החיידקים החיים במעיים הם המפתח לבריאות טובה. Dr_Microbe / iStock / Getty Images Plus

אולי אתה לא יודע את זה, אבל יש בתוכך צבא של חיידקים שחיוניים למאבק באיומים, כולל הנגיף שגורם ל- COVID-19.

בשני העשורים האחרונים מדענים למדו שגופנו הוא ביתם של יותר תאי חיידקים מאשר של בני אדם. קהילת חיידקים זו החיה עלינו - המכונה מיקרוביום - דומה לחברה, כאשר כל מיני חיידקים מבצעים עבודות מיוחדות אך כולם פועלים לשמור על בריאותנו. במעיים החיידקים מאזנים את התגובה החיסונית כנגד פתוגנים. חיידקים אלה מבטיחים שהתגובה החיסונית יעילה אך לא כה אלימה שהיא גורמת לנזק בטחוני למארח.

חיידקים במעיים שלנו יכולים לגרום לתגובה חיסונית יעילה כנגד נגיפים שלא רק מדביקים את המעיים, כמו למשל norovirus וירוס רוטה, אך גם אלה המדביקים את הריאות, כגון נגיף השפעת. חיידקי המעיים המועילים עושים זאת על ידי הזמנת תאי חיסון מיוחדים לייצר חלבונים אנטי-ויראליים חזקים שבסופו של דבר מחסלים זיהום ויראלי. ולגופו של אדם חסר חיידקי המעיים המועילים הללו לא תהיה תגובה חיסונית חזקה לנגיפים פולשים. כתוצאה מכך, זיהומים עשויים להישאר ללא פיקוח ולגבות מחיר מבריאות.

אני מיקרוביולוג מוקסם מהאופן בו חיידקים מעצבים את בריאות האדם. מוקד חשוב במחקר שלי הוא להבין כיצד החיידקים המועילים המאכלסים את מעינו נלחמים במחלות וזיהומים. העבודה האחרונה שלי מתמקדת בקישור בין חיידק מסוים לחומרת COVID-19 בחולים. המטרה הסופית שלי היא להבין כיצד לשפר את מיקרוביום המעיים באמצעות תזונה כדי לעורר תגובה חיסונית חזקה - לא רק ל- SARS-CoV-2 אלא לכל הפתוגנים.

חיידקים טובים עוזרים למערכת החיסון להרחיק חיידקים מזיקים. chombosan / iStock / Getty Images Plus

כיצד חיידקים תושבים שומרים על בריאותך?

ההגנה החיסונית שלנו היא חלק מתגובה ביולוגית מורכבת כנגד פתוגנים מזיקים, כמו נגיפים או חיידקים. עם זאת, מכיוון שגופנו מאוכלס על ידי טריליוני חיידקים, וירוסים ופטריות מועילים בעיקר, הפעלת התגובה החיסונית שלנו מווסתת היטב כדי להבחין בין חיידקים מזיקים ומועילים.

החיידקים שלנו הם בני לוויה מרהיבים שעוזרים בחריצות להגן על מערכת החיסון שלנו כדי להילחם בזיהומים. מחקר מכונן מצא כי עכברים שטופלו באנטיביוטיקה שמסלקים חיידקים במעיים מראים תגובה חיסונית לקויה. לבעלי חיים אלו היו מספרים נמוכים של תאי דם לבנים הלוחמים בנגיף, תגובות נוגדנים חלשות וייצור לקוי של חלבון שהוא חיוני עבורו מאבק בזיהום ויראלי ומווסת את התגובה החיסונית.

במחקר אחר, עכברים הוזנו לקטובצילוס חיידקים, הנפוצים כפרוביוטיים במזון מותסס. חיידקים אלה הפחיתו את חומרת ההדבקה בשפעת. ה לקטובצילוסעכברים שטופלו לא ירדו במשקל ונזק להם רק ריאות קלה בהשוואה לעכברים שלא טופלו. באופן דומה, אחרים מצאו כי טיפול בעכברים עם לקטובצילוס מגן מפני שונה תת סוגים של להשפיע וירוס וירוס סינציאלי נשימתי אנושי - הסיבה העיקרית לברונכיוליטיס נגיפית ודלקת ריאות בילדים.

מזונות מותססים כמו קימצ'י, סלק אדום, חומץ תפוחים, יוגורט חלב קוקוס, מלפפונים חמוצים וכרוב כבוש יכולים לעזור לספק חיידקים מועילים. marekuliasz / iStock / Getty Images Plus

מחלות כרוניות וחיידקים

חולים עם מחלות כרוניות, כולל סוכרת מסוג 2, השמנת יתר ומחלות לב וכלי דם מציגים מערכת חיסון היפראקטיבית שלא מצליחה לזהות גירוי לא מזיק וקשורה למיקרוביום מעיים שונה.

במחלות כרוניות אלה, במיקרוביום המעיים חסרים חיידקים המפעילים תאים חיסוניים החוסמים את התגובה נגד חיידקים לא מזיקים במעיים שלנו. שינוי כזה במיקרוביום המעיים נצפה גם ב תינוקות המועברים בניתוח קיסרי, אנשים הצורכים עניים דיאטה ו קשיש.

בארה"ב 117 מיליון אנשים - כמחצית מהאוכלוסייה הבוגרת - סובלים מסוכרת מסוג 2, השמנת יתר, מחלות לב וכלי דם או משילוב ביניהם. זה מצביע על כך שמחצית מהמבוגרים האמריקאים נושאים צבא מיקרוביומים פגום.

המחקר במעבדה שלי מתמקד בזיהוי חיידקי מעיים שהם קריטיים ליצירת מערכת חיסונית מאוזנת, הנלחמת בזיהומים חיידקיים ויראליים מסכני חיים, תוך סובלנות לחיידקים המועילים שבינינו.

בהתחשב בכך שתזונה משפיעה על מגוון החיידקים במעיים, מחקרי המעבדה שלי מראים כיצד ניתן להשתמש בדיאטה כטיפול במחלות כרוניות. באמצעות מזונות שונים, אנשים יכולים להעביר את מיקרוביום המעיים שלהם לכזה שמגביר תגובה חיסונית בריאה.

חלק קטן מהחולים הנגועים ב- SARS-CoV-2, הנגיף הגורם למחלת COVID-19, מפתחים סיבוכים קשים המחייבים אשפוז ביחידות לטיפול נמרץ. מה משותף לרבים מאותם חולים? גיל מבוגר ומחלות כרוניות הקשורות לדיאטה כמו השמנת יתר, סוכרת מסוג 2 ומחלות לב וכלי דם.

אנשים שחורים ולטינקס מושפעים באופן לא פרופורציונלי מהשמנת יתר, סוכרת מסוג 2 ומחלות לב וכלי דם, שכולם קשורים לתזונה לקויה. לפיכך, אין זה מקרה ש קבוצות אלה סבלו ממקרי מוות רבים יותר מ- COVID-19 בהשוואה לבנים. זה המקרה לא רק בארה"ב אלא גם בבריטניה.

גילוי חיידקים המנבאים חומרת COVID-19

מגפת ה- COVID-19 עוררה בי השראה לשנות את המחקר שלי ולחקור את תפקיד המיקרוביום במעיים בתגובת החיסון האגרסיבית מדי כנגד זיהום SARS-CoV-2.

עמיתי ואני שיערנו כי חולי SARS-CoV-2 החולים במצב קשה, עם מצבים כמו השמנת יתר, סוכרת מסוג 2 ומחלות לב וכלי דם מראים מיקרוביום מעיים שונה המחמיר. תסמונת מצוקה חריפה בדרכי נשימה.

תסמונת מצוקה נשימתית חריפה, פציעת ריאות מסכנת חיים, בחולי SARS-CoV-2 נחשבת להתפתחות תגובת יתר קטלנית של התגובה החיסונית נקרא א סערת ציטוקינים שגורם להצפה בלתי מבוקרת של תאים חיסוניים לריאות. בחולים אלה, תגובתם החיסונית הדלקתית הלא מבוקרת שלהם, ולא הנגיף עצמו, גורמת ל פגיעה קשה בריאות וכשלים רב-אורגניים שמובילים למוות.

מספר מחקרים תואר בסקירה שפורסמה לאחרונה זיהו מיקרוביום מעיים שונה בחולים עם COVID-19. עם זאת, זיהוי של חיידקים ספציפיים בתוך המיקרוביום שיכול לחזות את חומרת COVID-19 חסר.

כדי לענות על שאלה זו, גייסנו עמיתי ואני חולים מאושפזים COVID-19 עם תסמינים חמורים ובינוניים. אספנו דגימות צואה ורוק כדי לקבוע אם חיידקים במעי ובמיקרוביום אוראלי יכולים לחזות את חומרת COVID-19. זיהוי סמני מיקרוביום שיכולים לחזות את התוצאות הקליניות של מחלת COVID-19 הוא המפתח לסייע בתעדוף חולים הזקוקים לטיפול דחוף.

הדגמנו, במאמר שטרם נבדק על ידי עמיתים, כי הרכב המיקרוביום במעיים הוא המנבא החזק ביותר לחומרת COVID-19 בהשוואה למאפיינים הקליניים של המטופל הנפוצים לכך. באופן ספציפי, זיהינו כי נוכחות של חיידק בצואה - נקראת אנטרוקוקוס פקאליס- היה מנבא חזק לחומרת COVID-19. לא מפתיע, אנטרוקוקוס פקאליס נקשר ל כרוני דלקת.

אנטרוקוקוס פקאליס ניתן לאסוף מצואה ניתן לגדל מחוץ לגוף במעבדות קליניות. לפיכך, an E. faecalis בדיקה עשויה להיות דרך חסכונית, מהירה וקלה יחסית לזהות מטופלים אשר עשויים להזדקק לטיפול תומך יותר ולהתערבויות טיפוליות כדי לשפר את סיכויי ההישרדות שלהם.

אך עדיין לא ברור ממחקרנו מהי תרומתו של המיקרוביום בתגובה החיסונית לזיהום SARS-CoV-2. מחקר שנערך לאחרונה הראה זאת זיהום SARS-CoV-2 גורם לחוסר איזון בתאי החיסון נקרא תאי ויסות T הקריטיים לאיזון החיסון.

חיידקים ממיקרוביום המעיים אחראים ל הפעלה נכונה של אותם רגולציות T תאים. לפיכך, חוקרים כמוני צריכים לקחת דגימות צואה של חולים, רוק ודם לאורך זמן ארוך יותר כדי ללמוד כיצד המיקרוביום שנצפה בחולי COVID-19 יכול לווסת את חומרת המחלה COVID-19, אולי על ידי שינוי התפתחות ה- T-. תאים רגולטוריים.

כמדען לטיני החוקר את האינטראקציות בין תזונה, מיקרוביום וחסינות, עלי להדגיש את החשיבות של מדיניות טובה יותר לשיפור הגישה למזונות בריאים, המובילים למיקרוביום בריא יותר. חשוב גם לתכנן התערבויות תזונתיות רגישות תרבותית עבור קהילות Black ו- Latinx. בעוד שדיאטה באיכות טובה עשויה שלא למנוע זיהום SARS-CoV-2, היא יכולה לטפל במצבים הבסיסיים הקשורים לחומרתה.

Takeaways

• במעיים שלך נמצאים טריליוני חיידקים שחיוניים לשמירה על בריאותך.

• חלק מהחיידקים הללו מסייעים לוויסות המערכת החיסונית.

• מחקר חדש, שטרם נבדק על ידי עמיתים, מראה כי נוכחותם של חיידקים מסוימים במעיים עשויה לחשוף אילו אנשים פגיעים יותר למקרה חמור יותר של COVID-19.

על המחבר

אנה מלדונדו-קונטרראס, פרופסור למיקרוביולוגיה ומערכות פיזיולוגיות, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת מסצ'וסטס

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

ספרים קשורים:

הגוף שומר על הציון: מוח וגוף בריפוי טראומה

מאת בסל ואן דר קולק

ספר זה בוחן את הקשרים בין טראומה לבריאות גופנית ונפשית, ומציע תובנות ואסטרטגיות לריפוי והחלמה.

לחץ למידע נוסף או להזמנה

נשימה: המדע החדש של אמנות אבודה

מאת ג'יימס נסטור

ספר זה חוקר את המדע והפרקטיקה של הנשימה, ומציע תובנות וטכניקות לשיפור הבריאות הגופנית והנפשית.

לחץ למידע נוסף או להזמנה

פרדוקס הצמח: הסכנות הנסתרות במזונות "בריאים" הגורמים למחלות ולעלייה במשקל

מאת סטיבן ר. גונדרי

ספר זה בוחן את הקשרים בין תזונה, בריאות ומחלות, ומציע תובנות ואסטרטגיות לשיפור הבריאות והרווחה הכללית.

לחץ למידע נוסף או להזמנה

קוד החסינות: הפרדיגמה החדשה לבריאות אמיתית ואנטי אייג'ינג רדיקלי

מאת ג'ואל גרין

ספר זה מציע נקודת מבט חדשה על בריאות וחסינות, תוך הסתמכות על עקרונות של אפיגנטיקה ומציע תובנות ואסטרטגיות לייעול בריאות והזדקנות.

לחץ למידע נוסף או להזמנה

המדריך המלא לצום: רפא את גופך באמצעות צום לסירוגין, יום חלופי וארוך

מאת ד"ר ג'ייסון פונג וג'ימי מור

ספר זה חוקר את המדע והפרקטיקה של צום ומציע תובנות ואסטרטגיות לשיפור הבריאות והרווחה הכללית.

לחץ למידע נוסף או להזמנה