יום חמישי, 23 ביוני 2011

אמור לי מיהם חיידקיך - רועי שני

חוקרים מצאו שלוש מערכות אקולוגיות ייחודיות למערכת העיכול, המסווגות בני אדם לפי חיידקי המעיים

בתחילת המאה ה-20 גילו מדענים שכל אדם משתייך לאחת מארבע קבוצות סוג דם: A, B, O ו-AB. והנה, בימים אלו התגלתה דרך חדשה לסיווג בני אדם לקבוצות: באמצעות חיידקי המעיים. קבוצת חוקרים בין-לאומית, בראשות פרופ' פֶּר בּוֹרק (Bork) מהמעבדה האירופית לביולוגיה מולקולרית שבגרמניה, מדווחת על זיהוי שלושה סוגי מערכות אקולוגיות מובחנות המאפיינות את מערכת העיכול האנושית. משמעות המחקר היא צעד בדרך להתאמה אישית של טיפול בהתאם להרכב החיידקים הייחודי הקיים במערכת העיכול של כל חולה.

שנים ארוכות עמלו החוקרים על איתור המיקרואורגניזמים בגוף האדם ומיפוים, ומדובר על עבודה לא פשוטה בהתחשב בכך שכל אדם הוא פונדקאי ל-100 טריליון מיקרואורגניזמים מאלפי מינים שונים. לצורך המחקר הצליחו החוקרים להפיק ולבודד דגימות DNA של החיידקים מרוק ומצואה, ולאחר מיפוי מדוקדק של החומר הגנטי שרטטו החוקרים תמונה מפורטת של המערכות האקולוגיות המאפיינות את מעי האדם.

מיקום וכמות של חיידקי מעיים
המוזיאון להיסטוריה של הטבע בטולוז, צרפת - Muséum d'histoire naturelle de Toulouse

בניתוח הנתונים גילו החוקרים להפתעתם שלושה הֶרכבים שונים של מערכות אקולוגיות שחזרו על עצמם. כל מערכת מובחנת ומורכבת גם מחיידקים שלא קיימים במערכות האחרות, וגם מחיידקים הקיימים בכל המערכות אך בשיעורים שונים. למשל, אנשים עם מערכת מסוג 1 מתאפיינים בשיעור גבוה של חיידקים מסוג Bacteroides, בעוד בעלי מערכת מסוג 2 הציגו כמות מועטה מאוד של סוג חיידקים זה וכמות גבוהה ביותר של חיידקים מסוג Prevotella. שלוש המערכות מאוזנות: הן מכילות שיעורים שונים של סוגי חיידקים שונים, ועם זאת הן נמצאות באיזון, כלומר שיעורי החיידקים השונים נשמרים פחות או יותר קבועים ואיתם גם רמות החומרים שהם מפרישים. החוקרים ציינו במאמר שמציג את המחקר ושפורסם בכתב-העת Nature שאין קשר בין הרכב, שיעור וסוגי המיקרואורגניזמים המתאכסנים במעיים, ובין הרקע האתני, הגיל, המין, המשקל או המצב הבריאותי של הנבדקים. החוקרים בחנו מאפייני מערכות עיכול של משתתפים אמריקאים, אירופאים ויפנים בלבד ויש להמשיך ולבחון משתתפים מעוד מוצאים אתניים.

חיידקי המעיים משחררים אנזימים ייחודיים שתאי האדם אינם מסוגלים לייצר, ולכן יש להם תפקיד חשוב בעיכול המזון וכן בסינתזה של ויטמינים שונים. למשל, מערכת אקולוגית מסוג 1 מסנתזת יותר ויטמין B7 (ביוטין) ולעומתה מערכת סוג 2 מייצרת יותר B1 (תיאמין).

לדברי החוקרים, בדומה למשמעות סוג הדם של מטופל הנזקק לתרומת דם או העומד לפני ניתוח השתלה, גם לסוג המערכת האקולוגית שבמעיים חשיבות רפואית רבה. למשל, האפשרות לספק לחולה תרופות שמיועדות ספציפית לפלורה הטבעית שמאפיינת את מערכת העיכול שלו, ובכך לשפר את השפעתן ואף למנוע נזק. עוד יתרון הוא האפשרות להתאים תפריט המתאים לאדם ובכך משפר את יכולת הספיגה של חומרי המזון.

עוד מנבאים החוקרים כי הפלורה הטבעית של מעי האדם תוכל לשמש גם אנטיביוטיקה טבעית, ומתן חיזוק לחיידקים הטבעיים בה יעורר אותם לתקוף חיידקים ופתוגנים פולשים שגורמים למחלות ומפרים את האיזון במערכת, ולהשמיד גורמים אלה.

אחת ההשערות שהעלו החוקרים בניסיון להסביר את ההתנחלות של סוגי חיידקים ספציפיים ולא אחרים היא שבמעי התינוק מתיישבים באקראי חיידקים שמתרבים ולא מאפשרים לסוגי חיידקים אחרים לשרוד.

לקריאה נוספת

המאמר המקורי:
Manimozhiyan Arumugam et al. Enterotypes of the human gut microbiome, Nature 473: 174–180, May 2011.

פרויקט מיפוי מיקרואורגניזמים באדם (Human Microbiome Project)

פורסם בגליליאו 154, יוני 2011


אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה