תקציר
חוסר איזון חיידקי מוביל למחלות רבות ואלרגיות, מפני שהיא תורמת להיווצרות סביבה דלקתית. יש פי 10 חיידקים בגוף מאשר תאים אנושיים, החיים לצידנו ותורמים לבריאותינו. מזונות שונים ומסוימים שאנו אוכלים מכילים חלבונים מסוימים (פְרוֹלָמִין), חומצות שומן מסוימות (אוֹמֵגָה 6) ופחמימות מסוימות (סוכר מזוקק) השׁוחקים את התאים על דופן המעי, האחראים לספיגת אבני הבניין שהגוף זקוק להם, ומעודדים חוסר איזון חיידקי ותופעות דלקתיות.
חשיפה למזונות אלו ויצירת אי איזון חיידקי מפתחת תופעה הנקראת מְעִי דּוֹלֵף. מצב כזה משמעותו שיש רווח או חור בין תאי הספיגה של המעי, אותם תאים שצפיפותם חשובה על מנת לספק סינון למזון המפורק. הרווח מספק מעבר חופשי ללא סינון ובקרה של חיידקים פתוגנים, חלקיקי חלבון שלא פורקו ליחידות הבניין שלהם (לחומצות האמינו), פחמימות, שומנים ובעצם כל חומר שחולף לו בסביבה.
בכתבה תלמדו על תופעת חוסר איזון חיידקי המובילה לתופעת מעי דולף והשלכותיה על בריאותכם.
היסטוריה
מקובל לחשוב שאבולוציה התפתחה מתבנית קטנה, ולאורך זמן למדה מסביבתה והתפתחה ליכולת תבניתית מורכבת יותר. בני אדם אמנם יצורים מורכבים, במובן שגופם מורכב מטריליוני תאים העובדים יחד, אך חיידקים הם חד תאים שמאכלסים כל פינה בעולם.
חיידקים קדומים (
Archaea) כנראה באו לפני חיידקים (
Bacteria), אבל מה שבטוח הוא שצורת החיים הראשונה על פני כדור הארץ היה מיקרוסקופי. יש הסוברים שהאיברונים השונים בתוך התאים הם בעצם התפתחות של חיי
סִימְבְּיוֹזָה
בין חיידקים שונים. כלומר אֶנְדּוֹ
סִימְבְּיוֹזָה
(
Endosymbiont), איגוד של חיידק שהתפתח לכיוון של
פֶּרוֹקְסִיזוֹם (Peroxisome), חיידק שהתפתח לכיוון של מִיטוֹכוֹנְדְּרִיוֹן (Mitochondrion) וכו' לחיי שיתופיות תחת קרום תאי אחד. לזה קוראים "תֵּאוֹרְיָה הַאֶנְדּוֹסִימְבְּיוֹזִית" (Endosymbiotic theory) שהועלתה לראשונה על ידי בּוֹטָנַאי רוסי בשם קוֹנְסְטַנְטִין מֶרֶשְֹקוֹבְסְקִי (Konstantin Mereschkowski) ב-1905.
באותו מובן, כְּלוֹרוֹפְּלָסְטִים (
Chloroplast), האחראים לתהליך ה
פוֹטוֹסִינְתֶּזָה (
photosynthesis), הם התפתחות של חיידק הנקרא
כְּחוֹלִיוֹת או צִיאָנוֹ
בַּקְטֶרְיָה
(
Cyanobacteria) שהשתלב לתוך תא מורכב יותר בצמחים ואפשר להם להשיג את האנרגיה שלהם מאור השמש. תהליך הפוטוסינתזה מפיקה חמצן, מה שלא היה קיים על כדור הארץ לפני כן, ועלית ריכוזו באטמוספרה אפשרה לתהליך ייחודי לקרות - הצמדות תאים יחדיו. זה בעצם היה הגורם להתפתחות חיים מורכבים יותר. פעם כשריכוז החמצון באטמוספרה היה כ-35%, היה שפע של חמצן וזה אפשר לחיות לצמוח למימדים עצומים. אך ריכוז החמצן צנח לכ-20% ואנו רואים שזה מאפשר שגשוג של חיות בגדלים מסוימים, למשל האדם.
"החיים לא השתלטו על פני העולם באמצעות לחימה, אלא על ידי בניית רשתות", כלומר על ידי שיתוף פעולה.
התקדמות אנושית
תֵּאוֹרְיָת חַיְדַּק לְ
מַחֲלוֹת (
Germ Theory of Disease) הועלתה לראשונה ב-1884 על ידי אָגוֹסְטִינוֹ בָסָּאִי (
Agostino Bassi), שבחנה את תפקידם של חיידקים כסיבה להתפתחות מחלות. זה היה עוד לפני לוֹאִי פַסְטֵר, שהציע את מעורבותם של חיידקים בהתפתחות מחלות. אותו לואי פסטר שהמשיך הלאה והמציא את תהליך הפסטור, שמשמיד חיידקים בחלב ובמיצים על ידי חימום לטמפרטורות גבוהות. אך היה פחות מקובל לחשוב על חיידקים כחיוניים ומעולים לבריאות המעי, למרות עבודתו של אִילַיְי מֵטְכְּנִיקוֹף (
Élie Metchnikoff) על חיידקים פרוביוטיים, שזכתה לו ב-1908 בפרס נובל.
בעקבות פְּרוֹיֶקְט גֶּנוֹם הַאֱנוֹשִׁי, עליו הסברתי מעט בכתבה שלי תחום משגשג: אֶפִּיגֶּנֶטִיקָה, שמיפה את המידע הגנטי וכיצד הוא פועל, החליטו לפתוח פרויקטים נוספים למיפוי גנטי. אחד לתחום האֶפִּיגֶּנֶטִיקָה והשני לפרויקט הַמִיקְרוֹבִּיוֹם הַ
אֱנוֹשִׁי
(
The Human Microbiome Project) למטרת מיפוי זנים שונים של חיידקים, פעילותם הפתוגנית או הפרוביוטית ועוד. הפרויקט הוקם במטרה ללמוד לטפלל בכוונה את האיזון החיידקי בגוף האנושי על מנת ליעל את תפקודו. הוא פרויקט שנמשך 5 שנים והוא החל ב-2008, הוא טרם הסתיים, אך מידע רב כבר נחקר והוכיח את חשיבותו של חיידקים פרוביוטים לבריאות המעיים, העור, מערכת העצבית והמוח. נמצאו כמה "הפתעות" שעליהם אני ירחיב בהמשך.
[הנה קישור לסקירה והיסטוריה]
מִיקְרוֹבִּיוֹם
מִיקְרוֹבִּיוֹם (
Microbiome) זה מכלול של חיידקים,
אלמנטים גנטיים שלהם (הגנום), ואינטראקציות סביבתיות בסביבה מסוימת. כל הצמחים ובעלי החיים, מהפְרוֹטִיסְטִים לבני אדם, חיים בשיתוף הדוק עם אורגניזמים מיקרוביאלים. עם זאת, עד יחסית לאחרונה, האינטראקציות של צמחים ובעלי החיים בעולם המיקרוביאלי הוגדר בעיקר בהקשר של מצבי מחלה ומספר קטן יחסית של מקרים סימביוטיים. אורגניזמים לא חיים בבידוד, אבל התפתחו לקהילות מורכבות. חיידקים משלימים אורגניזמים כאברון נשכח, שחייו הסימביוזי משרת מכלול של תפקידים, מניקוי מרעלים ועד לפליטת תוצרים חיוניים לאורגניזם.
קשר להשמנת יתר
מחקרים רבים מדגישים את השפעת הגיוון החיידקי על בריאות האדם. לדומגא, מחקר שהשוואה את הרכב החיידקי במעיים בין תאומים רזים לתאומים עם השמנת יתר, מצא הרכב קהילתי של חיידקים עם גיוון נמוך יותר בתאומים עם השמנת יתר
[ראה מחקר]. ממצא זה מעלה השערות לגבי תפקידם של חיידקים והתפחות המובילה להשמנת יתר.
קשר למחלת חיסון עצמית
מחקר אחר הראה קשר בין חוסר איזון חיידקי לסכרת סוג 1. הרכב החיידקי במעיים נמדד בילדים עם מחלת חיסון עצמית בהשוואה לילדים ללא מחלת חיסון עצמית. נמצא שילדים שנועדו לפתח מחלת חיסון עצמית מכילים מיקרוביום פחות מגוון ויציב
[ראה מחקר]. ממצא זה מעלה השערות לקשר בין הרכב חיידקי במעיים להתפתחות מחלות אוֹטוֹאִימוֹנִיוֹת - מחלת חיסון עצמית.
קשר למחלות עור
עור אדם מייצג את האיברים הנרחבים ביותר של גוף האדם, שתפקידיה כוללים הגנה על הגוף מפני פתוגנים, ומונע אובדן לחות, ומשתתף בויסות טמפרטורת גוף. נחשב כמערכת אקולוגית, העור תומך במגוון של קהילות מיקרוביאליות החיות בגומחות שונות. מחקרים המאפיינים את החיידקים המאכלסים גומחות שונות אלה מתחילים לספק תובנה לאיזון בין בריאות העור ומחלות [ראה מחקר].
קשר למחלות באברי המין ודרכי השתן
במחקרים רבים מקשרים מקשרים מחלות בנרתיק ובדרכי השתן לחוסר איזון חיידקי. נמצא שזני פְּרִיבּוֹטֶלָה (Prevotella) מעודדים צמיחת שני חיידקים שנמצאו קשורים לוַגַיְנוֹזִיס חַיְדַּקִי (Bacterial Vaginosis) על ידי הספקת החיידקים עם חומרים מזינים [ראה מחקר]. טיפולים, שבהם מחדשים את הספקת החיידקים הפרוביוטים באזור, תרמו ושיפרו את מצב האזור [ראה מחקר].
קשר לתפקוד לקוי של מערכת החיסון
מקובל לחשוב שהתאים המורכבים של מערכת החיסון עובדים יחד על מנת לחסל פתוגנים. תיקון לתפיסה המסורתית, שמערכת החיסון התפתח לשלוט בחיידקים, מגיע מגלוי שבמקרים מסוימים החיידקים שולטים במערכת החיסון. ידוע שלחיות חופשיים מחידקים (germ-free animals), שמתמשים לטובת מחקרים פרוביוטים, יש מערכת חיסונית לא מפותחת.
תַאֵי T מְסַיֵּעַ
(T Helper Cells) הם תאים הקשורים למערכת החיסון ומטרתם לעזור לתאי דם לבנים אחרים באמצעות הכוונה ועל ידי מנגנונים אחרים המגבירים את איכות תאי הדם הלבנים. הגילוי הביולוגי של תַאֵי T מְסַיֵּעַ
17 (T Helper 17 Cells) חולל התעניינות רבה בגלל תפקיד המפתח שלהם בתהליכים דלקתיים. נמצא שכמויות עודפות של התא משחקות תפקיד מפתח במחלות אוטואימוניות כולל השתלת איברים [ראה מחקר]. חיידקים מסוימים מכוונים את התמיינות תאי T מסייע 17 בריקמה של המעי הדק
[ראה מחקר].
עכשיו שהצלחנו לבסס מעט ידע וידיעה על עוצמת החשיבות של מאזן חיידקים, כיצורים המשלימים אותנו במובנים נסתרים, נמשיך ונגדיר את תופעת חוסר איזון החיידקי, התופעות הנלוות לו וכיצד מחלות מסוימות קורות כתוצאה מכך.
דִיסְבָּיוֹזִיס
דִיסְבָּיוֹזִיס (
Dysbiosis) הוא מצב של אי איזון חיידקי על ובתוך הגוף. דִיסְבָּיוֹזִיס נפוץ יותר במערכת העיכול ועל העור, אך יכול לקרות על כל שטח חשוף וריקמה רירית, כמו בנרתיק, ריאות, פה, אף, סינוסים, אוזניים, ציפורניים או עיניים. קישרו אותו למחלות שונות, למשל
מַחֲלָת הַמְעִי הַדַּלַּקְתִּי (
Inflammatory bowel disease), מפני שחוסר איזון חיידקי במעיים יתכן מאוד שקשור לדלקות במעי. נמצא שהרוב הסובל מ
תִּסְמֹנֶת הַתְּשִׁישׁוּת הַכְרוֹנִית (
Chronic Fatigue Syndrome) גם סובל מדלקות במעי. טיפול פרוביוטי והחזרת איזון חיידקי למעי שיפרה את מצבם של מטופלים במחקר
[ראה מחקר].
הנה מיפוי של
אחוזי החיידקי באזורים שונים בגוף, כפי ניתן להשיג מהקישור למאמר בספרית הרפואה האמריקאית על פרויקט המיקרוביום האנושי, אבל תרגמתי לעברית:
דִיסְבָּיוֹזִיס הוא ככל הנראה שורש הבעיה להתפתחות מחלות רבות ובהן גם אלרגיות. מערכת העיכול הוא האזור הכי נגיש להשפעה חיצונית העלולה לשנות את רמת חומציותו, מאזן חיידקי ועם זאת את יכולת ספיגת מינירלים וויטמינים הנחוצים לתפקוד תקין של כל מערכות הגוף.
חיידקים פתוגנים יכולים בקלות לנצל תנאי סביבה לטובתם, במקרה וסופק להם מצע לריבוי, כמו שחיידקים פרוביוטים יכולים לנצל בקלות תנאי סביבה מבטיחים לשגשוגם. במקרה ותנאי הסביבה עונים על צרכי החיידקים הפתוגנים, נוצר מצב של התרבות לכמויות העולות על חיידקים פרוביוטים, והם יכולים להשיג מצב כזה בשיטות שונות. לחיידקים יש יכולת לתקשר בין עצמם בעזרת כימיקלים וקולטנים, לשיטת תקשור כזאת קוראים
חוּשׁ מִנְיָן (
Quorum sensing). כשמנין החיידקים נמוך אז הכימיקלים שהם משחררים מתפזרים להם בחלל, אבל כשיש כמות עצומה של חיידקים וכולם משחררים את הכימיקל התקשורתי בו-זמנית, נוצר מצב שהם מסוגלים לדעת כמה מהם יש וברגע מסוים לשגר מתקפה.
שיטת התקשורת קיימת בכל החיידקים ולכן ניתן למצוא אותה גם בחיידקים פרוביוטים.
הנה הרצאה באתר TED שמומלץ לצפות על מנת להבין לעומק את הסוגיה. ניתן לשים כתוביות בעברית הנמצא ליד לחצן [
< ] בתחתית הסרטון (ברגע שהסרטון מופעל). הנה גם קישור לסרטון אם אתם רוצים לצפות באתר:
בוני באסלר על תקשורת בין חיידקים.
בוני באסלר על תקשורת בין חיידקים
המטרה של כל החיידקים הוא להתרבות ולא ליצור מחלות, זה באינטרס של החיידקים לא להרוג את הפֻּנְדְּקַאי. אך חיידקים מסוימים, פתוגנים במקרה הזה, אינם חיים איתנו באופן סימביוטי וזה באינטרנס שלהם ליצר סביבת ריבוי אופטימאלית בשבילם והוא בדרך כלל כולל יצירת דלקות. חיידקים גם משחררים כימיקלים המדכאים חיידקים אחרים ובמקרה וחיידקים פתוגנים מגיעים לרמות גבוהות הם יכולים לדכא שגשוג של חיידקים אחרים.
יש לזכור, חיידקים לא חייבים להשיג את האנרגיה שלהם מחמצן. להם יש מנגנונים של יצירת אנרגיה עוד לפני שכדור הארץ הכיל חמצן באטמוספרה, לכן ניתן למצוא חיידקים שמשגשגים במקומות עם ריכוזיות גבוהה של חומרים כמו פחמן, נתרן, גפרית ועוד. עובדה זו מסבירה לנו שחיידקים פתוגנים יחפשו מקורות אנרגיה על מנת לשרוד ולשגשג ויתכן שהם ימצאו אותם בתוך ריקמות התאים בסביבה. פגיעה בתאים בגוף שלנו מפתח תגובה דלקתית, אותו חייב התא לתקן ומנגנונים אחרים נכנסים לפעולה על מנת לתקן את הנזק ולסלק את הגורם לנזק.
ברזל הוא יסוד שחיידקים פתוגנים שונים זקוקים לו על מנת לגדול. לרוב ברזל נמצא קשור לחלבונים אחרים בתאים שונים בגוף, למשל להמוגלובין בתאי דם אדומים וחלבון
טְרַנְסְ
פֶּרִין (
Transferrin) בנוזל ביולוגי, על מנת לווסת את זמינותו של היסוד. חיידקים פתוגנים במקרים מסוימים פיתחו יכולת לשחרר את הברזל ולהשתמש בו לטובתם, כמו כן חיידקים יכולים לפלוש לתוך תאים על מנת להשיג את מזונם.
מְעִי דּוֹלֵף
מְעִי דּוֹלֵף (
Leaky Gut) הוא מצב שקיים רווח או "חור" בין הצמתים ההדוקים (
Tight Junctions) בין תאי הספיגה והסינון של
מְּעִי הַדַּק (
Small Intestine). צמתים הדוקים הם הכרחיים על מנת להבטיח סינון מוצלח של מזון לא מעוכל (מפורק), רעלנים, חיידקים פתוגנים, וירוסים וכל חומר שלגוף אין כל שימוש בו והעלול לפתח תופעות המונעות את פעילות מערכות הגוף השונות. מעי דולף הוא כתוצאה מדִיסְבָּיוֹזִיס, אי איזון חיידקי במעיים, וישנם גם מזונות העלולות לעודד את שגשוג החיידקים הפתוגנים ומזונות שביסודן מעודדות תגובה דלקתית.
מערכת העיכול אמנם מתחיל מהפה, אך האזור הרגיש ביותר להוצרות מעי דולף הוא לאחר מיצי הקיבה, במְּעִי הַדַּק. ב
חווית המזון בגופנו הסברתי את דרכו של המזון במערכת העיכול. המזון מתחיל את עיכולו מהאינזימים בפה והגוש הטחון מגיע לקיבה באמצעות תנועה פריסטלסית בושט. בקיבה הגוש מתערבב בחומצת מימן כלורי (HCL) ואינזימים לפירוק חלבוני עד ליצירת עיסה הנדחפת למעי הדק. המעי הדק הוא האזור החשוף ביותר לאינטרקציה חיידקית עם הגוף, אך יכולתה לדחות את החיידקים היא שמגנה על תאי האנטרוסיטים החשובים לספיגת החומרים המוכנים לספיגה אל תוך זרם הדם.
תאי האֵנְטֶּרוֹסִיטִים (
Enterocytes) הם עדינים ומתחלפים בתדירות רבה. דווח שחילוף מלא של שכבת התאים לוקח 36-48 שעות. הם התאים האחראים לספיגת חומצות האמינו, חומצות השומן, חד-סוכרים, מינירלים וויטמינים בעזרת מובילים (
Transporters) המביאים את האבני הבניין אליהם ובעזרת מובילים שדואגים לעזור לאבני הבניין לחצות את האֵנְטֶּרוֹסִיט ולהיכנס לזרם הדם. תאים אלו צמודים באופן שמבטיח סינון מרבי, אך היווצרות רווחים בין התאים פוגעת ביכולת המעי לסנן מתכות כבדות, חיידקים פתוגנים, וירוסים, רעלנים, חלקיקי חלבון וכו' מלחדור למערכת ולעורר תגובה דלקתית. חיידקים פתוגנים כמו
כּוֹלֶרָה (
Cholera) משחררים רעלן הפועל עם קולטנים על מעטפת תאי המעי המעודדים שחרור של חלבון הנקרא זוֹנוּלִין (
Zonulin)
המווסת את החדירות של צמתים הדוקים בין תאים בחומה של מערכת העיכול [ראה מחקר].
בכתבה שלי -
יתרונותיה של חלב פרה סוג A2 - חשפתי שחלבון קזאין A1, המופק מפרות מסוימום (למשל,
הוֹלְשְֹטֵיִין), מתפרק בקלות במעיים לחלקיק חלבון הנקרא בֵּיתָא-
קַזוֹ-מוֹרְפִין 7 (
BCM7) ולו תכונות של סם נרקוטי. ככל הנראה היה מוטציה בחלבון וחומצה אמינית אחת התחלפה, ובמקום זה חומצה אמינית חלשה, שמאפשרת פירוק החלבון לחלקיק הבטא-קזו-מורפין 7. מעי דולף מאפשר לחלקיק לחדור בחופשיות לתוך זרם הדם ללא פיקוח ולהגיע למוח, שם נמצא שהוא מפעיל 45 אזורים שונים במוח, ולכן מקשרים אותו להתפתחות סכיזופרניה ואוטיזם בילדים. בנוסף, כשמערכת החיסון מנסה להיפטר ממנו, הנוגדנים שהיא מיצרת מזהים בשגגה את תאי הביתא בלבלב, האחראים ליצירת אינסולין, והם תוקפים אותם. מצב זה יוצר
מחלת חיסון עצמי (
Autoimmune disease) הנקרא
סֻכֶּרֶת
סוג 1.
חשיבות חיידקים פרוביוטים
העובדה שחיידקים מסוימים פיתחו חיי סימביוזה ואף אֶנְדּוֹ
סִימְבְּיוֹזָה פותחת לנו את נושא חיידקים פרוביוטים (בעד חיים).
חוקרים חישבו ומשוער שיש יותר מ-10,000 זנים שונים של חיידקים המתגוררים
ומרכיבים את המערכת האקולוגית האנושית. חוקרים מצאו שחיידקים תורמים יותר
גנים האחראים להשרדות האדם, מאשר הגנים מהתאים שלו. משוער שגנים חיידקי
לציפון-חלבון הוא פי 360 יותר שופע מגנים אנושיים. עיכול שומן על ידי
חיידקים לא תמיד מתבצע על ידי זן אחד, נוכחות העיכול היא שחשובה. מרכיבי
המיקרוביום משתנה לאורך זמן, המושפע על ידי מחלות ותרופות, אך תמיד יש חזרה
למצב של איזון, אפילו שהרכב החיידקים השתנה.
