מחקר חדש גילה כי במעיים של תינוקות יש מאות משפחות נגיפים שלא היו מוכרות למדע. נראה שהן חשובות להתפתחות מערכת החיסון ולהגנה מפני מחלות כרוניות בהמשך החיים
גוף האדם משמש אכסניה לטריליוני חיידקים, נגיפים ופטריות, שנקראים יחד מיקרוביום, או המיקרוביוטה האנושית. רובם מרוכזים באיברים שחשופים לסביבה החיצונית, כמו מערכת העיכול, מערכת הנשימה, מערכת השתן, איברי הרבייה והעור. במשך שנים רבות התמקדו רוב חוקרי המיקרוביום בחיידקי המעיים, ובעיקר בהשפעותיהם על הבריאות. לעומת זאת, הידע שלנו על הנגיפים במעיים נותר דל. מחקר חדש מגלה כעת שאוכלוסייתם הרבה יותר עשירה ומגוונת מכפי שחשבנו עד כה, ושנגיפים ממלאים תפקידים חיוניים בראשית החיים.
אוסף הנגיפים במעיים מכונה וירום (Virome), ובדומה לחיידקים, רבים מהם חיים איתנו בשיתוף פעולה ובמערכת יחסים סימביוטית שבה כל צד תורם משהו לאחר. הם משפיעים על ההתפתחות, על הבריאות ואפילו על ההתנהגות שלנו. לדוגמה, חוקרים גילו כי העברת נגיפי צואה מעכברים רזים לעכברים שמנים ריסנה את ההשמנה שלהם והפחיתה את הופעת תסמיני סוכרת אצלם.
בעקבות מחקרים רבים שהצביעו על יתרונות בריאותיים של חיידקי מעיים, הולכת וגוברת המגמה לטפל בבעיות מסוימות באמצעות השתלת צואה – העברת צואה מאדם בריא למעיים של אדם חולה על מנת לשנות את הרכב אוכלוסיית החיידקים שלו. השיטה משמשת, למשל, להתמודדות עם זיהומי מעיים קשים שנגרמים מהחיידק קלוסטרידיום דיפיצילה (Clostridium difficile), שפוגע מדי שנה בכחצי מיליון אנשים וגורם למותם של 15 אלף איש בארצות הברית לבדה.
עם זאת, בשנת 2019 פרסם מינהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) אזהרה מפני הסיכונים הכרוכים בהשתלה, בעקבות זיהומים חיידקיים קשים שהתפתחו אצל שני חולים שקיבלו את הטיפול ומותו של אחד מהם. עקב הסכנות, נערכו מחקרים שבחנו את היעילות של השתלת צואה מטוהרת מחיידקים, והתברר שתסמיני המחלה נעלמו גם בהיעדרם. הממצא המפתיע הזה רומז שגורם נוסף – אולי הנגיפים שבמעי – ממלא תפקיד מועיל בהתפתחות מערכת החיסון ובהגנה מפני זיהומים.
נעשו ניסיונות לטפל בזיהומים שגרמו באמצעות השתלת צואה. חיידקי קלוסטרידיום דיפיצלה מבעד למיקרוסקופ | Science Photo Library
ניתוח מעמיק
לפני כחמש עשרה שנים פורסם לראשונה הרכב החומר התורשתי הנגיפי (גנום) במעיים של תינוקות בני שבוע, אך מאז לא פורסמו כמעט מחקרים משמעותיים שעסקו בהרכב ובמבנה של אוכלוסיית נגיפי המעיים בראשית החיים. כעת, במחקר מקיף שפורסם בכתב העת Nature Microbiology, חוקרים מדנמרק, קנדה וצרפת, מציגים תמונה מפורטת של מה שמתחולל במעיים של תינוקות בריאים.
מלאכת זיהוי הנגיפים במעיים וסיווגם נחשבת משימה מאתגרת וקשה בשל מורכבות אוכלוסיית הנגיפים והכמות האדירה של DNA של חיידקים שמזהם כל דגימה. החוקרים בדקו דגימות צואה שנאספו מהחיתולים של 647 תינוקות בני שנה. הם בודדו מהן את הנגיפים וקבעו את רצפי הגֵנים שלהם. לאחר מכן זיהו את הנגיפים שבדגימות וסיווגו אותם לסוגים ומינים על פי הקשרים האבולוציוניים ביניהם.
נמצא שהמעיים של התינוקות הכילו מגוון עצום במידה מפתיעה של נגיפים. בסך הכול נמצאו יותר מעשרת אלפים מינים, פי עשרה בערך ממספר מיני החיידקים במעיים שלהם. הנגיפים השתייכו ל-248 משפחות שונות, מהן 16 בלבד שכבר היו מוכרות למדע ו-232 משפחות חדשות שאינן דומות לנגיפים מוכרים. ייתכן שזה מעיד שמעי התינוק האנושי הם סביבת קיום ייחודית שאוכלוסיית הנגיפים בה שונה מזו של אנשים מבוגרים. החוקרים כינו את משפחות הנגיפים החדשות על שם התינוקות שמהם נאספו דגימות הצואה, למשל ג'יימי (Jamieviridae), אדית (Edithviridae), ג'ולי (Julieviridae) וקירה (Kiraviridae).
משערים כי נגיפים אלה משפיעים על אוכלוסיות החיידקים במעיים. בקטריופאג'ים מדביקים חיידקים | Keith Chambers / Science Photo Library
רוב לבקטריופאג'ים
בנוסף, רק עשירית מהנגיפים שבודדו היו מסוגלים להדביק תאי אדם. רוב הנותרים היו בקטריופאג'ים – מחלקה של נגיפים בעלי זנב (Caudoviricetes) שתוקפים חיידקים. החוקרים סבורים כי חלק מהבקטריופאג'ים עשויים לקבוע במידה רבה אילו קהילות חיידקים ישרדו במעיים ואילו מהן ימותו. כך הם עוזרים לשמור על איזון המיקרוביום ומווסתים את כמות אוכלוסיות החיידקים במערכת האקולוגית הזאת. נגיפים אחרים, שנשארים רדומים תקופה ארוכה בתוך החומר התורשתי של חיידק, עשויים לפעמים להעניק לחיידקים הללו יתרון על פני חיידקים אחרים.
ראש קבוצת המחקר דניס סנדריס נילסן (Nielsen) מאוניברסיטת קופנהגן מסביר כי "המעיים שלנו סטריליים עד שאנו נולדים. במהלך הלידה, אנו נחשפים לחיידקים מהאם ומהסביבה. סביר להניח שחלק מהנגיפים מגיעים יחד עם החיידקים שאליהם נחשפנו לראשונה, ורבים אחרים מגיעים מאוחר יותר דרך אצבעות מלוכלכות, חיות מחמד, לכלוך שילדים מכניסים לפה וגורמים אחרים בסביבה".
החוקרים סבורים כי המיקרוביום של המעי מתחיל להתעצב מייד אחרי הלידה. לעושר המינים יש תפקיד מרכזי בהתפתחות מערכת חיסון תקינה ובהגנה מפני התפתחות של מחלות כרוניות כמו סוכרת, אסתמה ואלרגיות בהמשך החיים.
החוקרת הראשית של המחקר שירז שה (Shah) מסכמת: "הרבה מחקרים מצביעים על כך שלרוב המחלות הכרוניות שאנו מכירים – מדלקת מפרקים ועד דיכאון – יש מרכיב דלקתי. כלומר מערכת החיסון לא פועלת כפי שהיא אמורה לפעול – וייתכן שזה נובע מכך שהיא לא תורגלה כראוי בגיל ינקות. לכן, אם נלמד יותר על התפקיד שממלאים חיידקים ונגיפים בתרגול יעיל של מערכת החיסון, אנו עשויים למנוע רבות מהמחלות הכרוניות שפוקדות כל כך הרבה אנשים כיום".
