ביוטכנולוגיה

סיכום שיעור 11

Rami.bk

Rami.bk

פרטי הסיכום

קורס: ביוטכנולוגיה

מספר השיעור: 11

סיכום השיעור

 

למיקרוביוטה השפעה רבה על ‘הפיזיולוגיה’ של מחלות הפונדקאי האנושי.

 

מחקרים רבים הוכיחו שיש השפעה הדדית בין מערכת החיסון המולדת ובראשה הקולטנים המזהים את המיקרוביוטה לבין המיקרוביוטה. המיקרוביוט הנחוצה לשם התפתחות ותפקוד תקינים של מערכת החיסון המולדת, ומערכת החיסון שומרת על הרכב יציב של אוכלוסיית המיקרוביטה. מערכת החיסון ברירית המעי עוברת קו–אבולוציה עם המיקרוביוטה כבר בתהליךהלידה,ורוכשת הן את היכולת להגיב לפתוגנים או גורמים זרים והן את היכולת להיות סבילה לחיידקים השייכים למיקרוביוטה הנורמלית ולאנטיגנים המגיעים מהמזון. קיים איזון בין המיקרוביוטה לבין מערכת החיסון ברירית המעי. כאשר אחד מהצדדים לא פועל באופן תקין, יכולה להיגרם מחלה, כי מופר איזון זה. הקולטנים יכולים לחוש באותות המצביעים על אובדן שיווי המשקל היכול, לדוגמא, להיגרם מהדבקה על ידי פָּתוגן. האיזון יכול להיות מופר, בין היתר, גם על ידי מצב נפשי של סטרס ולחצים ארוכי טווח, חוסרפעילות גופנית, תזונה לא מתאימה, מזון לא מתאים, נטילת תרופות, כמו אנטיביוטיקה, סותרי-חומצה, ומדכאי מערכת החיסון.

 

 

שיבוש בהרכב החיידקים קשור באגירת שומן ובשינוי במשקל הגוף, אם כי לא ברור אם שיבוש זה הוא הגורם להשמנה או תוצאה של השמנה וששינויים בסביבת החיידקים מהווים רק סממן של מחלה מטבולית. חוקרי הסקירה, שהתפרסמה ב-BioEssays, משערים כי אוכלוסייה פחות מגוונת של חיידקים גורמת לתמרון התנהגות האכילה של הפונדקאי האנושי, וזאת באופן ישיר באמצעות שיבוש פעילותם של הורמוני השובע, ובאופן עקיף על ידי זירוז ייצורם של חומרים המתערבים בוויסות התיאבון. כשאוכלוסיית החיידקים בלתי מגוונת, קיים סיכוי רב יותר שלזן (species) מסוים של חיידקים המצוי בכמות גדולה יותר יהיו משאבים רבים יותר לתמרן את התנהגות הפונדקאי, כי תהיה לו תחרות קטנה יותר על בית הגידול (habitat) ורכיבי תזונה. כשאוכלוסיית החיידקים מגוונת יותר החיידקים יבזבזו יותר זמן על תחרות ביניהם מאשר על תמרון הפונדקאי. חוקרי הסקירה משערים כי צריכה יתרה של אנרגיה (קלוריות) מעבר לצרכיו של הפונדקאי מספקת חומרים לשגשוג-יתר של חיידקים מסוימים. כתוצאה, נוצר גיוון קטן יותר של חיידקים, המביא למעגל קסמים של גיוון קטן יותר, תמרון הפונדקאי ועודף צריכה קלורית כרונית. מנגנון כזה של היזון-חוזר (feedback) חיובי עלול לגרום לשינויים ארוכי-טווח בשובע שיביאו להשמנה.

 

גיוון לקוי של מיקרוביוטה עלול לגרום למחלות קרדיו-ווסקולריות לא רק באמצעות השריית דלקת, אלא גם על ידי ייצור תרכובת מחוללת טרשת עורקים (TMAOtrimethyl-N-oxide –), המביאה להתפתחות  במחלות קרדיו-ווסקולריות. קיימים רמזים כי שינויים במיקרוביוטה במעי, שהושרו באמצעות תזונה, יכולים לשפר את בריאותו של הפונדקאי האנושי, אולם עד כה לא הושגה הוכחה חותכת שאפנון המיקרוביוטה מתווך את השינויים המיטיבים בסמנים המטבוליים שבסיכון. הבנה טובה יותר של מעורבות המיקרוביוטה במאזן האנרגיה בגוף ובוויסות התיאבון תביא לטיפולים חדשניים בהשמנה, אשר יאפננו את המיקרוביוטה במעי, למשל באמצעות הזלפה במעי אנשים שמנים, של צואת אנשים בריאים (רזים) מהולה במים ומסוננת. פרוצדורה זו הוכחה בינתיים כמועילה בחולים עם זיהום בחיידק ה-Clostridium Difficile, הגורם לשלשולים קשים ולדלקת המעי הגס.

 

השימוש בתוכן מערכת העיכול לצורך ריפוי מחלות אינו חדש. רופאים ווטרינרים משתמשים בשיטה זו במשך מאות שנים בפרות ובכבשים, הסובלות מתופעות שונות וכן בסוסים הסובלים משלשול. בבני אדם,  קיים תיעוד כי הרפואה הסינית השתמשה בצואה לצורך טיפול במחלות שונות של מערכת העיכול כבר לפני כ- 1700שנה. ההשפעה המיטיבה של החיידקים המוזלפים מוגבלת בינתיים לסוגי זנים ספציפיים של חיידקים. סקירה, שהתפרסמה ב-World Journal of Gastroenterology, טוענת כי הצואה המוזלפת מכילה מיקרוביוטה יציבה מבחינת מיקרואורגניזמים, וכן מכילה חומרים נוספים (חלבונים, חומצות מרה וויטמינים), אשר עשויים לתרום להתאוששות תפקוד המעי.

 

סרטן – בסקירה, שהתפרסמה ב-International Reviews of Cell and Molecular Biology, נרמז גם קשר בין איזון לקוי של המיקרוביוטה במעי לבין התפתחות סרטן. אולם, המנגנון לא הובהר עדיין דיו. מחקרים בחולדות הראו כי המיקרוביוטה יכולה לעכב את הקישור של חומרים גורמי סרטן, ועל ידי כך למנוע התפתחות/הישנות סרטן. כמו כן, משערים כי במעי קיימים חיידקים המגנים מפני סרטן וכאלה המעודדים התפתחות סרטן, אשר כנראה פועלים על ידי וויסות מות-תאים (apoptosis) ודלקת. איזון לקוי בין שני התהליכים, המביא לריבוי חיידקים מקדמי דלקת, עלול לגרום לעליה בציטוקינים מעודדי דלקת ובחומרים מחמצנים פעילים (reactive oxygen species), אשר בעקבותיהם נגרם נזק ל-DNA ואתחול התפתחות סרטן (carcinogenesis).

מחקרים רבים הן in vitro והן במודלים של בעלי החיים מוכיחים שפרוביוטיקה, פְּרֶה-ביוטיקה (במיוחד אינולין עם או בשילוב אוליגופרוקטוז) וסינביוטיקה הן בעלי השפעות מונעות ו/או נוגדות סרטן. אולם,  אין מספיק עדויות ממחקרים בבני אדם כדי לתמוך בשימוש של תוספים תזונתיים אלה במניעה/טיפול של סרטן במערכת העיכול. המחקרים שבוצעו עד כה הם מאוד הטרוגניים (אוכלוסייה, גיל, ארץ, תזונה, סגנון חיים, סוג המחקר, זני חיידקים בתכשירי פרוביוטיקה ושילובים של פרוביוטיקה עם פרה-ביוטיקה, מינון, משך ועיתוי, יעדים קליניים ותוצאות שנמדדות). דרושים ניסויים  קליניים מתוכננים היטב, אקראיים, כפולי סמיות, מבוקרי פלצב ואנושיים באמצעות פרוביוטיקה, פרה-פרוביוטיקה והשילוב ביניהן במשך מעקב ארוך מספיק כדי שאפשר יהיה לגבש מסקנות לגבי סוג הטיפול.

עריכת הסיכום

iw עִבְרִית
X