למפרט עדה

הפרט ובחיי באבולוציה הסימביוזה חשיבותהמעיים. 1 חיידקי של המקרההיער . 2 עצי של המקרה

ה ה 70בשנות המאה .20של באבולוציה הסימביוזה רעיון עם מרגוליס לין פרצה . , ," " , שתפני לאורגניזם רצונו נגד האנוכי גן ה הפך אותו לגחך גמרו שכולם אחרי

, , , ומוערכת מוכרת הגדולים הביולוגים לפנתיאון שנכנסה לאחר גם מותה עד: במעלה ראשון אבולוציוני מנגנון של חשיבותו את להדגיש ועמלה דאגה

הסימביוזה

2000בשנת את קיבלה

המדע מדלייתהברית ארצות מנשיא

, , והיו יחד חברו השני את האחד לאכול בעבר שנהגו השוטון וספירוכיט עגול תרמופלסידזנב ; עם לראש

הרעלת את לשרוד לחיים ואפשרה אליהם חברה החמצן זוללת החמצןהמיטוכונדריההגלובלית ;

ירוקה , ; ופוטוסינטטיתקינובקטריה החמצן מייצר הכלורופלסט את והולידה הצטרפהכ בתא פועלים , 50היום " , שהאינטראקציה שלהן א הדנ על כאלה קדמוניות סימבויוזות

החיים את מאפשרת שלנו עם שלו

) עד ) החיים רוב לקיום המקור הם והפוטוסינטזה החמצןהיום

אלה ; עתיקות סימביוזות של ארכיטקטורה הוא בגופנו תא כלשל מושבה הוא כולו , 10גופנו תאים טריליוןעם קבע דרך ,100-1000המתקשרים בקטריות טריליון

מיקרוביוטה– יחד Archives of Public Health 2014, 72הקרויים

אנחנו - ! והן עלינו חיות הן

ובהרמוניה %99 בסימביוזה חיה המיקרוביוטה מן , חיינו ואת חייהם את מעצבים ויחד האדם תאי עם

, הדדי לקיום הכרחי תנאי ומהווים למוח ועד המעיים מן

, " לחשוב סיבה אין א דנ ביניהם להחליף נוהגים חיידקיםגנים עם וגם בתוכנו גם זאת לעשות ממשיכים אינם שהם

. ," אופקית" גנטית בהעברה שלנו

כ האדם בסיסים 3לגנום מיליארד, , זמנית בהערכה יחד המיקרוביוטה מיני סך של לגנום

בסיסים 300 זוגות מיליארדמעגלי יחיד כרומוזום לרובם

“The Human Microbiome Project". Nature 449 (7164): 804–810, 2007

את המרכיבים הטריליונים מן אחת כלהמיקרוביוטה

! " משלה פעיל א דנ בעלת היאScientific American Feb 17, 2015

בן גנום האדם , 20-25בתאי ובתוכו גנים אלףנמצאו

שהשתלבו 223 חיידקים הוא שמקורם גניםבו

האבולוציה " במהלך גיליון" 2008אפריל, 116גליליאו

, ה ידי על שהוכרז המיקרוביום 2007ב NIHפרוייקטשל בעלות לדרך , 115יצא למפות ינסה דולר מיליון

החיים השונים המיקרוביוטה סוגי של הגנום רצף את . אותם המיקרובים מיני מספר את מעריכים האדם עם

ב לרצף הפרוייקט רוצפו, 10,000עתיד בינתייםמ 3000למעלה

February 2012, the Genomes Online Database (GOLD;http://www.genomesonline.org) provided nearly 3,000 finished bacterial genome with many thousands more underway.

הגנים מספר את המעריכים מייצרי ישהאדם חלבונים, של העיכול בדרכי

של לעומת , 100בכפולה " האנושיים" הגנים

,HMP, NIH, January 2015 ,

http://www.hmpdacc.org/reference_genomes/reference_genomes.php

הגוף אזורי לפי המיקרוביוטה כמות חלוקת

Science Magazine 2 June 2006  Gill et al., 312 (5778): 1355-1359

, המעיים בתוך האם מן המיקרוביוטה זני מתנחלים הלידה אחרי ימים תוך , . המיקרוביוטה ובכמות בהרכב שינויים חלים החיים במהלך התינוק של

, , , על בהמשך צמיחתו על מוחו על כולל הילוד התפתחות על משפיעים ואלה , , , דיכאון חרדה לחץ למצבי תגובתו על המרכזית העצבים מערכת

. שונות החיים ומחלות להמשך הטבעה של מערכת עוד .זוהי , , חייו של אספקט בכל המעורב אישי מיקרוביוטי פרופיל אדם לכל . . סוגים שיותר מכמה שיותר כמה רצויים בגדול והנפשיים הגופניים

SCIENTIFIC AMERICAN Feb 17, 2015 של הכמויות ועל ההרכב על מכרעת השפעה אם לחלב

, . שעברה אם למשל בתינוק ניתוח מרצונההמיקרוביוטיהאת, שעברה מאם מיקרוביוטה פחות בחלבה מציעה קיסרי

דחוף הניתוח צורך קשרים– בשל על שמלמד מה , האם של והגופני הנפשי מצבה בין הנוצרים מאד הדוקים

אל האם של המעיים מן שעוברות חיוניות בקטריות לבין . האם - חלב לתינוק נותנת שהיא המיקרובים היצע לבין חלבה

חשובים סוגים ועוד עוד ומציע הגדילה עם בגמישות משתנה . הילד בריאות את המעצבים מיקרובים של

published online: 15 April 2015 - Nutrition Reviews Oxford

: , , , החלב של ההרכב מן באה והתינוק המיקרוביוטה האם בין האבולוציונית לאינטראקציה יפה עדותכ האם . 20%בחלב בקטריה של סוג גם מציע החלב אבל לפרק מסוגלים אינם התינוק של שאנזימים סוכרים

Bifidobacterium longum infantis , , , המעיים בני את ממלאת במהירות מתרבה אלה סוכרים הזוללתאפשריים פתוגנים להרבה נוגדנים מייצרת

) - ילדים) לשיתוק וירוס אנטי למשל

. תינוקה, בריאות על שישמרו לחיילים מזון בחלבה לייצר טורחת האם כלומרהחשובה הבקטריה של הגנום זוללי Bifidobacterium longumניתוח את המייצרים שהגנים מראה

ה את משמה מורידים ואז גדולים בילדים הזו הבקטריה מגנום נעלמים infantisהסוכר Proceedings of the National Academy of Sciences 2010-08-02

הבקטריה Bifidobacterium longum infantisאחוזהנקה חודש בכל עולה במעיים המיקרוביוטה כל מתוך

Increased Poliovirus-Specific Intestinal Antibody Response Coincides with Promotion of Bifidobacterium longum-infantis and Bifidobacterium breve in Infants: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled TrialPediatric Research (2004) 56, 791–795

. המאפיין המגוון אל ההנקה חודשי לאורך משתנה בחלב המיקרוביוטי ההרכבWeisella, Leuconostoc, Staphylococcus, Streptococcus, and Lactococcusקולוסטרום :

וחשובים : שכיחים מיקרובים הבאים בחודשים Veillonella, Leptotrichia, and Prevotellaנוספים . , התינוק התפתחות את כך ומכוונים חשיבות יותר עכשיו  המקבלים

מאד ) שמנות אימהות של .obeseבחלבן רגילות( אימהות של בחלבן מאשר בקטריות של וכמות מגוון פחות יש2012 American Society for Nutrition

, אנושיים תאומים מזוג בקטריאליות דגימות הנסיינים לקחו כאשר , עכברים בגורי אותן והשתילו רזה והשני שמן האחד

רזה והשני שמן האחד להיות אלה גדלו

מיקרוביוטה תלוית כנראה היא יתר השמנת

Science 6 September 2013: Vol. 341 no. 6150

She ridiculed the suggestion of Ernst Mayer, Richard Dawkins and otherultra-Darwinians that evolutionary biology might be nearing completion in terms of not requiring any major additions or revisions “They’re finished,” Margulis declared “but that’s just a small blip in the 20th century history of biology rather than a full-fledged and valid science.”

She emphasized that she had no problem with the basic premise

of Darwinism. “Evolution no doubts occur, occurs and it’s been seen to

and it’s occurring now .Everyone who’s scientific-minded agrees es

The question is how does it occur ?Through symbiosis, one organism can

genetically absorb or infiltrate another and thereby become more fit .

“ We have this British-French business. Darwin’s all right and Lamarck is bad. It’s really terrible”. http://blogs.scientificamerican.com/cross-check/2011/11/24/r-i-p-lynn-margulis-biological-rebel/

, . לעשות ממשיכה והיא סימביוזה בדרך נבראה עצמה היא אחר חי לכל אבולוציונית קודמת המיקרוביוטה – , . . היא סיבים רצוי מזונה את לה מספק האוכל האדם הדדית היא התועלת באדם כולל נמצאת היא בו מקום בכל זאת

, , , של, המטבוליזם של ורגולציה העצבים ולמערכת החיסונית למערכת רגולציה עושה אותות מייצרת מפרקת מתסיסההעיכול ) בדרכי הסרוטונין רפא ( 90%מערכת בגרעין , ובמוח מחלות. פיקוחה תחת התנהלה האדם של האבולוציה

. . סטריליים אותם יהפכו אם לחיות יצליחו לא ועכבר אדם המיקרוביוטה של מאוזן הלא למצבה ישירות קשורות ונפש גוף

; ; ; , – , מלווי פסו בורקינה ההדזבה כמו לקטים ציידים נודדים שבטים: ; המיקרוביוטה של האבולוציה אל הצצה מאפשרים אפריקה דרום

, , , האיכות הכמות עולים שלהם הדלה החיים רמת למרותזני של והמגוון

. , בקטריות איטלקי מעי לעומת הדזבה במעי הבקטריותמציגות הדזבה

. החיים באורח גמישות וגם יציבות גם מבטיחה וזו גדולה שונותהיא

עונתיות , תנודות מאפשרת וכן פתוגנים בפני עמידות מבטיחהשנתיות או

. חלוקת פי על לגברים נשים בין הבדל גם נמצא המזון בהרכבהעבודה :

עתירי ושורשים פקעות שמעכלות בקטריות יותר לנשיםמה, סיבים

, את גם כמו בפוריות ההצלחה ואת בריאותן את שמבטיחהארץ כדור .כיבוש

בהרכב בהרבה נמוכה שונות מחזיקה המערב אוכלוסייתהמיקרוביוטה.

, , את, מפחיתים מעובד ומזון גבוהה סניטציה אנטיביוטיקהגמישות

, מחלות ומרבים פתוגנים עם Nature 2015 ,Feb.  .ההתמודדות26;518(7540)

The Faseb Journal, April, 2015, vol. 29 no 4, 1395 - 1403

המוח עם הדוקים הדדיים קשרים מקיימת ,המיקרוביוטה , חיסוניות. פונקציות ועל העיכול מערכת על עובד המוח, , , ויטמינים נוירואקטיביים חומרים מייצרת וזו העיכול במערכת המיקרוביוטה של ההרכב את לעצב

. המוח, על שעובדים שונים ומטבוליטים נוירוטרנסמיטוריםהמוח על לעבוד טובות אבולוציוניות סיבות , למיקרובים מאדם: לעבור שיוכלו כדי שלנו לחברתיות זקוקות הן

N AT U R E | VO L 5 1 8 | 2 6 F E B R UA RY 2 0 1 5לאדם.

John Cryan, a neuroscientist at University College Cork in Ireland , עכברים מגדלים שכאשר הראה. , במגע ובאים באו הם שאיתם העכברים את לזהות מסוגלים אינם הם במעיים בקטריה שום ללא סטריליים בתנאים

הראה אחרים , במחקרים , דיכאון חרדה של להתנהגות מביא במעיים הבקטריות באוכלוסיית טוב איזון שחוסר. . הנפגעים מצב את שיפר הבקטריאלי האיזון החזרת אוטיזם , ואפילו עשויות בעכברים שהתוצאות מאמין החוקר

. , להפרעות מיקרובית תרפיה פסיכוביוטיק קורא הוא להם המקבילים האנושיים לחומרים מתורגמות להיות . היום גם לדעתו אפשרית רוח Biological Psychiatry. 12. 2014במצבי

.

בין עוברת הדדית מיליון השפעה לבין מאה המעיים של מיליארד הנוירונים של מאה הנוירונים, גנים. באמצעות המוח

, , , המרכזית, – העצבים מערכת הלימפה מערכת הדם מערכת דרך הורמונים נויורטרנסמיטורים. החיסונית המערכת

. האישיים חיינו את ולרע לטוב ומשנה המיקרוביוטה נכנסת המוחות שילוב תוך אל , ולשוחח להקשיב בצורך אולי תיענה עצמם משל מוח קיבלו המעיים רק למה השאלה

גורלנו את המעצבים המיקרובים טריליוני Scientific American May 1, 2015עם

; המעיים של המוח עם קשור הגדול שהמוח כשםהדדית מתקיים ובתלות בין במשולב קשר

מערכות כל לבין המעיים של המיקרוביוטה: , והחולי הבריאות וההתנהגות הקיום

, , המרכזית העצבים מערכת הגסטרונומי התפקוד, החיסונית, המערכת הואגוס

, על אנרגטי ואיזון שומן אגירת על שמשפיעים ; ; - דרגה המעי דופן מוח דם מחסומי תפקוד

, , התנהגות לסטרס תגובה דלקתיות של נמוכהואישיות.

המערכות כל עם המיקרוביוטה של טוב איזון . האיזון הפרת בריאות מבטיח אליה הקשורות

למחלות סכנה מעלה

נכון ? אוכלים טוב איזון יוצרים איך

, סיבים, סיבים אותם– סיבים שמוצאים חשובים בקטריה סוגי על האהוב המזון הםהגס המעי ב בקצה שבטים כמו מסורתיים חיים השומרים אפריקה ,Burkina Fasoילידי , , , , אגוזים תירס אורז דוחן סורגום אוכלים

. , , , , מיקרוביוטה של יותר הרבה גדול מגוון בקיבתם יוגורט עוף דגים ובתוספת ירקות רוטב עם בטטה אדמה תפוחי ; אחרות קצרות שומן חומצות ליצור היכולות

פירוק ) הידרוליזה המייצרים גנים בעלות שהן ,) יודעים הגס במעי אחרים ועוד במים מלחים

. , קודם שמתעקשות מורכבות פחמימות לפרק , על משפיעה במעיים המיקרוביוטה אוכלוסיית

, אינסולין תנגודת על וניצולו השומן שימורמסוג .2וסוכרת , , הטובה, הכללית ההרגשה ועל הכללית הבריאות על וכך הדלקתיות רמת

, יותר הרבה גדול מבחר פאסו הבורקינה לילדי. , מערביים ילדים לעומת מיקרביוטה סוגי של

Nutrients 2013, 5(1), 234-252 בשר Bacteroidesלמרבי

המיקרובים אוכלוסיות של היחסי לגודל גם חשיבות ישכולסטרול P / Bיחס סיכוני מעלה ופירות גבוה ירקות Prevotella למרבי

, 53% ; בורקינה באיטליה 0אצל

Appl. Environ. Microbiol. February , 2014,  vol. 80 no. 31142-1149

. החשוב - הנוירוטרנסמיטור כיווני דו הוא מעיים מוח סרוטוניןהציר , העצבים מערכת דרך ועובר הציר קצוות בשני מרכזי תפקיד בעל הוא

, 90%המרכזית. והמיקרוביוטה במעיים ופועל מיוצר הסרוטונין מןמן ייצורו את גם, הטריפטופןמנהלת (.המלטוניןכמוהו לשינה ) חיוני

, , האוכלוסיה, כאשר בזקנה ונפשיים גופניים במשברים בילדותהקשורת הפרעות להופיע עלולות יציבה אינה בשליטההמיקרוביוטית

בציר המיקרוביוטה pathway L – Tryptophanשל. , מובן בכל בבריאות קשה ופגיעה הסרוטונין בייצור ירידה

; ; ללחץ התגובה ועל החיסונית המערכת על משפיעים משברים . מעיים – מוח בציר ונתמכות תומכות שתיהן

בסיפור : ידוע .e-coliמשתתףBehav .Brain Res 2015 Jan 15

של משקל שיווי בחוסר קשורות שנמצאו :kynurenine pathwayמחלותהטריפטופן: מן מיוצר הוא שגם

Psychiatric disorders( e.g .Schizophrenia , major depression , anxiety disorders ) Multiple sclerosis ; ' Huntington s disease;Encephalopathies

; Liver fat metabolism; Lipid metabolism ; 6 Vitamin B deficiency

, מטבוליטים מאות בייצור נעשות והנפשי הגופני למצבנו המיקרוביוטה של תרומות עודנוספים עצביים

, , איברים המקשר הארוך הואגוס עצב דרך למשל שלו בשפתו המוח עם קבוע המדבריםפנימיים

. מייצרות הן המוח BDNF mRNA (Brain-derived neurotrophic factor)עם

למשל ) המעודד ונוירופלסטיות בהיפוקמפוס(נוירורגנרציה

עם והדוקים קבועים יחסים מנהלת המיקרוביוטההחיסונית המערכת

חברו בעוד לחלות פלוני של נטייתו על משפיעה וכך בריא

Psychoneuroimmunology (2012) 37, 1369-1378

Brain Behav. Immun. (2014)

רמות להסדיר מעיים בקטריות פועלות לחץ במצביואדרנלין , קורטיזול אופטימלי תגובה זמן לאחר

, כולל רבות מחלות שגורם כרוני לחץ דיכאון ומונעותNeurogastroenterol Motil (2011) 23, 187–192קליני

, בקטריה סוגי Lactobacillus and Bifidumbacteriumשני , הראשי המעכב הנוירוטרנסמיטור את לייצר כדי גלוטמט מפרקים

GABA ,והחרדה הדיכאון הרוח במצבי חשוב תפקיד שלוTrends in Neurosciences, May 2013, Vol. 36, No. 5

, , עוזרת שהמיקרוביוטה הראה שבדיה מקרולינסקה פטרסון המעי סוון מקרום רצויה לא זליגה החוצה במניעת , דרך מסוכנת זליגה במניעת גם עוזרת היא וכן הבטן - אל מוח דם המחסום

Volume 85, 2Issue ,21 January 2015, Pages 289–295 , NEURON

, , , אצלם הלחץ הורמוני רמת עולה ללחץ אותם ומכניסים מיקרוביוטה ללא סטריליים עכברים מגדלים כאשר – - . אדרנל המוח יותרת היפותלמוס הציר ידי על המופעלים הורמונים אלה רגילים בעכברים מאשר יותר הרבה

, לחלוטין, ואולי חזק מעורבת המיקרוביוטיקה .כלומר וחרדה לחץ על בשליטה , הסוג מן בפרוביוטיקה אותם מאכילים אם מכך Bifidobacterium infantisיותר

) ( " חרדה " מעט רק נורמלי באופן ומתנהגים אישיות שינוי מראים הם The Journal of Physiology  Vol 558 Issue 1 JUN 2004

כמו למחלות הגורמת זו שהיא אפשרות על עכשיו רומז והמוח המיקרוביוטה בין ההדוק יתר הקשר השמנתהעיכול בדרכי ( , ודלקות דיכאון ) הרוח במצב שונות הפרעות מחלות בין הקשר את שעושה זו היא ואולי

במשותף 1Volume ,24 המופיעות Issue ,January 2010, Pages 9–16 ,, , Brain Behavior and Immunity

קנדים מסוים McMaster Universityחוקרים מסוג מיקרוביוטית אוכלוסייה לוקחים שאם הראו, עכברים של

, , מקבלים סטריליים עכברים של אחר בסוג אותה אישיות ושותלים ביישנים: שינויי שהם אלה , , ביישנים הופכים נועזים ולהיפך אמיצים חקרנים -Nature Reviews Microbiology 10, 735הופכים

742 (November 2012)

בעלי מאנשים מיקרוביוטה העבירו חוקרים הרגיז אותם המעי עכברים, תסמונת למעיפיתחו, ואלה סטריליים

, , הרבה לייצר והחלו החיסונית המערכת בפעילות עליה העיכול ממערכת דליפות - דלקתיים פרו ,מטבוליטים

, של סימנים הופיעו ואכן העצבים מערכת על השפעה כבעלי ידועים מהם שאחדיםבהתנהגות חרדה

May 2014 Volume 146, Issue 5, Supplement 1, Page S-845 Gastroenterology

הענפים הקשריםחיינו הווית כל חובקי

והגופניים – הנפשייםהמיקרוביוטה בין

המוח לבין

Gut Feelings :The Brain-Gut-Microbe Axis

19, November 2012http:// . / /jonlieffmd com blog gut

-feelings-the-brain-gut-microbe-axis#sthash.mg3zQJAC.dpuf

בין הקשריםלבין המיקרוביוטה

שונים חלקיםהלימבית במערכת

, הרגשות על משפיעים , ועל הזיכרון על

הקוגניציה

 )

: המעיים מקרה לסיכוםמקבצים שהם תאים עשוי אדם , כך ועל קדמוניים סימביוטיים

פי , 10נוספים מיקרוביוטיים תאים יותרפי , 100שלהם חלבונים מייצרי גנים יותר

;" האנושי " הגנום לעומת " " " דבר " ל הרף ללא מדברים צד מכל הגנומים שלל

, בשני האחד תלויים אלה עם אלה . מתנהלת האבולוציה לחלוטין ובסביבתם

, , הדדית ותלות שיתוף סימביוזה בדרכיהטבעית הברירה בתהליך שנבררות

: היער עצי מקרה , , גם אלא מעיים בעלי ביצורים רק לא באבולוציה חשוב מנגנון ועודנה הייתה סימביוזה

בצמחים