ימים ולילות

בשנים האחרונות מתחזקת התפיסה שאוכלוסיית החיידקים שבגופנו היא למעשה איבר גדול, בעל השפעות מרחיקות לכת על חלקים נרחבים מפעילות הגוף האנושי. זאת הסיבה שתלמיד המחקר כריסטוף טהייס, ממעבדתו של ד"ר ערן אלינב במכון ויצמן למדע, הוביל מחקר שבדק האם פעילות חיידקי המעיים מתרחשת באופן מחזורי. במהלך המחקר, גילה טהייס, בשיתוף פעולה עם דודי זאבי ממעבדתו של פרופ' ערן סגל ומעיין לוי ממעבדת אלינב, מחזוריות קבועה בהרכב ובתפקוד אוכלוסיות מסוימות של

חיידקים במהלך היום והלילה. מתברר כי למרות החושך המוחלט במערכת העיכול שלנו, מזהים החיידקים את מחזורי הערות והשינה באמצעות הזמנים שבהם אנחנו אוכלים ומתזמנים את פעילותם בהתאם לפעילותינו.

כדי להבין האם יש חשיבות רפואית לממצאיהם, החליטו החוקרים לגרום ל"ג'ט לג" ("יעפת") בעכברים, באמצעות מודל הכולל העברתם החוזרת מחדר חשוך לחדר מואר. בעקבות יצירת היעפת, הפסיקו העכברים לאכול באופן מסודר, ובכך שיבשו את מחזוריות פעילות החיידקים שלהם ואת הרכבם – דבר שהוביל להשמנה ורמות סוכר גבוהות. כדי לוודא את ממצאיהם, העבירו המדענים את חיידקי המעיים של עכברי היעפת לעכברים סטריליים ונטולי חיידקים. כתוצאה מכך, גם העכברים הסטריליים (לשעבר) השמינו ופיתחו רמות סוכר גבוהות.

המדענים גילו מחזוריות דומה של פעילות חיידקי מעי גם בבני-אדם, והראו בניסויים ראשוניים את השפעת ההפרעות במחזור הערות-שינה באנשים על משק החיידקים שלהם. קבוצת המחקר הטיסה שני אנשים מארצות-הברית לישראל, ואספה מהם דגימות חיידקים לפני הטיסה, יום אחרי הטיסה (בשיא היעפת) ושבועיים לאחר מכן – כאשר התאוששו משינויי הזמן. הפרעות משמעותיות בהרכב ובתפקוד החיידקים התגלו בשני הנבדקים בזמן היעפת, והם חזרו למצבם התקין לאחר שהתאוששו. כדי לבדוק האם הפרעות אלה גורמות לנטייה להשמנה ולרמות סוכר גבוהות, הושתלו חיידקי המעי שנאספו בזמן היעפת לעכברים סטריליים, ואלה פיתחו עלייה משמעותית במשקל, יחסית לעכברים בהם הושתלו חיידקי מעי מלפני היעפת או אחרי התאוששות מהיעפת. תוצאות ראשוניות אלו מצביעות על כך שהפרעות בשעון הביולוגי ביונקים, ובכללם בני-אדם, מביאות להפרעות בתפקוד החיידקים שלנו, ועלולה לתרום להתפתחות הפרעות כמו השמנה והפרעות באיזון סוכר.

פרופ׳ סגל: ״יכולת החיידקים שלנו לזהות את שעוננו הביולוגי מוכיחה שוב עד כמה הדוק הקשר בינינו לבין החיידקים שלנו, וכמה כל הפרעה לקשר הזה יכולה להשפיע על בריאותנו״.

ד"ר אלינב: "ממצאינו מעלים את האפשרות שהעלייה הגדולה בשכיחות ההשמנה, וסיבוכיה  בקרב בעלי הפרעות ערות-שינה ממושכות, נגרמת על-ידי ההפרעות הנלוות לחיידקים שלהם. אנו צופים שתגליותינו יסייעו לפתח טכנולוגיות חדשות לוויסות תפקוד החיידקים באנשים שאורח חייהם מחייב הפרעות תכופות במחזורי הערות-שינה, במטרה לסייע במניעת הסיכונים הבריאותיים הכרוכים באורח חיים זה".

עוד השתתפו במחקר: גילי זילברמן-שפירא, יותם סואץ, אנוק טנגלר, ליאור אברמסון, מירב כץ וד"ר חגית שפירא ממעבדת אלינב; טל כורם ממעבדת סגל; פרופ' אלון הרמלין, ד"ר יעל קופרמן וד"ר ענבל ביטון מהמחלקה למשאבים וטרינריים; ד"ר שלומית גלעד מהמרכז הלאומי לרפואה מותאמת-אישית על-שם ננסי וסטיבן גראנד; ופרופ' זמיר הלפרן וד"ר ניב זמורה מהמרכז הרפואי תל-אביב על-שם סוראסקי ומאוניברסיטת תל-אביב.