כשהמוח מדבר
עם המעי

המוח הוא האיבר המרכזי האחראי למחשבות ולרגשות שלנו, וגם למסרים ולמשוב שמאפשרים לנו ללכת, לשיר ולרקוד. אבל מלבד התפקידים האלה, הידועים לכולנו, המוח מעורב גם בפעולה של מערכות אחרות, שרובנו אולי לא נחשוב עליהן בהקשר של המוח. מסרים מהמוח משפיעים, למשל, על קצב הנשימה, על לחץ הדם, על ייצור השתן ועל תגובת הגוף לגורמי מחלה. גם מערכת העיכול מקבלת מסרים מהמוח, שמשפיעים על אופי פעולתה ועל כמות הדם המוקצית לתהליכי העיכול. והנה, בשנים האחרונות, רצף של תגליות מרתקות לימד אותנו שקיים גם קשר הפוך: לא רק המוח משפיע על מערכת העיכול, אלא גם מערכת העיכול משפיעה על המוח, על התחושות והמצב הנפשי שלנו. 

התקשורת הסבוכה בין המעי למוח מכונה בשם "ציר המעי-מוח״, והיא מתרחשת באמצעות מערכת העצבים, המערכת ההורמונלית ואפילו דרך פעילותם של חיידקים החיים במעי. בכתבה זו נציג כמה מחקרים העוסקים ביחסים המורכבים ובהשפעה ההדדית בין המוח והמעי, ועל אוכלוסיות החיידקים המעורבות בקשר זה.

פרפורים בבטן

מערכת העצבים מקשרת בין המוח לבין שאר האיברים בגופנו. מערכת זו מורכבת מרשת של תאי עצב המעבירים זה לזה מסרים בצורת אותות חשמליים מהירים. מערכת העיכול חשובה מאוד לתפקודנו היומיומי, ולכן אולי אין זה מפתיע שמערכת העצבים מגיעה גם אליה. 

מערכת העצבים המֵעִית מורכבת מאוכלוסיית תאי עצב המצפה את איברי מערכת העיכול, מהוושט ועד לפי הטבעת. מדובר במערכת עצבית גדולה שבה כ-500 מיליון תאי עצב, ואף ידוע שהיא יכולה לתפקד בצורה עצמאית ללא מסרים תדירים מהמוח. תכונות אלה זיכו אותה בכינוי "המוח השני". 

כאשר המוח מאותת למערכת העצבים המעית, הוא עושה זאת דרך עצב מיוחד הנקרא "העצב התועה" (עצב הוואגוס). עצב הוואגוס יוצא מחלק פנימי במוח הנקרא "גזע המוח". גזע המוח הוא חלק קדום במוחנו הקשור לתפקודים בסיסיים כמו נשימה, שמירה על לחץ הדם ותהליכים הקשורים באכילה כמו לעיסה, בליעה וחישת תיאבון. עצב הוואגוס, היוצא ממנו ועובר דרך בית החזה וחלל הבטן, הוא אחד העצבים הארוכים ביותר בגוף האדם, ונוסף על מערכת העיכול, הוא מעצבב עוד איברים רבים, כדוגמת הלב והריאות. עצב הוואגוס מאפשר תקשורת מהירה בין המוח למעי, והודות לו המוח יכול להורות על שינויים בפעולת שרירי המעי, על הפרשת חומצה בקיבה ועל כיווץ שרירי שלפוחית השתן. 

אך התקשורת אינה חד-כיוונית. עצב הוואגוס לא רק מעביר מסרים מהמוח אל האיברים השונים, אלא גם מקבל מהאיברים האלה מסרים על מצבם ומעביר אותם אל המוח. למשל, הוא מזהה חומרים המופרשים משכבת התאים המצפה את המעי וכך יודע לאותת על כמות האוכל שנמצאת במערכת העיכול ומאפשר למוח לווסת את תחושת הרעב בהתאם לכך. תהליך העיכול אף גורם להפרשה של הורמונים שונים, ועצב הוואגוס מבחין בהם ומאותת למוח להפחית את תחושת הרעב. לעומת זאת, כאשר אין מזון במערכת העיכול מופרשים הורמונים אחרים, ועצב הוואגוס מזהה אותם ומאותת למוח להגביר את תחושת הרעב.

כאשר המוח מאותת למערכת העצבים המעית, הוא עושה זאת דרך עצב מיוחד הנקרא "העצב התועה". | אילוסטרציה: Axel_Kock Shutterstock

הצבא שצועד על קיבתנו

גורם חשוב שיש לו השפעה עצומה על פעילות מערכת העיכול הוא המיקרוביום: מיקרואורגניזמים כגון פטריות, חיידקים ונגיפים החיים עמנו בשיתוף, בסימביוזה. אנו רגילים לחשוב על חיידקים כעל גורם זר ועוין שפולש לגופנו ויש להיפטר ממנו מהר ככל האפשר, אבל לא תמיד זהו המצב. למעשה, גופנו הוא ביתם של מיליארדי חיידקים שלא רק שאינם מזיקים לו, הם אף מועילים. יחסי הגומלין האלה מועילים לשני הצדדים: החיידקים מקבלים סביבה המתאימה למחייתם ועשירה במזון, והגוף המארח נהנה מפעולתם של החיידקים בפירוק ובהפרשה של חומרים וכן מכך שחיידקים שאינם פתוגניים (גורמי מחלות) תופסים את המקום המתאים לגידול חיידקים ואינם מאפשרים לאוכלוסיות של חיידקים פתוגניים להתבסס שם. 

אם נתבונן, ספציפית, בחיידקי המעי, נמצא שהם מסייעים לנו לעכל את הסיבים התזונתיים שבמזון ולהפיק ממנו חומרים מזינים. אין זה מפתיע שלאוכלוסיית החיידקים יש השפעה גדולה גם על הסיכוי להשמנה. במחקר שבדק את הקשר בין השמנה לחיידקי המעי, לקחו החוקרים דגימות של חיידקי מעי מזוגות תאומים זהים שאחד מהם היה רזה והשני בעל משקל עודף. החיידקים הושתלו במעי של עכברים ולאחר זמן קצר, העכברים שקיבלו את החיידקים של האח השמן עלו במשקל, ואילו העכברים שקיבלו את חיידקי המעי של האח הרזה שמרו על משקל תקין. ניכר, אם כן, שלחיידקים אלה השפעה מהותית על צריכת מזון ופירוקו בגוף.

גורם חשוב שיש לו השפעה עצומה על פעילות מערכת העיכול הוא המיקרוביום. | אילוסטרציה: SEBASTIAN KAULITZKI / SCIENCE PHOTO LIBRARY

חיידקי המעי והמצב הנפשי שלנו: חרדה, קשרים חברתיים ואולי אפילו סכיזופרניה

פעולתם של חיידקי המעי אינה מוגבלת רק לפירוק ועיכול של מזון. עם התקדמות המחקר מתברר לנו שהם מעורבים בחלק גדול מן ההשפעה של המעי על המוח. מחקר שנערך בשנות ה-90 הראה, כי חיידקים מסוימים במערכת העיכול של עכברים משפיעים על התנהגות החיה ואחראים על תסמינים של לחץ וחרדה. במחקר זה הראו החוקרים לראשונה כי ההשפעה של חיידקי מעי על המוח וההתנהגות החיה אינה תלויה בהפעלת מערכת החיסון. 

בהמשך, הראה מחקר נוסף כי חיידקים במעי משנים את תגובת העקה (סטרס) בגוף החיה, בין השאר באמצעות השפעה על האזור במוח הנקרא היפותלמוס, על בלוטת יותרת המוח ועל בלוטת יותרת הכליה; שלושת אלה אחראים לתגובה הורמונלית הנקראת "תגובת הילחם או ברח", שבה מופרשים לדם הורמונים כדוגמת קורטיזול ואדרנלין המעוררים את הגוף ומכינים אותו להתמודדות עם מצב של סכנה. דוגמה להשפעתם של חיידקי המעי על התגובה הזאת נמצאה במחקר שפורסם לאחרונה, שבו לקחו החוקרים חיידקי מעי של בני אדם שעברו חוויה טראומטית וסובלים מחרדה, והשתילו אותם במעי של עכברים. בעקבות השתלת החיידקים, החלו גם העכברים להפגין התנהגות חרדתית. מכאן עולה ששינוי בהרכב חיידקי המעי יכול להשפיע ישירות על ההתנהגות של בעלי חיים. באותו מחקר בדקו החוקרים את הרכב חיידקי המעי של אנשים הסובלים מעקה מתמשכת, ומצאו כי הוא שונה ופחות מגוון מהרכב חיידקי המעי של אנשים שאינם סובלים מעקה מתמשכת. חיידקי המעי אף מייצרים בעצמם מוליכים עצביים כדוגמת סרוטונין ודופמין, ועשויים להשפיע על מצב רוחנו גם בדרך זו.

חשוב להדגיש: ממצאי המחקרים הללו הם בעכברים, חית מודל למערכות מסויימות שיכולת הניבוי שלה בבני אדם מוגבלת. הממצאים עשויים לרמז על אפקט דומה בבני אדם, אך הדבר עדיין מצריך בדיקה יסודית.

מערכת העצבים מקשרת בין המוח לבין שאר האיברים בגופנו. | איור: Macrovector Shuttertock

האם גם תחושות הפוכות, של רוגע ושלווה, קשורות להרכב חיידקי המעי? אכן, היו מחקרים שהצביעו על קשר כזה. בין השאר, חוקרים בדקו את הרכב חיידקי המעי של נזירים בודהיסטים המתרגלים מדיטציה עמוקה, וזיהו במעי שלהם אוכלוסיות חיידקים המקושרות לרמות נמוכות של לחץ ודיכאון. אוכלוסיות חיידקים אלה לא נמצאו במעי של תושבים המתגוררים בקרבת הנזירים, אך אינם עוסקים במדיטציה. 

מחקר אחר הצביע על קשר בין מגוון עשיר של אוכלוסיות חיידקים במעי לבין קשרים חברתיים ענפים ויכולת לתחזק יחסים חברתיים. לעומת זאת, לנבדקים על הספקטרום האוטיסטי, בעלי קושי בהבנה חברתית, וכן לנבדקים שסבלו מלחץ וחרדה, היה מגוון מצומצם של חיידקי מעי. חשוב לציין שבמחקרים כאלה קשה להפריד בין מאפיינים שונים של הנחקרים, כגון מצב נפשי, לבין המזון שהם צורכים. למשל, אוטיזם קשור בקשיים בשמירה על תזונה מאוזנת ומגוונת, ולא פשוט לבודד ולהבחין בין הגורמים המעורבים – שונות נוירולוגית, תזונה וחיידקי המעיים – ולהכריע מהו הגורם המשפיע ומהו הגורם המושפע. במחקר זה, באמצעות ניתוח סטטיסטי, יכלו החוקרים להסיק כי אכן קיים קשר בין מידת החברתיות למידת המגוון של חיידקי המעי, שאי-אפשר להסביר אותו על סמך התזונה בלבד.

מיקרואורגניזמים במעי עשויים להשפיע על תפקוד המוח גם בדרך עקיפה, אם הם גורמים לדלקת ממושכת וכתוצאה מכך להפעלה יתרה של מערכת החיסון. מחקרים הצביעו על קשר בין מחלות מוח ניווניות כדוגמת מחלת אלצהיימר וטרשת נפוצה לבין אוכלוסיות מסוימות של חיידקי מעי, ונראה שחלק מהשפעה זו קשור לתגובה הדלקתית לחיידקים. דלקת כרונית עלולה לפגוע ביציבותו של מחסום הדם-מוח, שבמצב תקין מונע חדירה של חומרים מזיקים ממחזור הדם אל המוח. חלק מהאנשים הסובלים ממחלות מוח ניווניות מאופיינים במחסום דם-מוח חדיר יותר, המאפשר מעבר רב מהרגיל של חומרים ממחזור הדם אל המוח. נוסף על כך, ישנן עדויות נסיבתיות לכך שתגובה דלקתית במעי קשורה להפרעות נפשיות כגון סכיזופרניה. המנגנון הביולוגי שבבסיסן של הפרעות נפשיות הוא מורכב מאוד, ונדרשים מחקרים נוספים כדי להבין את יחסי הגומלין בין חיידקי המעי, מערכת החיסון והמוח בהקשר זה.

מיקרואורגניזמים במעי עשויים להשפיע על תפקוד המוח גם בדרך עקיפה. | אילוסטרציה: Pikovit Shutterstock

לבחור את החיידקים הנכונים

אנו אוספים חיידקים בגופנו במשך כל חיינו, ובייחוד במהלך הגדילה וההתבגרות. מקורות חשובים לחיידקים מועילים הם חלב האם שאנו צורכים כתינוקות והמזון שאנו אוכלים כילדים. חיידקים שונים מעדיפים מזון שונה, ואכן נראה שלהרכב המזון שאנו צורכים יש השפעה על אוכלוסיית חיידקי המעי שלנו ובעקבות זאת על מצבנו הנפשי. צריכה מרובה של סוכר קשורה לתסמינים של חרדה, ונראה שצריכת תה מורידה במידת-מה את הסיכוי לדיכאון. 

גורם נוסף המשפיע על אוכלוסיית חיידקי המעי הוא פעילות ספורטיבית. נושא זה עדיין ממתין למחקר ארוך טווח, אך כבר כעת ישנן עדויות לכך שפעילות ספורטיבית בשלבים המוקדמים של החיים משפיעה לטובה על אוכלוסיית חיידקי המעי. שימוש באנטיביוטיקה כדי לסייע לנו להתמודד עם חיידקים גורמי מחלות החודרים לגופנו עלול אף הוא לגרום לשינוי בהרכב האוכלוסייה של חיידקי המעי. הרכב חיידקי המעי מושפע גם מהתבגרות ומהזדקנות.

הגוף הדמוקרטי

אנו רגילים לחשוב על המוח כעל איבר השולט על מערכות הגוף ומסנכרן את פעולתן; אך חשוב לזכור שתפקוד גופנו מבוסס על יחסי גומלין, ושמערכות שונות בו משפיעות זו על זו. המוח ומערכת העצבים אינם יוצאים מן הכלל, וקיימת השפעה הדדית בין מערכת העיכול ומערכת העצבים ובפרט, המוח. 

חיידקי המעי הם גורם מרכזי במערכת יחסים זו, וככל שמעמיקה הבנתנו באשר להשפעתם על המוח, כך מתקרב היום שבו נוכל להשתמש בשינוי ההרכב של אוכלוסיית חיידקי המעי לצרכים טיפוליים. ייתכן שבעתיד הלא-רחוק נוכל לטפל במגוון מחלות והפרעות באמצעי הפשוט של השתלת חיידקי מעי. בינתיים עלינו להמשיך לחקור את יחסי הגומלין המרתקים הללו, ולנסות לשפרם על ידי שמירה על אורח חיים בריא.