תַקצִיר
בזה הרגע, בתוך הגוף שלנו, נמצאת מערכת אקולוגית שמורכבת מחיידקים. לעיתים קרובות כאשר אנו חושבים על חיידקים אנו חושבים על מחלות, אולם מרבית החיידקים הם מועילים ונדרשים לשמירה על בריאות טובה. מרבית החיידקים האלה חיים במעיים. חיידקים מועילים בגופנו תורמים להתפתחות שלנו, ומסייעים להיאבק בחיידקים מזיקים שעשויים לגרום לנו לחלות. לכן, אם המערכת האקולוגית של החיידקים במעיים יוצאת מאיזון, וישנם יותר מדי חיידקים מזיקים, זה עשוי להוביל למחלות מעיים. אנו חקרנו כיצד ברזל הֵם (Heme), סוג של ברזל שנמצא בדם שלנו ובבשר אדום, מפריע לקהילה החיידקית במעיים, ובסופו של דבר משפיע על בריאות המעיים. מצאנו שצריכה גבוהה של הֵם מעודדת את הגדילה של חיידקים מזיקים, ומפחיתה את הכמות של חיידקים מועילים.
חיידקים במעיים – הטובים והרעים
האוכל והשתייה שאנו מכניסים לגוף שלנו עוברים דרך מערכת העיכול, אשר כוללת את המעיים. בתוך המעיים ישנם מיליוני-מיליונים של חיידקים ומיקרובים אחרים, שאותם אנו מכנים מיקרוביוטה של המעיים. מרבית החיידקים שמתאכסנים במעיים הם ידידותיים, ואפילו נדרשים. אנו קוראים להם חיידקים מועילים. הם מסייעים לגוף שלנו לבצע מטלות שונות. הם מסייעים לנו לעכל את המזון; לייצר ויטמינים, והכי חשוב – הם מסייעים לנו לשמור על מעיים בריאים. בתמורה לעבודה הקשה שמיקרוביוטת המעיים עושה עבורנו, אנו מספקים לחיידקים מקום נחמד, נעים וחמים לגור בו.
חיידקים מועילים מבצעים מטלה נוספת חשובה ביותר: הם מונעים מחיידקים מזיקים לצאת משליטה. כל עוד מספר החיידקים המזיקים נשאר מינימלי, הם כמעט ולא מזיקים. אולם אם התנאים מתאימים, מספר החיידקים המזיקים יכול לגדול ולהיות גדול מדי. חיידקים מזיקים רבים מדי במעיים יכולים להזיק ולגרום לנו לחלות.
כאשר האיזון בין חיידקים מזיקים ומועילים ובין מיקרובים אחרים משתנה, אנו משתמשים במונח דיסבּיוזה (Dybiosis) כדי לומר שהמיקרוביוטה במעיים אינה מאוזנת [1]. דיסביוזה מאופיינת על-ידי:
- הפחתה במספר סוגי המיקרובים הקיימים, או הקטנת המגוון;
- אובדן מיקרובים מועילים; ו-
- גדילת מיקרובים מזיקים (איור 1).
- איור 1 - מאוזן (Balanced, מצד שמאל): מיקרוביוטת מעיים מאוזנת מוצגת על-ידי מספר בריא של מיקרובים מועילים ומזיקים ותערובת שלהם.
- דיסביוזה (מימין): במצב זה מיקרוביוטת המעיים מכילה מיקרובים מזיקים ומספר מופחת של מיקרובים מועילים בהשוואה למצב של מיקרוביוטת מעיים מאוזנת.
חיידקים מועילים ומזיקים נמצאים בתחרות מתמדת על מזון. אחד החלקים החשובים ביותר בדיאטה שלהם הוא ברזל, מינרל שנדרש גם הוא לתפקוד התקין של גופנו. ככל שכמות הברזל בסביבתם גדולה יותר, כך החיידקים יכולים לגדול יותר.
הקרב על הברזל
כמעט כל האורגניזמים החיים, כולל בני אדם, זקוקים לברזל כדי לשרוד. מיקרובים, כולל חיידקים, אינם יוצאים מן הכלל. ברזל במעיים יכול להיות קשור למולקולות מיוחדות, כמו אחת שמכונה הֵם, או להיות בלתי קשור (ברזל חופשי). אולם אין מספיק ברזל לכל החיידקים ולכן הם נלחמים כל הזמן כדי לתפוס את הברזל הזמין (איור 2).
- איור 2 - הקרב על הברזל בין חיידקים במעיים.
לחיידקים שונים יש דרכים שונות לתפוס את הברזל בעצמם. בקרב על הברזל חיידקים מועילים הם לעיתים בעמדה של חיסרון. בהשוואה לחיידקים מועילים, לחיידקים מזיקים יש דרכים רבות יותר לתפוס ברזל. הם מסוגלים לגנוב ברזל חופשי או אפילו מולקולות גדולות שמכילות ברזל, כולל הֵם.
ברזל שמגיע ממזון
ישנם שני סוגי ברזל בדם שלנו: ברזל מסוג הֵם וברזל שאינו מסוג הֵם. ברזל הֵם נמצא בחלבונים של חיות כלומר בבשר כמו למשל עוף, בשר אדום ומאכלי ים. ברזל שאינו הֵם וברזל חופשי נמצאים במזונות מבוססי צמחים כמו למשל שעועית, פירות, דגנים, אגוזים, זרעים ועלים ירוקים.
אחד ממקורות הברזל הטובים ביותר עבור בני אדם הוא בשר אדום, העשיר בהֵם. בשר אדום כולל בין השאר בקר, עיזים, כבשים וחזיר. ברזל הֵם נמצא גם בעוף ודגים, אולם בכמויות הרבה יותר קטנות.
מאחר שחיידקים נאבקים על ברזל, קבוצת המחקר שלנו שאלה כיצד ברזל הֵם ישפיע על האיזון בין חיידקים מועילים ומזיקים במעיים. אם נאכל מזון שמכיל הרבה ברזל הֵם, האם תהיה הַחְרָפָה של מחלות מעיים מסוימות?
הֵם במזון משנה את המיקרוביוטה של המעיים
במטרה לענות על השאלה הזו ערכנו ניסוי פשוט באמצעות עכברים (Constante ואחרים, 2017). האכלנו קבוצת עכברים אחת במזון שכולל ברזל שאינו הֵם, וקבוצת עכברים אחרת קיבלה מזון שמכיל ברזל הֵם. שתי קבוצות העכברים קיבלו בדיוק את אותה כמות הברזל, כך שההבדלים היו רק סוג הברזל – הֵם או לא הֵם. כאשר אספנו את הצואה של העכברים ניתחנו את כמויות החיידקים המועילים והמזיקים שבצואה, מה שאומר לנו אלה חיידקים נמצאים במיקרוביוטה של המעיים. מצאנו שאכילת מזון עם הרבה ברזל הֵם במשך כמה ימים ברצף שינתה את המיקרוביוטה של המעיים אצל העכברים. הייתה עלייה במספר החיידקים המזיקים ואובדן חיידקים מועילים. מיקרוביוטת המעיים נהייתה בלתי מאוזנת.
כמו כן מצאנו כי עכברים שאכלו מזון עשיר בברזל הֵם היו בסיכון גבוה יותר לפתח במהירות סוגים חמוּרים של מחלות מעיים, כמו מחלות מעי דלקתיות וסרטן המעי הגס, בהשוואה לעכברים שאכלו מזון עם ברזל שלא הכיל הֵם.
חזרנו על הניסויים שלנו כמה פעמים במטרה להראות שהתוצאות משתחזרות. בסך הכול, הניסויים שלנו סייעו להראות כיצד הֵם עשוי לפגוע במעיים על-ידי יצירת חוסר איזון במיקרוביוטה של המעיים.
מדוע כדאי לאכול בשר אדום, אולם באופן מתון?
האם שמעתם פעם את הביטוי “יותר מדי מִדָּבָר טוב?” אם כן, אכילת כמות גדולה מדי של בשר אדום עשויה להיות בדיוק זה – היא עשויה לסייע להתפתחות של מחלות מעיים מסוימות כמו למשל מחלות מעיים דלקתיות וסרטן המעי הגס. אולם אכילת בשר אדום בכמות מתונה טובה לבריאות שלנו.
אכילת כמות מסוימת של בשר אדום טובה מאחר שהֵם הוא אחד ממקורות הברזל הטובים ביותר. הֵם הוא מה שֶׁהַתָּאִים בדם שלנו צריכים כדי לשׂאת חמצן ברחבי הגוף (איור 3). הגוף שלנו זקוק לחמצן כדי לספּק אנרגיה לשרירים ולמוח. אם אין מספיק ברזל, כלומר יש מחסור בברזל, זה עשוי לגרום לרמות נמוכות של חמצן בגוף, מה שיכול להאט גדילה והתפתחות מוחית. הגוף טוב יותר בספיגת ברזל הֵם שנמצא בבשר אדום מאשר ספיגת ברזל שאינו הֵם ממזונות אחרים. משמעות הדבר היא שכמקור ברזל בשר אדום נותר חֵלֶק חשוב מאוד מדיאטה בריאה ומאוזנת.
- איור 3 - מהיכן מגיע מרבית הברזל שלנו? בתוך כלי הדם שלנו יש לנו תאי (כדוריות) דם.
- בתוך כדוריות הדם האדומות יש לנו המוגלובין. בתוך ההמוגלובין יש לנו הֵם; ובתוך ההֵם יש לנו ברזל!
אם כן, האם עלינו לאכול בשר אדום? כן! אם זה חלק מהדיאטה שלכם אתם יכולים לצרוך בשר אדום, אולם בכמויות מתונות.
מסקנות
המחקר שלנו הראה שהמיקרוביוטה של המעיים נהיית בלתי מאוזנת אם חיידקים אוכלים כל יום מזון שמכיל כמויות גדולות של ברזל הֵם. אולם אנו וחוקרים אחרים גילינו שאצל עכברים, כמו גם אצל בני אדם, המיקרוביוטה של המעיים יכולה להשתנות במהרה כשאוכלים מזונות שונים [2]. משמעות הדבר היא שאכילת פחות בשר אדום (פחות הֵם) יכולה לבטל את ההשפעות השליליות של הֵם במעיים.
למדנו הרבה על ההשפעות של הֵם במעיים, אולם עדיין יש לנו שאלות פתוחות. לדוגמה, אנו יודעים שאנטיביוטיקה הורגת חיידקים, מה שמשנה את האיזון של מיקרוביוטת המעיים באופן קיצוני. לכן, האם כדאי לאנשים לאכול בשר אדום בזמן שהם לוקחים אנטיביוטיקה? זהו נושא מחקר אחר. במדע, אנו תמיד ממשיכים לשאול שאלות כך שנוכל להבין את הגוף שלנו טוב יותר.
אם כן, כמה זה יותר מדי בשר אדום, בתנאים רגילים? כדי להפחית את הסיכון למחלות מעיים מומלץ לאכול לא יותר מִמָּנָה אחת של בשר אדום ביום ועד 500 גרם בשבוע, מה שמקביל לסטייק בגודל של קצת פחות משלוש דיסקיות הוקי. הסיכון לחלות במחלות מעיים מסוימות עולה כשאנשים אוכלים יותר מ-700 גרם בשר אדום בשבוע (ארבע דיסקיות הוקי).
זיכרו שבשר אדום כולל בקר, כבש וחזיר ולכן אתם יכולים לאכול בחלק מהימים בשר שמכיל כמויות קטנות של ברזל הֵם, כמו למשל עוף ודגים. לכן, אל תהיו משעממים ואכלו דיאטה מאוזנת עבור חיי מעיים בריאים ושמחים.
מעיים מאוזנים מתחילים עם דיאטה מאוזנת.
תרומת הכותבות
MC ו-MMS עיצבו את המחקר. MC, AW ו-MMS כתבו את הטקסט. VB עיצבה את איורים 1 ו-3. אנו מודים ל-James Walker עבור איור 2.
מילון מונחים
מעיים (Gut): ↑ המעיים הם חלק ממערכת העיכול של הגוף אשר עוסק בכל האוכל והשתייה שאתם מכניסים לתוך הגוף. המעיים נקראים גם intestines או bowels והם מגולגלים כדי להיכנס לתוך חלל הבטן.
מיקרוביוטה (Microbiota): ↑ אוסף של מיקרואורגניזמים שחיים בחלקים שונים בגוף האדם, לדוגמה על העור או במעיים. למידע נוסף קראו את הכתבה בקישור הזה https://kids.frontiersin.org/article/10.3389/frym.2017.00035.
דיסביוזה (Dysbiosis): ↑ חוסר איזון בכמות או בסוג בין קהילות חיידקים, בחלק הפנימי או בחלק החיצוני של הגוף.
ברזל (Iron): ↑ ברזל הוא מינרל, והתפקיד העיקרי שלו הוא נשׂיאת חמצן דרך הגוף בכדוריות הדם האדומות כך שתאים יוכלו להפיק אנרגיה.
הֵם (Heme): ↑ מולקולה דמוית טבעת שמחובר אליה ברזל. הברזל שמחובר להֵם קושר חמצן בריאוֹת ומשחרר אותו לדם כשהדם זורם דרך רקמות הגוף.
הצהרת ניגוד אינטרסים
המחברים מצהירים כי המחקר נערך בהעדר כל קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.
מאמר המקור
↑ Constante, M., Fragoso, G., Calvé, A., Samba-Mondonga, M., and Santos, M. M. 2017. Dietary heme induces gut dysbiosis, aggravates colitis, and potentiates the development of adenomas in mice. Front. Microbiol. 8:1809. doi: 10.3389/fmicb.2017.01809
מקורות
[1] ↑ Petersen, C., and Round, J. L. 2014. Defining dysbiosis and its influence on host immunity and disease. Cell. Microbiol. 16:1024–33. doi:10.1111/cmi.12308
[2] ↑ David, L. A., Maurice, C. F., Carmody, R. N., Gootenberg, D. B., Button, J. E., Wolfe, B. E., et al. 2014. Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome. Nature 505:559–63. doi:10.1038/nature12820