העיפרון הביולוגי: הירוקים בצלחת שעשויים לווסת את פעילות הגנים שלכם
מחקר בינלאומי חדש בהובלת אוניברסיטת בן-גוריון בנגב מחזק את תחום ה-Nutri Omics, החוקר את השפעת התזונה על תהליכים ביולוגיים, ומגלה כיצד תזונה מונעת עשויה להשפיע על פעילות גנים ומסלולים מטבוליים, ואף למתן את השפעתם של נטיות גנטיות מולדות.
מחקר התערבות קליני בינלאומי אקראי ומבוקר חושף לראשונה מנגנון שמסביר כיצד התערבות תזונתית עשויה להשפיע על ביטוי הגנים שלנו. המחקר, שנערך בהובלת פרופ' איריס שי וד"ר הילה זליכה-פאר מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב, ובשיתוף פעולה עם אוניברסיטאות לייפציג והרווארד, מציג הוכחות חדשות לאופן שבו רכיבים צמחיים מסוימים מתפקדים כ-'עיפרון ביולוגי' המשכתב ומייעל את הבריאות התאית.
המחקר החדש מחזק את תחום ה-Nutri Omics, החוקר את השפעת התזונה על תהליכים ביולוגיים, ומגלה כיצד תזונה מונעת עשויה להשפיע על פעילות גנים ומסלולים מטבוליים, ואף למתן את השפעתם של נטיות גנטיות מולדות.
מה התועלת של דיאטה ים-תיכונית ירוקה?
קבוצת המחקר הצליחה להוכיח כיצד שמירה על דיאטה ים-תיכונית ירוקה מובילה לעלייה חדה ומובהקת ברמות החומצה הפולית הטבעית (פולאט) בסרום הדם, בהשוואה לדיאטה ים-תיכונית מסורתית או לתזונה בריאה רגילה. עלייה זו אינה מהווה רק מדד תזונתי פסיבי, אלא היא מניעה מסלול חילוף חומרים מרכזי, המעורב בוויסות פעילות הגנים, בשמירה על תפקוד תקין של התאים, ונקשרה להפחתה במדדי דלקת וברמות הטריגליצרידים בגוף.
כ-300 משתתפים שאימצו את הדיאטה הים-תיכונית הירוקה, תפריט העשיר ברכיבים צמחיים פוליפנוליים הכולל תה ירוק, אגוזי מלך ושייק יומי של צמח המים הייחודי מנקאי, לצד הפחתה של בשר אדום ומעובד, חוו זינוק מובהק ברמות הפולאט בסרום הדם. העלייה הייתה גבוהה משמעותית מזו שנמדדה בקרב נבדקים שצרכו דיאטה ים-תיכונית מסורתית או כאלו שהקפידו על הנחיות לתזונה בריאה סטנדרטית. ממצאי המעבדה הוכיחו כי רמות הפולאט הללו אינן רק עדות לצריכת ירוקים, אלא הן ניבאו מדדי הבראה קליניים מרשימים, ובהם שיפור מובהק ברגישות לאינסולין, ירידה דרסטית ברמות הדלקת הבין-תאית, הפחתה של יחס הטריגליצרידים והכולסטרול המועיל, וצמצום ישיר של נפח השומן התוך-כבדי והבטני.
החוקרים התמקדו בגרסה גנטית מוכרת בגן הנקרא MTHFR rs1801133, הגורמת לשינוי במבנה האנזים. השינוי מוביל להחלפת חומצת האמינו אלנין בולין, ובכך יוצרת אנזים לא יציב ומפחיתה את פעילותו המטבולית ב-50% עד 60% אצל אנשים הנושאים את פרופיל הגן הסיכוני (TT). נשאי גן זה נוטים להתחיל את חייהם עם רמות פולאט נמוכות משמעותית, ואכן, המחקר הנוכחי חשף כי נשאי TT שלא צרכו מנקאי, חוו עלייה במדד הסיכון שלהם לחלות במחלות לב וכלי דם, על פי סולם פרמינגהם (FRS). לעומת זאת, כאשר אותם נשאי קבוצת סיכון מולדת זו שילבו בתפריטם כמות גבוהה של הדיאטה הירוקה ועשירת המנקאי, מדד סיכון הלב שלהם צנח בצורה קיצונית ב-7.74 נקודות.
התגלית בדפוסי ביטוי הגנים הראתה כי בתגובה לאספקת הרכיבים הצמחיים, התאים של נשאי ה-TT ביצעו "חיווט מחדש" שניתן להתאמה. בדיקות ביטוי הגנים (mRNA) בדם חשפו העשרה מובהקת וביטוי יתר של גנים חלופיים ועוקפים באותו מסלול מטבולי, אשר פיצו על החסר האנזימטי המולד ואיפשרו לגוף לנצל את הפולאט התזונתי להגנה מטבולית. פריצת דרך זו מציעה יישום מיידי ורב-עוצמה לבריאות הציבור, שכן המחקר מצביע על כך שתזונה עשויה לשמש כמעין 'עיפרון ביולוגי', המסייע לווסת את פעילות הגנים מבלי לשנות את רצף ה-DNA עצמו.
מהי המשמעות המדעית של הממצאים?
המשמעות המדעית של חשיפת הציר המולקולרי הזה מספקת את ה"ענן המנגנוני" הנסתר שעשוי להסביר את שורת התוצאות המקרו-ביולוגיות שתועדו לאורך שלבי פרויקט DIRECT-PLUS, אחד ממחקרי התזונה וההדמיה המקיפים והמבוקרים בעולם. הפולאט משמש כרכיב מפתח המניע תהליכי מתילציה בגוף, תהליך ביוכימי המקשר קבוצות מתיל.
כעת מתבהר כיצד ציר זה תיווך את התוצאות הקליניות הקודמות: בתחום כלי הדם, שפעול מסלול הפולאט הפחית את רמות ההומוציסטאין הרעיל ומנע דלקות עורקים, מה שהוביל לנסיגה מוכחת של 5% בטרשת עורקים קרוטידית ולירידה דרמטית של 15.0% בנוקשות אבי העורקים. בתחום המוח, אספקת קבוצות המתיל תמכה באיזון מדדי הסוכר (HbA1c) ולחץ הדם הדיאסטולי, וסיפקה את הבסיס הפיזיולוגי לצמצום "פער גיל המוח" (Brain Age Gap) והאטת הזדקנות המוח דרך סמנים ייחודיים בדם כמו Galectin-9 ו-Decorin.
בתחום השומן, הפולאט הפעיל פינוי רעלים וצמצם את השומן התוך-כבדי ואת נפח השומן הבטני הוויסצרלי המסוכן (VAT). שילוב הרכיבים התזונתיים של הדיאטה הירוקה משנה באופן אקטיבי את המיקרו-סביבה התאית ואת המיקרוביום במעי, ובכך הוא בולם מסלולים הקשורים להזדקנות תאית ודלקת כרונית ומפעיל תוכנית התחדשות רב-מערכתית.
במרכז התפנית המטבולית הזו עומד צמח המים החדשני מנקאי (Mankai), ירק מים זעיר בעל הרכב ייחודי של למעלה מ-45% חלבון, חומצות אמינו חיוניות, סיבים ומינרלים. המנקאי נמצא עשיר במיוחד בחומצה פולית טבעית ומספק לבדו כ-61% מהתצרוכת היומית המומלצת לגברים, כאשר משתתפים שצרכו אותו בתדירות גבוהה הציגו את העלייה המשמעותית ביותר ברמות הפולאט בדם. ממצאים אלה מצביעים על כך שרכיבים תזונתיים מהצומח עשויים להשפיע על מסלולים ביולוגיים המווסתים את פעילות הגנים, מבלי לשנות את רצף הגנים – מעין "עיפרון ביולוגי" המסייע לכוון את תגובת התאים לסביבה התזונתית.
פרופ' איריס שי, החוקרת הראשית של המחקר מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב, דקאנית קיימות באוניברסיטת רייכמן, פרופ' משנה באוניברסיטת הרווארד ופרופ' לשם כבוד באוניברסיטת לייפציג, מסבירה את החזון היישומי החדש: "הממצאים המדעיים מראים כי תזונה עשירה בירוקים עשויה להשפיע על מסלולים מטבוליים הקשורים לפולאט ולבריאות קרדיו־מטבולית. על בסיס נתונים אלו, פולאט עשויה להישקל מעתה כסמן ביולוגי (Biomarker) מרכזי בבדיקות דם שגרתיות של כלל האוכלוסייה, ולא רק לאבחון אנמיה או חסר קיצוני במקרים מבודדים. הסיבה לכך היא שרמת הפולאט משקפת את איכות התזונה הצמחית של הפרט, את מצב המיקרו-סביבה התאית שלו, ואת היכולת התפעולית של הגוף להפעיל הגנה אפיגנטית ומטבולית אקטיבית מפני מחלות לב, כלי דם וסוכרת."
ד"ר הילה זליכה פאר, המחברת הראשונה של המאמר, מהפקולטה למדעי הבריאות באוניברסיטת בן-גוריון בנגב ופוסט-דוקטורנטית בבית הספר לרפואה באוניברסיטת UCLA: ״ עד היום התייחסנו לפולאט בעיקר בהקשר של חסר תזונתי. המחקר הנוכחי מציע לראות בו גם סמן מטבולי שעשוי לשקף את איכות התזונה הצמחית ואת האופן שבו הגוף מגיב להתערבות תזונתית. הממצאים שלנו מראים כי לאיכות המזון שאנו צורכים – ובפרט לשילוב של מזונות עשירים בפולאט ובעלי זמינות ביולוגית גבוהה כמו מנקאי – עשויה להיות השפעה על פעילות מסלולים ביולוגיים המסייעים לתאים להסתגל לשינויים פיזיולוגיים, ולמתן את השפעתם של גורמי סיכון גנטיים מסוימים."
עוד על המחקר
המחקר נתמך על ידי משרד הבריאות, משרד המדע והטכנולוגיה, קרן המחקר הגרמנית DFG וועד אגוזי המלך של קליפורניה. לגופי המימון לא היה כל תפקיד בתכנון המחקר, איסוף הנתונים, הניתוח, הפרשנות או הפרסום.
קבוצת המחקר כללה גם את: ד"ר ענת יסקולקה מאיר, ד"ר אהוד רינות, ד"ר גל צבאן וד"ר אלון קפלן מאוניברסיטת בן־גוריון בנגב; פרופ' אילן שלף מהמרכז הרפואי סורוקה וחוקרים נוספים מאוניברסיטת לייפציג בגרמניה ומאוניברסיטת הרווארד.
ממצאי המחקר פורסמו בכתב העת המדעי Clinical Nutrition.
