כשחזרתי לארץ לאחר הבתר-דוקטורט, בסוף שנת 2013, הקמתי את המעבדה שלי בפקולטה לרפואה של אוניברסיטת בר-אילן בגליל עם רצון לחקור את התקופה הקריטית שמכונה "אלף הימים הראשונים". חלון ההזדמנויות הזה, המשתרע מההתעברות ועד גיל שנתיים הוא המשמעותי ביותר בחיים. בזמן זה הגוף והמוח הם בעלי גמישות (פלסטיות) מרבית: המערכות הפיזיולוגיות שלנו "מתכיילות", מערכת החיסון לומדת את מי לתקוף, והמוח בונה את הרשתות העצביות שלו. ההשפעה של הסביבה והמיקרוביום בשלב הזה היא אדירה, ולשינויים שקורים בשלב הזה עשויות להיות השפעות שילוו את האדם גם בהמשך חייו. במעבדה שלנו בצפון אנחנו עמלים יום-יום כדי לוודא שנקודת הזינוק הזו תהיה הטובה ביותר עבור הדור הבא.
אבל המסע שלי לחקר בריאות האדם התחיל במקום אחר לגמרי. את הדוקטורט שלי עשיתי במיקרוביולוגיה ימית. חקרתי אלמוגים וגיליתי שיש להם קשר הדוק ומפתיע עם אוכלוסיות החיידקים (המיקרוביום) שלהם. אהבתי מאוד את המחקר, אך כשנולד בני הבכור, משהו בפרספקטיבה שלי השתנה. פתאום שאלות על בריאות, התפתחות ומחלות בילדים נעשו עבורי מוחשיות ואישיות הרבה יותר מהאקולוגיה של הים התיכון. החלטתי לקחת את הידע שצברתי על הקשר שבין יצורים חיים לחיידקים באוקיינוס, ולבחון את הרלוונטיות שלו לגוף האנושי.
את המעבר המקצועי הזה עשיתי במסגרת הבתר-דוקטורט באוניברסיטת קורנל בארצות הברית. שם ביצעתי את התפנית המחקרית שלי: במקום לחקור את המיקרוביום של האלמוגים, התחלתי לחקור את המיקרוביום בגוף האדם. התמקדתי בשינויים הדרמטיים שאוכלוסיית החיידקים של האם עוברת במהלך היריון תקין, והבנתי עד כמה המערכת הזו קריטית ליצירת חיים חדשים.
גלריה
"מטבוליטים" (צבעוניים באיור) הם מולקולות שמיוצרות על ידי המיקרוביום, במקרה הזה החיידקים שבמעי של האם, עוברות דרך השליה אל העובר ומשפיעות על בריאות העובר והתינוק באלף הימים הראשונים: על התפתחות תקינה של מערכת החיסון, על המוח, על חילוף החומרים ועוד
(איור: פרופ' נעמה גבע-זטורסקי)
בביולוגיה אנו משתמשים במונח "הולוביונט" (Holobiont) - השלם המורכב מהמארח ומכל המיקרואורגניזמים שחיים עליו ובתוכו. בדיוק כפי שהאלמוג לא יכול לשרוד בלי האצות והחיידקים שלו, כך גם אנחנו לא תלויים רק בעצמנו – אנחנו מערכת אקולוגית מהלכת.
תהליכי בריאות וחולי הם התוצרים של יחסי הגומלין המורכבים בינינו לבין החיידקים שחיים בקרבנו. כיום אנחנו יודעים שחיידקי המעי הם לא רק "נוסעים סמויים", אלא שותפים פעילים בבריאותנו. תפקידם קריטי ומגוון: הם מאמנים את מערכת החיסון שלנו לזהות אויבים, מגינים עלינו מפני פלישה של חיידקים גורמי מחלות ואחראים לייצור ויטמינים חיוניים. נוסף לכל אלה הם גם מתפקדים כ"מפעלים כימיים" מתוחכמים: הם מפרקים את המזון שאנו אוכלים ומייצרים ממנו אלפי מולקולות קטנות, הנקראות מטבוליטים. המולקולות הללו נספגות במחזור הדם שלנו, מגיעות לכל איבר בגוף ומשפיעות על התקשורת העצבית, על חילוף החומרים ואפילו על מצב הרוח.
אבל השאלה הגדולה שסקרנה אותי הייתה: מתי כל זה מתחיל? האם ההשפעה הזו מתחילה רק בלידה, או אולי עוד קודם לכן, ברחם?
כדי להבין עד כמה עמוק הקשר הזה, חקרנו במעבדה סוכרת היריון. מחלה זו, המאופיינת ברמות סוכר גבוהות בדם האם, עלולה להוביל לסיבוכים לא פשוטים – מלידת תינוקות גדולים במיוחד ועד לסיכון מוגבר של הילד לפתח בעתיד השמנת יתר, סוכרת ואף הפרעות נוירולוגיות והתנהגותיות. האבחון נעשה לרוב בשלב מאוחר יחסית של ההיריון, אבל כשבדקנו את חיידקי המעי של הנשים גילינו שמשהו מתחיל להשתנות הרבה קודם: כבר בשליש הראשון להיריון, כשלושה חודשים לפני האבחון, הרכב המיקרוביום שלהן שונה.
כמובן, סוכרת היריון מלווה בשינויים רבים אחרים, ובראשם רמות סוכר גבוהות, ולכן רצינו לדעת אם שינויים בהרכב חיידקי המעי הם רק סימן נוסף למחלה או שיש להם תפקיד פעיל בה. כדי לבדוק זאת העברנו חיידקי מעי מהנשים לעכברות, וגילינו שהעברת החיידקים גורמת גם בעכברות ובצאצאיהן לחלק מהשינויים המטבוליים שאפיינו את המחלה. כלומר המיקרוביום אינו רק "צופה מן הצד", אלא יכול לתרום בעצמו לתהליך.
פרופ' עומרי קורן
( צילום: רמי זרנגר)
אבל כאן עולה שאלה נוספת: אם החיידקים עצמם נשארים במעי האם ואינם מגיעים לעובר, כיצד ההשפעה שלהם עוברת אליו? אחד המנגנונים המרכזיים שאנחנו בוחנים קשור ל”מטבוליטים”, אותן מולקולות קטנות שהחיידקים מייצרים. אנחנו רואים שגם המטבוליטים האלה משתנים אצל נשים עם סוכרת היריון, וההשערה שלנו היא שחלקם יכולים לחצות את השליה ולהעביר לעובר אותות שמקורם במיקרוביום של האם.
כיום אנחנו מנסים לזהות אילו מטבוליטים מעורבים בתהליך וכיצד הם משפיעים על התפתחות העובר. אם נצליח בכך, ייתכן שבעתיד נוכל גם להתערב במסלול הזה, למשל באמצעות תוסף תזונה מדויק, מעין "פוסט־ביוטיקה", שיסייע לאזן את הסביבה הכימית שהעובר נחשף אליה ולהפחית חלק מההשפעות של סוכרת ההיריון.
בסופו של דבר, אם נצליח להבין את ה"שיחה" הכימית שמתנהלת בין חיידקי המעי של האם לבין העובר, אולי נוכל יום אחד להתערב בה בדיוק ברגע שבו היא חשובה ביותר. כך, אלף הימים הראשונים של החיים יהפכו לא רק לחלון שבו הבריאות שלנו מתעצבת, אלא אולי גם לחלון שבו נוכל להשפיע עליה ולסייע לעצב מסלול בריא יותר.
עמרי קורן הוא פרופסור מן המניין בפקולטה לרפואה בגליל ע״ש עזריאלי של אוניברסיטת בר אילן.
אתר: www.korenlab.com
"חוקרים פרטיים" הוא מדור ב-ynet שנוסד ביוזמת האקדמיה הצעירה הישראלית שבו חוקרים מסבירים מדוע החליטו לעסוק בתחום המחקר שלהם. המדור נערך בסיוע פרופ' נעמה גבע-זטורסקי, פרופ' אורי בן-דוד ופרופ' ארז בן-יוסף מהאקדמיה הצעירה הישראלית.
