הקשר בין גופי קטון למערכת החיסון הוא דו כיווני

גוף האדם הוא אחד הדברים המורכבים ביותר שאני בספק אם אי פעם נדע הכל על מורכבותו.
אם לסכם את יצירת הפאר הזו לכדי מילה אחת – הומיאוסטזיס. מצב שבו הגוף מאזן עצמו לפי התנאים הקיימים ובצורה האולטימטיבית עד לרמה של התא. כלומר יש לגוף את הכלים לייצר את כל מה שצריך בזמן אתגר וממש לכוון את הגוף, מבחינת הצרכים שלו למשל צמא-רוויה, רעב-שובע, עירנות-עייפות. וגם בזמן שהאדם מרגיש בריא. למעשה אדם בריא לא יודע עם כמה תרכישים הגוף מתמודד בכל שניה עד שהוא "חולה".

ידוע למשל שבזמן מחלה הגוף מרגיש יותר עייף (רוצה לישון) ופחות רעב (רוצה לצום). ידוע גם שיש קשר אדוק בין תזונה למערכת חיסון.

מחקר שפורסם בפברואר 22 בכתב העת Cell Metabolism. מצא שלמערכת החיסון יש תאים (מקרופאגים) המוצבים בכל הגוף, שעושים עבודה גם כאשר נמצאים בכושר שיא וללא מחלות כרוניות או זיהומיות.
עד לא מזמן, נהוג היה לחשוב שמערכת החיסון ברובה רדומה אלא אם הגוף היה מותקף במזהמים סביבתיים. עם זאת, כעת מתברר כי ככל הנראה מערכת החיסון ממלאת תפקיד חשוב גם באנשים בריאים לחלוטין ויכולה להשפיע על ייצור הגוף של מקורות אנרגיה חיוניים.
באופן ספציפי, מערכת החיסון גורמת לתאי כבד (Hepatocyte) לייצר גופי קטון.
החוקרים מסבירים שכשאנחנו למשל בצום, כלומר לא אכלנו כלום אולי חצי יום או יום שלם, אנחנו מתחילים להוריד ממצבורי השומן שלנו, אבל לא כל תאי הגוף שלנו מסוגלים לשרוף שומן, לדוגמא המוח. במצב של צום אין סוכר שמזין את המוח ולכן החלופה תהיה גופי קטון שהכבד מייצר ע"י חילוף חומרים של שומנים. גופי הקטון הם למעשה מה שמאפשר לגוף שלנו להמשיך לספק אנרגיה.

במחקר הנוכחי החוקרים זיהו את הקולטן לגלוקוקורטיקואידים (GR) כמניע מרכזי לתכנות מחדש של הפרשת ציטוקינים על ידי המקרופאגים בזמן צום והם הראו כי חוסר במקרופאג GR פגע בתהליך הקטוגנזיס במהלך צום וגם באנדוטוקסמיה (מצב של המצאות רעלנים כתוצר לוואי של השמדת חיידקים).
החוקרים מציינים שהם מאמינים כעת שמערכת החיסון משפיעה על ייצור גופי קטון אצל אנשים בריאים ובכושר ובהתחשב בהשפעות המיטיבות של גופי קטון בהפרעות מטבוליות נפוצות שונות, ומקווים שניתן יהיה ליישם את הידע הזה גם כדי להבין כיצד המערכת החיסונית מנסה לשמור את הגוף בשיווי משקל כשאנחנו חולים.
https://www.sdu.dk/en/om_sdu/fakulteterne/naturvidenskab/nyheder-2022/sund_krop_og_immunforsvar

*** תוספת יולי 23
מחקר ראשוני של מדענים בראשות מכון Van Andel Institute מציג תפקיד של גופי הקטונים במהלך זיהום. ממצאי המחקר שפורסמו ביולי 23 בכתב העת Immunity, עשויים לסלול את הדרך להמלצות תזונתיות מותאמות אישית למחלות זיהומיות, סרטן ועוד.
החוקרים מסבירים שבמצבים של חוסר בגלוקוז גופי קטון הולכים ומתרבים אם במהלך מאמץ גופני או צום כדי להזין את המוח ואיברים אחרים. המחקר הנוכחי מראה שגופי קטון מפעילים גם תאי חיסון כמו תאים אחרים בגוף. החוקרים הוכיחו שתאי T מעדיפים גופי קטון על פני גלוקוז כמקור דלק. הם גם גילו שגופי קטון משפרים את תפקוד תאי T על ידי תכנותם מחדש לנטרול טוב יותר של איומים. מנגד אובדן היכולת לעבד גופי קטון גורם לליקויים בתפקוד תאי T ופוגע ביכולתם להילחם בזיהום.
החוקרים משערים שמטרת גופי קטון היא השרדותית – חיזוק המערכת החיסונית כאשר משאבי התזונה מוגבלים.

החוקרים מסכמים שלמרות שהמחקר מצביע על כך שהגדלת גופי קטון באמצעות צום או משטרי צום לסירוגין עשויים לשפר את תפקוד תאי T בנסיבות מסוימות, יש גם מחקרים אחרים שמצביעים על כך שצום עשוי לדכא את תפקוד מערכת החיסון בטח אם לאורך זמן. ולכן אפשר להתנסות ולחוות צומות ולהיות קשוב לגוף אם חל שיפור או הרעה.

שני המחקרים הללו מציגים שמערכת החיסון נמצאת בסימביוזה דו כיוונית עם גופי הקטון. זה משפיע על זה ולהיפך.
דבר נוסף שהוזכר לאורך המאמר. הגוף מייצר קטונים כחלק ממנגנון השרדות. להפוך מנגנון השרדות למשהו יומיומי 24/7 מרגיש לא טבעי עם השלכות בריאותיות.

*** תוספת ספטמבר 25 – תובנות חדשות לגבי סרטן
המדע מתעדכן ומראה לנו שהקשר בין תזונה לתיאוריות לא תמיד מתיישרות והמציאות הרבה יותר מורכבת.
במאמר: "סוכר לבן והקשר לסרטן" (תוספת ספטמבר 25) מוצגת החשיבות של גלוקוז לתמיכה במערכת החיסון ובפרט בתאים טי ציטוטוקסיים – אלה הנלחמים בתאי סרטן. כלומר הסברה שהרעבת סוכר היא הפיתרון לסרטן מבחינת התזונה מוטל בספק, שכן המערכת החיסונית נוגדת הסרטן לא תעבוד כראוי.

בעוד שרבים מאמינים כי דיאטה קטוגנית (דלת פחמימות, עשירה בשומן) יכולה לעזור במאבק בסרטן על ידי "הרעבת" תאי הסרטן מגלוקוז, מחקר חדש שפורסם בספטמבר 25 בכתב העת nature metabolism מציג תמונה מורכבת יותר. המחקר הזה גילה דרך חדשה ומפתיעה שבה תאי הסרטן שנבחנו במחקר (אלה של סרטן הלבלב ומלנומה) מצליחים לנצל את גופי הקטון עצמם – ובמיוחד את סוג הקטון β-OHB – כדי לגדול ולשגשג.

מדוע זה מפתיע? עד כה, ההבנה הייתה שגופי קטון משמשים בעיקר כ"דלק חלופי" לאנרגיה בגוף, במיוחד למוח כשיש מעט סוכר. תאי סרטן מסוימים כבר ידעו להשתמש בקטונים אלה כמקור אנרגיה בתנאי חסך. אלא שהמחקר החדש גילה משהו אחר לגמרי:

• דרך עוקפת ישירה: תאי הסרטן לא פשוט "שורפים" את הקטונים לאנרגיה במסלול הרגיל בתוך המיטוכונדריה (מפעלי הכוח של התא). במקום זאת, הם מצאו דרך עוקפת: הם מעבירים חלק מהקטונים לחלק אחר בתא (הציטוזול), ושם הופכים אותם ישירות ל"אצטיל-CoA ציטוזולי". זהו חומר גלם שתאי סרטן משתמשים בו לבניית שומנים וכולסטרול (שניהם חיוניים לבניית תאים חדשים) וכן לשינויים אפיגנטיים (מעין "מתגים" ששולטים בפעילות גנים) שתומכים בהתפתחות הסרטן.
• העדפת קיטונים: תאי הסרטן יכולים לנצל את גופי הקטון האלה לייצור אצטיל-CoA ציטוזולי אפילו כשיש שפע של סוכר (גלוקוז) בסביבה. למעשה, במובנים מסוימים, נתיב הקטונים הזה יעיל יותר עבורם מאשר ניצול סוכר לצורך זה!

המחקר הרחיב את ממצאיו למודלים בחיות (עכברים), והראה כי תלות זו בניצול גופי קטון משמעותית לגדילת הגידולים בהקשרים פיזיולוגיים מסוימים:

• בגידולי לבלב החוקרים מנעו מתאי הסרטן את היכולת לנצל גופי קטון (באמצעות שינויים גנטיים שנעשו בתאים). כתוצאה מכך, הם ראו ירידה בגדילת הגידולים כאשר אלו הושתלו בלבלב (המיקום הטבעי), אך לא כאשר הושתלו תת-עורית. זה מצביע על כך שגורמים בסביבת הלבלב יוצרים תלות בניצול קטונים עבור גידולים אלו.
• בגידולי מלנומה בתנאים של הגבלת קלוריות (אשר מעלה את רמות גופי הקטון בגוף), ראו האטה משמעותית בגדילת גידולי מלנומה רק כאשר תאי הסרטן נחסמו באופן מלאכותי מלהשתמש בגופי הקטון. ממצא זה מחזק את ההבנה שאם הסרטן אינו יכול לנצל קטונים, הוא יתקשה לגדול בתנאים כאלה.

מחקר זה פורש הבנה עמוקה וחדשה על הגמישות המטבולית של תאי סרטן. הוא מראה שתאי סרטן יכולים לנצל גופי קטון בדרכים שלא היו ידועות קודם, ובכך להשיג אצטיל-CoA ציטוזולי הנחוץ לשגשוגם גם בנוכחות מקורות אחרים כמו גלוקוז.

ממצאים אלה מהווים אתגר משמעותי לתפיסה הפשטנית לפיה דיאטות קטוגניות "מרעיבות" את כל סוגי הסרטן. המחקר מדגיש את הצורך להבין היטב את אופן הפעולה של כל סוג סרטן לפני שממליצים על דיאטה כלשהי כטיפול.

"אין תשובות קלות כשזה מגיע לתזונה, סרטן ומערכת החיסון. לכן הבנת האופן שבו כל החלקים השונים פועלים יחד היא חשובה ביותר. אצטיל-CoA חיוני לתפקוד התא, ועבודתנו מראה שתאי סרטן יכולים להשתמש בחומרי הזנה שונים ובמסלולים שונים כדי לייצר אותו. ממצאים אלה נותנים לנו תמונה מלאה יותר, אך עדיין יש עוד מה לחשוף." ד"ר Evan Lien

החוקרים גם מציינים: "אם למסלולים אלו יש תרומה גדולה יותר לגדילת גידולים בסוגי סרטן אחרים או בהקשרים אחרים, ידרוש מחקר נוסף." כלומר, המחקר הנוכחי בחן רק 2 סוגי סרטן וסביר שיהיו עוד אם רק יבדקו.
https://www.vai.org/article/cancer-cells-can-use-backup-routes-to-fuel-their-growth/

*** תוספת ינואר 26 – הקטונים כ"מתכנתים" של הגנום
הבנתנו את גופי הקטון עברה שדרוג משמעותי עם פרסום סקירה מדעית מקיפה בדצמבר 25 בכתב העת Nutrition Reviews. המחקר נערך כדי לפענח את המנגנון המולקולרי העמוק שדרכו מולקולת ה-β-Hydroxybutyrate (או בקיצור BHB – גוף הקטון העיקרי שנוצר בזמן צום) משפיעה על בריאותנו, מעבר להיותה מקור אנרגיה חלופי לסוכר. החוקרים בחנו עשרות מנגנונים תאיים והתמקדו בתהליך חדשני שנקרא Kbhb (Lysine β-hydroxybutyrylation), שבו מולקולת הקטון נקשרת פיזית להיסטונים (חלבוני ה-DNA) ומשנה את אופן "קריאת" הגנים בגופנו. הממצאים העלו כי רמות ה-BHB בדם, שעולות באופן טבעי בזמן צום לסירוגין או פעילות גופנית, פועלות כמעין "מתג אפיגנטי" שמשנה את מבנה הכרומטין ("השער האפיגנטי") בתא ומאפשר גישה לגנים שאחראים על תיקון נזקים, נוגדי חמצון והגנה עצבית, תוך השתקת גנים המעודדים דלקת כרונית.

מסקנת החוקרים היא שה-BHB מתפקד כמולקולת איתות רבת עוצמה המווסתת את ה"הומיאוסטזיס" – אותו איזון פנימי עדין – על ידי תכנות מחדש של תפקוד החלבונים בתא. המשמעות הקלינית היא שהשפעת הצום על הגוף אינה מסתיימת בשריפת שומן, אלא חודרת עד לרמת ה"תוכנה" של התא, כשהקטונים משמשים ככלי לשיפוץ פונקציונלי של מערכות חיוניות. המחקר מדגיש כי ניתן להגיע לרמות ה-BHB הנדרשות לשפעול המנגנון הזה לא רק דרך דיאטות קיצוניות, אלא באמצעות אסטרטגיות נגישות כמו צום לסירוגין וצריכת חומצות שומן בינוניות (MCT).

גילוי זה מעניק אישור קליני מכריע ומספק את ה"חוליה החסרה" לראיות שהוצגו לעיל לגבי הסימביוזה שבין גופי הקטון למערכת החיסון. אם עד כה ידענו שתאי מערכת החיסון והכבד "מדברים" ביניהם בזמן צום ושגופי הקטון משפרים את תפקוד תאי ה-T, המחקר הנוכחי מוכיח שהדיאלוג הזה הוא אפיגנטי במהותו. הוא מאשש את הטענה שצום לסירוגין אינו רק מנגנון הישרדותי לימי מחסור, אלא כלי יומיומי ל"עדכון גרסה" של הגנים שלנו, המאפשר למערכת החיסון לעבור למצב של שיקום ותחזוקה עמוקה בכל פעם שאנחנו מאפשרים לגוף לייצר קטונים במינונים פיזיולוגיים בריאים.

כדי להתעדכן ראשונים מוזמנים להזין דוא"ל למטה