כיצד החיידקים שבמעי משפיעים על המוח ועל מצב הרוח שלנו

להתססת חלב בתהליך ייצור יוגורט פרוביוטי. חיידק זה מפריש כמויות עצומות של חומצת GABA - מוליך עצבי מעכב, בעל השפעה מרסנת על מערכת העצבים המרכזית, שמרגיע את הפעילות העצבית (פעילותן של רוב התרופות נוגדות החרדה, דוגמת וליום וזנקס, מתמקדת בקולטני ה-(GABA. קריאן גילה שהעכברים שהוזנו בדייסה המכילה את החיידק הזה שחו זמן רב יותר והיו פחות בייאוש התנהגותי משתק. "הם התנהגו כאילו טופלו בפרוזאק", אמר.

"הם היו נינוחים ורגועים יותר". מתוצאות הניסוי עלה שהחיידק הזה שינה את ההרכב הכימי העצבי של העכברים.
מחקרו של קריאן רק אישש את הראיות שהצטברו לכך שאותות של החיידקים הטוביםמצליחים לחדור דרך המחסום דם-מוח (Blood Brain Barrier): מחסום שמאפשר כניסה של חומרי מזון למוח אבל מונע חדירה של פתוגנים.

איכשהו, אף שבמחקרו מ-2011 לא הצליח לקבוע כיצד בדיוק זה קורה, חיידקים מסוימים במעי מגרים קצות עצבים תחושתיים בדופן המעי, ונושאים את האותות החשמליים שנוצרים במעלה העצב התועה (עצב הוואגוס) לתוך אזורים מוחיים שאחראים לעיבוד רגשות כגון חרדה. זמן קצר לאחר מכן פרסמו קריאן ושותפיו מחקר בנושא בכתב העת Biological Psychiatry שבו כינו את המיקרואורגניזמים שביכולתם לעורר תגובות במוח "פסיכוביוטיים".

רק בשנים האחרונות התחיל המחקר הפסיכיאטרי להתייחס ברצינות לתפקידם של המיקרואורגניזמים בייצור נוירוכימיקלים. עניינו של לייט בשאלה זו החל בפוסט-דוקטורט שלו באוניברסיטת פיטסבורג ב–1985, אז השקיע את כל מעייניו בתחום חדש בעל שם מסורבל: פסיכונוירואימונולוגיה. התיאוריה המרכזית, שעוררה לא מעט מחלוקת בזמנה, טענה שדְחק (סטרס) מחמיר מחלות מפני שהוא מדכא את המערכת החיסונית. ב–1990 במעבדה במנקטו במדינת מינסוטה, סיכם לייט את התיאוריה בשלוש מילים שכתב על הלוח בחדרו: דחק=>חיסון=>מחלה. הניסויים שערך יצרו פרדוקס מבחינתו. כשהכניס עכבר פולש לכלוב של עכבר שחי לבדו נמצאה עלייה בפעילות מערכת החיסון של הפולש — תגבור שלדעתו נועד להילחם בחיידקים שהתלוו לנשיכות ולשריטות שמהן סבל. אך להפתעתו, לא היה בתגבור זה כדי לעצור את הזיהומים. יתרה מכך, העכבר שסבל מדחק חלה. לייט ניגש ללוח ומתח קו על המילה "חיסון". מבחינתו ההסבר לכך היה שהדחק השפיע ישירות על החיידקים המזהמים.


כדי לבחון כיצד חיידקים מסוימים הגיבו לדחק, הוא הכניס לצלחות פטרי חיידקים ובכמה מהן טפטף נוראפינפרין, מוליך עצבי שמיוצר בשעת דחק. למחרת נראו התוצאות לעין והיו ברורות לגמרי: בצלחות שטופטף נוראפינפרין החיידקים שגשגו. בלי ספק, הם הגיבו בחיוב לדחק והתרבו. ואז, כדי לראות אם חיידקים מזהמים עשויים לגרום דחק, לייט האכיל עכברי מעבדה בתמיסה נוזלית שהכילה חיידק מסוג קמפילובקטר, שעלול לגרום לדלקת מעיים והרעלה בבני אדם, אבל לרוב אינו מעורר תגובה חיסונית בעכברים. העכברים שקיבלו את התמיסה נראו בריאים בדיוק כמו העכברים בקבוצת הביקורת. אולם כאשר הכניס אותם למבוך עשוי זכוכית, הם נטו פחות להסתכן ופחות להלך בחלקים הגבוהים והלא מוגנים של המבוך.

במונחים אנושיים, הם גילו חרדה. כשלא הוזנו בתמיסה, הם הלכו על הלוחות המוגבהים והצרים בלא חשש. בניסוי אחר הראה לייט כיצד מצבי דחק אצל עגלים צעירים החמירו זיהומי אי־קולי קטלניים. ובניסוי נוסף, האכיל עכברים בהמבורגר מבשר טחון רזה ששינה את חיידקי המעי שלהם והראה שיפור ביכולות זיכרון ולמידה. דחיית בקשתו של לייט למענק מחקר מהמכונים הלאומיים לבריאות של ארה"ב (NIH) ב-2008 איששה מבחינתו את ההבנה שהקהילה המדעית עדיין לא פתוחה לאפשרות שאורגניזמים חד־תאיים עשויים להשפיע על חלק כלשהו של מערכת העצבים. הוא פרסם את התיאוריה שלו ב־Medical Hypotheses, כתב עת שולי יחסית, המשמש פורום לרעיונות לא קונבנציונליים. התגובות כצפוי היו שליליות. "אנשים אמרו שאני משוגע", הוא אומר.

אבל ב–2011, כשפרסם מאמר שני על התיאוריה שלו בכתב העת Bioessays, והציע שניתן להתאים חיידקים פרוביוטיים לטיפול בהפרעות נפשיות, הקהילה המדעית כבר היתה פתוחה הרבה יותר לרעיון. במקביל ללייט, פורסמו מחקרים נוספים בתחום שהראו תוצאות. בתוך זמן קצר הרעיון שקודם לכן נחשב לא סביר נהפך להיפותזה הממתינה לאישור רציני, והתחום ממשיך להתפתח. בסוף השנה שעברה הציג סרקיס מזמניאן, מיקרוביולוג מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה, מחקר באגודה לחקר המוח (SFN) שכותרתו, "חיידקי מעי והמוח: שינוי פרדיגמה בחקר המוח". מישהו השמיט בשוגג את סימן השאלה שהיה אמור להופיע בסוף הכותרת, וכך במקום השערה התקבלה הצהרת עובדה. אם יש מישהו שעשוי לממש את ההבטחה הטמונה כאן זהו מזמניאן, שמחקרו התקדם מעבר לנוירוכימיקלים הבסיסיים. בעזרת מחשבי-על גם הוא מקווה להתקדם אל מעבר לממצאים שמאפיינים עד היום את המחקרים על מיקרואורגניזמים פסיכוביוטיים, ולהגיע לגילויים מכריעים על טיב המנגנונים שבאמצעותם הם  משפיעים על תפקודי המוח. לפני שנתיים פרסמו מזמניאן ועמיתיו מחקר בכתב העת Cell שהצביע על כך שקיימת זיקה מרתקת בין מולקולה בודדה להתנהגות.

במחקר נמצא כי עכברים עם דפוסי תקשורת א־נורמליים או עם דפוסי התנהגות של חזרתיות — למשל כאלה שקוברים גולות באובססיביות — נרגעו לאחר שקיבלו זן של החיידק Bacteroides fragilis.
כיום רשימת הטיפולים הפוטנציאליים שעליהם שוקדים במעבדות בעולם מדהימה. כמה קבוצות חוקרים בינלאומיות מצאו בסריקות מוח ובמבחנים פסיכולוגיים שנערכו בקרב מתנדבים בריאים כי למיקרואורגניזמים פסיכוביוטיים השפעות עדינות אך ברורות. בנוסף, חוקרים מאריזונה השלימו באחרונה ניסוי פתוח של השתלות צואה בילדים עם אוטיזם. במקביל, לפחות שתי מרפאות, באוסטרליה ובאנגליה, החלו להציע טיפולים בחיידקי צואה למחלות של מערכת העצבים כגון טרשת נפוצה. עם זאת, מזמניאן מזהיר כי המחקר עדיין בראשיתו ומיקרוביום הוא כמובן עדיין לא התשובה לכל מחלה. לייט מספק את אותה האזהרה: ''אנשים נואשים לפתרונות, והפחד העיקרי שלי הוא שהריגוש סביב העניין מקדים את המדע. זה מערב פרוע שם בחוץ. אתה נכנס לאינטרנט ורואה שפרוביוטיקה יכולה לסייע לכל דבר. אני אף פעם לא אמרתי את זה. אנחנו באמת צריכים הרבה יותר מחקר לפני שנוציא טיפולים לפועל".

שאלתי אותו אם שינוי אישיות באמצעות השתלת צואה נשמעת מופרכת. ''אם אתה מעביר חיידקים מבעל חיים אחד למשנהו, אתה יכול גם לשנות את ההתנהגות שלו", אמר. "מה שאנחנו מנסים להבין הם המנגנונים שבהם החיידקים עשויים להשפיע על המוח ועל ההתפתחות. האם אני חושב שזה העתיד? כרגע אנחנו רחוקים מאוד משם".