קקי אינו אלא נס מדעי. זה עוזר לחוקרים להבין את התזונה של הדינוזאורים, להתחקות אחר התפשטות של מחלות קדומות ולהכיר זיהום טפילי. צואה אנושית טרייה מספקת גם חלון ישיר למעיים שלנו ומיליארדי הפריטים המיקרוסקופיים בהם, שעוזרים לעכל את האוכל שלנו, להגן עלינו מפני מחלות ואף להשפיע על מצבי רוחנו.
תוכן קשור
- כולם פופים. יש בעלי חיים שאוכלים את זה. למה?
- כמה מיקרובים מופלאים עוזרים לנו להתפתח טוב יותר, מהיר יותר, חזק יותר
זה היה הרעיון שהניע את רוב נייט, אחד האבות המייסדים של מחקר מיקרוביומה במעיים, לפתוח את פרויקט הבטן האמריקני בשנת 2012. נייט השתמש בפלטפורמת מימון ההמון FundRazr כדי לשדל יותר מ -9, 000 מתנדבים לתרומת כסף ראשונה ואז לשלוח דגימות של הקקי שלהם דרך הדואר. צוות חוקרים בדק דגימות אלה ל- DNA של חיידקים בכדי ליצור את המפקד הראשון של 40 טריליון בערך החיידקים המכנים את מעי הבית שלהם.
מה שלמד היה חושף. אבל לא משנה כמה קקי מגניב אינפורמטיבי, מאיר וברור, עדיין היה חסר משהו: מאיפה מגיעים כל הטריליון החיידקים האלה? מסתבר שלרוב אנו מכניסים אותם לפה מרצוננו שלוש פעמים ביום. "אתה מקבל קלט מתמשך של חיידקים מהסביבה שלך - חיידקים שאתה אוכל על המזון עצמו", אומר נייט, המנהל את המרכז לחדשנות מיקרוביומים באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו.
אחת התעלומות שעורר פרויקט הבטן האמריקני הייתה הסיבה לכך ששני אנשים שטענו כי הם עוקבים באותה תזונה יכולים לקיים קהילות כה שונות של חיידקי בטן. במסגרת המחקר, מתנדבים דיווחו באופן עצמאי על הדיאטות שלהם, כאשר הרוב המכריע עקב דיאטות כל-אוכל, ופחות משלושה אחוז מהם זיהו "צמחוניים" או "טבעוניים". עם זאת, כאשר החוקרים עיכבו את המספרים, הם לא מצאו קשרים מורגשים בין קהילות בטן לבין אלה עם דיאטות לכאורה.
"קטגוריות דיאטה היו חסרות תועלת לחלוטין ולא מתואמות כלל עם קהילות המיקרוביומים", אומר נייט.
במילים אחרות, החיידקים בקקי סיפרו סיפור תזונתי שונה מהאנשים שעשו את הקקי הזה. "אתה יכול להיות טבעוני שרובו אוכל קייל, או שאתה יכול להיות טבעוני שרובו אוכל צ'יפס", מסביר נייט. "יש לכך השלכות שונות לחלוטין על המיקרוביומה שלך." כל אחד יכול לטעון שהוא דבק קשה בתזונה לפליאו, כך נראה, אך הנתונים הצביעו על כך שהמיקרוביומה זוכרת את כל אותן העבירות של גלידת חצות.
נייט הבין שתוצאות פרויקט הבטן האמריקני חסרות משהו מכריע: צלילה עמוקה יותר למזון שאנו אוכלים. מילוי הפער הזה פירושו לנתח את כל המזון שנכנס, ולראות איך הוא מתאם לדפוסים שיצא. אבל בזמן שאיסוף קקי היה, במובן מסוים, פשוט - כל אחד "מגיש מדגם" באותו אופן - סיכום כל המאכלים הרבים שאנשים אוכלים יהיה הרבה יותר שאפתני.
בכל פעם שאתם בולעים, אתם משנים את הנוף הפנימי שלכם. מכיוון שרוב החיידקים במיקרוביומה חיים במעיים, כאשר אנו מאכילים את עצמנו, אנו מאכילים אותם גם כן. הכימיה של מה שאנחנו אוכלים, בין אם זה צ'יפס או קייל, משנה את הנוף הכימי של הבטן, מה שהופך אותו לנעים יותר עבור חלק ופחות מסביר פנים עבור אחרים.
זה נהיה יותר חי. מכיוון שמיקרובים נמצאים בכל מקום - על השולחן, באוויר, על פני המאפין שהשארת על הדלפק - אתה מוסיף גם מיקרובים חדשים לתערובת. חלקם מטיילים בגופכם כמו תיירים מנומסים. אחרים מסתובבים ומתקיימים אינטראקציה עם המקומיים. לכל ביס יש פוטנציאל לשנות את המיקרוביומה, ובעקבות כך בריאות האדם. אולם החוקרים טרם הבינו כיצד.
הסיבה לכך היא שעד כה לא הייתה לנו את הפלטפורמה לצאת למאמץ המאסיבי של איסוף וניתוח דגימות מזון מרחבי העולם. בזכות פרויקט הבטן האמריקני, נייט וצוותו לא מתחילים מהתחלה. בתחילה, החוקרים מתכננים לאסוף 1, 000 דגימות מכל לבנה של פירמידת המזון המוכרת, ואז הם יפתחו בפני הציבור להגיש את כל המאכלים שהם סקרנים לגביו.
יחד עם נייט, מוביל את פרויקט מיקרוביומם המזון על ידי המיקרוביולוגים רחל דוטון, שמשתמש בגבינה כמערכת מודל להבנת קהילות מיקרוביאליות ותסיסה, ופיטר דורסטין, החוקר את הכימיה של אינטראקציות ביולוגיות בין חיידקים, שניהם במרכז לחדשנות מיקרוביומה. . הם שואפים להשיק את היוזמה הזו שמקורה בקהל לפני סוף השנה.
"אנחנו יודעים על ספירת קלוריות ועל קבוצות מזון שונות, אבל כל עולם המולקולות והמיקרובים שבאוכל שלנו הוא קופסה שחורה", אומרת ג'וליה גוגליץ, חוקרת פוסט-דוקטורט במרכז שתנחה את הפרויקט. ככל שאומר הפתגם הישן, "אנחנו מה שאנחנו אוכלים, " היא אומרת. ובכל זאת, כשאתה יורד לרמה המיקרוסקופית, "אנחנו יודעים מעט מאוד על מה שאנחנו צורכים."
החוקרים האחרים "קופסה שחורה" רוצים לחקור הוא ההרכב הכימי של המזון. מסתבר שיש הרבה יותר ממה שמופיע בתווית עובדות התזונה: בעזרת טכניקות קונבנציונאליות ניתן למדוד רק שומנים, סוכרים וויטמינים, "אבל זה רק חלק קטן מהמשקל הכולל של המזון, " אומר דורסטין. אנו יכולים להשקיף על נוגדי חמצון חדשים, תרכובות הלוחמות בסרטן או אפילו אנטיביוטיקה סתמית.
על ידי שימוש בספקטרומטרים המוניים - בעצם סולמות מהודרים המדויקים מספיק בכדי לשקול מולקולות בודדות - דורסטין יכול להסיק את ההרכב הכימי של המזון ברמה שלא הושגה לפני כן. כשדגימות המזון יתגלגלו, גוגליץ יחכה במעבדה. היא תיקח, למשל, סרגל גרנולה, תמצה את כל החומר הגנטי מהמיקרובים המיישבים אותו ואז תשתמש ברצף DNA כדי להבין את זהותם של המפגיעים.
לאחר מכן היא תנשוך נגיסה של סרגל הגרנולה ההוא דרך ספקטרומטר המונים כדי להקניט את כל המולקולה היחידה שממנה היא עשויה. בסופו של דבר היא תישאר עם מתכון בר גרנולה מאוד מאוד מפורט. מולקולות אלה מהוות את הנוף בו חיים מיקרובי אוכל, ומשפיעות ככל הנראה על מי שם ומה הם עושים.
שאלתי את גוגליץ כיצד היא תבחין בין ההרכב הכימי של החיידקים החיים על מוט הגרנולה לבין הכימיקלים המיוצרים על ידי החיידקים. "הייתי מעביר קצת את החשיבה שלך, " אומרת גוגליץ, וקולה מתעצם. "מה שמובנה בסרגל הגרנולה הם גם מטבוליטים מיקרוביאלים." במילים אחרות, סרגל הגרנולה הוא המיקרובים.
כל מה שאנו אוכלים הוא התוצר המצטבר של הכימיה והמיקרובים באדמה בה גדל, המפעל בו עיבד וכל מה שנגעת בו ממש לפני שאכלת אותו. מדוע זה חשוב? בסופו של דבר, מקווה הצוות, שחרור של דפוסי החיידקים במזון שלנו יעזור לנו להנדס טוב יותר את הדיאטות שלנו כדי לשפר את בריאותנו ולהגן על המחלות.
האביר יוצר הקבלה היסטורית לגילוי חומרים מזינים חיוניים. במאה שעברה, החוקרים הבינו שמזון מעובד בתעשייה הפך לדולק מזין. על ידי הוספה מלאכותית של ויטמינים ומינרלים בחזרה, מחלות מחסור כמו רככת וריבריי הודחו במידה רבה מהעולם המערבי. באופן דומה, הבנת ההשפעות הבריאותיות של המיקרוביומה עשויה לאפשר לנו להנדס את החיידקים החסרים לארוחות שלנו.
"סביר למדי שאורח החיים המודרני שלנו מפשיט הרבה מאוד מיקרובים חיים שאנחנו צריכים לשמור על הבריאות, " אומר נייט. "הכרת ההבנה יכולה להיות חשובה כמו ההבנה כי ויטמין C נחוץ ולוודא שכולם הספיקו ממנו."
הצוות כבר בחר 1, 000 אוכלים עבור הסקר הראשוני שלהם, כולל מצרכים כמו לחם וגבינה. "אנו רוצים לכלול מרכיבי מזון גולמי, כל סוג של פרי או ירק, בשרים, חטיפים, אוכל לתינוקות", אומר גוגליץ. אך הם רוצים גם להשוות בין קהילות מיקרוביאליות במזונות המיוצרים על ידי חקלאות אורגנית וקונבנציונאלית, כמו גם להעמיק במוצרים המסתמכים על תסיסה מיקרוביאלית, כמו קפה, שוקולד ונקניק.
הפרויקט יכול גם לפתור כמה מן התעלומות הרפואיות שהעלו במחקר הקודם של המיקרוביומים. לדוגמה, חלק מהבדיקות בפרויקט הבטן האמריקני נפטרו דרך כל דגימת צואה למציאת כמויות של אנטיביוטיקה. באופן מוזר, מבין האנשים שהיו מדגימות אנטיביוטיקה שלהם, כמעט מחציתם דיווחו כי לא נטלו אנטיביוטיקה בשנה האחרונה.
דורסטין מאמין שמדובר באנטיביוטיקה יד שנייה שאנו סופגים מהמזון שאנו אוכלים, תוספים או דברים שנשארו מאכילת בעלי חיים. זה מדאיג, מכיוון שנוכחותם עלולה להוביל להתפשטות חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה. על ידי הקניית הפרדה של הכימיה של כל מדגם, הצוות יוכל להבין אם הוא צודק, ולהתחיל להבין מה תרופות שאריות אלו יכולות לעשות למעיים שלנו.
ההערכה לכוחו של המיקרוביומה הולכת וגדלה, בין היתר בזכות יוזמות כמו פרויקט הבטן האמריקני וספרים כמו I I Contain Multitudes של אד יונג. יש אפילו שדה מתפתח המוקדש למיקרוביומה של הסביבה הבנויה ואיך השותפים המיקרוסקופיים שלנו החיים באוויר ועל חפצים דוממים מתקשרים איתנו. בני אדם אינם ייחודיים בהקשר זה; מחקרים על חיידקים בקטעים משוניות אלמוגים ועד דבורי דבש מראים שבריאותו של כל אורגניזם קשורה באופן הדוק למיקרובים שקוראים לו בית.
כתוצאה מכך, החיידקים מתחילים להפוך את המוניטין שלהם. הם כבר לא רק מאיימים בתרבות נוגדת נבט. בעשור האחרון, "תזונאיות הכירו בחשיבות לבריאות המעי ובריאות האדם שיש חיידקים בריאים במעי הגס והקטן שלנו", אומרת הלנה פצ'ון, מדענית תזונה בכירה מאוניברסיטת אמורי, שאינה מעורבת בפרויקט מיקרוביומה מזון.
פצ'ון מציין כי כיום, אותן מחלות מחסור היסטוריות שאליהן מתייחס אביר עברו על ידי נגעויות של המאה ה -21 כמו השמנת יתר, סוכרת ומחלות לב. "יש מונח שנקרא 'גלוביות'", אומר פאצ'ון. "הפוטנציאל שמיקרובים יכולים להיות קשורים לזה אינו נחקר לחלוטין, ויכול להיות שהם קשורים מאוד."
האביר מסכים. "זה יהיה מדהים למצוא דרך לעבור דרך מזון כדי לחסל אותם בדיוק באותה דרך כמו אותן מחלות כרוניות לפני מאה שנה", הוא אומר. לשם כך, "אנו זקוקים לעזרתם של אלפי אנשים בכדי לקשור את כולם."
