פתח את מדע ההזדקנות: כיצד חיידקי מעיים וחומרי תזונה צמחיים משתפים פעולה כדי לדחות מחלות ולקדם חיים ארוכים ובריאים יותר.
סקירה: קידום הזדקנות בריאה באמצעות הקשר של מיקרוביוטה במעיים ופיטוכימיקלים תזונתיים. קרדיט תמונה: Kateryna Kon / Shutterstock
במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת התקדמות בתחום התזונהחוקרים סקרו את הידע הנוכחי על היתרונות של פיטוכימיקלים ועל תפקידה של מיקרוביוטה של המעי בהשפעה על תוחלת החיים של בני אדם. הם אוספים ממצאים מכמעט 200 פרסומים המדגישים כיצד אינטראקציות בין פיטוכימיקלים וחיידקים במעיים גורמות למטבוליטים שמקורם בצמחים, כגון אורליתינים, אקווול וסולפורפאן, שעלולים לעכב את ההזדקנות ואת המחלות הכרוניות הנלוות לה.
הסקירה מחולקת לשלושה חלקים – 1. מבוא להזדקנות אנושית ולמיקרוביוטה של המעיים, והשפעות האחרונות על הראשונות, 2. החשיבות של פיטוכימיקלים והמנגנונים השולטים באינטראקציות בין מולקולות אלו למיקרוביוטה של המעי, ו-3 מטבוליטים ביו-אקטיביים, חיידקים במעיים ותרומתם של האחרונים להזדקנות בריאה.
מהי הזדקנות?
'הזדקנות' הוא התהליך הטבעי של הידרדרות רקמות ותפקוד תאי שחווים כל האורגניזמים החיים כשהם מזדקנים. התקדמות הרפואה המודרנית האריכה באופן משמעותי את תוחלת החיים של בני האדם, אך הובילה ללא כוונה להזדקנות הדרגתית של אוכלוסייה, והראתה רגישות מוגברת למחלות הקשורות לגיל, כולל סרטן, ניוון עצבי, הפרעות שרירים ושלד, מחלות לב וכלי דם (CVDs) וכשל של מערכת החיסון.
כדי לטפל בדאגות בריאות הציבור של חברה שהולכת ומתבגרת, מחקרים עדכניים התמקדו ב'תוחלת בריאות', משך חייו של אדם שבמהלכם הוא נשאר נקי ממחלות הקשורות לגיל. מחקר שמטרתו להאריך את תוחלת הבריאות האנושית זיהה חוסר וויסות של חישה תזונתית, תפקוד לקוי של המיטוכונדריה, דלקת כרונית, תשישות תאי גזע, הזדקנות תאית ודיסביוזה (שינויים בהרכב החיידקים במעיים ובביצועים מייצרים מטבוליטים) כסימני ההיכר העיקריים של ההזדקנות.
כיצד נוכל להאריך את תוחלת הבריאות שלנו?
מחקרים על הפיזיולוגיות של בני מאה בריאים (אנשים שחיים 100 שנים או יותר), תקן הזהב להזדקנות אנושית אידיאלית, מצביעים על כך שהרכב התזונה והמיקרוביוטה והמגוון של המעיים עשויים להוות את הגורמים הניתנים לשינוי החיוניים ביותר שיכולים לעזור לבני אדם להישאר בריאים ומחלות- חינם למשך זמן רב יותר. הערכות חיידקים במעיים של בני מאה חושפים דפוסי הרכב מיקרוביאליים יחסיים הדומים לאלו של מבוגרים צעירים חסרי דיסביוזה וסימני היכר אחרים של הזדקנות.
גילוי נפוץ בהערכות אלה הוא שבני מאה בוחרים באופן שגרתי בתזונה בריאה עשירה במזון צמחי, כולל קטניות, ירקות, פירות, אגוזים, דגנים מלאים ועשבי תיבול, כולם מקורות ידועים לפיטוכימיקלים. תרכובות אלה שמקורן בצמח משמשות כמבשרים למטבוליטים מיקרוביאליים מועילים התומכים בשלמות מחסום המעי ובריאות כללית של מערכת העיכול (GI). פיטוכימיקלים הם תרכובות ביו-אקטיביות לא תזונתיות שמקורן בצמח, שאמנם חשבו בעבר כממלאות תפקידים בריאותיים קלים בשל פוטנציאל הספיגה הירוד שלהן, אך נחקרות יותר ויותר בשל משחק הגומלין שלהן עם יציבות החיידקים במעיים.
ידוע כיום שחלק מחיידקי המעי משתמשים בפיטוכימיקלים מסוימים, כגון פוליפנולים, כחומרי גלם לייצור מטבוליטים מיקרוביאליים החיוניים בשמירה על בריאות מערכת העיכול ושלמות מחסום המעיים. לדוגמה, המיקרוביוטה של המעי יכולה להמיר אלגיטנינים ממזונות כמו רימונים לאורוליטינים, אשר נקשרו ליתרונות אנטי דלקתיים ונוגדי חמצון.
לעומת זאת, עודף שומנים לא בריאים ומזון ממותק בדרך כלל נעדרים בדיאטות בני מאה. עדויות אחרונות מדגישות את ההשפעות המפריעות של פריטים תזונתיים אלה על אוכלוסיות חיידקים במעיים ובריאות המעיים הכללית. גם גנטיקה, שימוש בתרופות וגורמים סביבתיים ממלאים תפקידים מכריעים בעיצוב הרכב ותפקוד החיידקים במעיים.
תפקידה של מיקרוביוטה במעיים בבריאות והזדקנות
התקדמות במחקר תזונתי ומיקרוביאלי במעיים בסיוע פיתוח טכנולוגיות רצף מהדור הבא מגלה כי למיקרוביום המעי חשיבות מכרעת בשמירה על תפקוד מחסום המעי, בוויסות חסינות המארח, בשמירה על חילוף החומרים של תרופות וחומרי תזונה, והגנה מפני פתוגנים פולשים. יתר על כן, מספר מטבוליטים במחזור הדם שמקורם במעיים הוכחו כממלאים תפקידי מפתח בתקשורת מארח-מיקרוביוטה (מולקולות איתות), אפנון חיסוני מארח, ואפילו תפקוד נוירולוגי.
"גורמים שונים הקשורים זה לזה משפיעים על ההרכב והתפקוד של המיקרוביוטה של המעי, כולל גנטיקה של המארח, גיל, תזונה, תרופות, מצב בריאותי, כמו גם פעילות גופנית וסביבת חיים חברתית".
הוכח כי ההזדקנות משנה באופן משמעותי את ההרכב של קהילות חיידקים במעי יונקים – כאשר הטקסיות הקומנאלית מוחלפת בהדרגה בפאתוביונטים. דיסביוזה זו נקשרה למספר CVDs, דלקת כרונית, ניוון עצבי וסוגי סרטן מסוימים. עם זאת, שינויים אלה עשויים להיות הפיכים – ניסויים בהשתלת צואה במודלים של עכברים גילו שהחלפת מיקרוביוטת מעיים של עכברים צעירים באלה של עכברים מבוגרים עלולה לגרום למחלות הקשורות לגיל אצל הראשונים. לעומת זאת, השתלות חיידקים במעיים מתורמים צעירים בריאים נצפו כמשפרות את תסמיני ההזדקנות בעכברים מבוגרים. ממצאים אלה מצביעים על כך שמניפולציה של מיקרוביוטה במעיים יכולה להחזיק פוטנציאל להתערבויות טיפוליות עתידיות.
יחד, ממצאים אלו עשויים לסייע בהתערבויות טיפוליות חדשות המגדילות את תוחלת הבריאות של האדם בעתיד.
פיטוכימיקלים – השפעות ישירות ועקיפות על תוחלת הבריאות
פיטוכימיקלים שמקורם במזון עולים במהירות לחזית חקר ההזדקנות הבריאה לאור תכונותיהם נוגדות החמצון, המגן על מערכת החיסון ואנטי דלקתיות. בעבר חשבו שהם ממלאים תפקידים זניחים בבריאות המעיים, עדויות עדכניות מצביעות על כך שפיטוכימיקלים (כגון דידזאין, איזורהאמנטין וג'ניסטין) עשויים לשמש מולקולות איתות, לעכב את הגורם הגרעיני קאפה B (NF-κB) ולקדם גורם הקשור לגורם גרעיני אריתרואיד 2 2 (Nrf2), מרכיבים מודולטוריים מרכזיים של הפעלת גנים פרו-דלקתיים ונוגדי חמצון מערכות הגנה.
חלק מהפיטוכימיקלים עוברים מטבוליזם על ידי מיקרוביוטה של המעי, ומקדמים קהילות חיידקיות מועילות תוך דיכוי צמיחת פתוגנים (תפקוד פרה-ביוטי).
"פיטוכימיקלים עשויים להפעיל תכונות אנטי-בקטריאליות, אנטי-פטרייתיות ואנטי-ויראליות באמצעות אינטראקציה עם חלבונים מיקרוביאליים, שיבוש סינתזה ושכפול של DNA, הפרעה לדפנות תאי חיידקים, שיבוש ביופילם או חישת קוורום, ועיכוב חילוף החומרים באנרגיה."
לסיכום
דיאטה ומיקרוביוטה של המעיים נחקרים יותר ויותר בשל השפעתם על תוחלת בריאות האדם והשפעותיהם המגנות מפני מחלות הקשורות לגיל. הסקירה מדגישה כיצד מטבוליטים מיקרוביאליים ספציפיים שמקורם בפיטוכימיקלים תזונתיים, כגון אורליתינים ו-equol, עשויים למלא תפקיד מכריע בתהליך זה. במקביל, פיטוכימיקלים מתגלים כמקדמים את בריאות המעיים, מפחיתים דלקות ומשפרים את המגוון המיקרוביאלי באופן ישיר ועקיף (באמצעות איתות מארח חיידקי). יחד, קווי מחקר אלו מראים הבטחה במניעה וטיפול במחלות הקשורות לגיל בעתיד.