אנא סובבו את הטלפון שלכם.
דיאטה קטוגנית מוכרת כמשטר תזונה המשפר את מצבם של חולי אפילפסיה, עד כה במנגנון לא ידוע. מחקר חדש מגלה כיצד השתלת צואה מילדים שניזונו מתזונה קטוגנית מפחיתה פרכוסים בעכברים. על תזונה קטוגנית, חיידקי המיקרוביום ואפילפסיה.
דיאטה קֵטוֹגנית היא אחת ממשטרי התזונה הפופולרים בעולם, ובה הגוף מקבל את עיקר האנרגיה שלו מחומרים הנקראים קֵטוֹנים, ופחות מסוכרים כבשגרה. בנוסף לתרומתה לירידה במשקל, הדיאטה הקטוגנית גם משמשת כטיפול במחלות שונות – גם אלו שלכאורה אינן קשורות ישירות למערכת העיכול, כמו אפילפסיה.
אפילפסיה, הנקראת בעברית כִּפְיוֹן ובשפת העם "מחלת הנפילה", היא קבוצת הפרעות נוירולוגיות במערכת העצבים המרכזית המאופיינת בהתקפי פרכוס חוזרים ובלתי נשלטים ובאובדן הכרה זמני. הדיאטה הקטוגנית הוצעה כטיפול לאפילפסיה עוד בשנת 1921, על ידי הרופא ראסל ויילדר (Wilder), וקדמה לטיפול התרופתי המודרני במחלה זו. לאורך השנים הצטברו ראיות לכך שדיאטה קטוגנית אכן מביאה לירידה מרשימה בתדירות התקפי הפרכוס האפילפטיים בילדים שאינם מגיבים לטיפול תרופתי: הפחתה משמעותית בתדירות אצל כ-60 אחוז מהילדים, והפסקה מוחלטת של ההתקפים אצל 30 אחוז מהילדים.
למרות ההצלחה המרשימה, המנגנון האחראי להשפעה זו נותר בגדר תעלומה. הקשר המפתיע בין קטונים לאפילפסיה התעורר לאחרונה בעקבות מחקר חדש, שבו מצאו החוקרים שהדרך לשיפור התסמינים של האפילפסיה במוח עוברת דווקא במעי, ובשינויים שנגרמים לחיידקים החיים בו. במחקר השתתפו ילדים הסובלים מפרכוסים אפילפטיים שאינם מגיבים לטיפול תרופתי. הם החלו בדיאטה קטוגנית מוקפדת, וכעבור שלושים יום הביטוי הגנטי ותוצרי חילוף החומרים של חיידקי המעיים שלהם השתנו, אך הרכב האוכלוסיה עצמו נותר כשהיה. החוקרים השתילו את צואת הילדים שנלקחה לפני ואחרי הדיאטה במעיים של עכברים המשמשים כמודל לפרכוסים. הם גילו שסף הפרכוס של העכברים שהושתלה בהם צואת הדיאטה הקטוגנית עלה בהשוואה לעכברים שבהם הושתלה צואה שקדמה לדיאטה, משמע, בעכברי הצואה הקטוגנית היה קשה יותר לעורר תגובה אפילפטית.
התוצאות הללו מצטרפות לשורה של מחקרים המצביעים על כך ששינוי תזונתי דרסטי – כמו מעבר לדיאטה קטוגנית – יכול להביא לשינויים נרחבים בפעילות של הגוף והמחקר הנוכחי מסביר כיצד חיידקי המעי הם החוליה המקשרת. כדי להבין כיצד זה קורה, בחרנו לבחון מקרוב את הקשר בין תפקוד המוח, חיידקי המעי והתפריט התזונתי הקטוגני – ולהשתמש לשם כך במחלת האפילפסיה כדוגמה, ובממצאי המחקר החדש כמקרה בוחן. נחזור לעכברים מושתלי הצואה בהמשך הכתבה, וננסה להבין מה גרם לשיפור במצבם.
אפילפסיה – סערה חשמלית
"הסיפור שלי מתחיל בגיל 16, כשאובחנתי כחולת אפילפסיה. בתחילה הכחשתי את מצבי האמיתי, ואף שחוויתי פרכוס בכל לילה, התעקשתי שאינני חולה. האפילפסיה הציבה בחיי הרבה מכשולים. לא סיימתי את התיכון בצורה שהייתי רוצה בגלל פגיעה בזיכרון, ואיבדתי הרבה הזדמנויות עבודה. הסביבה שלי פחדה ממני, וזה גרם לי לפחד מעצמי. קשה לי לדמיין את הכאב שהיקרים לי סובלים כשהם רואים אותי בהתקף פרכוס. הגוף שלי מתמוטט ואין מי שיכול לעזור לי. פשוט חוסר אונים." הדברים האלה של מורגן בולן, חולת אפילפסיה, משקפים את חוויותיהם של רבים המתמודדים עם המחלה.
הפרכוסים שמורגן מתארת בסיפורה הם מסוג טוֹני-קלוֹני. התקפים אלה כרוכים באיבוד הכרה פתאומי, בנפילה ובתנועות לא רצוניות של ארבעת הגפיים, הגב והראש. כל אלה נמשכים דקה או שתיים ומשאירים אחריהם תחושות של עייפות, בלבול וכאבי שרירים. אך לא כל התקפי האפילפסיה נראים כך. ישנם התקפים קלים יותר שבהם למשל החולים חווים שינויים בחוש הריח או רעד קל באחד הגפיים. הגורמים שקובעים את חומרת ההתקף הם הגודל והמיקום של אזור התרחשותו במוח.
הכול בראש
המוח הוא "מחשב-העל" המנהל ומבקר כמעט את כל התהליכים המתרחשים בגוף. אז איך הוא עושה את זה? המוח מורכב מעשרות מיליארדי תאי עָצָב (נוירונים), המְתַקְשרים זה עם זה באמצעות אותות כימיים וחשמליים כדי להעביר פקודות לכלל מערכות הגוף ולהוציא לפועל את תפקודי הגוף, החל מפעולות פשוטות לכאורה כמו הרמת יד ועד המורכבות ביותר, כמו חשיבה, רגשות וזיכרון. כפי שתאים מסוימים פועלים כדי לגרום לגוף לבצע פעולה מסוימת, ישנם גם תאים שפועלים למנוע פעילות בלתי רצויה.
לשם כך יש צורך בגיוס שני סוגים של תאי עצב: תאי עצב המעוררים תגובה בתאים נוספים, ותאי עצב מעכבים – המדכאים את העוררות החשמלית. במהלך נהיגה ברכב, אנחנו משתמשים בשתי דוושות, דוושת הדלק ודוושת הבלם, כדי לשלוט ברכב ולנוע בצורה בטוחה ומדויקת. בדומה לכך, גם הפעולה של תאי עצב דורשת איזון בין האותות המעוררים והמעכבים כדי להגיע לסכִימת המתח הרצויה ולהעברה של פקודה תקינה.
כאשר האיזון בין שני סוגי התאים הללו מופר עלולה להתרחש הפרעה של עודף פעילות חשמלית – שהיא הגורם לפרכוס. ההפרעה החשמלית, המכונה "סערה חשמלית", יכולה להתרחש בכל חלקי המוח וכתוצאה מכך לפגוע בתפקוד של איברים שונים בגוף, בהתאם לאזור שבו ההפרעה מתרחשת ולעוצמה שלה. למשל, אם מוקד ההתקף הוא באזור במוח השולט בתנועת הרגליים, הפרכוס יכול להתבטא ברעד ובתנועות בלתי רצוניות ברגליים. אם מוקד ההתקף הוא באונה העורפית, האחראית לראייה, הפרכוס עלול לגרום להזיות ראייה, לסנוור או לירידה בחדות הראייה.
עם זאת, לא כל פרכוס מקורו באפילפסיה. יש פרכוסים שאינם ממקור אפילפטי אלא נובעים מחשיפה לגורם כלשהו ממש לפני הפרכוס, כמו חבלת ראש, שבץ, ירידה ברמות הסוכר בדם, חוסר באספקת חמצן, שימוש באלכוהול או סמים, חום אצל ילדים או זיהום.
פרכוס ממקור אפילפטי יכול להיגרם מגידולים במוח, ממכה חזקה שפגעה בעבר בראש וגרמה חבלה במוח, מהתפתחות לא תקינה של המוח ועוד, אך אצל כמחצית מהאנשים הסובלים מאפילפסיה, הגורם למחלה אינו ידוע. רופאים מאבחנים אפילפסיה אם לא נמצאה סיבה ברורה שקדמה לפרכוס אך יש ממצאים אחרים שמצביעים על סיכון לאפילפסיה, כמו שינויים מסוימים ב-MRI או התרחשות של שני פרכוסים או יותר עם רווח של 24 שעות ביניהם.
פרכוס מוקדי וכללי
הפרכוסים מתחלקים לשני תת-סוגים עיקריים, בהתאם למיקום ההפרעה החשמלית שבבסיסם – הפרעה חשמלית מוקדית, המתרחשת באזור מסוים ומצומצם במוח, והפרעה חשמלית כללית, המתרחשת בכל רקמת המוח. הפרעות מוקדיות נחלקות לשני סוגים: הפרעה מודעת והפרעה לא-מודעת. הפרעה מודעת מתבטאת בסחרחורת, בלבול, חישת ריחות וטעמים שאינם קיימים בפועל, הזיות ראייה ותחושת נימול בגפיים. הפרעה לא-מודעת מתבטאת בבהייה למרחק במבט חלול או ביצוע פעולה חזרתית, כמו פעולת לעיסה. לרוב לא נשאר זיכרון מהאירוע, ולעיתים הפרעה מוקדית יכולה להתפתח להפרעה כללית.
כמחצית מכלל מקרי הפרכוס הם פרכוסים כלליים, שכוללים את המופע המזוהה ביותר עם המחלה: איבוד הכרה, נפילה ותנועה לא-רצונית של שרירי הגוף השונים בתנועות כיווץ ועוויתות (המרכיב הטוֹני), בנוקשות ומתיחת שרירים (המרכיב הקלוֹני) או בהרפיית שרירים. פרכוס שנמשך יותר מחמש דקות, או רצף של כמה פרכוסים ללא חזרה להכרה, נחשבים למצב מורכב יותר שנקרא סטטוס אפילפטי. מצב זה מופיע בכ-2 אחוזים מכלל הפרכוסים והוא עלול לגרום לנזק מוחי ולמוות, ולכן מחייב עזרה רפואית מיידית.
אפילפסיה יכולה להתפרץ בכל גיל, אך היא נפוצה יותר אצל ילדים ומבוגרים מעל גיל 65. שכיחותה היא כחצי אחוז עד אחוז אחד מהאוכלוסייה, וכ-70 אחוזים מהחולים יוכלו לחיות חיים שגרתיים ופעילים בעזרת טיפול תרופתי מונע. ואולם, כ-30 אחוזים מחולי האפילפסיה אינם מגיבים לטיפול תרופתי. כמענה לחולים אלה פותחו סוגי טיפולים נוספים, המתאימים לסוגי אפילפסיה מסוימים. כמה מטיפולים אלה הם דיאטה קטוגנית, ניתוחי מוח, קנביס, תרופות מבוססות קנביס, ביופידבק, גירוי עָצָב הוואגוס (העצב התועה) ועוד.
הדיאטה הקטוגנית
גופנו זקוק לאספקה שוטפת של חומרים המשמשים כאבני בניין וכמקור אנרגיה, ורוב החומרים האלה מגיעים אלינו במזון. הקשר בין תזונה לבריאות וחולי של הגוף ושל הנפש ידוע זה כבר, ואנו יודעים שתזונה בריאה חשובה כדי לשמור על הבריאות ולמנוע מחלות. אך מזון יכול לעשות גם יותר מזה: הוא יכול לטפל במצבי מחלה שונים. דוגמה לכך היא הדיאטה הקטוגנית, המסוגלת לשפר את חייהם של הסובלים מאפילפסיה. בדיאטה קטוגנית מפחיתים את צריכת הפחמימות למינימום, שומרים על רמה בינונית של צריכת חלבונים ומגבירים את צריכת השומנים.
מקור האנרגיה העיקרי של רקמות הגוף אצל רוב בני האדם הוא הפחמימות, שמגיעות מלחם, פסטה, פירות, עוגות, חטיפים ועוד. פחמימות הן בעיקר סוכרים, אם כשרשראות מסועפות ואם כיחידות קטנות נפרדות שכדי להפיק את האנרגיה שבהם הגוף צריך לפרקם לחד-סוכר בשם גלוקוז. גלוקוז הוא החומר המועדף על התאים לייצור אנרגיה. כאשר צריכת הפחמימות יורדת מאוד (פחות מ-50 גרם פחמימות ליום), כמו בדיאטה קטוגנית או במצב של צום, יש בגופנו פחות גלוקוז ופחמימות שאפשר להפיק מהן גלוקוז, והגוף מחפש דרכים אחרות להפיק אנרגיה. דרך אחת היא פירוק שומנים מן המזון או ממאגרים בגוף. תהליך זה מספק אנרגיה, אך גם יוצר חומרים הנקראים גופי קֵטוֹן, ומכאן השם "דיאטה קטוגנית".
מהי חשיבותם של הקטונים? כמעט כל רקמות הגוף מסוגלות לפרק שומנים ולהפיק מהם אנרגיה, הודות לאברוני תא בשם מיטוכונדריה, שבהם מתרחש תהליך הפירוק. בשל חשיבותו הרבה של המוח, הוא מוגן במחסום הדם-מוח השולט בתנועת החומרים הנכנסים אליו מזרם הדם. תאי המוח אומנם מכילים מיטוכונדריה, אך בעוד שגלוקוז עובר את המחסום באין מפריע, חומצות שומן אינן יכולות לעבור דרכו, ולכן, במצב של חוסר בגלוקוז בשל צום או צריכת פחמימות מועטת, יש צורך בחומרים אחרים שיכולים לעבור את המחסום ולהזין את רקמת המוח. החומרים האלה הם הקטונים אצטו-אצטט ובטא-הידרוקסיבוטירט, הנוצרים בכבד ומובלים בזרם הדם לכל איברי הגוף, ובהם המוח.
אפילפסיה, גופי קטון וחיידקים
אחד האתגרים הגדולים בטיפולים המבוססים על דיאטה קטוגנית הוא שפשוט קשה להתמסר לה. היא דורשת משמעת רבה, שינויים בהרגלי התזונה, והגבלה של מזונות רבים ובסיסיים. אנשים רבים, ובפרט ילדים, מתקשים לשמור עליה באדיקות לאורך זמן, וכתוצאה מכך עלולים לראות ירידה ביעילות הקלינית. האם בעתיד תימצא הדרך ליהנות מההשפעות הבריאותיות החיוביות של הדיאטה הקטוגנית מבלי שמטופלים יאלצו לשנות את תזונתם?
כמובטח, וכדי לענות על השאלה, נחזור לעכברים המפרכסים מתחילת הכתבה. אחרי השתלת הצואה מילדים שדבקו בדיאטה קטוגנית למשך שלושים ימים, ואחרי שזו הביאה לירידה משמעותית בפרכוסי העכברים, החוקרים ניתחו את מוחם של העכברים ובדקו מה השתנה. בין היתר, הם מצאו שבמוחות העכברים שטופלו בצואה הקטוגנית נראו שינויים בביטוי הגֵּנים בהיפוקמפוס – הידוע כאתר במוח שממנו מתחילים פרכוסים במטופלים רבים. חלק מהגֵּנים שהשתנו היו קשורים לתהליכים דלקתיים של תאי המוח, ואחרים נקשרו בעבר לפרכוסים אפילפטיים, או שנמצאים במוקד של פיתוח תרופות נגד אפילפסיה.
אחד ההסברים שהציעו בעבר להשפעה החיובית של הדיאטה הקטוגנית על הפרכוסים קשור במעבר גופי קטון במחסום הדם-מוח, והשפעתם הישירה על פעילות תאי העצב. ואולם, במחקר הנוכחי העכברים עצמם לא נחשפו ישירות לגופי הקטון. לכן, אפשר לומר שההשפעה החיובית של גופי הקטון על הפרכוסים, במקרה הזה, הושגה בעקיפין – דרך חיידקי המעיים של הילדים שנחשפו לדיאטה הקטוגנית, ושהועברו לעכברים יחד עם הצואה.
בסדרה של ניסויים, החוקרים הראו שהדיאטה לא הובילה לשינוי באוכלוסיות החיידקים שאכלסו את המעי של הילדים, אלא שהסגולות הרפואיות שהקנו ככל הנראה נבעו מהשינויים שגרמו גופי הקטון לתוצרי חילוף החומרים בחיידקים, לגנים שביטאו ולחלבונים שייצרו.
גוף האדם מאכלס טריליוני חיידקים, נגיפים ופטריות המכונים יחד מיקרוביום. סוגי החיידקים במעי וכלל החלבונים שהם מייצרים יכולים להשתנות בתוך ימים עד שבועות בשל שינויים בסביבה, עקב טיפול תרופתי או בגלל שינויים בפעילות גופנית ובתזונה. חלק מהחיידקים מזיקים וגורמים למחלות, בעוד אחרים חשובים לתקינות מערכות גוף שונות. התפקיד המובן ביותר של החיידקים הוא פירוק מזון וספיגת חומרים חיוניים, אך מחקרים רבים מצביעים על קשר לתחומי אחריות רחבים יותר כמו – מערכת החיסון, מערכת הלב, כלי הדם, מערכת העצבים ועוד. בהליך הקרוי השתלת צואה מעבירים דגימת צואה המכילה חיידקים מתורם בריא לאדם אחר כדי לטפל במגוון מחלות.
נכון להיום, איננו מבינים את המנגנון שגורם לחיידקים לייצר חומרים אחרים בתגובה לדיאטה הקטוגנית, אך ניתן להעלות השערות מבוססות מחקרים. למשל, חוקרים מצאו שגופי קטון לא רק משמשים כמקור אנרגיה לגוף, אלא גם פועלים לאיתות ותקשורת בין-תאית. בטא-הידרוקסיבוטירט הוא קטון המזוהה על ידי קולטנים מסוימים של התא, שהפעלתם מעוררת שרשרת של תגובות ביולוגיות. בשנת 2012 התפרסם מחקר שלפיו בטא-הידרוקסיבוטירט גורם כך לשינויים בחלבונים שאורזים את ה-DNA, המשמשים כמעין מתג הקובע אם גן כלשהו יופעל ויוביל לתוצרים – RNA וחלבון. כשחלבוני האריזה מתהדקים היטב סביב ה-DNA, גנים מסוימים הופכים לבלתי נגישים, ולעומת זאת כשהם מהודקים פחות הגנים נגישים ליצירה של תוצרים חדשים. שינויים בהידוק של אותם "מתגים", כפי שיצרו גופי הקטון, נקראים שינויים אפיגנטיים, והם יכולים להשפיע על מגוון רחב של תהליכים – בתאי הגוף שלנו, וגם בחיידקי המעי.
בדרך לתרופות מבוססות-חיידקים?
ייתכן שזיהוי המנגנונים הביולוגיים שמושפעים מתזונה יאפשר בעתיד להשתמש בדיאטה קטוגנית כבסיס לטיפול תרופתי, כך שמטופלים לא יצטרכו לשנות את הרגלי האכילה שלהם כלל.
עם זאת, במחקר המדובר השיפור בהתקפי הפרכוס חל בעכברים, ולא בבני אדם, ומספר המשתתפים בו היה מצומצם. מחקרים עתידיים יצטרכו לגייס יותר משתתפים, ובהמשך לבדוק אם גם אנשים עם אפילפסיה חווים שיפור דומה במחלתם כמו העכברים במחקר. אפשרויות טיפול פשוטות יותר שראוי לבחון הן נטילת קטוגנים ממקור חיצוני או הכנת תכשיר המכיל חיידקים שנחשפו לגופי קטון בתנאי מעבדה.
כתבה זו התמקדה בקשר שבין דיאטה קטוגנית למחלת האפילפסיה, אך כיום יש חוקרים שטוענים כי לתזונה קטוגנית תיתכן השפעה נרחבת במגוון מצבים ומחלות כגון איזון רמות סוכר בדם אצל חולי סוכרת, סרטן, עודף משקל ודמנציה. הפסיכיאטר כריסטופר פאלמר (Palmer) מתאר בספרו כיצד מעבר לדיאטה קטוגנית הוביל לשיפורים ניכרים בבריאות הנפש במטופליו.
עם זאת, דיאטה קטוגנית אינה תזונה שגרתית, והיא עלולה לאתגר מערכות שונות בגוף. לכן היא מחייבת מעקב רופא ומומחה תזונה, בייחוד אם קיימות מחלות רקע. הסיכונים העיקריים הם חוסרים תזונתיים, קשיים במערכת העיכול ועומס על הכליות. האם בעתיד נצליח ליהנות מההשפעות החיוביות של הדיאטה הקטוגנית מבלי שנצטרך להתחייב לתפריט הספרטני? ימים יגידו.
מאת: ארז ביבי
באדיבות מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע
https://davidson.weizmann.ac.il/
