חיישן זעיר שהוצמד לתחתונים עקב אחר פליטת גזי מעיים במשך ימים וגילה שאנחנו כנראה מפליצים יותר מכפי שחשבנו. החוקרים מקווים להפוך מבוכה יומיומית לכלי רפואי שימושי בעתיד
השאלה כמה פעמים ביום אדם ממוצע פולט גזים נשמעת אולי כמו נושא לשיחה מביכה, אבל עבור מדענים החוקרים את מערכת העיכול היא רחוקה מלהיות בדיחה. פליטת גזים היא אחד הביטויים הישירים לפעילותם של חיידקי המעי, ועשויה לספק מידע על האופן שבו הגוף מגיב למזון, לסיבים תזונתיים ולשינויים בהרכב המיקרוביום.
הבעיה היא שעד היום התקשו החוקרים למדוד אותה בצורה אמינה. כעת, התקן לביש שזכה לכינוי "תחתונים חכמים" מציע פתרון מסקרן, וגם מגלה שייתכן שאנחנו פולטים גזים בתדירות גבוהה הרבה יותר מכפי שנהוג היה לחשוב.
למה קשה כל כך לספור נפיחות?
מרבית הנתונים הקיימים בספרות הרפואית התבססו במשך שנים על דיווח עצמי. המשתתפים התבקשו לרשום בכל פעם שפלטו גזים, אך בני אדם נוטים לשכוח, לפספס אירועים קטנים או פשוט לא להבחין בהם. גם גזים הנפלטים במהלך השינה אינם נכנסים בדרך כלל לרישום.
שיטות מדידה ישירות יותר כללו שימוש בצינוריות רקטליות שנועדו לאסוף את הגזים. אלא ששיטה כזאת אינה נוחה, עלולה להשפיע על התנהגות המשתתפים ואינה מתאימה למעקב ממושך במהלך חיי היומיום.
חוקרים מאוניברסיטת מרילנד פיתחו אפוא התקן קטן הנצמד לבגד התחתון הרגיל. כלומר, לא מדובר בבגד אלקטרוני שלם, אלא בחיישן לביש ודיסקרטי המזהה מימן הנפלט בגזי המעי. המחקר פורסם בכתב העת המדעי Biosensors and Bioelectronics: X.
32 פעמים ביום, בממוצע
במחקר השתתפו קרוב ל-60 מבוגרים בריאים. 19 מהם לבשו את ההתקן במהלך פעילותם היומיומית במשך שבעה ימים, בממוצע של יותר מ-11 שעות ביום. 38 משתתפים נוספים השתתפו בניסוי תזונתי מבוקר, שנועד לבדוק אם החיישן מסוגל לזהות שינויים בייצור הגז בעקבות צריכת מזון מסוים.
התוצאות הראו כי המשתתפים פלטו גזים 32 פעמים ביום בממוצע, יותר מפי שניים מהנתון של כ-14 אירועים ביום המופיע לעיתים קרובות בספרות הרפואית. ההבדלים בין המשתתפים היו גדולים במיוחד: אצל חלקם נרשמו ארבעה אירועים בלבד ביום, ואילו אצל אחרים הגיע המספר ל-59.
עם זאת, אין פירוש הדבר ש-32 הוא המספר "התקין" החדש. קבוצת המחקר הייתה קטנה, ובשלב זה אי אפשר להסיק ממנה מהו הטווח הנורמלי בכלל האוכלוסייה. התוצאה בעיקר ממחישה עד כמה הדיווחים הקודמים עלולים היו להחמיץ אירועים.
"מדידה אובייקטיבית מעניקה לנו הזדמנות להגביר את הדיוק המדעי בתחום שהיה קשה מאוד לחקור", אמר ברנטלי הול, החוקר הבכיר במחקר.
מה החיישן באמת מודד?
גזי המעי מורכבים בין היתר מחנקן, פחמן דו חמצני ומימן. אצל חלק מהאנשים הם כוללים גם מתאן. המימן נוצר בעקבות פעילותם של חיידקי המעי, המפרקים ומתסיסים רכיבי מזון שלא נספגו קודם לכן במערכת העיכול.
מדידה רציפה של המימן יכולה לספק לחוקרים הצצה לפעילות המיקרוביאלית המתרחשת במעי במהלך היום. לדברי הול, אפשר לחשוב על ההתקן כעל "מד סוכר רציף, אבל לגזי מעיים".
בניסוי התזונתי צרכו המשתתפים אינולין, סיב פרה ביוטי העובר התססה במעי. ההתקן הצליח לזהות את העלייה בייצור המימן ברגישות של 94.7 אחוזים. נתון זה מצביע על האפשרות להשתמש בעתיד בחיישן כדי לבחון כיצד מזונות, תוספים ושינויים תזונתיים משפיעים על פעילות המיקרוביום.
עם זאת, החיישן אינו מספק תמונה מלאה של כל הגזים הנפלטים ואינו מודד בהכרח את ריחם, עוצמתם או מידת אי הנוחות שהם גורמים. הוא גם אינו כלי לאבחון מחלות, לפחות בשלב הנוכחי.
לא רק גימיק משעשע
ליכולת למדוד גזים באופן רציף עשויה להיות חשיבות עבור אנשים המתמודדים עם תסמונת המעי הרגיז, אי סבילות למזונות, נפיחות ותסמינים נוספים של מערכת העיכול. כיום, רופאים נאלצים להסתמך במידה רבה על תיאוריו של המטופל ועל יומני אכילה ותסמינים.
חיישן לביש עשוי בעתיד לסייע בקישור אובייקטיבי בין מאכל מסוים, מועד הופעת התסמינים והשינוי בפעילות חיידקי המעי. הוא עשוי גם לשמש במחקרים הבוחנים את השפעתם של סיבים, פרוביוטיקה ופרה ביוטיקה. עדיין נדרשים מחקרים גדולים ומגוונים יותר לפני שאפשר יהיה לדעת אם המידע אכן יסייע באבחון או בבחירת טיפול.
לשם כך השיק צוות המחקר את "אטלס גזי המעי האנושי", מיזם שמתכנן לעקוב אחר מאות משתתפים ביום ובלילה, ולהצליב בין דפוסי פליטת הגזים, התזונה והרכב המיקרוביום. מטרתו היא לקבוע לראשונה טווחי בסיס המבוססים על מדידה אובייקטיבית ולא על זיכרון או הערכה אישית.
"אנחנו למעשה לא יודעים איך נראית פליטת גזים תקינה", הסביר הול. "בלי טווח בסיס, קשה לדעת מתי ייצור הגזים של אדם באמת מוגזם".
עד שהאטלס יושלם, המסר המרכזי של המחקר אינו שכולנו צריכים להתחיל לספור. הוא פשוט מזכיר שגם פעולה יומיומית, טבעית ומעט מביכה יכולה לשמש אות ביולוגי חשוב. לפעמים, כדי להבין טוב יותר את המעי האנושי, המדע צריך להקשיב גם למה שבדרך כלל משתדלים להתעלם ממנו.