מחקר על מערכת החיסון של עכברים הראה כי היא משפיעה ישירות על חיידקי מעיים, המשפיעים בתורם על ספיגת השומנים מהמזון ומכאן – על שינויים במשקל
בשנים האחרונות עסקו מחקרים רבים באוכלוסיית החיידקים במעי (המיקרוביום) ובהשפעתה על תהליכים שונים, בהם השמנה. רוב המחקרים הדגימו כי הרכב המיקרוביום במעי משפיע גם על השמנה וגם על תסמונות מטבוליות בהן סוכרת מסוג 2. אולם מנגנון ההשפעה עדיין אינו מובן במלואו, ולא ידוע אילו גורמים במיקרוביום המשפיעים על תהליכים מטבוליים.
מחקר באוניברסיטת יוטה חשף כי פעילות מערכת החיסון משפיעה באופן ישיר על אוכלוסיית חיידקי המעי, באופן המתבטא במשקל הגוף של עכברים. למעשה, נושא המחקר היה הקשר בין מערכת החיסון למיקרוביום, והקשר להשמנה נחשף כמעט במקרה, מכיוון שראש צוות המחקר המשיכה לעקוב אחר העכברים למשך זמן ארוך מהרגיל.
כדי ללמוד את ההשפעה של מערכת החיסון על המיקרוביום, הינדסו בקבוצת המחקר עכברים בעלי פגם במערכת החיסון, אשר הוביל לרמות נמוכות מאוד של תאי T מסוג מסוים. תאים אלה שכיחים מאוד במעי ובזיהוי של חומרים מסוימים הם גורמים לתאי B להפריש נוגדנים המשפיעים על אוכלוסיית החיידקים שבו.
החוקרים עקבו אחר ההזדקנות של עכברים רגילים והעכברים המהונדסים, והופתעו לראות כי לאורך זמן העכברים המהונדסים עלו במשקל, בעוד שמשקלם של העכברים הרגילים נשאר קבוע. נוסף על כך, החוקרים ראו כי העכברים המוטנטיים סבלו ממחלות מטבוליות המקושרות עם השמנה, כגון תנגודת לאינסולין (מצב שבו התאים אינם מגיבים כראוי לאינסולין, ולכן הלבלב מתחיל להפריש כמויות גדולות יותר של אינסולין) וכבד שומני (מצב שבו שומנים מצטברים בכבד ועלולים להוביל לדלקת ולנזק לתאי הכבד). החוקרים מצאו כי אפשר לזרז את תהליך ההשמנה אם מאכילים את העכברים במזון עשיר בסוכרים ושומנים, בדומה לתזונה הנפוצה במדינות מתועשות.
כאשר בחנו את אוכלוסיית חיידקי המעי של העכברים המהונדסים בהשוואה לעכברים רגילים, מצאו החוקרים כי תת-הפעילות של מערכת החיסון הובילה לירידה בכמות חיידקי קלוסטרידיה ובמגוון המינים שלהם ובמקביל לעלייה במספר החיידקים מהסוג Desulfovibrio. החוקרים שיערו כי במצב רגיל, הנוגדנים שמופרשים כתוצאה מהפעילות של תאי T פוגעים בחיידקים מסוג Desulfovibrio וכך מאפשרים שגשוג של Clostridia. בעכברים המהונדסים הפגם במערכת החיסון מונע הפרשת נוגדנים, ולכן אנו מוצאים שגשוג של Desulfovibrio.
אצל עכברים הסובלים מהשמנה (מימין) יש פחות חיידיקם מקבוצת הקלוסטרידיה (צהוב) | איור: Luat Nguyen, University of Utah
מעכברים לאנשים
בשלב הבא הדגימו החוקרים כי חיידקי ה-Clostridia מובילים לירידה בספיגה של חומצות שומן במעי, ועל כן מונעים עלייה במשקל. כדי להראות כי אלה אכן השינויים באוכלוסיית החיידקים המובילים להשמנה, הוסיפו החוקרים חיידקי Clostridia למי השתייה של העכברים המוטנטיים, והם ירדו במשקל. כדי לבודד את השפעת החיידק, השתמשו החוקרים בעכברים מזן מיוחד, ללא מיקרוביום טבעי (germ-free mice, עכברים נטולי חיידקים). כאשר הוסיפו להם חיידקים מקבוצת Clostridia, העכברים צברו פחות מסת שומן לעומת קבוצת הביקורת, שלא קיבלה חיידקים, ולעומת עכברים שהוספו להם רק חיידקים מסוג Desulfovibrio. אך כאשר הוסיפו לעכברים חיידקים מקבוצת Clostridia ולאחר מכן חיידקים מסוג Desulfovibrio, התוצאה הייתה עלייה באחוזי השומן. מודל ההתפשטות של חיידקי Desulfovibrio עדיין אינו ברור, אך לדברי החוקרים, התפשטותם במעי משפיעה באופן ישיר על היכולת של Clostridia לגדול.
החוקרים הסיקו כי לחיידקי מעי יש יכולת שונה לווסת את תהליכי המטבוליזם של שומנים במעי באופן המשתנה בין מיני חיידקים שונים, וכי דרושה רמה מסוימת של חיידקים מקבוצת Clostridia כדי להוריד את ספיגת השומן.
ראש קבוצת המחקר, ד"ר ג'וּן ראונד (Round), מסבירה כי אם הממצאים הללו יתגלו גם בבני אדם, הם יכולים לספק כיוון חדש לטיפולים רפואיים באמצעות השפעה על הרכב המיקרוביום, יעילים ובטוחים יותר מהשתלות צואה. בשלב הבא החוקרים מתכוונים לנסות לבודד את המולקולות שמייצרים החיידקים, המובילות לירידה בספיגת השומנים. ראונד סבורה כי הסיכויים לשחזר את הממצאים בבני אדם – טובים, שכן מחקרים קודמים הצביעו על חוסר בחיידקי Clostridia אצל אנשים הסובלים מהשמנת יתר.
