ממתיקים מלאכותיים אמנם משוּוקים כתחליף סוכר למי שמבקשים להפחית ממשקלם, או לחולי סוכרת, אבל מחקר חדש,
שהתפרסם באחרונה בכתב-העת המדעי
Nature, מראה כי ייתכן שממתיקים אלה דווקא מגבירים את אי-הסבילות לגלוקוז ואת הסיכוי לחלות בסוכרת מבוגרים ובמרכיבים האחרים של התסמונת המטבולית.
ד"ר ערן אלינב, מהמחלקה לאימונולוגיה במכון ויצמן למדע, הוביל את המחקר בשיתוף עם
פרופ' ערן סגל מהמחלקה למדעי המחשב ומתמטיקה שימושית. "הצריכה הנרחבת של ממתיקים מלאכותיים במשקאות ובמאכלים עלולה לגרום השמנת יתר ואפילו תחלואה בסוכרת", אומר ד"ר אלינב.
במשך שנים תהו חוקרים, כיצד ייתכן שממתיקים מלאכותיים דלי-קלוריות אינם מסייעים להפחתה במשקל הגוף. למעשה, מחקרים אחדים אף העלו את ההשערה, שהשפעתם עשויה להיות הפוכה. המחקר – שהוביל תלמיד המחקר יותם סואץ ממעבדת אלינב, תוך שיתוף פעולה עם תלמידי המחקר טל קורם ודוד זאבי ממעבדתו של פרופ' סגל, וגילי זילברמן-שפירא ממעבדתו של ד"ר אלינב – הוביל לגילוי, כי אף על פי שממתיקים מלאכותיים אינם מכילים סוכר, יש להם השפעה ישירה על יכולת גוף האדם לתעל ולעבד גלוקוז. אי-סבילות לגלוקוז, אשר מתפתחת כאשר הגוף אינו מסוגל להתמודד עם כמות גדולה של סוכר, היא הסימן הראשון להתפתחות סוכרת מבוגרים והיבטים אחרים של התסמונת המטבולית.
בשלב הראשון של המחקר הישקו המדענים עכברים במים מהולים בשלושת סוגי הממתיקים המלאכותיים הנפוצים ביותר, במינונים שווי-ערך להנחיות שמינהל המזון והתרופות האמריקאי מאשר לשימוש. עכברים אלה פיתחו אי-סבילות גדולה יותר לגלוקוז, בהשוואה לעכברים ששתו מים ומי סוכר. כאשר חזרו המדענים על הניסוי בסוגים שונים של עכברים ובמינונים שונים של אותם ממתיקים, הם חזו בתוצאות דומות: חומרים אלה גרמו אי-סבילות לגלוקוז.
בהמשך בדקו המדענים את ההשערה, שחיידקי המעיים מעורבים בתופעה זו, ואולי אף אחראים לה. זאת, מכיוון שהם מגיבים לחומרים כמו ממתיקים מלאכותיים, שייתכן כי הגוף אינו מזהה כ"מזון". ממתיקים מלאכותיים אמנם אינם נספגים במערכת העיכול, אבל כאשר הם עוברים בה, הם באים במגע עם טריליוני החיידקים שבמעי.
המדענים טיפלו בעכברים בתרופות אנטיביוטיות אשר מחסלות אוכלוסיות שונות של חיידקי המעי שלהם. בעקבות הטיפול נמנעה לחלוטין אי-הסבילות לגלוקוז, שנוצרה עקב החשיפה לממתיקים המלאכותיים. לאחר מכן העבירו המדענים אוכלוסיות שלמות של חיידקי מעי מעכברים שצרכו ממתיקים מלאכותיים לעכברים סטריליים, המגודלים במתקנים מיוחדים, נטולי חיידקים. כתוצאה מכך, גם אי-הסבילות לגלוקוז הועברה במלואה לעכברים המקבלים. ממצא זה סיפק הוכחה לכך, שהשינויים בחיידקי המעי מתווכים באופן ישיר את ההשפעות המזיקות של הממתיקים המלאכותיים על רמות הסוכר ביונקים. קבוצת המחקר אף מצאה, כי גידול אוכלוסיית חיידקי המעי מחוץ לגוף בתנאים נטולי חמצן, תוך חשיפתה לממתיקים מלאכותיים, גרמה שינויים בהרכבם ובתיפקודם של החיידקים, שינויים אשר גרמו אי-סבילות לגלוקוז כאשר הושתלו בעכברים סטריליים. בחינה מדוקדקת של ההרכב הגנטי והפעילות המטבולית של חיידקי המעי בעכברים הראתה, כי חשיפה לממתיקים מלאכותיים יוצרת שינויים משמעותיים באוכלוסיית החיידקים במעי ובתיפקודה, כולל פעילויות הידועות כגורמות נטייה להשמנה, לסוכרת, ולתסמונת המטבולית בבעלי-חיים ובבני-אדם.
האם חיידקי המעי של בני-האדם מתפקדים בדרך דומה? ד"ר אלינב ופרופ' סגל בדקו גם את הסוגיה הזו. בשלב ראשון הם בחנו נתונים שנאספו במסגרת
פרויקט התזונה האישית שהם מובילים. מטרת הפרויקט, שהוא המקיף מסוגו בעולם, היא לבדוק את הקשר שבין התזונה לבין חיידקי המעי. בין נתונים אלה מצאו המדענים קשר ישיר ומובהק בין רמת הצריכה של ממתיקים מלאכותיים (כפי שדווחה על-ידי משתתפי הפרויקט) לבין תצורות אישיות-ייחודיות של חיידקי המעי ולנטייה לאי-סבילות לגלוקוז. בצעד הבא ערכו המדענים ניסוי מבוקר, ובמסגרתו ביקשו מקבוצה של מתנדבים, שאינם נוהגים לאכול או לשתות ממתיקים מלאכותיים, לצרוך את החומרים הללו במשך שבוע. במהלך כל אותו שבוע נבדקו רמות הגלוקוז והרכבי חיידקי המעי בגופי המתנדבים.
ממצאי הבדיקות הראו, כי רבים מהמתנדבים, אך לא כולם, התחילו לפתח אי-סבילות לגלוקוז, וזאת כבר לאחר שבוע אחד בלבד של צריכת ממתיקים. הרכב חיידקי המעי של המתנדבים הסביר את השינוי הפתאומי: המדענים גילו שתי אוכלוסיות שונות של חיידקי מעי בבני-אדם – אחת שהגבירה את אי-הסבילות לגלוקוז לאחר צריכת ממתיקים, ושנייה שלא השפיעה על רמות הסוכר בשום צורה. ד"ר אלינב סבור, כי תגובת החיידקים במעי לממתיקים המלאכותיים, בכל הנוגע למתנדבים שפיתחו אי-סבילות לגלוקוז, התבטאה בהפרשת חומרים שגרמו תגובה דלקתית – המזכירה תגובה למנת-יתר של סוכר. כך התחוללו שינויים ביכולתו של הגוף להשתמש בסוכר.
"תוצאות הניסויים שביצענו מדגישות את חשיבות ההתאמה האישית של רפואה ותזונה לבריאותנו", אומר פרופ' סגל. "אנחנו מאמינים שבחינה מקיפה של נתונים אישיים – שיאספו מהגנום, מחיידקי המעי ומהרגלים תזונתיים – עשויה לשנות את יכולתנו להבין כיצד משפיעים אוכל ותוספי מזון על בריאות האדם, ועל הסיכון לחלות במחלות שונות".
"מערכת היחסים של כל אחד מאיתנו עם חיידקי המעי האישיים שלנו מהווה גורם משמעותי בהבנת אופני ההשפעה של המזון שאנו צורכים, כולל הנטייה שלנו למחלות כמו השמנה וסוכרת", אומר ד"ר אלינב. "ממצאי המחקר מעידים על כך שצריכת ממתיקים מלאכותיים מביאה להתפתחות אותן הבעיות הבריאותיות שהם נועדו למנוע מלכתחילה. ממצאים אלה מחייבים בחינה מחודשת של הצריכה המאסיבית והבלתי-מפוקחת של חומרים אלה".
עוד השתתפו במחקר: כריסטוף אלכסנדר טהייס, אורי מזה וד"ר חגית שפירא ממעבדתו של ד"ר אלינב; ד"ר עדינה ויינברגר מקבוצת המחקר של פרופ' סגל; ד"ר אילנה קולודקין גל מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית; פרופ' אלון הרמלין וד"ר יעל קופרמן מהמחלקה למשאבים וטרינריים; ד"ר שלומית גלעד מהמרכז הישראלי הלאומי לרפואה מותאמת אישית על-שם ננסי וסטיבן גרנד; פרופ' זמיר הלפרן וד"ר ניב זמורה מהמרכז הרפואי תל-אביב על-שם סוראסקי ומאוניברסיטת תל-אביב; וד"ר דוד ישראלי מהמרכז לבריאות הנפש ירושלים שבבית- החולים כפר שאול.
.jpg "ד\"ר איתי הלוי. התפרצות אדירה")
\
.jpg "\"תחושות בטן\"")
.jpg "שורה העליונה, מימין: טל קורם, דודי זאבי וד\"ר עדינה ויינברגר. בשורה האמצעית, מימין: מעיין לוי, גילי זילברמן-שפירא, יותם סואץ,וכריסטוף טהייס. בשורה התחתונה, מימין: ד\"ר ערן אלינב ופרופ׳ ערן סגל. פעילות מטבולית")
.jpg "ד\"ר עידו עמית. חשיפת המנגנון")
.jpg "צילום פלורסנטי של הדי-אן-אי (הריבועים הלבנים) בתוך התאים המלאכותיים, שמחוברים בצינורים דקים לתעלת הזרימה המרכזית. צולם בפילטר אדום. קוטר כל עיגול: 100 מיקרון")
.jpg "איור של מערכת התא המלאכותי. מולקולות די-אן-אי מסודרות בתאים מעגליים, שנחצבו בסיליקון, ומחוברים לתעלת הזרימה באמצעות צינורות דקים. תמצית התא זורמת באותם צינורות דרך התעלה הראשית ובאמצעות פיזור בלבד, בעוד החלבונים, המבוטאים על-פי המידע האצור בדי-אן-אי, משוחררים אל תעלת הזרימה.")
כיוון הזרימה