פעם היינו קמים בצאת החמה והולכים לישון כשהחשיך. אבל אז החלה המהפכה התעשייתית, הומצאה נורת החשמל, אנשים התחילו לעבוד במשמרות בכל חלקי היממה, ולטוס דרך קבע למקומות מרוחקים. מחזור העֵרוּת והשינה של בני-האדם, אשר עוצב באבולוציה במשך מיליוני שנים, הופרע תוך כ-100 שנים בלבד.
במחקר חדש, שהתפרסם באחרונה בכתב-העת המדעי Cell, גילו מדעני מכון ויצמן למדע, לראשונה, שפעילותם של החיידקים שלנו משתנה בהתאם לשעות היום השונות, ומושפעת מהשעון הביולוגי שלנו. עוד הם גילו, כי הפרעה בשעון הביולוגי, שממנה סובלים מיליוני אנשים העובדים במשמרות או טסים באופן תכוף, מחוללת שינויים משמעותיים בהרכב חיידקי המעי שלהם ובתפקודם, דבר היוצר סיכון להתפתחות השמנה והפרעות במשק הסוכר בגוף.
בשנים האחרונות מתחזקת התפיסה, שאוכלוסיית החיידקים שבגופנו היא למעשה איבר גדול, בעל השפעות מרחיקות-לכת על חלקים נרחבים מפעילות הגוף האנושי. זו הסיבה לכך שתלמיד המחקר כריסטוף טהייס, ממעבדתו של
ד"ר ערן אלינב במכון ויצמן למדע, הוביל מחקר שבדק האם פעילות חיידקי המעיים מתרחשת באופן מחזורי. במהלך המחקר גילה טהייס, בשיתוף פעולה עם דודי זאבי ממעבדתו של
פרופ' ערן סגל, ומעיין לוי ממעבדת אלינב, מחזוריות קבועה בהרכב ובתפקוד של אוכלוסיות מסוימות של חיידקים במהלך היום והלילה. מתברר, כי למרות החושך המוחלט במערכת העיכול שלנו, מזהים החיידקים - באמצעות הזמנים שבהם אנחנו אוכלים - את מחזורי העֵרוּת והשינה, ומתזמנים את פעילותם בהתאם לפעילותנו.
כדי להבין האם יש חשיבות רפואית לממצאיהם, החליטו החוקרים לגרום ל"ג'ט לג" ("יעפת") בעכברים, באמצעות מודל הכולל העברתם החוזרת מחדר חשוך לחדר מואר. בעקבות יצירת היעפת הפסיקו העכברים לאכול באופן מסודר, ובכך שיבשו את מחזוריות פעילות החיידקים שלהם ואת הרכבם - דבר שהוביל להשמנה ולרמות סוכר גבוהות בדמם. כדי לוודא את ממצאיהם, העבירו המדענים את חיידקי המעיים של עכברי היעפת לעכברים סטריליים ונטולי חיידקים. כתוצאה מכך, גם העכברים הסטריליים (לשעבר) השמינו ופיתחו רמות סוכר גבוהות.
המדענים גילו מחזוריות דומה של פעילות חיידקי מעי גם בבני-אדם, והראו בניסויים ראשוניים, כי ההפרעות במחזור העֵרוּת-שינה באנשים משפיעות על משק החיידקים שלהם. קבוצת המחקר הטיסה שני אנשים מארצות הברית לישראל, ואספה מהם דגימות חיידקים לפני הטיסה, יום אחרי הטיסה (בשיא היעפת), ושבועיים לאחר מכן - כאשר התאוששו משינויי הזמן. הפרעות משמעותיות בהרכבם ובתפקודם של החיידקים התגלו בשני הנבדקים בזמן היעפת, והם חזרו למצבם התקין לאחר שהתאוששו. כדי לבדוק האם הפרעות אלה גורמות לנטייה להשמנה ולרמות סוכר גבוהות, הושתלו חיידקי המעי שנאספו בזמן היעפת בעכברים סטריליים, ואלה פיתחו עלייה משמעותית במשקל, יחסית לעכברים בהם הושתלו חיידקי מעי מלפני היעפת או אחרי התאוששות מהיעפת. תוצאות ראשוניות אלו מצביעות על כך, שהפרעות בשעון הביולוגי ביונקים, ובכללם בני-אדם, גורמות הפרעות בתפקוד החיידקים שלנו, ועלולות לתרום להתפתחות תופעות שליליות, כמו השמנה והפרעות באיזון סוכר.
קשר הדוק בינינו לחיידקינו
אומר פרופ׳ סגל: ״יכולת החיידקים שלנו לזהות את שעוננו הביולוגי מוכיחה שוב עד כמה הדוק הקשר בינינו לבין החיידקים שלנו, ועד כמה יכולה כל הפרעה לקשר הזה להשפיע על בריאותנו״.
"ממצאינו", מסביר ד"ר אלינב, "מעלים את האפשרות שהעלייה הגדולה בשכיחות ההשמנה, וסיבוכיה בקרב בעלי הפרעות ערות-שינה ממושכות, נגרמת על-ידי ההפרעות הנלוות לחיידקים שלהם. אנו צופים שתגליותינו יסייעו לפתח טכנולוגיות חדשות לוויסות תפקוד החיידקים באנשים שאורח חייהם מחייב הפרעות תכופות במחזורי הערות-שינה, במטרה לסייע במניעת הסיכונים הבריאותיים הכרוכים באורח חיים זה".
עוד השתתפו במחקר: גילי זילברמן-שפירא, יותם סואץ, אנוק טנגלר, ליאור אברמסון, מירב כץ וד"ר חגית שפירא ממעבדת אלינב; טל כורם ממעבדת סגל; פרופ' אלון הרמלין, ד"ר יעל קופרמן וד"ר ענבל ביטון מהמחלקה למשאבים וטרינריים; ד"ר שלומית גלעד מהמרכז הישראלי הלאומי לרפואה מותאמת אישית על-שם ננסי וסטיבן גרנד; ופרופ' זמיר הלפרן וד"ר ניב זמורה מהמרכז הרפואי תל אביב על-שם סוראסקי ומאוניברסיטת תל אביב.
