פרס דרווין מחולק בדיעבד מדי שנה לאנשים ש"סייעו לאנושות לשפר את מאגר הגנים שלה בכך שסילקו את עצמם מהעולם או סירסו את עצמם בדרך מטופשת במיוחד". בני אדם עושים מעשים חסרי תוחלת כל הזמן, תחת השפעה של אלכוהול או סמים וגם בלי כל השפעה. אך האמנם בלי השפעה?
.jpg)
קריקטורה של דרווין, הוגה תורת האבולוציה
מדענים מגלים לאחרונה שההתנהגות שלנו נשלטת לא רק על ידי המוח אלא מעורבים בה גורמים נוספים שאינם אנושיים: היצורונים (מיקרובים) שחיים בתוכנו. אז האם יצורים מיקרוסקופיים שחיים בתוכנו באמת יכולים להשפיע על התנהגותנו? כיצד?
במשך השנים המיקרוביולוגיה והנוירוביולוגיה התפתחו זו לצד זו עם מעט מאוד חפיפה ביניהן, אפילו בהקשר הרפואי. אבל לאחרונה נעשים מאמצים נרחבים לאפיין את אוכלוסיית היצורונים בגופנו, כגון בפרויקט המיקרוביום האנושי. בתוך כך נחשפים קשרים אינטימיים מדהימים בין האוכלוסייה העלומה הזו לכמה מתכונותינו האנושיות ההתנהגותיות או הפיזיולוגיות כגון חוזקה של מערכת החיסון.
על הקשר בין מערכת העיכול לתפקוד המוח אנו יודעים כבר קרוב ל-150 שנה, מאז עבודתם החלוצית של מדענים כמו איוון פבלוב. כולנו מכירים את תחושת הטשטוש וחוסר התפקוד שמתעוררת בנו כשמערכת העיכול לוקה בשלשול או בחילה.
בשנים האחרונות הולך ומתבהר תפקידו של "ציר המעיים-מוח", אותו נתיב תקשורת שמחבר בין מערכת העיכול למערכת העצבים המרכזית בתהליכי מחלה למיניהם. הציר הזה בנוי ממערך מורכב של גורמי תקשורת דו-סיטרית כגון הורמונים, תאי עצב וגורמים במערכת החיסון, שחוסר איזון בהם או חוסר תפקוד שלהם עלולים לגרום למגוון מחלות. אנו יודעים כיום ששינויים ביחסי הגומלין שבין המוח למעיים קשורים למחלות כמו דלקות מעיים כרוניות והפרעות אכילה. אנו מכירים גם בקשר הקיים בין הפרעות נפשיות כמו חרדה לתופעות כמו תסמונת המעי הרגיז והפרעת מעיים דלקתית.
המיקרוביום האנושי
ציר התקשורת הזה בין המוח למעי הפך בימינו ליעד מרכזי וחשוב בטיפול במגוון מחלות והפרעות. האם יתכן שהציר הזה מושפע מנוכחותם ובפעילותם של מיקרואורגניזמים המאכלסים את המעיים שלנו באופן קבוע?
במעיים האנושיים שוכנים כ-1013עד 1014 מיקרואורגניזמים – פי עשרה ממספר התאים האנושיים בגוף. כמות הגנים של כל היצורים החד-תאיים הללו גדולה פי 150 מכמות הגנים שבגנום האנושי. האוכלוסייה זו היא "המיקרוביום האנושי" שמכונה גם "האיבר הנסתר". חקר המיקרוביום הזה נמצא בחזית המחקר העכשווי.
סוגי החיידקים שמאכלסים אתרים בגוף האדם | תרשים: מוסד הבריאות הלאומי של ארה"ב
מממצאי המחקרים עולה שה"איבר" הזה מנהל תקשורת דו-סטרית עם מערכת העצבים המרכזית שלנו – המוח וחוט השדרה – ממש כמו שאר האיברים של גופנו. מדענים אמנם חלוקים בדעתם אם מערך התקשורת הזה ראוי לשם משל עצמו או שהוא רק חלק חשוב בציר המעיים-מוח. מה שבטוח הוא שמערך התקשורת הזה קיים ומסריו מועברים דרך תשתיות תקשורת פיזיולוגיות כמו מערכת העצבים האוטונומית והאנדוקרינית. מתברר גם שהתקשורת וההשפעה הם הדדיים: המוח משפיע על הרכבם ותפקודם של אותם יצורונים, אך גם הם יכולים להשפיע על תפקוד המוח!
תקשורת המונים
מהם הערוצים הללו שדרכם מתנהלת התקשורת בין המיקרוביום האנושי למערכת העצבים המרכזית? איך הם יכולים להשפיע זה על זה?
מטבוליטים מיקרוביאליים: חיידקי מעיים מפרישים חומרים שיכולים להפעיל או לעכב תאי עצב. החומרים האלה נוצרים עקב פירוק של חומרי מזון שאנו אוכלים, כגון סיבים תזונתיים וסוכרים מורכבים אחרים. חיידקי המעיים מפרקים את הסוכרים הללו לחומצות שומן קצרות-שרשרת כגון חומצה בוטירית או פרופיונית, שיש להן השפעה ישירה על תאי עצב. בנוסף, חיידקים כמו לקטובצילוס ואשריכיה קולי, ששוכנים במעי דרך קבע, מייצרים מטבוליטים רבים נוספים כגון אצטילכולין, נוראפינפרין, סרוטונין ודופמין, שאצל בני האדם משמשים כמוליכים עצביים (נוירוטרנסמיטורים), כלומר חומרי תקשורת בין עצבים.
חילוף חומרים של החומצה האמינית טריפטופאן: החומצה האמינית טריפטופאן היא בסיס לייצור מוליכים עצביים. חוסר איזון במערך הייצור של מוליכים עצביים מטריפטופאן אחראי לשלל מחלות של מערכת העצבים ומערכת העיכול גם יחד. מתברר שחיידקים מסוימים במעיים יכולים להשפיע לטובה או לרעה על מערך הייצור הזה ולכן הם מעורבים באופן פעיל במחלות כאלה.
עצב הוואגוס: עצב הוואגוס מגיע מהמוח לאיברים פנימיים רבים בגוף ויש לו חשיבות עליונה בהעברת מידע למוח על מצב האיברים שהוא מעצבב ושיגור הוראות מהמוח אליהם. במחקרים שנעשו על עכברים התגלה שכאשר נתנו להם במזון חיידקי לקטובצילוס, חל שינוי בהתנהגותם במצבי חרדה, מתח ודחק באופן שהיה תלוי ישירות בעצב הוואגוס. נכון לעכשיו לא ידוע איך הלקטובצילוס במעי העכבר משפיע על עצב הוואגוס.
מערכת החיסון: שוכני המעיים משפיעים בצורה ישירה ומשמעותית על מערכת החיסון האנושית, משלבי התפתחותה הראשוניים בינקות ולאורך כל החיים. מערכת החיסון מנהלת בתורה תקשורת דו-כיוונית עם מצבים נפשיים והכרתיים של היצור החי. מכאן שגם מערכת החיסון משמשת ערוץ תקשורת בין המיקרוביום האנושי למערכת העצבים המרכזית. ייתכן שמתווכיה העיקריים הם הציטוקינים – חומרים שבאמצעותם המוח ומערכת החיסון מעבירים ביניהם מסרים.
קיימים עוד ערוצי תקשורת שקצרה היריעה לפרטם, ורובם עדיין נחקרים ואינם מובנים די הצורך. מה שברור הוא שהמיקרוביום האנושי מנהל מערכת יחסים מורכבת ודו-סיטרית עם המוח האנושי. מכאן אפשר גם להבין שגורמים חיצוניים שמשפיעים על אוכלוסיית המעיים יכולים להשפיע בעקיפין גם על ציר המעיים-מוח: למשל שינויים בתזונה, אנטיביוטיקה, פלישה של חיידקים מחוללי מחלות, וירוסים שתוקפים חיידקים במעיים וכן שמרים וחד-תאיים אחרים שמתחרים עם שוכני המעיים על חומרי המזון.
יצורונים וטיפשות
אחד מכלי המחקר החשובים ביותר לחקירת השפעתם של מיקרואורגניזמים במעיים על התנהגות הם עכברים חסרי-יצורונים. את העכברים הללו מגדלים בסביבה סטרילית ומבוקרת שמאפשרת לחוקרים לשלוט בכמות המיקרו-אורגניזמים המאכלסים את גופם ובאופיים. מדענים רואים הבדלים מובהקים בין ההתנהגות של עכברים כאלה לבין עכברים רגילים ומזהים אצלם נטייה לפתח את התופעות העכבריות המקבילות לחרדה או דיכאון אנושיים.
אלברט איינשטיין פעם אמר, "שני דברים הם אינסופיים: היקום והטיפשות האנושית, ואני לא בטוח לגבי הראשון". האם יצורונים יכולים לגרום לבני אדם להפוך טיפשים? טיפשות לכשעצמה אינה מושג מדעי, כמובן. במאמר שהתפרסם לאחרונה מצאו מדענים בקבוצה קטנה יחסית של 90 אנשים מתאם או קשר נסיבתי בין הידבקות בנגיף גרון מסוג כלורווירוס לבין ירידה קלה אך משמעותית בתפקוד. כותרות העיתונים דיווחו שהתגלה "וירוס טיפשות", אך אף מדען לא הגה את המושג הזה.
אלברט איינשטיין. גם גאונים יכולים להשתטות | תמונה: ויקיפדיה
המחקר עדיין לא שוחזר במעבדה אחרת ובהיקף גדול יותר, אך אם הידבקות בנגיף כלשהו אכן יכולה לפגוע בתפקוד השכלי שלנו, לא נוכל להאשים את האנושות בלבד ב"טיפשותה" האינסופית.
ומה לגבי מצב הרוח? אולי השוקולד, היין והסטייק העסיסי משפיעים על מצב רוחנו ביותר מדרך אחת. המחקר על השפעת המיקרוביום האנושי על ההתנהגות האנושית נמצא עדיין בחיתוליו והוא מורכב מאוד לאור המספר המסחרר של הגורמים המעורבים בו. אולם טפח אחר טפח נחשף המארג של מערכת היחסים הזו שבין המוח ל"איבר הנסתר" שלנו, ואיתו מתעוררת התקווה שההכרה הזו תביא מזור לחוליים נפשיים ופנימיים שתוקפים את המין האנושי.
ד"ר חיים חביב
מכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
אתר דוידסון אונליין עוסק במתן מידע מדעי בלבד ואין לראות בכתוב בו תחליף לייעוץ רפואי או תזונתי. אין לצטט חלקים מכתבה זו, אלא רק את הכתבה בשלמותה.
