובשפה. אבל כשמדובר בהרכב המיקרוביום במעיים, אצל התינוקות הזכרים נצפה קשר ברור בין Bacteroidetes לציונים המשופרים.
     ההבדלים בין חיידקי המעיים הגבריים והנקביים הם עדינים מאוד, אך אנו יודעים מנתוני מחקר CHILD כי בנות בגילאים המוקדמים נוטות יותר לקבל חיידקים אלו. כך שאולי לרוב הילדות יש מספר מספיק של חיידקים אלו ובגלל זה הם שיפרו ציונים בהשוואה לבנים.
     המחקר משכפל ממצאים דומים ממחקר אמריקני מיוני 17 בג'ורנל Biological Psychiatry, שהראה גם קשר בין Bacteroidetes להתפתחות עצבית.
     חיידקים אלה הם אחד ממעטים מאוד של חיידקים המייצרים מטבוליטים הנקראים sphingolipids, אשר מכוננים את היווצרותם ומבנהם של נוירונים במוח. ולכן זה הגיוני שאם יש לך יותר מהמיקרובים האלה והם מייצרים יותר ספינגוליפידים, אז אתה צריך לראות שיפור מסוים מבחינת היווצרות קשרים נוירונים במוח שלנו ושיפור ציונים בקוגניציה ובשפה.
     לדברי החוקרים לידה קיסרית היא גורם אחד שיכול לדלל באופן משמעותי את החיידקים הללו. גורמים המשפיעים באופן חיובי על הרכב חיידקי המעי הללו אצל תינוקות כוללים הנקה, תזונה עשירה בסיבים, חיים עם כלבים, חשיפה לטבע ולשטחים ירוקים, אדמה וים.
     החוקרים מסכמים שבמהלך השנה-שנתיים הראשונות לחיינו, המוח מאוד גמיש וחשיל (malleable) ועכשיו אנו רואים את הקשר לכך עם אוכלוסית חיידקים במעיים והיכולת לשפר את הלמידה.
8. מיקרוביום גוף ונפש
   ד"ר ג'ורג' פורטר פיליפס, ששימש כרופא בבית החולים בשנים הראשונות של המאה העשרים, היה רעיון מהפכני לטיפול– מהפכני אפילו בקנה מידה של הטיפולים השולטים כיום ברוב בתי החולים הפסיכיאטריים. כשהוא צועד במסדרונות בית החולים, ד"ר פורטר פיליפס הרהר בעובדה שמטופליו, שאובחנו כסובלים ממלנכוליה, סבלו לעתים קרובות במקביל גם מעצירות חמורה, לצד תסמינים אחרים שהצביעו על "עיכוב כללי של התהליכים המטבוליים", כגון ציפורניים שבירות, שיער ועור פנים נטולי ברק. ההנחה האינטואיטיבית של רוב הרופאים הייתה שהדיכאון הוא זה שהוביל לכל הבעיות הללו, אך פיליפס לא הפסיק לתהות האם לא ייתכן שחץ הסיבתיות יכול דווקא להצביע לכיוון ההפוך. כלומר, שהבעיה מתחילה דווקא במעיים, ובמקרה כזה, התמקדות בטיפול במעי תוכל להקל על המלנכוליה. כדי לבחון את השערתו, הוא האכיל את המטופלים בתזונה נטולת בשר ונתן להם משקה חלב קפיר, המכיל את חיידקי הלקטובצילוס הידידותיים, שכבר באותה תקופה היו ידועים כמקלים על העיכול. התוצאה הייתה מדהימה. מתוך 18 המטופלים שד"ר פיליפס בדק, 11 נרפאו לחלוטין מהמלנכוליה ומצבם של שניים נוספים השתפר משמעותית. הממצאים שלו, שאותם פרסם ב-1910 בכתב העת The british Journal of Psychiatry, הציגו את אחת הראיות המדעיות הראשונות לכך שחיידקי המעי שלנו יכולים להשפיע משמעותית לא רק על הבריאות הפיזית שלנו, אלא גם על רווחתנו הנפשית.
   • הקשר בין המצבים הרגשיים למיקרוביום הוא דו כיווני:
     מדענים מהמכונים Pasteur, Inserm ו- CNRS ערכו מחקר שהראה כי חוסר איזון בקהילת חיידקי המעיים עלול לגרום להפחתה בכמה מטבוליטים המכונים קנבינואידים אנדוגניים (או אנדוקנבינואידים).
     אנדוקנבינואידים נקשרים לקולטנים שהם גם היעד העיקרי של THC, המרכיב הפעיל הידוע ביותר בקנאביס. המדענים גילו כי היעדר אנדוקנבינואידים בהיפוקמפוס, אזור מפתח במוח המעורב בהיווצרות זיכרונות ורגשות, הביא להתנהגויות דמויות דיכאון.
     את הממצאים פירסמו בדצמבר 20 בג'ורנל Nature Communications.
     במחקר זה גילו המדענים כי שינוי במיקרוביום המעי הנגרם כתוצאה ממתח כרוני יכול להוביל להתנהגויות דכאוניות, בפרט על ידי גרימת ירידה באותם מטבוליטים שמיוצרים על ידי חיידקי המעי במועילים, כלומר מצב של סטרס כרוני מוביל לדיסביוזה וכך חיידקים אופורטוניסים משפיעים לרעה.
     המדענים ראו שכאשר נתנו לעכברים בריאים מיקרוביוטה של עכברים עם הפרעות נפשיות, הרכב המיקרוביום השתנה לרעה ואותן חומצות שומן היו חסרות. וכאשר החזירו להם את אותם חיידקים שמייצרים את חומצות השומן לעכברים עם ההפרעות, גם ההתנהגות השתנו. החוקרים כינו את הטיפול הזה "פסיכוביוטיקה".
   • במחקר אחר שפורסם בנובמבר 21 בג'ורנל Nature Communications חוקרים שהשתמשו במודל של עכברים מצאו שהורמוני סטרס דיכאו את המערכת החיסונית המולדת שמגנה בדרך כלל על המעיים מפני Enterobacteriaceae פולשניים, קבוצת חיידקים כולל E. coli אשר נקשרה למחלת קרוהן.
     החוקרים מציינים, שהמפתח לחסינות מולדת הוא המחסום המגן של תאי אפיתל במעיים, המסתמכים על אותות מולקולריים מתאי מערכת החיסון כדי להרחיק חיידקים מזיקים, לתקן את דופן התא ולהפריש ריר. ללא תאי חיסון מתפקדים כראוי, דופן תאי האפיתל יכול להתפרק ובכך לאפשר לחיידקים הקשורים למחלת קרוהן לפלוש למעי ולעורר התלקחות סימפטומים. כאשר המערכת החיסונית המולדת שלנו מתפקדת כראוי, היא מונעת מחיידקים מזיקים להתיישב בנו, אבל כשהיא מתפרקת, היא משאירה פתח לפתוגנים להתיישב במקומות שהם בדרך כלל לא יכולים ולגרום למחלה.
     החוקרים מוסיפים שכאשר הסירו את הורמוני הלחץ בעכברים, חזר התפקוד התקין לתאי החיסון ולתאי האפיתל, ונחסמה פלישתם של חיידקים מזיקים.
     מאמרים נוספים שמראים קשר בין שינוי לרעה במיקרוביום לתופעות של דיכאון/סטרס:
     מרץ 19 מהג'ורנל J Psychiatr Res
     מאי 19 מהג'ורנל The International Journal on the Biology of Stress
     מאי 15 מהג'ורנל Brain, Behavior, and Immunity
     פברואר 13 מהג'ורנל Cell
9. מיקרוביום – ספקטרום האוטיזם
   הפרעת הספקטרום האוטיסטי (ASD) היא הפרעה נוירו-התפתחותית המאופיינת בליקויים בתקשורת ו/או מוגבלות חברתית ותקשורתית. הפרעה זו נמצאת בעליה מתמדת בעשורים האחרונים וניכרת העליה מתחילת שנות ה-2000.
   לפי ה-CDC מדובר על 1.68% מהילדים מאובחנים, כאשר אם בודקים על סמך דיווח הורים, אז מדובר גם באחוז גבוה יותר שעומד על 2.5%^[1].
   ישנם הרבה מאוד גורמים אפשריים ובמיוחד סביבתיים, כאלה שמסוגלים לעבור את מחסום המוח, שיכולים לייצר בעיות מוחיות ובכך לגרום לאוטיזם.
   בעולם רוויי מזהמים תעשייתיים ועליה מתמדת בבעיה זו לא ניתן לשייך באופן וודאי מה מהם גורם יותר או פחות ואצל מי במיוחד, אבל דבר אחד בטוח, שבכל המצבים ישנה דיסביוזה של המיקרוביום לרעה:
   יולי 19 Frontiers in Psychiatry
   מרץ 19 Frontiers Cellular and Infection Microbiology
   פברואר 19 Nutrients
   פברואר 19 Genomics, Proteomics & Bioinformatics
   ינואר 19 Brain, Behavior, and Immunity
   ינואר 19 mSystem
   ינואר 19 scientific reports
   מאי 18 Brain, Behavior, and Immunity
   מרץ 18 Microbial Ecology
   ינואר 18 scientific reports
   פברואר 17 Microbiome
   מרץ 2006 Autism
   האם הדיסביוזה היא תוצאה של אותם מזהמים או שזה יכול להיות גורם בפני עצמו, לא יודע אם ניתן להוכיח, אבל מה שכן ניתן לראות זה ששינויים תזונתיים עליהם ארחיב בהמשך ותיסוף של פרוביוטיקה ^[1][2][3] והשתלות צואה ^[1][2] יכולים לשפר את המצב.
10. מיקרוביום – מאפייני אישיות והתנהגות
    במחקר חדש מבית היוצר של אוניברסיטת אוקספורד מינואר 2019 שפורסם בג'ורנל הרפואי journal Human Microbiome בדקו את הקשר להרכב המיקרוביום למאפייני האישיות וההתנהגויות החברתיות.
    במחקר לקחו דגימות צואה של 651 בוגרים ובדקו המצאות של 165 שרשראות של חיידקים מועילים. והנבדקים נשאלו לגבי ההתנהגות שלהם, הבריאות הכללית שלהם לרבות תזונה לאורך השנים, אורח החיים ועל פקטורים סוציודמוגרפיים.
    והם ראו שאצל אותם אנשים עם קישורים חברתיים הרכב המיקרוביום הרבה היה גדול יותר, דבר שמרמז על כך שקישורים חברתיים משפיעים על הרכב המיקרוביום ואילו אלה שסבלו מסטרס וחרדות הרכב המיקרוביום היה נמוך.
    דברים נוספים שהתבררו דרך המחקר:
    מי שבילדותו קיבל פורמולות של תחליפי חלב אם הרכב המיקרוביום היה נמוך יותר, מה שמרמז על כך שלתחליפי החלב השפעה ארוכת שנים על הרכב המיקרוביום.
    ושאלה עם הרכב מיקרוביום גדול יותר אצל מי שאוכל מזונות מותססים^[*] ממקור טבעי (גבינות מותססות, כרוב כבוש, קימצ'י) ומזונות פרה ביוטייים (בננות, דגנים מלאים, אספרגוס, בצל, כרישה).
    החוקרים מסכמים שהחיים המודרניים מספקים סערה מושלמת לשינוי בהרכב המיקרוביום. החיים מלאי סרטס, מיעוט באינטראקציות חברתיות ופחות זמן בטבע, תזונה חסרה בסיבים תזונתיים, עודף סניטציה, תלות באנטיביוטיקה. כל אלה משפיעים על הרכב המיקרוביום ולכן עשויים להשפיע גם על ההתנהגות שלנו ועל הנפש שלנו…
11. מיקרוביום – בדידות
    במחקר שפורסם במרץ 21 בג'ורנל Frontiers in Psychiatry, חוקרים מבית הספר לרפואה באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו בחנו אם קיים קשר בין חוכמה, בדידות וביולוגיה משפיעות ו/או מושפעות ממיגוון חיידקי המעיים.
    במחקר השתתפו 187 משתתפים, בגילאי 28 עד 97, שענו על שאלון על בדידות, חוכמה, חמלה, תמיכה חברתית ומעורבות חברתית. מיקרוביוטת המעיים נותחה באמצעות דגימות צואה.
    החוקרים מצאו כי רמות נמוכות יותר של בדידות ורמות גבוהות יותר של חוכמה, חמלה, תמיכה חברתית ומעורבות קשורות לעושר פילוגנטי רב יותר ולמגוון של מיקרוביום המעיים. כמו כן הם הבחינו כי הפחתה במגוון המיקרוביאלי מייצגת בדרך כלל בריאות גופנית ונפשית ירודה יותר וקשורה למגוון מחלות, כולל השמנת יתר, מעי דלקתי. מחלה והפרעת דיכאון קשה. ואנשים בודדים נוטים יותר לפתח מחלות שונות.
    הקשר בין בדידות למגוון המיקרוביאלי היה חזק במיוחד בקרב מבוגרים יותר, דבר המצביע על כך שמבוגרים יותר עשויים להיות פגיעים במיוחד לתוצאות בריאותיות של בדידות, העולה בקנה אחד עם מחקרים קודמים. מיקרופלורת מעיים בריאה ומגוונת עשויה לחסום את ההשפעות השליליות של לחץ כרוני או לסייע בעיצוב התנהגויות חברתיות המקדמות חוכמה או בדידות.
    בדידות עשויה להוביל לשינויים במיקרוביום המעיים או, באופן הדדי, שינויים בסביבת המעיים עשויים להוביל לאדם להתבודד", אמר ד"ר דיליפ וי. ג'סטה, פרופסור מכובד לפסיכיאטריה ומדעי המוח בבית הספר לרפואה באוניברסיטת סן דייגו.
12. מיקרוביום – פחד
    תינוקות הם מראה של ההורים והסביבה שלהם. התגובות שלהם לדברים, מאוד קשורות לחוויה שלהם את ההורים והסביבה. תינוקות לא נולדים עם פחדים. הם נולדים עם דף חלק ולבן ומהיום הראשון הוא מתחיל להתמלא במידע. התינוקות לומדים את הסביבה על פי התגובות של האנשים הקרובים אליהם בעיקר על ידי חיקוי. ישנם כמובן מנגנוני השרדות שכן אמורים להצביע על סכנה, אבל מכיוון שתינוקות לא לבד, אז הדרך שלהם להתמודד עם אירוע מפחיד תלויה בתגובת ההורים והסביבה.
    פחד – תגובה התנהגותית לאיום – הוא מנגנון שנשמר מבחינה אבולוציונית המקדם הישרדות. הופעת הפחד היא מרכיב חשוב בהתפתחות אנושית תקינה. בסביבות גיל 6 חודשים תינוקות מפגינים עיבוד פחד באמצעות אפליה של פרצופים מפחידים ומהבעות פנים אחרות. תגובות התנהגותיות עולות בעוצמתן עד גיל 11 חודשים לפחות, כאשר פרדיגמות מעוררות פחד רבות מגיעות לשיא סביב גיל 12 חודשים בהתאם ליכולת התנועה במרחב ולחשיפה לגירויים חדשים.
    פחד עשוי לשמש כמנגנון רגולטורי/ איזון בתקופת הניידות ובהתנהגות החקירה במהלך תקופה זו.
    הדרך של תינוקות בהתמודדות עם פחדים יכולה להשפיע על בריאות הנפש שלהם לעתיד לחיוב ולשלילה… כלומר תגובות פחד אלה בתחילת החיים עשויות להוות מדדים לבריאות הנפש העתידית (חרדות ודכאונות). בקצה השני של ספקטרום התגובה, ילדים עם תגובות פחד מושתקות במיוחד עשויים להמשיך ולפתח תכונות קשוחות ולא רגשיות הקשורות להתנהגות אנטי חברתית.
    • חוקרים מאוניברסיטת מישיגן החליטו לבחון את השאלה: מדוע ישנם ילדים שמגיבים לפחד יותר מאשר אחרים והם בחנו גם את המיקרוביום של המעי ו-MRI של 30 תינוקות מהסיבה שישנן עדויות הולכות וגוברות שקושרות את הרווחה הנוירולוגית למיקרוביום במעיים.
      מחקרים שנסרקו על ידי החוקרים מראים קשר בין תגובת הפחד אצל בעלי חיים למיקרוביום, והם מצביעים על כך שמיקרוביום המעיים של התינוק עשוי להיות מרכיב מרכזי בהתפתחות התקינה של התנהגות פחד ומבני מוח קשורים שגם מראים קשר לפסיכופתולוגיה שלאחר מכן.
      מחקרים אחרים שנסרקו מראים קשר בין הרכב המיקרוביום לחרדה כללית, אוטיזם, דיכאון, סכיזופרניה, הפרעת קשב וריכוז (ADHD) והפרעות אכילה. מחקר אחד מסוג מטא-אנליזה שהראה יכולת של תוספת פרוביוטיקה לשפר תסמיני מתח, חרדה ודיכאון.
      מחקרים אחרים הראו שהשתלת קהילות מיקרוביאליות מאנשים עם מחלות פסיכיאטריות במודלים של מכרסמים יכולה לגרום לאותם מצבים רגשיים ונוירולוגיים. יחד עם זאת, עד כה לא היו מחקרים שבדקו את הקשר של מיקרוביום המעיים עם התנהגות פחד שנצפתה ומבני מוח הקשורים לפחד במהלך התפתחות אנושית מוקדמת. כל אלה הביאו את צוות החוקרים לחפש משהו דומה בבני אדם. וללמוד כיצד בני אדם, במיוחד ילדים צעירים, מתמודדים עם פחד.
      כדי לקבוע אם מיקרוביום המעיים קשור לתגובת פחד בבני אדם, החוקרים בחרו בקבוצה בקפידה כדי לשמור על כמה שיותר גורמים המשפיעים על מיקרוביום המעיים. לדוגמא, כל הילדים הניקו ואף אחד מהם לא קיבל אנטיביוטיקה.
      החוקרים אפיינו את המיקרוביום של הילדים על ידי ניתוח דגימות צואה והעריכו את תגובת הפחד של הילד באמצעות בדיקה פשוטה: התבוננו כיצד ילד מגיב למישהו שנכנס לחדר כשהוא לבוש במסכת ליל כל הקדושים.
      החוקרים רצו שהחוויה תהיה מהנה גם לילדים וגם להוריהם. ההורים היו שם כל הזמן והם יכלו לקפוץ בכל מקום שרק ירצו, בדומה לחוויות היומיומיות בשגרה של תינוקות.
      ממצאי המחקר פורסמו ביוני 21 בג'ורנל Nature Communications ובחישוב כל הנתונים, החוקרים ראו קשר משמעותי בין מאפיינים ספציפיים של מיקרוביום המעיים לבין חוזק התגובות של פחד תינוקות.
      לדוגמא, ילדים עם מיקרוביומים לא אחידים (uneven) בגיל חודש חששו יותר בגיל שנה. מיקרוביומים לא אחידים נשלטים על ידי קבוצה קטנה של חיידקים, כלומר המיגוון קטן יותר למרות שכן יש איזון בין חיידקים טובים לאחרים.
      החוקרים גילו גם כי התוכן של הקהילה המיקרוביאלית בגיל שנה קשור לתגובות פחד. כלומר היה שוני גם בהרכב החיידקים אצל אלה שפחדו יותר… שפע נמוך יותר של Bacteroides, שפע מוגבר של Veillonella, Dialister ו- Clostridiales.
      הצוות, לעומת זאת, לא הבחין בקשר בין מיקרוביום המעיים של הילדים לאופן בו הילדים הגיבו לזרים שלא לבשו מסיכות. הדבר נובע ככל הנראה מחלקי המוח השונים המעורבים בעיבוד מצבים שעלולים להבהיל. כלומר אצל זרים יש אלמנט חברתי. כך שלילדים עשויה להיות זהירות חברתית, אך הם אינם רואים בזרים איומים מיידיים לעומת כשילדים רואים מסכה, הם לא רואים בה חברתית. זה נכנס לחלק ההערכה המהיר והמלוכלך הזה של המוח.
      במסגרת המחקר הצוות צילם גם את מוחם של הילדים באמצעות טכנולוגיית MRI. הם מצאו כי התוכן של הקהילה המיקרוביאלית בגיל שנה קשור לגודל האמיגדלה, שהיא חלק מהמוח המעורב בקבלת החלטות מהירות לגבי איומים פוטנציאליים.
      חיבור הנקודות מעיד על כך שהמיקרוביום עשוי להשפיע על האופן שבו האמיגדלה מתפתחת ופועלת. זו אחת מני אפשרויות מעניינות שנחשפו על ידי מחקר חדש זה, שאותו צוות עובד כעת לשכפל עם מספר גדול יותר של משתתפים.
      אנחנו מבינים שהמיקרוביום מושפע ומשפיע על המוח במסלול דו כיווני ולכן ייתכן מאוד שהתרגום של התינוק את הפחדים דרך ההבעות שלנו והתגובה שלנו גם משנה את מגוון והרכב המיקרוביום. כלומר יש סיכוי שתגובה קיצונית של הסביבה הבוגרת (היסטריה או אפתיה) תביא לשינוי לרעה במיקרוביום של התינוק – היפותזה שלי.
13. מיקרוביום – אלצהיימר/ דמנציה
    מחלת אלצהיימר היא הגורם השכיח ביותר לדמנציה ומשתייכת לעשר המחלות שהורגות הכי הרבה בעולם המערבי. מקום שישי בארצות הברית וישראל.
    לפי הנתונים של ארגון הבריאות העולמית
    50 מיליון אנשים סובלים מדמנציה והם סובלים מירידה משמעותית באיכות החיים קוגנטיבית ונפשית (זיכרון, חשיבה, אגרסיות).
    אלצהיימר היא הבעיה הנפוצה ביותר בהקשר לדמנציה (60-70%).
    לנשים נטיה גדולה יותר לפתח אלצהיימר מגברים^[1].
    אלצהיימר הינה מחלה קשה המתבטאת בניוון איטי ומתמשך ועד מוות של תאי העצב במוח. דבר המביא לירידה קוגניטיבית (זיכרון, התמצאות, יכולת חשיבה והסקת מסקנות). ובהמשך פגיעה מוטורית (הליכה, אכילה ושליטה בסוגרים).
    המחלה הזו משפיעה לא רק על החולים עצמם אלא גם על מיליוני בני משפחה וכן על החברה כולה.
    • בשנים האחרונות הקהילה המדעית "חשדה" שמיקרוביום המעיים ממלא תפקיד בהתפתחות המחלה. צוות מדענים שוויצרי ואיטלקי, מאשרים את המתאם, בבני אדם, בין חוסר איזון במיקרוביום המעיים לבין התפתחות של פלאק עמילואיד במוח, שגורם להפרעות ניווניות.
      מחקר שפורסם בנובמבר 20 בג'ורנל Journal of Alzheimer's Disease כלל קבוצה של 89 אנשים בגילאי 65 עד 85. חלקם סבלו ממחלת אלצהיימר או ממחלות ניווניות אחרות בעוד שאחרים היו בריאים ללא בעיות זיכרון.
      החוקרים השתמשו בהדמיית PET כדי למדוד את שקיעת העמילואיד במוחם, ואז מדדו בדם סמנים של דלקת וחלבונים המיוצרים על ידי חיידקי מעיים, כגון ליפופוליסכרידים וחומצות שומן קצרות שרשרת.
      ליפופוליסכרידים (LPSs) הם חיידקים מתים או ליתר דיוק דפנות התא של חיידקים מתים. המערכת החיסונית מתייחסת אליהם כאל חיידקים חיים ומגבירה את ההגנה החיסונית מפני הפולשים. LPSs הם פרו דלקתיים (מקדמי תהליך דלקת) ונמצאו בלוחות עמילואידים במוחם של חולי אלצהיימר.
      המחקר העלה כי רמות גבוהות של LPSs וחומצות שומן קצרות (SCFA) מסוג אצטט וואלרט (acetate and valerate) היו קשורות למצבורים גבוהים יותר של עמילואיד לעומתם לחומצות שומן קצרות מסוג בוטיראט (butyrate), השפעה מגנה, כלומר רמות גבוהות שלהן נקשרו לפחות עמילואיד.
      בוטיראט נוצר כאשר חיידקי המעיים מתסיסים סיבים תזונתיים, בנוכחותו מופרש גורם מתווך נוירוטרופי (BDNF) שמגן מפני התנוונות נוירונים, חסר של המתווך נקשר למחלת אלצהיימר.
      המחקר הזה מהווה המשך של מחקר קודם של הצוות, שמצא כי מיקרוביוטת המעיים בקרב אנשים הסובלים ממחלת אלצהיימר שונה מאלה ללא המצב. אצל אלו הסובלים מאלצהיימר, המגוון המיקרוביאלי מצטמצם, כאשר חיידקים מסוימים מיוצגים יתר על המידה וחיידקים אחרים פחתו.
      אחת הדרכים לשפר את היחס של החיידקים המועילים היא תוספת של פרוביוטיקה.
    • בשנת 2016 פורסם מחקר מבוקר כפל סמיות בג'ורנל Frontier שהראה שיפור קוגנטיבי רב אחרי 12 שבועות. במחקר הזה בקבוצת הפרוביוטיקה היו גם שינויים מטבוליים מועילים, כולל ירידה ברמות טריגליצרידים, ליפופרוטאין וחלבון תגובתי C, שהוא מדד לדלקת, וכן סמנים מופחתים לעמידות לאינסולין.
    • מחקר נוסף מסוג מטא-אנליזה מפברואר 20 בג'ורנל AGING הראה גם הוא שתיסוף של פרוביוטיקה עשוי למנוע וגם לטפל במחלת אלצהיימר (AD) על ידי ויסות התהליך הדלקתי והורדת הסטרס החמצוני שמשפיע לרעה על תהליכי ההזדקנות.
    • במחקר שפורסם באוגוסט 21 בג'ורנל Frontier Psychiatry נראה כי המעורבות של מיקרוביום המעי במטבוליזם של חומצות שומן קצרות (SCFA) ופוליפנולים עשויה לתרום לקידום קוגניטיבי. בנוסף, השימוש בפרוביוטיקה יכול להיות חלק מגישה מקיפה לעיכוב ניוון עצבי. עם זאת, עבור שינוי המיקרוביום לטווח ארוך, לתזונה מלאה (סיבים תזונתיים) עשויות להיות יתרונות על פני רכיבי תזונה כבודדים או בשילוב.
      מחקר מאוקטובר 21 בג'ורנל Applied Microbiology and Biotechnology סקר 35 מחקרים בבני אדם ובעלי חיים וראו כי מתן פרוביוטיקה מקנה יתרונות נוירו-פרוטקטיבים ויכולים להחליש ליקויים קוגניטיביים ולווסת דיסביוזיס של מיקרוביוטה של ​​המעי, אשר עשוי להיות קשור למסלולים חמצוניים ודלקתיים.
14. אסטרוציטים הם הסוג הנפוץ ביותר של תאים במערכת העצבים המרכזית (CNS) ונמצאים גם במוח. הם מבצעים מגוון משימות, החל מהכוונה לסיבי העצב (אקסונים), שמירה על הומאוסטזיס בסינפסה (אזור המפגש בין תא עצב לתא מטרה), ויסות איתות עצבי, הגנה על נוירונים מפני נזק חמצוני, תמיכה ביוכימית לתאי האנדותל שבונים את מחסום דם מוח, סיוע בזרימת הדם, וקביעת גורלם של תאי עצב אנדוגניים קדמוניים (תאי אב עצביים). כדי לבצע תפקידים אלה, יש מגוון גדול של אסטרוציטים.
    צוות חוקרים מ Brigham and Women's Hospital, מציג מכניזם שמחבר בין מיקרוביום – דלקות – מערכת עצבים/ אסטרוציטים במאמר שפורסם בינואר 20 בג'ורנל Nature.
    החוקרים מציינים שהאסטרוציטים הם בעלי פונקציות הומאוסטטיות וקידום מחלות.
    (*** אני לא חושב שאיברים ורקמות בגוף האדם מקדמים מחלות, אחרת כולנו היינו חולים בכל המחלות, אבל כן מהוות חלק מחוסר האיזון שנוצר והוא זה שמקדם את המחלה. ואני חושב שהמחקר הזה גם מסביר זאת מבלי לומר זאת…)
    צוות החוקרים ראה שתת אוכלוסיית אסטרוציטים ספציפית יכולה לעשות את ההפך, כלומר לשרת כפונקציה אנטי דלקתית מגנה במוח בהתבסס על אותות המווסתים על ידי החיידקים השוכנים במערכת העיכול.
    זהו המקרה הראשון בו הם מראים שתת-קבוצה זו יכולה למנוע דלקת. הסיבה שלא ראו זאת בעבר הייתה מכיוון שלמדו על תאים אלה כאילו הם אחידים, או סוג תא בודד אחד. אבל עכשיו הם רואים את ההבדלים בין התאים הללו.
    החוקרים השתמשו בכלי ניתוח גנים וחלבונים מעודנים לזיהוי תת-המכלול האסטרוציטים החדש. אוכלוסיית האסטרוציטים שוכנת קרוב לקרומי המוח ומבטאת חלבון בשם (LAMP1– Lysosomal-associated membrane protein), יחד עם חלבון הנקרא (TRAIL– TNF-related apoptosis-inducing ligand), שיכול לגרום למוות של תאים אחרים. תכונות אלו מסייעות לאסטרוציטים להגביל את דלקת מערכת העצבים המרכזית על ידי גרימת מוות של תאי T המקדמים דלקת.
    כדי לקבוע איזה מנגנון שולט בחיבור שבין אסטרוציטים + LAMP1 + TRAIL במוח, החוקרים ביצעו סדרת בדיקות באמצעות כלי עריכת הגנים CRISPR-Cas9. הם מצאו כי מולקולת איתות מסוימת, הנקראת אינטרפרון-גמא, מווסתת את ביטוי ה- TRAIL. יתר על כן, הם גילו כי מיקרוביום המעיים גורם לביטוי של אינטרפרון-גמא בתאים המסתובבים בגוף ומגיעים בסופו של דבר לקרומי המוח, שם הם יכולים לקדם פעילויות נוגדות דלקת אסטרוציטים. כלומר ללא מיקרוביום בריא ומאוזן התהליך הדלקתי הזה לא יווסת.
15. מיקרוביום – פרקינסון
    • במחקר שפורסם ביוני 19 בג'ורנל הרפואי EBioMedicine בדקו את הרכב המיקרוביום אצל חולי פרקינסון במצב מתקדם של המחלה לעומת אנשים בריאים וראו הבדלים מהותיים במיקרוביום גם אחרי שנתיים של מעקב (עד כה המחקרים בדקו בנקודת זמן אחת), כאשר אצל חולי הפרקינסון היה מחסור גדול בכמות ובזנים חשובים (Bifidobacterium, Prevotella, Lactobacillus, and Roseburia).
    • מחקר מינואר 2020 שפורסם בג'ורנל הרפואי Cell Reports במודל של תולעים, מראה מכניזם חדש של חיידק מועיל (פרוביוטיקה) בשם Bacillus subtilis שמאט ואפילו הופך מצב של הצטברות של רעילות שגורמת למוות של עצבים שאחראיים על ייצור דופמין וכשזה באזור המוטורי, מתחיל תהליך של פרקינסון.

מיקרוביום והקשר למחלות מטבוליות (סוכרת והשמנה)

סוכרת מסוג 2 היא מחלה שבה הלבלב לא מייצר מספיק אינסולין או שהאינסולין המיוצר אינו מצליח להחדיר את הסוכר לתוך התאים למטרת אנרגיה. מצב זה נקרא תינגודת לאינסולין. בצורה זו הסוכר נשאר בריכוז גבוה בדם ופוגע בכל הדם ובשאר האיברים והמערכות.
מצב ההשמנה בארץ ובמדינות OECD מחמיר עם השנים.
נכון ל-2019 הדוח של OECD מדובר על:

• 60% מכלל אוכלוסיות מדינות ה-OECD הם עם עודף משקל.
• 25% עם השמנת יתר.
• 50% מהאנשים אינם צורכים מזון בריא.
• 40% מנהלים אורח חיים יושבני.
• אחד מכל שלושה לא מבצע פעילות גופנית מספקת.
• שניים מכל חמישה אנשים אינם צורכים מספיק ירקות ופירות בתפריט היומי.

ובישראל:

• 50.9% מהישראלים הם עם עודף משקל.
• 27% עם השמנת יתר חולנית הקשורה במחלות כרוניות כמו סוכרת ומחלות לב.
• 35% מהילדים בישראל הם עם עודף משקל.

על פי ההערכות: ב-30 שנים הקרובות יגבו חיים של יותר מ-90 מיליון בני אדם במדינות ה-OECD ותוחלת החיים תתקצר בממוצע ב-3 שנים.
השמנת יתר על פי רוב מלווה את הסוכרתיים ואף מהווה פקטור משפיע פי 2 יותר מגנטיקה. שתי הופעות הללו הן חלק עיקרי ממחלות מטבוליות.

מחקרים מראים שהמיקרוביום עוזר במניעת מחלות מטבוליות כתוצאה ממזון מעובד.
אחד הדברים שתעשית המזון המעובד דואגת הוא, שהמוצר ייראה טוב, יהיה טעים ואם אפשר ברמה של ממכר אדרבה. תעשיית המזון המעובד יודעת היטב מה פותח לנו את החושים (טעם וריח) ומה גורם לנו לרצות עוד. זה הכל כימיה…
תעשית המזון המעובד מקצינה את אותם הדברים שגורמים לנו לרצות אוכל עם ריח מסוים ועם טעם מסוים.
לדוגמה: כאשר מבשלים או אופים משהו שמכיל סוכר וחלבון שמכיל חומצת אמינו ל-ליזין (חלב, חמאה, גבינה) נוצר חומר שנקרא Fructoselysine שקורה בתהליך כימי, המכונה תגובת מייאר (Maillard reaction) בטמפרטורות גבוהות.
זה נותן את הריח המדהים הזה של מאפים (עוגות, לחם, בורקסים וכיוצא בזה). כל זמן שזה נעשה בבית, יש גם שליטה על הכמות ועל האיכות של הסוכר ושאר הרכיבים. אבל במקום שכל ייעודו הוא מכירה (מאפיות, סופרים), שם זה מוקצן ולא סתם התנורים ממוקמים היכן שממוקמים.
החומר fructolysine נמצא כאחד הגורמים המשויכים למחלות מטבוליות כשהוא בריכוז גבוה. ומלבד במאפים ומוצרי חלב מפוסטרים ומעובדים הוא נמצא גם במאכלים כמו דגני בוקר ופסטות.
אבל לא רק לשם כך נתתי את הדוגמה הזו

• מחקר שפורסם באוקטובר 2019 בג'ורנל הרפואי CELL Host & Microbe מראים משהו מדהים, שקשור כמובן למיקרוביום.
  חיידק שעונה לשם Collinsella intestinalis יודע לפרק את החומרים הללו ובכך מסייע במניעת מחלות מטבוליות, אבל זה לא יכול להימשך לאורך זמן ובתדירות גבוהה, כי מן הסתם בתעשיה הזו יש גם הרבה סוכר שלבדו מייצר דיסביוזיס במעיים ושלל בעיות רפואיות.
• מחקר מאוקטובר 2018 פורסם מחקר אחר בג'ורנל Frontiers in Neurosciense שמראה גם הוא קשר בין סוכרת סוג 2 שנוצרת בגלל דלקת כרונית במעיים בעקבות פגיעה במיקרוביום… המחקר מראה שמולקולות שומן המיוצרות על ידי חיידקי מעיים יכולות לשפר את חילוף החומרים של גלוקוז בדם. שומנים אלה משפיעים על ציר המעי במוח (Gut-Brain-Axis), שהוא התקשורת הדו-כיוונית בין המוח למערכת העצבים של המעיים – מערכת העצבים המעית (Enteric Nervous System, ENS).
  • בסוכרת מסוג 2 נראה כי התקשורת בין המעיים למוח משתבשת. כתוצאה מכך, לאחר הארוחה, המוח אינו מצליח לשלוח אותות לכבד, לשרירים ולרקמת השומן המורה להם לספוג יותר גלוקוז מזרם הדם. וזה מוביל לעמידות לאינסולין.
  • הסיבה לכך מוסברת במנגנון הבא: במצב נורמלי, התריסריון מאותת למוח בין היתר להרפות את השרירים החלקים בבטן. אצל אנשים הסובלים מסוכרת סוג 2 האות הזה לא נשלח או נשלח בצורה מופחתת ביותר וזה גורם לשרירים אלה להיות מכווצים לצמיתות, או מתכווצים יתר על המידה.
• קבוצת מדענים צרפתיים מאמינים כי חיידקי מעיים ידידותיים הם המפתח להיפוך התכווצות היתר הזו ולהחזרת מטבוליזם בריא של גלוקוז. הם החליטו לבדוק זאת ואת הממצאים שלהם הם פרסמו באוקטובר 20 בג'ורנל הרפואי Gut-bmj.
  החוקרים החלו את המחקר על עכברים, אותם האכילו בתזונה מועשרת ברכיבים פרהביוטיים המכונים פרוקטו-אוליגו-סכרידים (FOS) שידועים כמקדמי צמיחה של חיידקים המשפרים את חילוף החומרים של הגלוקוז באמצעות ייצור שומנים שונים. החוקרים הישוו את הצואה שלהם עם עכברים שתזונתם לא הועשרה ב-FOS והם ראו שישנה מולקולת שומן רב בלתי רוויה אחת שנמצאה ברמות גבוהות בהרבה אצל העכברים עם התזונה המועשרת והיא מסווגת בשם 12-HETE.
  בשלב שני הם האכילו עכברים סוכרתיים באותה מולקולת שומן וראו שלא רק שהשומנים הללו הפחיתו את התכווצות יתר של התריסריון אלא גם שיפרו את רמות הגלוקוז בדם של העכברים.
  בשלב השלישי החוקרים בחנו את הנושא גם על אנשים והם מצאו שלסוכרתיים יש 38% פחות חומצת שומן מסוג HETE-12 מאשר אצל אנשים בריאים.
  ולבסוף הם גם הראו שאותה חומצת שומן מפחיתה את ההתכווצויות שמונעות את הקשר עם המוח והחדרת הגלוקוז לתאים.
• במחקר שפורסם בג'ורנל הרפואי nature communications באוגוסט 2019 מראים את הקשר שבין חיידקי המעיים לסוכרת סוג 2 במנגנון של תנגודת לאינסולין (insulin resistance). במחקר מצאו, שבמהלך תזונה עתירה בשומנים ובהשמנת יתר, חל שינוי מהותי באוכלוסיית החיידקים הטובים, המכונה דיסביוזיס, ובכך משפיע גם על האינטראקציה עם מערכת החיסון. הקשר הוא אימונוגלובולינים (נוגדנים) מסוג A, שמיוצרים על ידי תאי דם לבנים.
• אותם נוגדנים בין היתר משפעלים (regulating) את המיקרוביום שלנו, שמונע מחיידקים מחוללי מחלות לייצר דלקות מעי, שבין היתר גורמים להשמנה ולתנגודת לאינסולין, כלומר לסוכרת סוג 2.
• במחקר מינואר 21 בג'ורנל nature communications חוקרים מאוניברסיטת אורגון מצאו כי כמה אורגניזמים במיקרוביום המעיים ממלאים תפקיד מרכזי בסוכרת מסוג 2.
  החוקרים השתמשו בגישה חדשה, הנקראת ניתוח רשת transkingdom כדי לחקור אינטראקציות של מיקרובים אל מול התזונה המערבית. הם מצאו חיידקים ספציפיים שיכולים להשפיע על המטבוליזם של סוכרים ושומנים.
  2 זנים משפרים: לקטובצילוס ג'ונסוני, לקטובצילוס גאסרי שמשפיעים לטובה על המטבוליזם של סוכרים ושומנים ומשפרים את בריאות המיטוכונדריה בכבד (מניעת כבד שומני) ומסת שומן נמוכה יותר (מניעת השמנת יתר).
  2 זנים מחמירים: רומבוציה איליאליס ורומינוקוקוס גנאווס, שמשפיעים לרעה.
  מבדיקת תוצאות אלה לעומת נתונים ממחקר קודם שנערך בבני אדם, המדענים מצאו מתאם בין מדד מסת הגוף האנושי לשפע של ארבעת החיידקים – יותר מהמשפרים פירושו אינדקס מסת גוף טוב יותר, יותר מחמירים היו קשורים ל- BMI פחות בריא .
  החוקרים מצאו ש- R. ilealis נוכח ביותר מ -80% מהמטופלים הסובלים מהשמנת יתר, מה שמרמז על כך שהחיידק יכול להיות גורם שכיח בקרב אנשים הסובלים מעודף משקל.
  החיידקים הללו שוכנים אצל הרבה מאוד אנשים ועל פי רוב הם לא מזיקים, אלא במצבים מסוימים כמו תזונה רעה… החוקרים קוראים להם פתוביון (pathobiont).
• מחקר גדול ובינלאומי שפורסם בינואר 21 בג'ורנל Nature Medicine מדגים קשר ברור בין מינים מיקרוביאליים ספציפיים במעיים (1203 זנים), מזונות מסוימים וסיכון למחלות שכיחות.
  החוקרים ניתחו נתונים מפורטים על הרכב המיקרוביום של המשתתפים (1098), על הרגלי התזונה שלהם ועל סמנים קרדיו-מטבוליים בדם והם ראו שלמיקרוביום יש קשר גדול יותר עם סמנים אלה מאשר לגורמים אחרים, כגון גנטיקה.
  החוקרים ראו שתזונה מבוססת צומח העשירה את המגוון החיידקי שמיטיב על מחלות מטבוליות לדוגמה: Prevotella copri ו- Blastocystis שמיטיבים עם מטבוליזם של סוכר וזנים אחרים שוויסתו את רמות השומן בדם והורידו סמני דלקת אחרי ארוחות.
• מחקר שפורסם בספטמבר 21 בג'ורנל mSystems (האגודה האמריקאית למיקרוביולוגיה) מצא שישנם אנשים שלא משנה מה יעשו, יהיה להם קשה לרדת במשקל וזה קשור למיקרוביום שלהם.
  החוקרים מאוניברסיטת וושינגטון בארה"ב גילו שנוכחותם של חיידקים "טובים" ספציפיים במעיים של אנשים שעושים דיאטה כדי לרדת במשקל השפיעה על כמה קילוגרמים שהם הצליחו לרדת.
  החוקרים התמקדו ב 48 אנשים שאיבדו יותר מ -1% ממשקל גופם בחודש במהלך תקופה של 6 עד 12 חודשים ו -57 אנשים שלא ירדו במשקל והיה להם (BMI) יציב באותה תקופה.
  החוקרים בדקו את הרכב המיקרוביום בצואה ולקחו גם דגימות דם (מטבוליטים, חלבונים בדם).
  לאחר שליטה על הגיל, המין וה- BMI הבסיסי, החוקרים זיהו 31 תכונות פונקציונליות מטא-גנומיות של צואה שהיו קשורות לתגובות הרזיה., שכללו גנים מורכבים של פוליסכרידים וחלבון, גנים של תגובת לחץ, גנים הקשורים לנשימה, גנים של סינתזת דופן התא ושיעורי שכפול חיידקים במעיים.
  החוקרים מצאו שוני גדול בסוגי חיידקי המעיים בשתי הקבוצות. אצל אנשים שאיבדו יותר משקל, היו אנזימים חיידקיים מועילים יותר במעיים. אנזימים אלה עזרו לפירוק פחמימות מורכבות (כמו אלו המצויות בדגנים מלאים) לסוכרים פשוטים, מה שהופך אותם לקלים יותר לעיכול וכך פחות מאוחסנים כשומן.
  המחברים מצאו גם שגידול של מושבות חיידקים-בפרט החיידק Prevotella, מסייע לייצר רמות גבוהות יותר של חומרים בריאים כמו חומצות שומן קצרות שרשרת. חומרים אלה ידועים כמפחיתים דלקת, מה שעשוי להקל על ירידה במשקל.
  ממצא מרכזי נוסף היה כי גנים המסייעים לחיידקים לצמוח מהר יותר, להתרבות, לשכפל ולהרכיב קירות תאים, גדלו בקרב אנשים שאיבדו משקל רב יותר.
  מחקר זה מראה לנו כי לסוג החיידקים במעיים של אדם כאשר מתחיל דיאטה משמעות גדולה יותר בניבוי המשקל שאדם ירד מאשר רמות כולסטרול וחומרים אחרים הקשורים ליכולתו של אדם לשרוף שומן.
  החוקרים מציינים שלפני מחקר זה, הם ידעו שהרכב החיידקים במעיים שונה אצל אנשים שמנים מאשר אצל אנשים שאינם שמנים, אך כעת ראו שיש קבוצה שונה של גנים המקודדים בחיידקים במעיים שלנו. זה מגיב גם להתערבויות לירידה במשקל . מיקרוביום המעיים הוא שחקן מרכזי באפנון האם התערבות לירידה במשקל תזכה להצלחה או לא. הגורמים המכתיבים השמנה לעומת אי -השמנה אינם אותם גורמים המכתיבים אם תרד במשקל על התערבות באורח החיים. מחקרים כבר הראו שאם משנים את התזונה, ניתן לשנות את הרכב החיידקים במעיים. לכן אם למישהו יש הרכב של גנים חיידקיים במעיים המעניקים עמידות לירידה במשקל, אז אולי צריך רק לשנות את התזונה כדי לעבור לתרכובת שתסייע לו לרדת במשקל.
  החוקרים סיכמו שניסויים קליניים קודמים כבר הראו כי סוגים מסוימים של חיידקים הקיימים בפרוביוטיקה מסייעים לרדת במשקל. אך מחקרים אלה מדדו רק כמה סוגים של חיידקים. החוקרים ממחקר זה בדקו את כל החיידקים הקיימים במעיים של אדם דבק שמחזק את הטענה כי חיידקי המעיים הם בעלי חשיבות מכרעת למשקל.
• מיקרוביום – כבד שומני
  כבד שומני שאינו נובע מצריכת אלכוהול (NAFLD) מאופיין בהצטברות שומן בתאי הכבד החורגת מהכמות הנורמלית (עד 5%), ומתרחשת כאשר, מסיבות שונות, כמות השומן הנכנסת לכבד עולה על כמות השומן היוצאת ממנו.
  סוג השומן העיקרי המצטבר בכבד הוא טריגליצרידים, אך לעיתים יש גם הצטברות של סוגי שומן אחרים כולל כולסטרול.
  מחקרים מראים גם קשר לצריכה של חלבון מהחי, לאכילה מרובה של סוכר ופחמימות פשוטות ולהמצאות גבוה של BPA (ביספינול איי).
  שכיחות NAFLD באוכלוסייה הכללית היא 20% ואילו אצל בעלי עודף משקל עולה השכיחות ל- 50%-90% כתלות במידת עודף המשקל.
  לרוב החולים, אין כל תסמין של מחלה והם אינם מודעים לה (וזה החלק הלא טוב של המחלה). לעתים יש תחושת עייפות מוגברת או אי נוחות בצד הימני של הבטן.
  כבד שומני הוא חלק מ"סינדרום התנגודת לאינסולין"… תאי הגוף אינם מגיבים לכמות הרגילה של אינסולין שהגוף מפריש, כפי שמתרחש בתפקוד נורמלי, וכתוצאה מכך יש עליה ברמות הסוכר והשומנים בדם. עודפי השומן מן הדם מגיעים לכבד ומצטברים בתוכו.
  הטיפול הקונבנציונלי יציע לרוב תרופות כמו סטטינים.
  • במחקר שפורסם בפברואר 2020 בג'ורנל הרפואי Hepatology מראים איך חומר שנקרא אינדול, שנוצר בית היתר על ידי חיידקי המעיים מחומצת אמינו טריפטופן, אך קיים הרבה גם במשפחת המצליבים (כרוב, כרובית, כרוב ניצנים, ברוקולי, קייל) מונע כבד שומני ומשפר את הבריאות של אותם חולים.
  • מחקר אחר מיוני 2020 שפורסם בג'ורנל הרפואי nature metabolism בחן פן נוסף של חיידקי המעיים במניעת כבד שומני, על ידי כך שמפרק פרוקטוז, שעודף שלו גורם לכבד לייצר יותר שומן. תהליך שנקרא ליפוגנזיס.

מיקרוביום והקשר למחלות לב, כלי דם ושבץ איסכמי

מחלת לב כלילית (CHD-coronary heart disease)
מחלת לב כלילית היא מצב של ירידה באספקת דם לשריר הלב בגלל היצרויות בעורקים הכליליים – עורקים המספקים דם ללב.
עורקים המובילים דם לשריר הלב עצמו, נפגעים מתהליך הנקרא טרשת עורקים, בו במהלך השנים הולך העורק ונסתם.
מחלת לב כלילית היא אחד מגורמי המוות המובילים בעולם, שבעקבותיה מתרחשים כ-15% ממקרי המוות בכל שנה בעולם.
טרשת עורקים (Atherosclerosis), הוא עיבוי דופן העורק והתקשחותו בשל פלאק הכולל משקעים שומניים, כולסטרול וכדוריות דם לבנות, שמצטברות עקב תגובה דלקתית וחימצונית.
שבץ מוחי
ברחבי העולם חמישה וחצי מיליון בני אדם מתים משבץ מוחי מדי שנה ומהווים כ -10 אחוזים מכלל מקרי המוות^[1] כאשר נשים מעט פחות מגברים.
רוב מקרי השבץ (87%) קורים עקב חסימה של כלי דם בעקבות קריש (איסכמי) ושאר המקרים בעקבות דימום תוך מוחי עקב מפרצת (המורגי).
התסמינים יכולים להיות רבים וקשורים לאזור שנפגע. ויש כמה סימנים שנפוצים יותר כמו: שינוי בדיבור (דיבור כבד, דיבור מקוטע, החלפת אותיות במילה), עקימות חדשה בפנים, חולשת יד או רגל, שינוי בראייה (ראייה כפולה, אבחן ראייה בעין או בצד אחד של שדה הראייה.
על פי הרפואה פרופיל שומני גבוהה (כולסטרול/ טריגליצרידים), יתר לחץ דם וסוכרת מהווים גורמי סיכון למחלות אלה:
עם זאת לפי ההיגיון הטבעי כל אלה הם לא גורמי סיכון אלא תוצאה של אורח חיים רע (תזונה, חוסר פעילות גופנית), סטרס וחשיפה למזהמים סביבתיים, שלאורך זמן יגרמו גם למחלות לב. כלומר על פי רוב הלב הוא האחרון בשרשרת האיברים שנפגעים. וזו גם הסיבה שהקשר בין המיקרוביום למחלות לב הוא יותר בהקשר התזונתי. כלומר מה שנאכל הוא מה שיעודד את אותן תופעות שמעלות סיכון למחלות לב.

• במחקר מפברואר 2020 שפורסם בג'ורנל הרפואי Circulation מראים את הקשר בין החיידקים הטובים לסיבים הפרהביוטיים במניעת מחלות לב על רקע לחץ דם גבוה.
  תזונה המכילה סיבים תזונתיים מוביל להתפתחות חיידקי מעיים שקשורים לויסות לחץ הדם על ידי יצירת מטבוליטים כמו חומצות שומן קצרות (SCFAs), שמגיבים עם רצפטורים בשם GPCR's שבין יתר תפקידם הם מווסתים את מערכת העצבים האוטונומית ותהליכים אוטומטיים כמו לחץ הדם ודופק הלב.
• במחקר שפורסם באוגוסט 21 בג'ורנל Hypertension מראים החוקרים את הקשר שבין מיקרוביום – פלבנואידים – לחץ דם. מחקרים קודמים הראו קשר בין פלבנואידים למחלות לב וכלי דם, בין היתר לחץ דם גבוה והם רצו לראות אם יש גם קשר למיקרוביום, שגם לו השפעה על בריאות כלי הדם והלב.
  החוקרים מציינים שמיקרוביום המעיים ממלא תפקיד מרכזי במטבוליזם של פלבנואידים כדי לשפר את ההשפעות הקרדיו-הגנתיות שלהם, ושמחקר זה מספק ראיות המצביעות על כך שניתן להשיג השפעות להורדת לחץ דם באמצעות שינויים פשוטים בתזונה היומית.
  המחקר גם בדק עד כמה שונות בתוך המיקרוביום של המעיים יכולה להסביר את הקשר בין צריכת מזון עשיר בפלבנואידים לבין לחץ דם.
  קבוצה של 904 מבוגרים בגילאים 25 עד 82, ממאגר הביובנק הבינלאומי PopGen בגרמניה גויסו למחקר זה. החוקרים העריכו את צריכת המזון של המשתתפים, את מיקרוביום המעיים ולחץ הדם יחד עם פנוטיפים קליניים ומולקולריים אחרים בבדיקות מעקב קבועות.
  צריכת המשתתפים במזונות עתירי פלבנואידים במהלך השנה הקודמת חושבה מתוך שאלון מזון המפרט את התדירות והכמות הנאכלת של 112 מזונות. ערכי פלבנואידים הוקצו למזונות על פי נתוני משרד החקלאות של ארצות הברית על תכולת הפלבנואידים במזון.
  מיקרוביום המעיים למשתתפים הוערך על ידי DNA חיידקי צואה המופק מדגימות צואה. לאחר צום בן לילה, נמדדו רמות לחץ הדם של המשתתפים שלוש פעמים במרווחים של שלוש דקות לאחר תקופת מנוחה ראשונית של חמש דקות. החוקרים אספו גם מידע על אורח החיים של המשתתפים, כולל מין, גיל, מצב עישון, BMI, שימוש בתרופות ופעילות גופנית, כמו גם היסטוריה משפחתית של מחלת עורקים כליליים, מספר הקלוריות והסיבים היומיים הנצרכים.
  הניתוח של צריכת פלבנואידים קבועה עם מיקרוביום במעיים ורמות לחץ דם מצא שלמשתתפי המחקר שהצריכה הגבוהה ביותר של מזונות עשירים בפלבנואידים, כולל פירות יער, יין אדום, תפוחים ואגסים, היו רמות לחץ דם סיסטוליות נמוכות יותר, כמו גם גיוון גדול יותר במיקרוביום המעיים שלהם מאשר המשתתפים שצרכו את הרמות הנמוכות ביותר של פלבנואידים.
  עד 15.2% מהקשר בין מזון עשיר בפלבנואידים ללחץ דם סיסטולי יכול להיות מוסבר על ידי המגוון שנמצא במיקרוביום המעיים של המשתתפים.
  אכילת 1.6 מנות פירות יער ביום (מנה אחת שווה 80 גרם, או כוס אחת) הייתה קשורה לירידה ממוצעת ברמות לחץ הדם הסיסטולי של 4.1 מ"מ כספית, וכ -12% מהקשר נקבעו על ידי גורמי מיקרוביום במעיים.
  שתיית 2.8 כוסות (125 מ"ל יין לכוס) יין אדום בשבוע הייתה קשורה בממוצע של 3.7 מ"מ כספית נמוכה יותר של לחץ הדם הסיסטולי, מתוכם 15% ניתן להסביר על ידי מיקרוביום המעיים.
  החוקרים מציינים שהבנה טובה יותר של השונות האינדיבידואלית של חילוף החומרים מהפלבונואידים יכולה בהחלט להסביר מדוע לאנשים מסוימים יש יתרונות הגנה קרדיווסקולאריים גבוהים יותר ממזונות עתירי פלבנואידים מאשר לאחרים.

לפעמים כדי ללמוד על קשר בין מיקרוביום למחלות, מקבלים את זה בדרך ההפוכה. כלומר עקב שימוש במשהו ברמה גבוהה שמשבש את הרכב המיקרוביום לרעה.
הדוגמה הטובה ביותר לכך היא אנטיביוטיקה.
קבוצה של חוקרים בדקו את ההיפותזה שאנטיביוטיקה יכולה לגרום ללחץ דם גבוה בעקבות פגיעה במיקרוביום. המחקר פורסם בג'ורנל הרפואי physiological genomics
הם לקחו עכברים עם נטיה גנטית ללחץ דם גבוה (dahl rats), וחילקו אותם ל- 3 קבוצות של אנטיביוטיקה: וונומיצין (לזיהומים במעי הגס), מינוציקלין (לזיהומים בדרכי השתן), נאומיצין (לפני ניתוחי מעיים, להליקובקטר, לשלשולים ולזיהומים חיצוניים בעור ובעיניים).
מינוציקלין העלה את לחץ הדם הסיסטולי והדיאסטולי של העכברים
נאומיצין העלה את לחץ הדם הסיסטולי.
המנגנון של השפעת האנטיביוטיקה על לחץ הדם איננו ברור לגמרי, אבל כן מבינים שמדובר בקשר ישיר למיקרוביום.
החוקרים אומרים שבעקבות ממצאים אלה כדאי לשקול ביתר שאת, מתן אנטיביוטיקה לאנשים עם נטייה משפחתית ללחץ דם גבוה.

ישנו קשר נוסף בין מיקרוביום למחלות לב דרך gut–kidney–heart שמתואר במחקר מנובמבר 18 בג'ורנל Nature. החוקרים מסבירים שהבריאות והתפקוד התקין של מערכת הלב וכלי הדם תלויים במידה רבה באינטראקציה בציר המשולש מעי-כליות-לב וכלי דם. העדויות מצביעות על כך שלמיקרוביוטה של ​​המעי יש תפקיד אינטגרלי בהצלבה זו. עדויות מצטברות מצביעות על כך שהתפתחות של מחלות כליות ומחלות לב וכלי דם כרוניות נוצרות בעקבות תהליכים דלקתיים כרוניים המושפעים ממיקרוביוטה של ​​המעי דרך מסלולים חיסוניים, מטבוליים, אנדוקריניים ונוירולוגיים שונים. בנוסף, דווח כי הידרדרות בתפקוד של מערכת הלב וכלי הדם והכליות משבשת את הרכב המיקרוביוטה המקורית של המעי, ותורמת עוד יותר להתקדמות של מחלות לב וכליות כרוניות.

דוגמה אחרת שנותנת הסבר כזה היא תזונה מערבית או פלאו שמבוססות על מזונות מהחי. אמנם בפלאו לא אוכלים מזונות מעובדים שהופכים את התזונה המערבית לשלילית במיוחד בהקשר למיקרוביום.

במחקר ממרץ 2017 בג'ורנל הרפואי Circulation מראים את המכניזם הקושר בין חיידקי המעי הטובים למחלות לב.
מזונות שעשירים במרכיבים מסוימים כמו ל- קרניטין, פוספסדיל כולין וכולין כמו בשר אדום למשל. החיידקים מייצרים מהם חומר שנקרא TMAO טרי-מתיל-אמיד-(אנ)אוקסיל. ועודף שלו מגיע לכלי הדם והוא נחשב לביומרקר העיקרי לטרשת עורקים והיווצרות תרומבוזיס (פקקת) וסתימה של כלי דם.
אצל צמחונים וטבעונים יש הרבה פחות היווצרות של טרימתילאמידאנאוקסיל.

כך מתאר גם מחקר מאפריל 2014 בג'ורנל nature medicine.

חוקרים ממכון המחקר לרנר בקליבלנד בחנו את הקשר שבין מיקרוביום המעי לשבץ מוחי ולחומרת הפגיעה. המחקר שהתפרסם ביוני 21 בג'ורנל Cell Host & Microbe מתבסס על יותר מעשור של מחקרים הקשורים לתפקיד המיקרוביום במעיים בבריאות הלב וכלי הדם, כולל ההשפעות השליליות של TMAO (טרימתילאמין N- אוקסיד).
במחקרים קליניים בהשתתפות אלפי חולים הם הראו שרמות ה- TMAO בדם מנבאות את הסיכון העתידי להתקף לב, שבץ וממצאי מוות. מחקרים קודמים של צוות החוקרים הראו קשר בין TMAO לבין סיכון מוגבר לקרישת דם.
במחקר זה מצאו כי כולין מהתזונה ו- TMAO מחמירים את החומרה והתוצאות של השבץ. החוקרים הראו כי השתלת חיידקי מעיים שמייצרים TMAO הספיקה כדי לגרום לשינוי עמוק בחומרת השבץ.
החוקרים השוו נזק מוחי במודלים של שבץ פרה-קליני בין אלו עם רמות TMAO גבוהות או מופחתות. לאורך זמן, אלו עם רמות גבוהות יותר של TMAO סבלו מפגיעה נרחבת יותר במוח ובמידה גבוהה יותר של ליקויים תפקודיים מוטוריים וקוגניטיביים בעקבות שבץ מוחי. החוקרים מצאו גם כי שינויים תזונתיים המשנים את רמות ה- TMAO, כגון אכילת פחות בשר אדום וביצים, השפיעו על חומרת השבץ.
הצוות מצא כי אנזים של חיידקי מעיים בשם CutC שהופך TMA שאיננו מסוכן ל-TMAO הבעיתי הביא לחומרת השבץ. החוקרים מציעים להתמקד באנזים חיידקי המעיים הזה כגישה מבטיחה למניעת שבץ מוחי, כי כשהם השתיקו את הגן של חיידקי המעיים המקודד את CutC, חומרת השבץ פחתה משמעותית. הם כן מדגישים גם את החשיבות בהתערבויות תזונתיות המסייעות בהפחתת רמות ה- TMAO ובסיכון לשבץ מוחי, מכיוון שידוע כי גם דיאטה מערבית וגם דיאטה עשירה בבשר אדום מעלים את רמות ה- TMAO.

מחקר מאוגוסט 21 בג'ורנל Science מראה שתזונה מערבית עתירת שומן משבשת את הביולוגיה של הציפוי הפנימי של המעיים ואת המיקרוביום שלה לרעה והתוצאה היא קידום המטבוליט TMAO.
החוקרים מציינים כי תזונה זו גורמת לדלקת ופוגעת בתאי אפיתל המעי. היא פוגעת בתפקוד המיטוכונדריה המייצרת אנרגיה, דבר שגורם לתאי המעי לייצר יותר חמצן וחנקות.
הסביבה הזו שנוצרת במעי גורמת לעליה של חיידקים מזיקים של Enterobacteriaceae, כגון E. coli, שמגבירים את ייצור המטבוליט TMA. שמומר ל- TMAO, אשר ידוע בקידום טרשת עורקים והגדלת הסיכון היחסי לתמותה בטרם עת.

במחקר שפורסם ביולי 2019 בג'ורנל הרפואי European Journal of Nutrition בדקו את תזונת הפליאו, שהבסיס שלה אומר שהגוף שלנו אמור לאכול את מה שהאדם הקדמון אכל בתקופה שלפני כניסת החקלאות, כלומר כל מה שהאדם יכול היה להשיג דרך ציד, דיג, קטיף ומהאדמה. תזונה זו כוללת בעיקר מזון מהחי (בשר, עוף ודגים), פירות וירקות ואגוזים.
בואו נצא מנקודת הנחה שהמזון מהחי הוא נקי ולא מזוהם בתרופות ורעלנים, כפי שהיה פעם, לפני כניסת התעשיה המזהמת לחיים ולאוכל שלנו ושהם יכולים להיות בעייתיים עבורנו. ובואו נתחשב גם בעובדה החיובית ביותר שלא אוכלים מזון מתועש בתזונת פלאו.
אז מה בכל זאת מצא המחקר?
2 בעיות עיקריות:
האחת היא שכמות הבשר היא דומיננטית במיוחד דבר שגורם לגוף לייצר כמויות גדולות של TMAO.
הדבר השני שבעייתי בתזונה הזו הוא המחסור במגוון של הסיבים שמקורם בדגנים מלאים ובקטניות. תזונת הפלאו נמנעת לחלוטין ממגוון זה ובאופן כללי המיקרוביום משתנה לאורך הזמן, כדי להתאים עצמו למגוון החדש ובכך נוצר מחסור ב'עמילן עמיד' (Resistant starch), שמקורו בדגנים מלאים וקטניות והוא חשוב ביותר להזנת המיקרוביום לתפקודו ולשגשוגו.

מחקר מכיוון אחר בהקשר למיקרוביום מיולי 2020 מהג'ורנל Journal of Biological Chemistry הצליח לבודד חיידק ספציפי E. limosum שיוצר אינטראקציה עם L-קרניטין בצורה שונה במעיים, ואינטראקציה זו מבטלת את התפקיד של L-קרניטין בייצור TMA ממנו נוצר ה-TMAO המזיק.
החוקרים גילו שהחיידק הידוע כמועיל יכול להסיר קבוצת מתיל ולשלוח את המוצר המתקבל למסלול אחר מבלי ליצור תרכובות מזיקות אחרות בתהליך.

מאמרים נוספים שמאשרים את הקשר בין מיקרוביום למחלות לב וכלי דם:
אוגוסט 20 בג'ורנל Cardiovascular Diagnosis and Therapy
פברואר 20 בג'ורנל THE LANCET
אפריל 19 בג'ורנל Journal of the American College of Cardiology
פברואר 19 בג'ורנל Cellular and Molecular Medicine
יוני 18 בג'ורנל MDPI

מיקרוביום – אנטיאייג'ינג

במחקר שפורסם בנובמבר 19 בג'ורנל הרפואי Science Translational Medicine החוקרים החדירו חיידקים מעכברים בוגרים ובריאים לכאלה שהמיקרוביום שלהם לא מפותח. והם הבחינו בהתפתחות של נוירונים חדשים במוח וכמו כן גדילה טובה יותר של המעיים שלהם דבר ששינה לטובה את ההתבגרות שלהם. זה לא נצפה אצל עכברים שהשתילו להם חיידקים מעכברים צעירים.
החוקרים שמו לב שעלה המינון של חומצות שומן קצרות בשם בוטיראט, להן תפקיד חשוב כנגד דלקות ומניעת מחלות כרוניות רבות, במיוחד מטבוליות הקשורות לסוכרת והשמנת יתר על ידי כך שמעלים רמות של הורמון (FGF21) שמעלה גם פעילות של אנזימים (AMPK ו- SIRT-1) שאחראיים על ויסות נוטרינטים ליצירת אנרגיה והאטת הזדקנות התא.

מיקרוביום – שלד שריר

תפקידי שרירי השלד הם תנועה, שמירה על יציבה של כל הגוף, העצמות והמפרקים וכן ייצור חום גוף וזו סיבה מספיק טובה כדי לשמור על מסת השריר. ישנם מצבים הפוכים, שבהם יש איבוד מסת שריר אם באופן טבעי עם הגיל ואם במחלות כמו סרטן ובמקרים אלה יהיה קריטי עוד יותר לחזק את המיקרוביום.

• במחקר שפורסם ביולי 2019 בג'ורנל Science Transnational Medicine רצו לראות אם ישנו קשר בין חיידקי המעי לשרירים למסה שלהם ולתפקוד שלהם, כדי להבין יותר טוב את בעיית הדילול של השרירים במבוגרים ובכלל.
  הם ערכו לעכברים בדיקת כושר וחוזק על ידי ריצה, עמידה על 2 רגליים אחוריות, והרמת משקלים (26-100 גרם בהדרגה).
  הם הבחינו שלעכברים ללא חיידקים היתה בעיה בתפקודי מיטוכונדריה וביצירת מיטוכונדריות חדשות, דבר שהתבטא בהתעייפות וחולשה מה שמאפיין גם תהליכי התבגרות ודילול שרירים אצל בני האדם. וכשהשתילו להם חיידקים מעכברים בריאים, חלק ממסת השריר ותפקודי השריר חזרו, כמעט לאותה רמה של העכברים הבריאים.
  הם ראו שהמיקרוביום מייצר מטבוליטים שמשפרים תפקודים ברמת צומת שלד-שריר (neuromuscular junction) שם נעשית העברת המסרים בין תא עצב לסיבי השריר לפעולה (כיווץ), כלומר מיקרוביום חזק הוא גם תנאי לבריאות שלד-שריר, לתפקוד השריר ולשמירה על מסת השריר. ואולי במקרים מסויימים יהיה ניתן גם להחזיר חלקית את התפקוד ומסת השרירים שאבדו אצל מבוגרים או לפחות למנוע את המשך ההדרדרות.
  שכן נפילות עקב חולשת שרירים הן נפוצות ומסוכנות.
• מחקר נוסף שמחזק את הנושא הזה נערך בפברואר 2015 מצא כי עכברים שאין להם מיקרוביום הפחיתו את מסת שריר השלד. מחברי המחקר סיכמו כי המצב החיידקי של המעיים הוא קריטי לביצועי האימון.
• מדענים מאוניברסיטת קנטקי חיזקו את הקשר החדש בין המיקרוביום לפעילות גופנית, ובין המיקרוביום לצמיחת השרירים במודל של עכברים. את המחקר פרסמו בספטמבר 21 בג'ורנל The Journal of Physiology.
  במסגרת הניסוי, החוקרים ניתחו 42 עכברים. הם נתנו אנטיביוטיקה לקבוצה אחת באמצעות מי השתייה שלהם ולקבוצה השניה לא. העכברים התאמנו על גלגלי ריצה במשך כ -9 שבועות.
  לאחר מכן החוקרים מדדו והשוו את שרירי השלד של שתי הקבוצות, הכוללים את שרירי הזרועות והרגליים.
  שתי קבוצות העכברים רצו במשך זמן דומה במהלך תקופת האימון, והמדענים הגיעו למסקנה כי לאנטיביוטיקה לא הייתה השפעה עמוקה על ביצועי הריצה.
  שימוש באנטיביוטיקה דלל את רמות מיקרוביום המעיים. וגרמו לדיסביוזה.
  מה שכן נצפה שבקבוצת העכברים שקיבלו אנטיביוטיקה הייתה צמיחת שרירים איטית ופחות בולטת בתגובה לפעילות גופנית. זה מצביע על כך שכדי שהשרירים יגדלו בעקבות פעילות גופנית, יש צורך במיקרוביום שלם בריא ומגוון.
  עוד החוקרים מציינים שמטבוליטים המיוצרים על ידי חיידקי המעיים יכולים להשפיע על מסת השריר. קבוצה אחת של מטבוליטים שיכולות לעשות זאת הן חומצות שומן קצרות שרשרת, המיוצרות על ידי תסיסה חיידקית של סיבים תזונתיים, שהוכחו כמגדילים את מסת השריר.

מיקרוביום – זיקנה

מיקרוביום – פעילות גופנית

במחקר חדש, שפורסם בנובמבר 21 בג'ורנל Gut Microbes, מומחים מאוניברסיטת נוטינגהם בחנו התערבות של פעילות גופנית אצל אנשים עם דלקת פרקים, והשפעתם על הכאב שלהם. במחקר השתתפו 78 אנשים עם דלקת פרקים. 38 מהם ביצעו 15 דקות של תרגילי חיזוק שרירים כל יום במשך שישה שבועות, ו-40 לא עשו דבר.
והם מצאו שפעילות גופנית הפחיתה רמות דלקת (TNF-ɑ and IL-6) וגם העלתה רמות של חומרים דמויי קנאביס, הנקראים אנדוקנבינואידים שעזרו לטפל בדלקת הפרקים והקלו בצורה משמעותית על הכאב. באופן מעניין, הדרך בה התעמלות הביאה לשינויים הללו הייתה על ידי עליה של חיידקי המעיים (Bifidobacterium , Coprococcus 3 and Faecalibacterium) מהסוג שמייצרים חומרים אנטי דלקתיים (חומצות שומן קצרות שרשרת – SCFAS) במיוחד מסוג בוטיראט. מנגד הם ראו ירידה של חיידקים מהסוג הפרו-דלקתי (Collinsella).
החוקרים מציינים שהעלייה באנדוקנבינואידים הייתה קשורה מאוד לשינויים בחיידקי המעי ומהחומרים האנטי דלקתיים שמייצרים ושלמעשה, לפחות שליש מההשפעות האנטי-דלקתיות של המיקרוביום של המעי נבעו מהעלייה באנדוקנבינואידים.
החוקרים בעצם אומרים שאולי לפני שהולכים להעזר בשמן קנביס אפשר בעצם להתחיל בהתערבויות פשוטות באורח חיים כמו פעילות גופנית.
החוקרים בסופו של דבר גם מציינים שאותם חומרים שנוצרים עקב פעילות גופנית עשויים לעזור גם למצבי דלקת הקשורים לסרטן ומחלות לב ולמעשה כל המחלות שגורמות למוות בטרם עת.

מיקרוביום – עור

העור שלנו מכיל גם הוא מיקרוביום די דומה לזה הנמצא במערכת העיכול וגם בעור יש לו תפקיד חשוב בהגנה עלינו בין היתר ממזהמים סביבתיים, כאשר אנחנו נפצעים (חתכים, חבלות וכו).
במאמר שפורסם ביוני 17 בג'ורנל nature מוסבר התפקיד של המיקרובים בעור בצורה טובה. ניתן להבין מהמאמר הזה , שהרכב החיידקים שונה בין אזורים שונים בגוף, אם לחים יותר (מזיעים יותר), ואם יבשים יותר. יש גם שוני בהרכב החיידקים בשכבות השונות של העור. יש גם שוני בין גברים לנשים. ויש שוני גם לפי אזור מגורים ואקלים שונה. השוני הוא ברמה כזו שניתן לדעת לפי המיקרוביום של העור אם אדם חי בסביבה כפרית או עירונית.
אצל תינוקות המיקרוביום יהיה חלקו מאלה שעברו מהוגינה של האמא וחלק מהעור של שאר בני המשפחה. המיקרוביום משתנה רבות במהלך השנים הראשונות וזאת עד הגעה לגיל הבגרות.
המיקרוביום קיים בכל אזור בעור ונמצא בריכוז גבוה במיוחד באזור הפדחת, שם הוא מושפע רבות גם ממוצרי איפור וקוסמטיקה!
גם לגיל יש השפעה שכנראה קשורה בלחות העור ובבלוטות החלב.
במאמר שפורסם בינואר 18 בג'ורנל nature מסבירים על כל מה שקורה בעור.
שהעור מכיל גם חיידקים ("טובים ורעים"), כן, גם סטפילוקוקים קיימים אצלנו בעור וכל זמן שמערכת החיסון טובה ולא מושפעת מגורמים חיצוניים הכל נשאר בגדר נורמלי ובריא.
גם וירוסים וגם פטריות וגם ארכאה נמצאים אצלנו בעור והכל ביחד נקרא מיקרוביוטה. והוא דומה מאוד למיקרוביוטה, שנמצא אצלנו במעיים והוא חשוב בדיוק כמוהו במערך ההגנה על גופנו וב"חינוך" מערכת החיסון שלנו.
החלק המדעי לגבי הארכאה, הוא הנסתר ביותר למדע דהיום, כלומר הכי פחות ידוע עליו. כן יודעים שהוא חלק ממערך החיסון ושהוא משפיע על איזון ה-PH, אך לא הרבה מעבר לכך.
אחד הדברים המעניינים שנמצאו לגביו הוא חסרונו בעור באזור שנקרא torso, שהוא למעשה הגוף ללא גפיים וראש או החלק הכולל את החזה, גב, בטן, ישבן וגניטליה. כלומר האזורים שמוסתרים על ידי בגדים כל היום וכל הלילה.
האם זה קשור לאי החשיפה לשמש? 
אולי לא נועדנו ללכת עם בגדים? 
אחת בדילמות הגדולות שיש היום בהקשר למיקרוביום היא ההיגיינה שמצד אחד מסירה מזהמים סביבתיים אבל מצד שני מסירה גם את קו ההגנה הראשון בעור ובכך מעלה סיכול לזיהום עקב חבלה.

דברים שמשנים לרעה את המיקרוביום

תזונה מערבית מיוחסת במקור לארצות הברית, אבל היא היגרה למדינות רבות בעולם לרבות מדינות באסיה. התזונה הזו היא למעשה תוצאה של מהנדסי מזון שהבינו מה גורם לאנשים לרצות שוב לאכול את אותו אוכל ולכן המרכיבים שלו הם פותחי טעמים (סוכר, מלח, שומן מעובד לרוב מסויה וקנולה) ובכמויות גדולות מאוד וזה ממכר. מדובר בצריכה גבוהה של בשר אדום, בשר מעובד, אוכל ארוז, אוכל מטוגן, מוצרי חלב עתירי שומן, ביצים, דגנים מעובדים, תפוחי אדמה, תירס וסירופ תירס עתיר פרוקטוז, משקאות עתירי סוכר ותוספי מזון (E-Numbers, טיטניום דיאוקסיד).
מנגד התזונה הזו גם ממעיטה במזונות מהצומח שהם הגורם המשפיע ביותר על מוות בטרם עת. וזה אומר פחות סיבים תזונתיים, פחות ויטמינים, מינרלים ונוגדי חמצון וזה אומר פחות מיגוון של חיידקים טובים.

• חוקרים בחנו את יחסי הגומלין בין תזונה רגילה, חיידקי מעיים ודלקת מעיים בקרב 1425 אנשים עם מחלת מעי דלקתית (מחלת קרוהן או קוליטיס כיבית; 331); תסמונת המעי הרגיז (223) מול אנשים ללא דלקת (871).
  כל אדם סיפק דגימת צואה לניתוח מיקרוביאלי ומילא שאלון תדירות מזון (FFQ) כדי לכמת את צריכת המזון היומית הממוצעת. פריטי מזון ספציפיים נצברו ל -25 קבוצות מזון שנמדדו בגרמים ליום.
  ניתוח הנתונים גילה 38 קשרים בין צריכת תזונה לאשכולות חיידקים מסוימים. יתרה מכך, 61 מזונות וחומרים מזינים בודדים נקשרו ל 61 מינים של חיידקים ול 249 תהליכים מטבוליים בכל משתתפי המחקר.
  המחקר פורסם במרץ 21 בג'ורנל BMJ Gut והחוקרים מצאו שצריכה תזונתית גבוהה של מוצרים מן החי, מזון מעובד כמו צ'יפס, מיונז, שתייה קלה וסוכר נקשרו באופן עקבי לנפח יחסי גבוה יותר של מיני חיידקים 'אופורטוניסטיים', כולל חיידקים מסוימים השייכים ל- Firmicutes ו- Ruminococcus sp, וכן חיידקי Clostridium bolteae, Coprobacillus ו- Lachnospiraceae 'לא ידידותיים' בכל משתתפי המחקר שהיו כרוכים בפעילות פרו-דלקתית.
  מנגד הם ראו שאכילת אגוזים, דגים שמנים, פירות, ירקות ודגנים מלאים נקשרה לשפע גבוה יותר של חיידקים, כגון Faecalibacterium sp המייצרים חומצות שומן קצרות שרשרת: חומצות אלו מסייעות בשליטה על הדלקת ומגנות על שלמות התאים המצפים את המעיים. בהיעדר סיבים תזונתיים, חיידקים פונים לשכבת הרירית של המעיים כדי לאכול ממנה, מה שמוביל לשחיקה של שלמות המעיים.
  באותו מחקר ראו שיין אדום נקשר באופן דומה לשפע גבוה יותר של מספר חיידקים המייצרים חומצות שומן קצרות. אך צריכת אלכוהול כוללת, משקאות חריפים וסוכר נקשרו למינים ולפונקציות חיידקים ידידותיים.
  החוקרים טוענים כי דפוסים אלה נצפו בכל קבוצות משתתפי המחקר, מה שמרמז על חפיפה בתזונה ובמיקרוביום מעיים בין אנשים בריאים לאנשים עם מחלת מעי דלקתית או תסמונת מעי רגיז.
• במחקר שפורסם במאי 21 בג'ורנל Cell Host & Microbe בחנו את המנגנון שבתזונה המערבית שמשפיעה לרעה על המיקרוביום, אבל מצאו שלא רק.
  במערכת העיכול ישנה שכבה של תאים שנקראים תאי פנת' (Paneth cell) והתפקיד שלהם הוא חיסוני כנגד מחוללי מחלות, הם חלק בלתי נפרד ממחסום המעי והם נמצאים בריכוזים גבוהים יותר באזורים של תאי גזע, מה שמרמז גם על החלק שלהם בהגנה על התמיינות התאים.
  תחילה החוקרים ניתחו מאגר מידע המכיל נתונים דמוגרפיים וקליניים על 400 אנשים, כולל הערכה של תאי Paneth של כל אדם. החוקרים מצאו שמדד מסת גוף גבוה (BMI) קשור לתאי פנת שנראו חריגים ולא בריאים במיקרוסקופ. ככל שה- BMI של האדם גבוה יותר, כך תאי הפנת' שלו או שלה נראו גרועים יותר.
  החוקרים רצו להבין את הקשר שבין השמנה לפגיעה באותם תאים ולכן הם לקחו עכברים עם נטיה לאכילה מוגברת (הגן של תחושת השובע פגום) ונתנו להם תזונה המוגדרת בריאה. אצלם למרות שהתזונה טובה להם, הרעב המוגבר גורם להם להשמין. החוקרים בדקו את תאי הפנת' שלהם וראו שהם תקינים לגמרי.
  בשלב הבא הם לקחו עכברים בריאים ונתנו להם תזונה עשירה ומעובדת (הרבה שומנים וסוכרים) מה שיצר השמנת יתר. אצלם כבר ראו שינויים חריגים בתאי הפנת', מה שמלמד שמדובר בתזונה ולא בהשמנה כגורם.
  החוקרים רצו לבדוק אם זה רוורסבילי. ואכן אחרי 4 שבועות של חזרה לתזונה בריאה, גם תאי פנת' חזרו לתפקד כרגיל. כלומר מדובר באישוש מובהק שהתזונה היא הגורם.
  ניסויים נוספים הראו כי מולקולה המכונה חומצה דאוקסיכולית (deoxycholic acid), שהיא בעצם חומצת מרה משנית שנוצרת כתוצר לוואי של חילוף החומרים בעקבות הדיסביוזה של חיידקי המעיים (Consumption of western diet leads to Clostridium-mediated deoxycholic acid conversion), מהווה את הקשר בין תזונה מערבית לתפקוד לקוי של תאי Paneth. חומצת המרה מגבירה את הפעילות של שתי מולקולות חיסוניות – קולטן פרנסואיד X ואינטרפרון מסוג 1 – המעכבות את תפקוד תאי הפנת'.
  החוקרים מדגישים שאצל בני אדם מדובר בתהליך של שנים ארוכות ולא מספר שבועות ולכן לא ברור אם השינוי בתזונה הוא רוורסבילי בפגיעה בתאי פנת' אחרי שנים של אכילה מערבית.

E-Numbers

• מחקר מינואר 18 בג'ורנל nature בדקו 2 חומרים מייצבים שכיחים E433 (פוליאוקסאתילן סורביטן מונואולאט) ו- E466 (קרבוקסי מתיל צלולוז), שנמצאו שגורמים לנטייה לצבירת שומן, דלקת כרונית במעי הדק, פגיעה בתפקוד חיידקי המעיים הטובים, ושינויים במצבי רוח והתנהגות (חרדתיות, דכדוכים).
• במחקר אחר מהג'ורנל BMJ Gut מצאו שחומרים מתחלבים גם משפיעים לרעה על המיקרוביום בבני אדם.
• במחקר שפורסם בנובמבר 29 בג'ורנל Gastroenterology גילו שצריכת E-466 שינתה את ההרכב של חיידקים המאכלסים את המעי הגס, והפחיתה מינים נבחרים. יתר על כן, דגימות צואה ממשתתפים שטופלו ב-CMC הראו דלדול חד של מטבוליטים מועילים שנחשבים כשומרים על מעי גס בריא.
  החוקרים ביצעו קולונוסקופיות על נבדקים בתחילת המחקר ובסיומו והבחינו כי תת-קבוצה של נבדקים שצרכו CMC הציגו חיידקי מעיים שחודרים את המוקוס של המעי, אשר נצפו בעבר כמאפיין של מחלות מעי דלקתיות וסוכרת מסוג 2 . לפיכך, בעוד שצריכת CMC לא גרמה לשום מחלה בתקופת המחקר שערך שבועיים, יחד עם זאת התוצאות יחד תומכות במסקנות של מחקרים בבעלי חיים שצריכה ארוכת טווח של תוסף זה עשויה לקדם מחלות דלקתיות כרוניות.
• טיטניום די אוקסיד
  טיטניום דיאוקסיד (דו תחמוצת טיטניום) הוא פיגמנט לבן סינטטי המשמש כחומר צובע שנותן גם מרקם משחתי עדין. הוא מופק בתהליך כימי המשתמש בגופרית או פלואוריד. משתמשים בה בהמון תעשיות (תעשיית הצבעים, תעשיית הנייר, קוסמטיקה, משחות וקרמים וגם בתעשיית המזון בלמעלה מ-3000 מוצרי מזון (מסטיקים, במשקאות, בגבינות, גלידות, עוגות) ומשקאות מעובדים וגם בתרופות ותוספי מזון מסוימים. מספרו E-171 והוא מאושר הן על ידי ה-FDA והן על ידי המקבילה האירופאית EU. 
  משתמשים בו כבר יותר מ-60 שנים והמטרה המוצהרת שלו היא להפוך את המוצר ליותר נחשק מבחינה ויזואלית. כי לבן בוהק מוכר יותר.
  אם קוראים עליו באינטרנט, אז אומרים שהוא לא עובר את מחסום המעי ושהוא לא מגיע למחזור הדם וגם אם זה נכון, לא אומרים מה הוא עושה אצלנו במעיים ולמה הוא כן עלול לגרום!!!
  • במחקר שפורסם בג'ורנל הרפואי Frontiers in Nutrition במאי 2019, החליטו לבדוק את החומר הזה, כחלק מהבנה ש'ננו חלקיקים', חלקיקים ממש ממש קטנים הם גם מהווים גורם למחלות כרוניות כאשר השימוש בהם הוא רב ולאורך זמן. כמו טיטניום דיאוקסיד.
    המחקר מצא שמשפיע לרעה על המיקרוביום. הוא לא משנה את הרכב המיקרוביום, אלא את פעילותו על ידי כך שמשנה את צורתו/ מבנה שלו לסוג אחר של חיידק שנקרא ביופילם, וכך הם משנים את יעודם, הם נדבקים אחד לשני ולמשטח עליו הם גדלים, דבר שמעלה בסופו של דבר פרמטרים של דלקת מה שעלול לגרום לדלקת במעי, ובמצב כרוני גם לסרטן המעי.
  • (מחקר שפורסם במרץ 21 בג'ורנל EFSA מצא שלחומר הזה פעילות גנוטוקסית, כלומר מעודד מוטציות גנטיות ב-DNA).
  • מחקר נוסף מיוני 2020 מהג'ורנאל הרפואי Small מאשש את אותם נתונים
    ננו-חלקיקים של טיטניום די אוקסיד שמקורו בתוספי המזון, גורמים לתופעות לוואי חזקות במיוחד בעכברים שמנים: מיקרוביוטה דיסביוזיס מעי, דלקת במעי הגס ושינויי חלבון.
• חומר משמר פרופיונאט E-282
  אליו ניתן לצרף גם את E-280, E-281, ו- E283 מהם נוצר עודף של חומצה פרופיונית, שבין היתר משפיעה על סוכרת והשמנה.
  • במחקר שפורסם ביוני 2019 בג'ורנל הרפואי Scientific Reports הגיעו למסקנה מאוד ברורה לגבי החומצה הפרופיונית והקשרה לאוטיזם. הסיבה שבדקו את החומצה הזו כי כבר מבינים הרבה זמן את הקשר שבין המיקרוביום לדלקות מעיים לבעיות הנקשרות לאוטיזם.
    ד"ר סאלח א-נאצר (Saleh A. Naser) מאוניברסיטת פלורידה מצא ריכוזים גבוהים של חומצה פרופיונית במערכת העיכול אצל ילדים אוטיסטיים והחליט לבדוק אם יש קשר, שאכן נמצא… החומצה הפרופיונית עוברת את מחסום המוח ומהווה חלק עיקרי בהיווצרות צלקות באזור תאי הגליה במוח, דבר שגורם לקצרים חשמליים, ותגובות דלקתיות שאופייניות בספקטרום האוטיזם.

סוכר

חוקרים מהאוניברסיטה הרפואית UT Southwestern שבדאלאס החליטו לבדוק את השפעת התזונה המערבית שעשירה בשומן, סוכרים וחלבון מן החי. במחקר שפורסם באוקטובר 20 בג'ורנל Science Translational Medicine החליטו החוקרים לבדוק את השפעת הסוכר (סוכרוז, גלוקוז ופרוקטוז), במיוחד סירופ תירס עתיר פרוקטוז שפותח על ידי תעשיית המזון בשנות ה -60 ושמשתמשים בו יותר ויותר להמתקת משקאות קלים ומזונות אחרים.
החוקרים האכילו עכברים בתמיסה של מים עם ריכוז של 10 אחוזים של סוכרים תזונתיים שונים – גלוקוז, פרוקטוז וסוכרוז – במשך שבעה ימים. הם מצאו כי עכברים שהיו בעלי נטייה גנטית לפתח קוליטיס, או כאלה שקיבלו חומר כימי המשרה קוליטיס, פיתחו תסמינים חמורים יותר כאשר קיבלו לראשונה סוכר.
החוקרים בחנו את שכיחות החיידקים שנמצאו במעיים של העכברים לפני ואחרי קבלת משטר הסוכר שלהם. אלו שניזונו מסוכרוז, פרוקטוז ובמיוחד גלוקוז הראו שינויים משמעותיים באוכלוסיית המיקרוביום. חיידקים הידועים כמייצרים אנזימים שמורידים את כמות הריר במעיים, כגון אקרמנסיה ובקטריואידיס פראגיליס, נמצאו במספרים גדולים יותר, בעוד שכמה סוגים אחרים של חיידקים טובים ונמצאים כגון לקטובצילוס, הפכו פחות נפוצים. החוקרים ראו דילול של שכבת הריר המגנה על רירית המעי הגס מפני חדירת חיידקים במעיים. בשל שחיקת שכבת הריר, חיידקי המעיים היו בסמיכות לשכבת האפיתל של המעי הגס בעכברים שטופלו בגלוקוז. פריצת מחסום האפיתל היא אירוע המפתח העיקרי לדלקת במעיים.
למרות שלגלוקוז הייתה ההשפעה הגדולה ביותר, כל שלושת הסוכרים הפשוטים שינו משמעותית את הרכב חיידקי המעיים מדווח המחקר.
מאמרים נוספים שמאששים השפעה זו
יוני 19 בג'ורנל Current Developments in Nutrition
מטא אנליזה אוקטובר 16 בג'ורנל CLINICAL NUTRITION
יוני 19 בג'ורנל ISME כאן הראו שזה משפיע על רמות פירוק האוקסלאט ומעלה סיכון לאבנים
אוגוסט 19 בג'ורנל scientific reports סוכר משנה מגוון מקרוביאלי, היווצרות מעי דליק ועליה של מרקרים פרודלקתיים.

ממתיקים מלאכותיים

קבוצה של חוקרים מאנגליה בחנו את הקשר בין 3 ממתיקים נפוצים: סכרין, סוכרלוז ואספרטיים על 2 זנים של חיידקים Escherichia coli ו- Enterococcus faecalis השכיחים במעיים של בני אדם ועל פי רוב אינם מייצרים פתולוגיות. את ממצאי המחקר הם פרסמו במאי 21 בג'ורנל International Journal of Molecular Sciences.
מחקרים קודמים הראו כי ממתיקים מלאכותיים יכולים לשנות את מספר וסוג החיידקים במעיים, אך מחקר מולקולרי חדש זה, הוכיח כי ממתיקים יכולים גם לגרום לחיידקים להיות פתוגניים. הוא מצא כי חיידקים פתוגניים אלה יכולים להיקשר לעצמם על ידי ביופילם, להרוס את תאי האפיתל המצפים את דופן המעי. ולחדור למחזור הדם ולהגיע לאיברים פנימיים כמו כבד וטחול ולבלוטות הלימפה ולגרום למספר זיהומים כולל ספסיס. למעשה ראו במחקר שכמות של ממתיקים אלה שווי ערך ל-2 פחיות דיאט גרמו לאותם שינויים.
חיידקים הגדלים בביו-פילמים רגישים פחות לטיפול אנטי מיקרוביאלי ונוטים יותר להפריש רעלים ושלבסוף גורמים לתחלואה.
כמו כן מצאו שכל שלושת הממתיקים גרמו לחיידקי המעיים הפתוגניים לפלוש למחזור הדם דרך תאי האפיתל שבדופן המעי.

החוקרים מביעים דאגה רבה לגבי צריכת ממתיקים מלאכותיים, כי המחקר הזה הוא הראשון שהראה שחלק מהממתיקים הנפוצים ביותר במזון ושתייה – סכרין, סוכרלוז ואספרטיים – יכולים לגרום לחיידקי מעיים רגילים ו"בריאים" להפוך לפתוגניים. ובסופו של דבר להעלות סיכון לספסיס ולפגיעה קריטית באיברים פנימיים.

הדברה – גלייפוסט

גליפוסאט הוא הרכיב הפעיל של ה-Roundup והוא מהנפוצים לשימוש בחקלאות למיגור עשבים שוטים בעיקר לשימוש בגידולים מהונדסים, כגון סויה, תירס וקנולה מחוץ לאירופה. באירופה משתמשים בגלייפוסט בדרך כלל לייבוש יבולי דגנים (חיטה, שיבולת), שעועית וזרעים לפני הקציר.
הגלייפוסט עובד על עיכוב אנזים צמחי שנקרא EPSPS במסלול שנקרא שיקימטי (Shikimate pathway) שם נוצרות 3 חומצות אמינו חיוניות (פנילאלנין, טריפטופן וטירוזין) בלעדיהן הצמח מת.
הרכיב הזה נחשב על ידי הממסד לבטוח כי המסלול עליו עובד הגלייפוסט לא קיים בבעלי חיים ובני אדם, אבל דבר אחד הם פיספסו (הממציאים והרגולטורים). הוא כן קיים בחיידקים לרבות אלה הנקראים מועילים (מיקרוביום) גם בחרקים, גם בחיות בית וגם בבני אדם.
המחקרים שמראים זאת ועליהם מבוססות תביעות נוספות כנגד היצרנית הם:[1][2].

במחקר מנובמבר 20 שפורסם בג'ורנל Journal of Hazardous Materials מציגים חוקרים דרך שיטה ייחודית שנקראת bioinformatics את האפשרות של פגיעת גלייפוסט במיקרוביום המעיים. ובהתאם לכלי הזה הם מצאו ש-54% מחיידקי המעי רגישים לחומר הזה.

חומרים אורגניים מופלרים/ פתלאטים – מיקרוביום

רשימה ארוכה של חומרים הנמצאים בכל בית סטנדרטי מכילים פתלאטים (חומרי ניקוי, בגדי פלסטיק כגון מעילי גשם, וילונות מקלחת ומוצרי טיפוח אישיים, כגון סבון, שמפו ותרסיס לשיער) וחומרים אורגניים מופלרים (PFAS) (בדים דוחי כתמים ומים, ציפויים לשטיחים וריהוט, מוצרי בישול למניעת הדבקות, ליטושים, צבעים ומוצרי ניקוי).
אנשים נחשפים מדי יום לכימיקלים כאלה באוויר ואבק בבתיהם, במיוחד תינוקות ופעוטות שדוחפים כל דבר לפה. חלק מהרכיבים הללו נספגים גם דרך העור ישירות למחזור הדם.
קבוצה של חוקרים החליטו לבדוק את הרכב המיקרוביום אצל ילדים במטרה למצוא קשר בין המזהמים הללו להרכב המיקרוביום. את הממצאים הם פירסמו בנובמבר 20 בג'ורנל הרפואי  Environmental Science and Technology Letters.
החוקרים מדדו רמות של תרכובות אלה בדם ובשתן של 69 פעוטות וגיל הרך. והם ראו שיש קורולציה בין רמות החומרים הרעילים שנמצאו לשינויים במיקרוביום.
ה- (PFA's) שינו יותר מבחינת הכמות והמגוון החיידקי (מיקרוביום) והפתלאטים יותר בפטריות (מיקוביום) והמגוון של שניהם חשוב לחיסון הטבעי ולמניעת מחלות רבות כולל מחלות נשימה (אסתמה ותסמונת מצוקה נשימתית).
החוקרים גם שמו לב שנמצאו בצואה גם חיידקים שהם לא נפוצים במעיים של בני אדם. חיידקים מזן מיוחד שיודעים לפרק חומרים דה-הלוגניים רעילים במיוחד. שזה דבר מדהים, כי הם מורידים חלק מהנזק מאותם חומרים, אבל מצד אחר זה בא על חשבון מגוון חיידקים אחרים עם תפקיד ייחודי וירידה ברמותיהם עשויה להיות בעלת השפעות בריאותיות משמעותיות (השמנה, סוכרת, אסתמה, דמנציה ועוד).

דברים שמשנים לטובה את המיקרוביום

תזונה מגוונת מבוססת צומח בצורתם המלאה (כל הצבעים, כל הטעמים, כל המרקמים), כל המשפחות (פירות וירקות עם קליפה, דגנים מלאים, קטניות, אגוזים, שקדים, זרעים ונבטים) וגם בתוך המשפחות לגוון לדוגמה: ירוקים זה לא רק חסה ופטרוזיליה… זה גם מנגולד, רוקט, רוקולה, תרד, סלרי, בזיליקום, נענע ועוד ועוד… עדשים זה גם ירוק, צהוב, כתום, חום, שחור, קטניות יש עשרות סוגים…כאשר יש סייג אחד… מה שלא עושה טוב… מורידים!
סיבים תזונתיים וכמה שיותר מגוון.

• מחקר מפברואר 21 שפורסם בג'ורנל mSystems בחן 26 סטודנטים לתואר ראשון שנרשמו לקורס ביולוגיה באוניברסיטת UCI, וכן את המדריכים שלהם בהשפעת אכילת סיבים תזונתיים ברמות גבוהות לתקופה של שבועיים, על הרכב המיקרוביום.
  בשבוע 1 המשתתפים אכלו את הדיאטה הרגילה שלהם וסיפקו שלוש דגימות צואה לניתוח.
  בשבוע 2 המשתתפים התחילו בדיאטה עתירת סיבים. הם עקבו אחר צריכת התזונה שלהם באמצעות אפליקציית כושר, וכוונו ל 40 גרם (גרם) סיבים בכל יום. החוקרים סיפקו להם 10 ארוחות בכל שבוע עתירות סיבים ממגוון צמחים שונים.
  בשבוע 3 עודדו את המשתתפים להגדיל את צריכת הסיבים ל -50 גרם ליום. במהלך השבוע הזה המשתתפים סיפקו שלוש דוגמאות צואה נוספות. כמה מהסטודנטים נאלצו לעבור כמעט מאפס ל 50 גרם מדי יום בסוף המחקר.
  לאחר מכן החוקרים ניתחו את הדגימות ומצאו כי הרכב המיקרוביום של המשתתפים השתנה ב- 8.3% בעקבות ההתערבות התזונתית אחרי שבועיים בלבד. זה היה בעיקר בגלל עלייה בחיידקים הידועים בפירוק סיבים, כולל Bifidobacterium, Bacteroides ו- Prevotella.
  החוקרים מציינים שבתקופה זו במהלך מגיפה, כאשר אנו זקוקים לבריאות החיסונית ולתגובות החיסון הבריאות שלנו, אנו מעודדים את כולם לחשוב על מגוון הצמחים בתזונתם ולהוסיף גם שעועית, פירות יער ואבוקדו היכן שהם יכולים. מהסיבה שהם מבינים שמערכת החיסון נתמכת על ידי המיקרוביום שתפקודו והמיגוון שלו תלוי במגוון הסיבים התזונתיים.
• את החשיבות של הסיבים ניתן למצוא גם במחקרים שבוחנים מזונות ללא סיבים למשל: קבוצה של חוקרים בחנו את הקשר בין צריכת דגנים מזוקקים למחלות רבות מהן מתים בטרם עת ופירסמו את הממצאים שלהם בפברואר 21 בג'ורנל BMJ.
  מחקר בחן דיאטות מאוכלוסיות מגוונות בארצות בעלות הכנסה נמוכה, בינונית וגבוהה ברחבי העולם. לאורך 16 שנות ניתוח של 137,130 משתתפים ב -21 מדינות, כולל קנדה.
  החוקרים מצאו כי צריכת הדגנים המזוקקים ותוספות סוכרים גדלה מאוד עם השנים.
  החוקרים חילקו את הדגנים לשלוש קבוצות: דגנים מזוקקים, דגנים מלאים ואורז לבן.
  דגנים מזוקקים כללו מוצרים שיוצרו בקמח מזוקק (למשל לבן), כולל לחם לבן, פסטה/ אטריות, דגני בוקר, קרקרים ומוצרי מאפה / קינוחים המכילים דגנים מזוקקים. דגנים מלאים כללו קמחים מלאים (למשל כוסמת) ודגנים מלאים שלמים או סדוקים (למשל שיבולת שועל).
  המחקר מצא כי יותר משבע מנות דגנים מזוקקים ביום היה קשור לסיכון גדול יותר ב -27% למוות מוקדם, לסיכון גבוה יותר ב-33% למחלות לב ולסיכון גבוה יותר ב-47% לשבץ.
  בקבוצות של דגנים מלאים ואורז לבן לא נמצא סיכון.
  החוקרים קבעו שצריכה גבוהה של דגנים מזוקקים נקשרה לסיכון גבוה יותר לתמותה ולאירועי מחלות לב וכלי דם גדולים.
• במחקר שפורסם באפריל 21 בג'ורנל Scientific Reports מציגים החוקרים מגוון עצום של מחקרים על חשיבות החיידקים, אחד המחקרים הראה כי צריכת גלקטו-אוליגוסכרידים (GOS) פרהביוטיים במשך 3 שבועות הורידה את הפרשת הורמון הלחץ קורטיזול, דבר שהשפיע על העיבוד הרגשי במבוגרים בריאים. באותו מחקר, המשתתפים הראו פחות התייחסות למידע שלילי במשימה נקודתית. בהתחשב בכך שאנשים מודאגים מגלים באופן שגרתי הטיות מוגברות כלפי מידע שלילי הדבר מצביע על כך שצריכת GOS עשויה להיות שימושית בשינוי מנגנונים פסיכולוגיים הקשורים לחרדה.
  המטרה העיקרית של המחקר הנוכחי הייתה לחקור האם צריכת GOS משפיעה על מדדי חרדה ומצב רוח בסוף גיל ההתבגרות ובבגרות המוקדמת בבני אדם. באופן ספציפי, השתמשנו בוויסות רגש כמודל לחרדה, שכן יכולות עיבוד רגש טובות בהתפתחות קשורות למדדים שונים של רווחה ובריאות נפשית. הוכח שוב ושוב כי תקופת המעבר מגיל ההתבגרות לבגרות מייצגת צומת התפתחותי חשוב הן להופעתה של חרדה חברתית והן להתפתחות יכולות שליטה ברגשות, המאפשרות לאדם לשלוט בתגובות הפחד שלהם ובחרדה בהתחשב בכך שגיל ההתבגרות מהווה גם נקודת זמן חשובה לכוונון עדין של ציר המעי-מוח.
  החוקרים בחנו קבוצה של 64 משתתפות בריאות, ללא אבחנות קליניות עדכניות או קודמות של חרדה. המשתתפים קיבלו מנה יומית של הגלקטו-אוליגוסכרידים הפרה-ביוטיים (GOS) או פלצבו למשך 28 יום.
  כל המעורבים בניסוי השלימו סקרים אודות חוויותיהם הבריאותיות, כולל מצב רוח, חרדה ואיכות שינה וסיפקו דגימת צואה לניתוח רצף של מיקרוביום במעיים.
  החוקרים הצליחו להראות כי תוסף של GOS משפר הן את שפע חיידקי המעיים המועילים במעי והן את בריאות הנפש.
  איפה מופיעים הסיבים הללו במזון?
  בקטניות (עדשים, שעועית, חומוס, אפונה, פולי סויה), בירקות שורש, אנונה, קשיו, פיסטוקים, שיבולת שועל.
• החיידקים במעי מייצרים בין היתר אנזים (BSH-bile salt hydrolase), שעשוי להיות חיוני לרבים מההשפעות המועילות שלהם. עד כה הדרך היחידה למדוד את הימצאות האנזים הזה היה דרך בדיקות צואה, כאשר חסרונה של הבדיקה הוא שאין יכולת לדעת באילו חלקים במעי יש אותו ובאילו אין.
  צוות חוקרים בין לאומי פיתח בדיקה כימית לא פולשנית המודדת את פעילות האנזים לכל אורך המעיים. בכמוסה יש תרכובת טבעית הנקראת לוציפרין, הפולטת אור בנוכחות חמצן בדומה למנגנון הקיים בגחליליות. הם תכננו את הכמוסה כך שרק האנזים BSH יוכל לשחרר את מולקולת הלוציפרין, כלומר היכן שיש "תאורה" יש אנזים. החוקרים פרסמו את ממצאיהם בפברואר 21 בג'ורנל Science Advances
  הכלי הזה עשוי למלא שלוש פונקציות עיקריות:
  1. ניבוי המצב הקליני של מחלות מעי דלקתיות, כמו מחלת קרוהן וקוליטיס כיבית.
  2. הבנה לגבי יעילות של תוספי פרוביוטיקה.
  3. מציאת מזונות או תוספים פרהביוטיים שיעלו את רמות האנזים.
  החוקרים מציגים גם בדיקה בעכברים, לגבי יכולתם של תוספים פרה-ביוטיים מסוגים שונים כמו אינולין ופרוקטו אוליגו סכרידים (FOS), סיבים טבעיים הנמצאים בפירות וירקות שלא עברו תהליכי עיבוד, ביכולת שלהם להגביר את רמות האנזים BSH. הם גילו כי אינולין לא גרם לשינוי משמעותי, אך ה- FOS הכפיל את הרמות הללו.
  יש הרבה מאוד תוספי פרוביוטיקה המכילים FOS או פשוט ניתן להוסיף יותר פירות וירקות עם הקליפה.
  החוקרים למעשה מראים לראשונה, כי סוג מסוים של פרה-ביוטיקה לבדו מסוגל להגדיל את הפעילות BSH של מיקרוביום המעיים, שמפחיתים רמות דלקת, כולסטרול בדם, מגנים מפני סרטן המעי הגס ודלקות בדרכי השתן.
  המאמר הזה מחבר בין חשיבות החיידקים כמונעי מחלות למזון אותו אנו אוכלים ל-2 מחקרים שפורסמו בנובמבר 19 ודצמבר 19 בג'ורנל Nature שבחנו את הקשר בין המיקרוביום למערכת החיסון כאשר הם באים במגע עם מיצי מרה.
  במחקר הראשון הראה שאחרי שחומצות המרה עושות את עבודתם הקשורה לעיכול שומנים הם ממשיכים לזרום במעי שם החיידקים מתמירים אותם למטבוליטים אחרים שנקלטים על ידי תאי T רגולטוריים ותאי T מסייעים והם מייצרים ציטוקינים שמפעילים את תאי הדם הלבנים שקשורים להרס ופירוק או בליעת המזהם. תאי ה-T הם אלה שאחראיים על תהליך היווצרות הדלקת וגם על סיומו כאשר המזהם נוטרל ולכן חשיבותם הרבה במניעת מחלות אוטואימוניות.
  המחקר השני התמקד בתאי ה-T הרגולטוריים שמופיעים במעיים בעקבות מגע עם המיקרוביום ולא מהתימוס שם רוב תאי T נוצרים.
  הניסוי שערכו הדגים שחיידקי המעים והרכב התזונה פועלים כ"קונצרט" בשינויים של חומצות המרה ובכך משפיעים על רמות הנוכחות של T רגולטוריים. וכמו כן שחלה ירידה בכמותם כאשר היו רמות נמוכות של חומצות מרה מצב שידוע כגורם סיכון למחלות אוטואימוניות של המעי (קרוהן, קוליטיס). במחקר הם הוכיחו שכדי שאותם תאי T יתרבו חייב להיות שילוב של תזונה עשירה ומיקרוביום בריא. כל מצב אחר שבו אחד מהם לא היה תקין – רמות תאי ה-T היו נמוכות, התגובה החיסונית לא היתה יעילה והמרקרים של דלקת עלו ולא היה מה שיאזן אותה.
• במחקר שפורסם בספטמבר 2019 בג'ורנל הרפואי Cell בדקו את ההבדלים בין סיבים שונים של מזונות והשפעתם על חיידקים ממשפחות שונות.
  העכברים היו ללא מיקרוביום והוסיפו להם חיידקי מעיים ספציפיים מבני אדם. התזונה הבסיסית שהוצעה להם היתה מערבית, כלומר יותר שומן רווי ופחות פירות וירקות. השוני בית התזונות היה בסוג הסיבים (34 מקורות של סיבים בסך הכל) שקיבלו אם קיבלו, למשל ממקור של אפונה, תפוזים, תפוחים, עגבניות, שיבולת שועל, קקאו, צ'יה, אורז וכולי. בצורה הזו החוקרים יכלו לראות אילו סיבים משפיעים על אילו משפחות של חיידקים.
  בשלב השני של המחקר החוקרים רצו לראות גם את מערכות היחסים שבין סוגי החיידקים השונים והם גילו שהיתה שם סוג של היררכיה בין הסוגים השונים של החיידקים, באופן שחיידקים מסויימים השתמשו קודם ואחרים חיכו בצד ב"תור", בהתאם לסוג הסיבים וללא מלחמות.

כדי להתעדכן ראשונים מוזמנים להזין דוא"ל למטה