ממתיקים מלאכותיים אמנם משווקים כתחליף סוכר לחולי סוכרת ולאנשים שרוצים לשמור על המשקל, אבל מחקר חדש שערכו מדעני מכון ויצמן למדע שמתפרסם היום בכתב-העת המדעי היוקרתי Nature, מראה כי ייתכן שממתיקים אלה מגבירים את אי-הסבילות לגלוקוז ואת הסיכון להתפתחות של סוכרת סוג 2.

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 החדש מספק תשובה אפשרית – החוקרים גילו כי אף-על-פי שממתיקים מלאכותיים לא מכילים סוכר, יש להם השפעה ישירה על יכולת גוף האדם לתעל ולעבד גלוקוז. בסדרת ניסויים הם הראו כי הממתיקים המלאכותיים עלולים לגרום לאי-סבילות לגלוקוז. מצב זה - שמתפתח כאשר הגוף לא מסוגל להתמודד עם כמות גדולה של סוכר - הוא הסימן הראשון להתפתחות סוכרת סוג 2 והיבטים אחרים של התסמונת המטבולית.

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

השלב הראשון: עכברים

בשלב הראשון של המחקר, נתנו המדענים לעכברים מים מהולים בשלושת סוגי הממתיקים המלאכותיים הנפוצים ביותר, במינונים שווי-ערך להנחיות שמנהל המזון והתרופות האמריקאי (ה-FDA) מאשר לשימוש. קבוצה נוספת של עכברים קיבלה מי סוכר וקבוצה אחרונה של עכברים קיבלה מים רגילים.

המדענים מצאו שעכברים שקיבלו מים מהולים בממתיקים מלאכותיים פיתחו אי-סבילות גדולה יותר לגלוקוז, בהשוואה לעכברים ששתו מים או מי סוכר.

כאשר חזרו המדענים על הניסוי בסוגים שונים של עכברים ובמינונים שונים של אותם ממתיקים, התוצאות היו דומות: חומרים אלה גרמו לאי-סבילות לגלוקוז.

השלב השני: חיידקים

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, שגודלו 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.

צילום באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים המציג מעי דק של עכבר בריא, בו מקיפים החיידקים (החוטים) את סיסי המעי (הבליטות). מבנה המעי הדק בבני-אדם דומה מאוד (צילום: מכון ויצמן למדע)
 

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.

השלב השלישי: בני אדם

בשלב הבא המדענים ביקשו לבחון אם חיידקי המעי של בני-האדם מתפקדים בדרך דומה. לשם כך הם בחנו נתונים שנאספו במסגרת פרויקט התזונה האישית, אותו הם מובילים. מטרת הפרויקט, שהוא המקיף מסוגו בעולם, היא לבדוק את הקשר שבין התזונה לבין חיידקי המעי.

המדענים 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 בגוף 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.

"הצריכה הנרחבת של ממתיקים מלאכותיים במשקאות ובמאכלים עלולה לגרום להשמנת יתר ואפילו לתחלואה בסוכרת" (צילום: Shutterstock)

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.

מזון בהתאמה אישית

"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 מאתנו 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".

Nature. Published online 17 September 2014