על מינה פארן מאמרים צור קשר
צמחי מרפא
חומרי המרפא (מטבוליטים משניים) בצמחים
מחלות ודרכי הטיפול בהן
נושאים כללים
Microbiume-Gut –Brain Axis - Microbiume-Gut –Brain Axis
>>גרסת הדפסה
Microbiume-Gut –Brain Axis

עודכן ב: 28/03/2017

המחקרים הרבים הנערכים בעשרות השנים האחרונות על היחס בין המיקרוביום ומערכת העצבים מראים, שמיקרואורגניזמים יכולים לפעול בהדדיות על אלמנטים של המערכת הנוירו-פיזיולוגית ,ולגרום לשינויים בהתנהגות של הפונדקאי (1). הם מסוגלים להשפיע על התנהגות הפונדקאי מפני שהם מסוגלים לייצר ולהכיר נוירו-כימיקלים שהם מקבילים במדויק במבנה שלהם לאלה שמיוצרים על ידי מערכת העצבים של הפונדקאי (1).

הקשר הדו-כיווני בין המערכת הנוירו-פיזיולוגית של הפונדקאי והמיקרוביום מכונה אנדוקרינולוגיה מיקרוביאלית (2).

 

אצל בני אדם שסובלים ממחלות דלקתיות של מערכת העיכול יש נטייה לדאגנות ודכאון. המחקרים שמוכחים את הכושר של החיידקים לשנות את המיקרוביום ולהשפיע על התנהגות הפונדקאי, מראים כולם שחרור של ציטוקינים ומתווכים של דלקת אצל הפונדקאי שפועלים על מערכת העצבים המרכזית ועל מערכת העצבים של המעי (1).

החיידקים המצויים במעי מייצרים חומצות שומניות בעלות שרשרות קצרות שנספגות לתוך הדם. הן יכולות לעבור את מחסום הדם-מוח ולהשפיע על המוח. החומצות השומניות קצרות השרשרת נוצרות מהפירוק של הסיבים התזונתיים (3). חומצות אלה יכולות לפעול בהדדיות עם תאי עצב במערכת העצבים המרכזית, ולווסת את קצב הלב, את  קצב הבעירה האיטית שבגוף ואת התנועתיות במערכת העיכול (3).

 

GABA

Gamma Aminobutyric Acid- GABA הוא המתווך העצבי המעכב העיקרי במערכת העצבים המרכזית. ריכוז נמוך של GABA קשור  לדאגנות חרדה, דיכאון ומחלת אלצהיימר (1).   GABA נוצר במוח במחזוריות של גלוטמין-גלוטמט-GABA . הוא מצוי גם במערכת העצבים של דרכי העיכול.

הראו במחקר שLactobacillus – ו- Bifidobacillus שבודדו ממיקרוביום אנושי, הצליחו לייצר GABA כשגדלו אותם על מצע שהכיל גלוטמט(1).  GABA אמנם אינו יכול לחדור למוח, אבל הוא עלול להשפיע דרך מערכת העצבים של המעי, או דרך עצב הואגוס.

 

סרוטונין

סרוטונין מווסת תהליכים ביולוגיים שונים, כולל, נשימה,הפרשות מהקיבה והמעי, תגובות של הלב וכלי הדם ותפקודים עצביים (3). שינויים בהעברת גירויים עצביים והביטוי שלהם על ידי סרוטונין קשורים להפרעות נפשיות, כולל דיכאון. כ-90% מהסרוטונין שבגוף מצוי במערכת העיכול. הייצור של הסרוטונין במעי קשור באינטראקציות מיוחדות בין המעי והמיקרוביום (3).

רוב הטריפטופן המצוי במעי אינו משמש לייצור סרוטונין, שמיוצר מ-kinurenine. שינויים ביחס בין טריפטופן וקינורנין קשור לדיכאון וחרדה (3).

קינורנין הוא מטבוליט של החומצה האמינית טריפטופן. עודף של קינורנין עלול לחזק סימפטומים של דיכאון. בעיות קוגנטיביות, כגוף סכיזופרניה קשורות לחוסר איזון באנזימים ששוברים קינורנין. במקרים של אלצהיימר ומחלות לב יש ריכוז מוגבר של קינורנין.

חיידקי המעי יכולים לשנות את היחס בין הטריפטופן והקינורנין, ולעכב ייצור של קינורנין.

 

Gastrointestinal epithelium

 

השכבה האפיתליאלית של דרכי העיכול היא מחסום חצי חדיר שמאפשר מעבר של חומרי מזון ואותות חיסוניים למחזור הדם, ומונע מעבר של מיקרו -אורגניזמים ופקטורים דלקתיים (3). החדירות של האפיתל של המעי קשורה לכמה הפרעות נוירולגויות, כולל אוטיזם, מחלת פרקינסון ודיכאון קשה.

העברה מוגברת  של חיידקים דרך האפיתל של מעי דולף עלול לגרום למצב של דלקת ובעיות בהתנהגות (3).  מחקרים מראים שחדירת חיידקים מהמעי לדם, עלולה להשפיע על תפקוד עצבי.

 

Vagus nerve

 

עצב הואגוס או העצב התועה,  הוא זוג עצבי הגולגולת העשירי, היוצא מהמוח והולך אל המעי. הוא מווסת תחושה של שובע וגם תנועות פריסטלטיות במעי.   עיקר תפקידו הוא לעצבב איברים פנימיים בגוף במסגרת מערכת העצבים הפרה-סימפתטית. הוא מורכב מסיבים תחושתיים ומעביר אינפורמציה מהמעי למערכת העצבים (1).

ישנם מחקרים הטוענים  שעצב הואגוס קשור בהעברה של חיידקים הגורמים למחלות ניווניות של המוח. מחקר שנערך על ידי Svensson et al טוען שמחלה זיהומית במעי גורמת למחלת פרקינסון, כנראה על ידי העברת החיידקים מהמעי אל המוח.

דרושים מחקרים נוספים כדי להוכיח את ההצעה הזאת.

 

שאלות רבות נשארו ללא מענה, ודרושים מחקרים רבים כדי להעמיק את הידע וההבנה של הקשר בין המוח ומערכת העצבים ומוח המעי.

השאלות שהחוקרים מחפשים את התשובות  עליהן הן:

מתי  חלות תקופות ההתפתחות הקריטית שבהן המוח ירגיש יותר להשפעה של החיידקים? האם יש תקופות שבהן החיידקים מושפעים יותר מהאותות העצביים? איזה אותות דואליים הם החשובים ביותר בתקופות של ההתפתחות או השינויים של המיקרוביום? האם החיידקים הפרו-ביוטיים או הפרה-ביוטיים יכולים להפחית את הרגישות להפרעות עצביות?

האם יש חיידקים במעי או מטבוליטים הקשורים לשמירה על ההומיאסטזיס של מערכת העצבים? מה ההבדל בתפקוד של המתווכים העצביים של מוח המעי ושל מערכת העצבים המרכזית?

דברים רבים אינם מובנים ואינם ידועים, ודרושים מחקרים רבים כדי ללמוד ולהבין את הנושא המרתק הזה.

 

 

מקורות

 

1. Lyte M. Microbial Endocrinology in the Microbium-Gut-Brain Axis: How Bacteria Production and Utiliation of Neurochemicals Influence            Behavior. Plos .org/ Plos pathogens 2013.

2. Lyte M. The role of microbial endocrinology in infectious disease. J. Endocrinol.1993,  137:343-345.

3. Kylynda C.  Bauer , Kelsey E. Huus, B. Brett Finlay. Microbes and the mind: emerging hallmarks of the gut microbiota-brain axis. Cellular Microbiology Vol.18 Issue 5, 2016:632-644.