הגוף שלנו הוא לא רק אנושי - הוא ביתם של טריליוני מיקרואורגניזמים שנמצאים בתוכנו או עלינו. למעשה, יש יותר חיידקים במעיים שלנו ממה שישמככבים בשביל החלב. חיידקים אלו חיוניים לבריאות האדם, אך מדענים עדיין מבינים בדיוק מה הם עושים וכיצד הם עוזרים.
במחקר חדש שפורסם במיקרוביולוגיה של הטבע, עמיתיי ואני חקרנו כיצד חיידקי מעיים מסוימים יכולים להגן עלינו מפני מזיקים - קבוצה המכונה Enterobacteriaceae.
חיידקים אלו כוללים מינים כגוןEscherichia coli(E. coli). זה בדרך כלל לא מזיק בכמויות קטנות אבל יכול לגרום לזיהומים ובעיות בריאותיות אחרות אם זה גדל יותר מדי.
גילינו שסביבת המעיים שלנו - המעוצבת על ידי דברים כמו תזונה - משחקת תפקיד גדול בשמירה על חיידקים שעלולים להזיק.
כדי להגיע למסקנה זו, ניתחנו למעלה מ-12,000 דגימות צואה מאנשים ב-45 מדינות. באמצעות טכנולוגיות רצף DNA, הצלחנו לזהות ולכמת את החיידקים שזוהו בכל דגימה. מצאנו שהרכב המיקרוביום במעיים של אנשים עם Enterobacteriaceae היה שונה מהותית מאלה שאין להם.
על ידי ניתוח החיידקים הללו והגנים שלהם, נוכל לחזות במדויק (בערך 80% מהמקרים) אם למישהו יש Enterobacteriaceae במעיים. זה הראה לנו שסוגי החיידקים במעיים שלנו קשורים קשר הדוק לשאלה האם מינים מזיקים יכולים להשתלט.
חפירה נוספת גילינו שתי קבוצות של חיידקים: אלה ששגשגו לצד Enterobacteriaceae (מה שנקרא "קו-קולוניזרים") ואלו שנמצאו רק לעתים נדירות יחד ("מוציאים משותפים").
סוג אחד של חיידקים המוציאים משותף, הנקרא Faecalibacterium, התבלט כחשוב במיוחד. הוא מייצר כימיקלים הנקראים חומצות שומן קצרות שרשרת על ידי פירוק מגוון סיבים בתזונה שלנו. זה בתורו יכול לעצור חיידקים מזיקים כמו Enterobacteriaceae מלגדול.
נוכחותן של חומצות שומן אלו הייתה אחד האותות החזקים ביותר שצפינו בין מוציאים משותפים למתיישבים משותפים. הם גם היומעורב בעברבמגוון רחב של יתרונות בריאותיים, כגון הפחתת דלקת ושיפור תפקוד המעיים.
תצפית מסקרנת נוספת מהמחקר שלנו הייתה ש-co-colonisers (חיידקים שחיים לצד Enterobacteriaceae) היו מתאימים יותר. היו להם יכולות מגוונות לפרק חומרים מזינים שונים והיו מסוגלים לשרוד בסביבות שמתאימות גם ל-Enterobacteriaceae.
זה היה מפתיע במיוחד שכן מחקרים קודמים בעכברים טענו שחיידקים שאוכלים את אותם סוגי מזון וחומרים מזינים יתקשו לחיות יחד במעיים.
זה שוב הצביע על העובדה שתנאי הסביבה של המעיים (חומרי הזנה, pH, רמת חמצן) הם הגורמים העיקריים שקובעים אם אדם הולך להתיישב או לא על ידי Enterobacteriaceae במעי שלו.
יעיל יותר מפרוביוטיקה
הממצאים שלנו עשויים להוביל לדרכים חדשות למנוע ולטפל בזיהומים ללא אנטיביוטיקה. לדוגמה, במקום להרוג חיידקים מזיקים באופן ישיר (שיכולים להזיק גם לחיידקים טובים), נוכל להגביר את חומרי ההרחקה או ליצור דיאטות התומכות בצמיחתם.
אסטרטגיה זו עשויה להיות יעילה יותר מאשר נטילת פרוביוטיקה ישירות, שכן בעבר הוכח שחיידקים חדשים שנוספו למערכת המעיים חיים רק לתקופה מוגבלת במעי. נוכל גם לכוון למסלולים ספציפיים שחיידקים מזיקים משתמשים בהם כדי לשרוד, מה שהופך אותם לאיום פחות.
למרות שהמחקר שלנו מספק תובנות חדשות וחשובות, יש עדיין הרבה מה ללמוד. אזורים רבים, כולל חלקים מדרום אמריקה ואפריקה, מיוצגים בחסר במחקרי מיקרוביום. זה מגביל את ההבנה שלנו כיצד חיידקי המעי משתנים בין אוכלוסיות שונות.
כמו כן, בעוד שהמחקר שלנו מדגיש דפוסים ואינטראקציות חשובות, אנחנו עדיין לא מבינים עד הסוף את הגורמים והמנגנונים מאחורי מערכות היחסים הללו.
מחקר עתידי ישלב כלים נוספים, כגון מטבולומיקה (חקר כימיקלים שמייצרים מיקרובים) ו-transcriptomics (חקר כיצד גנים מופעלים), כדי ליצור תמונה ברורה יותר של האופן שבו המערכת האקולוגית של המעי פועלת לטובת הבריאות שלנו.
בנוסף, הצעדים הבאים צריכים להתמקד בתכנון מחקרים כדי לבדוק האם סוגים ספציפיים של דיאטות (למשל, עשיר בסיבים או דל סיבים) משפיעים על שכיחות של חיידקים שעלולים להזיק ומחלות אחרות בטווח הארוך.
על ידי הבנה טובה יותר של אינטראקציה של חיידקים ומתקשרים במעיים שלנו, נוכל לפתח טיפולים מדויקים יותר, לא אנטיביוטיים כדי להגן מפני זיהומים בעתיד.
אלכסנדר אלמיידה, חוקר ראשי,אוניברסיטת קיימברידג'
מאמר זה פורסם מחדש מהשיחהתחת רישיון Creative Commons. קרא אתמאמר מקורי.
