תגלית מרעישה במכון ויצמן - ממתיקים מלאכותיים עשויים להגביר את הנטייה לסוכרת

ד'ר ערן אלינב, מהמחלקה לאימונולוגיה במכון ויצמן למדע, הוביל את המחקר בשיתוף עם פרופ' ערן סגל מהמחלקה למדעי המחשב ומתמטיקה שימושית. 'הצריכה הנרחבת של ממתיקים מלאכותיים במשקאות ובמאכלים עלולה לגרום להשמנת יתר ואפילו לתחלואה בסוכרת', אומר ד'ר אלינב.

במשך שנים תהו חוקרים כיצד ייתכן שממתיקים מלאכותיים דלי-קלוריות לא גורמים להפחתה במשקל הגוף. למעשה, מחקרים אחדים העלו את ההשערה שהשפעתם עשויה להיות הפוכה. המחקר – בהובלת תלמיד המחקר יותם סואץ ממעבדת אלינב, תוך שיתוף פעולה עם תלמידי המחקר טל קורם ודוד זאבי ממעבדתו של פרופ' סגל וגילי זילברמן-שפירא ממעבדתו של ד'ר אלינב – הוביל לגילוי כי אף-על-פי  שממתיקים מלאכותיים לא מכילים סוכר, יש להם השפעה ישירה על יכולת גוף האדם לתעל ולעבד גלוקוז. אי-סבילות לגלוקוז, שמתפתחת כאשר הגוף לא מסוגל להתמודד עם כמות גדולה של סוכר, היא הסימן הראשון להתפתחות סוכרת מבוגרים והיבטים אחרים של התסמונת המטבולית.

בשלב הראשון של המחקר, נתנו המדענים לעכברים מים מהולים בשלושת סוגי הממתיקים המלאכותיים הנפוצים ביותר, במינונים שווי-ערך להנחיות שמינהל המזון והתרופות האמריקאי מאשר לשימוש. עכברים אלה פיתחו אי-סבילות גדולה יותר לגלוקוז, בהשוואה לעכברים ששתו מים ומי סוכר. כאשר חזרו המדענים על הניסוי בסוגים שונים של עכברים ובמינונים שונים של אותם ממתיקים, הם חזו בתוצאות דומות: חומרים אלה גרמו לאי-סבילות לגלוקוז.

בהמשך, בדקו המדענים את ההשערה שחיידקי המעיים מעורבים בתופעה זו ואולי אף אחראים לה. זאת, מכיוון שהם מגיבים לחומרים כמו ממתיקים מלאכותיים, שייתכן והגוף לא מזהה כ'מזון'. ממתיקים מלאכותיים אמנם לא נספגים במערכת העיכול, אבל כאשר הם עוברים בה, הם באים במגע עם טריליוני החיידקים שבמעי.

המדענים טיפלו בעכברים בתרופות אנטיביוטיות שמחסלות אוכלוסיות שונות של חיידקי המעי שלהם. בעקבות הטיפול, נמנעה לחלוטין אי-הסבילות לגלוקוז, שנוצרה עקב החשיפה לממתיקים המלאכותיים. לאחר מכן, העבירו המדענים אוכלוסיות שלמות של חיידקי מעי מעכברים שצרכו ממתיקים מלאכותיים לעכברים סטריליים, המגודלים במתקנים מיוחדים נטולי חיידקים. כתוצאה מכך, גם אי-הסבילות לגלוקוז הועברה במלואה לעכברים המקבלים.

ממצא זה סיפק הוכחה לכך שהשינויים בחיידקי המעי מתווכים באופן ישיר את ההשפעות המזיקות של הממתיקים המלאכותיים על רמות הסוכר ביונקים. קבוצת המחקר אף מצאה כי גידול אוכלוסיית חיידקי המעי מחוץ לגוף בתנאים נטולי חמצן, תוך כדי חשיפתה לממתיקים מלאכותיים, גרמה לשינויים בהרכב ובתפקוד החיידקים, שגרמו לאי-סבילות לגלוקוז כאשר הם הושתלו בעכברים סטריליים. בחינה מדוקדקת של ההרכב הגנטי והפעילות המטבולית של חיידקי המעי בעכברים הראתה כי חשיפה לממתיקים מלאכותיים מביאה לשינויים משמעותיים באוכלוסיית ובתפקוד של החיידקים במעי, כולל פעילויות הידועות כגורמות לנטייה להשמנה, לסוכרת ולתסמונת המטבולית בבעלי-חיים ובבני-אדם.

האם חיידקי המעי של בני-האדם מתפקדים בדרך דומה? ד'ר אלינב ופרופ' סגל בחנו גם את הסוגיה הזו. בשלב ראשון, הם בחנו נתונים שנאספו במסגרת פרויקט התזונה האישית, אותו הם מובילים [www.personalnutrition.org]. מטרת הפרויקט, שהוא המקיף מסוגו בעולם, היא לבדוק את הקשר שבין התזונה לבין חיידקי המעי. בין נתונים אלה, הם מצאו קשר ישיר ומובהק בין רמת הצריכה של ממתיקים מלאכותיים [כפי שדווחה על-ידי משתתפי הפרויקט], לתצורות אישיות-ייחודיות של חיידקי המעי ולנטייה לאי-סבילות לגלוקוז. בצעד הבא, ערכו המדענים ניסוי מבוקר, בו הם ביקשו מקבוצה של מתנדבים, שלא נוהגים לאכול או לשתות ממתיקים מלאכותיים, לצרוך את החומרים הללו במשך שבוע. במהלך כל אותו שבוע נבדקו רמות הגלוקוז והרכבי חיידקי המעי בגופי המתנדבים.

ממצאים אלה הראו כי רבים מהמתנדבים, אך לא כולם, התחילו לפתח אי-סבילות לגלוקוז, וזאת כבר לאחר שבוע אחד בלבד של צריכת ממתיקים. הרכב חיידקי המעי של המתנדבים הסביר את השינוי הפתאומי: המדענים גילו שתי אוכלוסיות שונות של חיידקי מעי בבני-אדם – אוכלוסייה אחת שהגבירה את אי-הסבילות לגלוקוז לאחר צריכת ממתיקים, ואוכלוסייה שנייה שלא השפיעה על רמות הסוכר בשום צורה. ד'ר אלינב סבור כי תגובת החיידקים במעי לממתיקים המלאכותיים, בכל הנוגע למתנדבים שפיתחו אי-סבילות לגלוקוז, התבטאה בהפרשת חומרים שגרמו לתגובה דלקתית – המזכירה מנת יתר מסוכר. כך התחוללו שינויים ביכולתו של הגוף להשתמש בסוכר.

'תוצאות הניסויים שביצענו מדגישות את חשיבות ההתאמה האישית של רפואה ותזונה לבריאותנו', אומר פרופ' סגל. 'אנחנו מאמינים שבחינה מקיפה של נתונים אישיים – שיאספו מהגנום, מחיידקי המעי ומהרגלים תזונתיים – עשויה לשנות את יכולתנו להבין כיצד אוכל ותוספי מזון משפיעים על בריאות האדם, ועל הסיכון לחלות במחלות שונות'.

'מערכת היחסים של כל אחד מאיתנו עם חיידקי המעי האישיים שלנו מהווה גורם משמעותי בהבנת האופן שבו המזון שאנו צורכים משפיע עלינו, כולל הנטייה שלנו למחלות כמו השמנה וסוכרת', אומר ד'ר אלינב. 'ממצאי המחקר מעידים על כך שצריכת ממתיקים מלאכותיים מביאה להתפתחות אותן הבעיות הבריאותיות שהם נועדו למנוע מלכתחילה. ממצאים אלה מחייבים בחינה מחודשת של הצריכה המאסיבית והבלתי-מפוקחת של חומרים אלה'.

עוד השתתפו במחקר: כריסטוף אלכסנדר טהייס, אורי מזה וד'ר חגית שפירא ממעבדתו של ד'ר אלינב; ד'ר עדינה ויינברגר מקבוצת המחקר של פרופ' סגל; ד'ר אילנה קולודקין גל מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית; פרופ' אלון הרמלין וד'ר יעל קופרמן מהמחלקה למשאבים וטרינריים; ד'ר שלומית גלעד מהמרכז הלאומי לרפואה מותאמת-אישית על-שם ננסי וסטיבן גראנד; פרופ' זמיר הלפרן וד'ר ניב זמורה מהמרכז הרפואי תל-אביב על-שם סוראסקי ומאוניברסיטת תל-אביב; וד'ר דוד ישראלי מהמרכז לבריאות הנפש ירושלים שבבית-החולים כפר שאול.