בשיתוף עמותת מדע גדול בקטנה

האם יש סיכוי שמדד ה-BMI יוחלף בעתיד הלא רחוק במדד מהימן יותר, שמשקף טוב יותר את הסיכון למחלות כרוניות וסיבוכים בריאותיים? מחקר חדש השתמש בפאנל רחב של מדדי דם כדי לחשב “BMI ביולוגי” המסתמך על הפיזיולוגיה האישית של כל נבדק ונבדקת. המחקר מצא שה-BMI הביולוגי מאתר את המקרים שבהם מדד BMI קלאסי “מפספס”, וכן מגיב מהר יותר לשינויים חיוביים באורח החיים.  

מהו מדד BMI, ולמה הוא נפוץ כל כך? ה-BMI (ר”ת של Body Mass Index, או מדד מסת גוף), הוא המדד הנפוץ והמקובל בעולם לאומדן מצב שומן הגוף. מדד ה-BMI מחושב לפי המשקל (בק”ג) חלקי הגובה בריבוע (במטרים). BMI בין 18.5 ל־24.9 נחשב תקין, בעוד ש־BMI גבוה או נמוך מזה מצביע על קטגוריות שונות של עודף משקל או של תת־משקל, בהתאמה. למרות שהמדד פותח (אי אז במאה ה־19 [1]) במטרה להגדיר מהו האדם הממוצע מבחינת פרופורציות, ולאחר מכן שימש כדי להעריך לקוחות לצורך תשלומי ביטוח, המדד ממשיך להיות נפוץ ושימושי, וזאת בשל קלות החישוב ועקב המתאם שלו ביחס לבריאות מטאבולית, וביחס לסיכון לתחלואה כרונית ומוות.

בריאות מטאבולית היא היכולת של הגוף לעבד מזון בצורה מיטבית, כזו המאפשרת לרמות הסוכר בדם, לחץ הדם, הכולסטרול והטריגליצרידים (תרכובת של חומצות שומן וגליצרול) שבדם להישאר תקינות. נוסף לכך, לבריאות מטאבולית קשר הדוק לסיכון למחלות כרוניות. אנשים עם BMI גבוה נמצאים בסיכון גבוה יותר לחלות במגוון מחלות, החל מסוכרת ומחלות לב ועד לסוגים שונים של סרטן [2-3]. לדוגמה, אנשים בעלי BMI גבוה מ־35 הם בעלי סיכוי גבוה פי 20 לחלות בסוכרת בטווח של 10 שנים ביחס לבעלי BMI תקין[4]. BMI משמש גם כדי להערכת הסיכון בניתוחים מסויימים, ואפילו על מנת להגדיר זכאות לתרופות או לטיפולים רפואיים.

למרות שה־BMI הוא זול, קל לחישוב ויעיל, יש מקרים רבים שבהם שימוש בו “מפספס”. למעשה, מחקרים הראו שהדבר קורה בכ־30% מהמקרים! כלומר, כמעט 1 מ־3 בעלי BMI תקין נמצא למעשה בסיכון מוגבר למחלות כרוניות על פי מדדים קליניים מקובלים של לחץ דם, כולסטרול, תנגודת אינסולין ועוד [5]. מאידך, יש קבוצת אנשים שלהם BMI “לא תקין” אך בריאות תקינה – למשל ספורטאים בעלי נפח שריר גבוה. הסיבה ל”פספוס” היא ש־BMI הוא מדד פשוט מדי, והוא אינו מתחשב בגורמים כמו מסת שריר, צפיפות העצמות, או פיזור השומן בגוף – גורמים שלכולם השלכות על הבריאות.

עם התקדמות הטכנולוגיה אנחנו מסוגלים למדוד יותר ויותר משתנים באמצעות בדיקת דם. למשל, אנו מסוגלים לכמת חלבונים וכן מולקולות קטנות בשם מטאבוליטים, שמשתתפות בחילוף החומרים שלנו. זאת ועוד – אנחנו יכולים לכמת הרבה יותר מדדי דם קליניים בשבריר מהעלות שלפני שנים ספורות. אותה בדיקת דם יכולה לספר לנו כיום סיפור מורכב הרבה יותר לגבי הבריאות שלנו.

צוות מחקר בהובלת ד”ר נועה רפפורט מהמכון למערכות ביולוגיות שבסיאטל, ביקש לפתח מדד חדש להערכת הבריאות המטאבולית שלנו ותיאר את ממצאי המחקר במאמר חדש [6] שפורסם במגזין Nature Medicine. המדד החדש מתבסס על נתונים מקיפים בנוגע לדם, ולא על מדדים חיצוניים כגון גובה ומשקל. המחקר בחן יותר מ־1,000 מדדים שונים בבדיקות דם שנערכו אחת לחצי שנה במשך תקופה בת כשנה וחצי, מקרב יותר מ־1,200 נבדקים שהשתתפו בתוכנית אימון לשיפור בריאותם. במחקר נאספו מידע גנטי ומידע על הרכב האורגניזמים במעי המשתתפים. תוך שימוש בלמידת מכונה פיתחו החוקרים סוגים שונים של BMI ביולוגי המבוססים על מדדים כמותיים שונים שנמדדו בדגימות הדם, וכן BMI ביולוגי נוסף, המבוסס על שילוב כלל המדדים. סוגי ה־BMI הביולוגי השונים שפותחו הם כולם בעלי אותו טווח ערכים כמו ה־BMI הקלאסי. התוצאה – קבוצת מדדים שעומדים במתאם גבוה, אם כי בלתי מושלם, ל־BMI קלאסי. למעשה, שונוי במדדי ה-BMI הביולוגי יכול לשמש הסבר לכ־78% מהשונות ב-BMI הקלאסי בין אנשים שונים. נוסף לכך שימרו מדדי ה-BMI הביולוגי קשרים צפויים בין BMI לבין בריאות – למשל עם פעילות נמוכה, לחץ דם גבוה, שינה מועטת, וסיכון גנטי ל־BMI גבוה.

לא מושלם זה טוב? מתברר שכן! כזכור, המדד הקלאסי “מפספס” בכ־30% מהמקרים, ובהתאם החליטו החוקרים להתמקד במקרים שבהם לא הייתה תאימות בתחזית הסיכון של ה־BMI הביולוגי וה־BMI הקלאסי. במקרים של חוסר התאמה, מדד ה-BMI הביולוגי שיקף טוב יותר את הבריאות המטאבולית. למשל – לנבדקים שהיו בעלי BMI קלאסי נורמלי אך BMI ביולוגי גבוה היו גם מדדי בריאות גרועים יותר, כמו תנגודת אינסולין, שומנים בדם ומדדי דלקת. אותם אנשים בעלי המדד הביולוגי הגבוה הצליחו יותר בשיפור מדדי הדם הקליניים שלהם ובהורדה במשקל במהלך המעקב, וזאת בהשוואה לכאלה שאצלם תאם ה־BMI הביולוגי לזה הקלאסי. הממצא היה חזק אף יותר בקרב משתתפים שאצלם נמדד BMI קלאסי תקין בנקודת הפתיחה: אלה מביניהם שאצלם נמדד BMI ביולוגי גבוה בנקודת הפתיחה, חוו שיפור משמעותי ב-BMI הביולוגי שלהם, על אף העדר שינוי משמעותי במשקלם. הממצא המעניין ביותר, אולי, היה לגבי כיצד מגיבים ערכי ה-BMI הביולוגיים השונים לשינוי באורח החיים כמו זה שביצעו המשתתפים בתוכנית, שביניהם רבים ניסו לרדת במשקל ולשפר את המדדים הקליניים שלהם. החוקרים מצאו ש־BMI שמבוסס על מטאבוליטים פחת מוקדם יותר ודרסטית יותר מאשר BMI קלאסי, ואף מהר יותר מכזה המבוסס על בדיקות דם קליניות או על חלבונים. כלומר, עוד קודם שניכר שינוי במשקל או במדדים הקליניים של משתתפים, ה-BMI המטאבולי שלהם שיקף את השיפור בבריאותם.

ביי ביי BMI? עוד לא, אבל קרוב היום. ההשלכות החשובות של המחקר הן לגבי אפיון ההשפעה הנרחבת של השמנה ברמה המולקולרית. ה-BMI הביולוגי משקף את הבריאות המטאבולית באופן  מהימן יותר מאשר BMI קלאסי ומסוגל לזהות רבים מאותם 30% מכלל האוכלוסייה שה־BMI הקלאסי שלהם נראה תקין, ובכל זאת נמצאים בסיכון גבוה למחלות כרוניות. מחקרים הראו שקיימים הבדלים המשפיעים על הסיכוי לתנגודת אינסולין, למשל בפיזור השומן בגוף, בין אנשים אלה לבין אנשים שלהם משקל נורמלי ובריאות מיטבית – הבדלים ששימוש ב־BMI קלאסי לא יאותת על קיומם, אבל ה-BMI הביולוגי מאתר. נוסף לכך, ה-BMI הביולוגי מאפשר לתת פידבק מוקדם יותר לאנשים שמנסים לשפר את בריאותם, ובכך לסייע בהצלחת תהליכים כאלה. כפי שעלות ריצוף גנום אנושי אחד ירדה ממיליארדי דולרים לכ־100 דולרים, גם אפיון של אלפי מדידות מהדם יהפוך לזול ומהיר. זהו השלב הבא בתהליך המעבר הבלתי נמנע לרפואה מותאמת אישית, המתמקדת במניעה ובגילוי מוקדם.

נועה רפפורט היא מדענית מחקר ראשית במכון למערכות ביולוגיות בסיאטל. נועה סיימה את לימודי התואר הראשון בתוכנית המצוינים של הטכניון, ואת התואר השני והדוקטורט במכון ויצמן למדע. מאוחר יותר המשיכה למעבדתם של פרופ’ ניית’ן פרייס ושל פרופ’ לי הוד למחקר ביו־רפואה מערכתית בסיאטל, שם היא מובילה פרויקטי מחקר העוסקים בניתוח מידע רב־ממדי.

קרדיט לתמונות – אליסון קודלה

מקורות:

1. המסע לפיתוח מדד הBMI ותרומתו החשובה לסטטיסטיקה ומדעי החברה
2. מחקר המראה מתאם בין BMI מחוץ לנורמה לבין תמותה העודפת וסיכון למחלות 
3. מחקר המראה מתאם בין BMI לבין סיכון לתמותה מסרטן
4. מחקר המחשב את העליה בסיכון למחלות עם העליה בBMI
5. מחקר קלאסי שכימת את אחוז חוסר ההסכמה בין BMI לבריאות קרדיו-מטאבולית
6. המחקר החדש שפורסם בNature Medicine