Hiljuti avaldas ajakiri Nature veel ühe artikli, milles süüdistatakse mikroobides - meie soolestiku elanikes - mitmeid inimhaigusi, sealhulgas vaimseid. Poole sajandi vältel soolebakterite uurimisel pole teadlased suutnud kindlaks teha, mida nad rohkem toovad - kasu või kahju. Kuid meil õnnestus veenduda, et muu hulgas võivad mikroobid põhjustada muutusi inimeste käitumises ja vaimses tervises. Tõlgime nende signaalid mikroobsest keelest inimkeelde ja kutsume lugejat ise otsustama, kas bakterid on sõbrad või vaenlased (kuid me ei luba, et need ei mõjuta tema arvamust).
Mikroobide ja inimeste kohta
Mäletate nõukogude koomiksit põdra kohta, kelle sarves ratsutasid metsloomad ja tegid seal maja? Meie keha on sama põder triljonitele üherakulistele organismidele (enamikul neist bakteritele), mida ühiselt nimetatakse mikroobideks, mikroflooraks või mikrobiootiks. Võib isegi öelda, et meie ja meie mikroobid moodustavad ühe metaorganismi, mida tuleb käsitleda tervikuna, kuna mikroobideta pole ühtegi inimest.
Inimesed ja mikroobid on ühinenud kõige väärtuslikuma asja jaoks, mida elusorganism vajab - toitu. Inimesed teavad, kuidas seda saada ja mikroobid saavad seda seedida. Kuid rahumeelse kooseksisteerimise jaoks peavad nad täitma mittekallaletungi pakti. Seetõttu leevendavad bakterid immuunrakkude kuhjumist sooleseinas, võimalikku immuunvastust. Kui seda ei juhtu näiteks bakterite puuduse tõttu, muutub inimese immuunsus agressiivsemaks. Tõenäoliselt on sellepärast lastel, kes kasvasid madala bakterisisaldusega tingimustes (puhtad, ema ja tema piimaga kokkupuutel), tõenäolisemalt allergia ja autoimmuunhaigused. Omalt poolt ei hävita mikroobid soole seina. Nad jäävad siiski rahulikeks naabriteks ainult seni, kuni nad inimkehasse tungivad. Seal põhjustavad nad tugevat põletikku,millega pole kerge toime tulla.
Lisaks vajavad mikroobid oma huvide kaitset. Näiteks on nende jaoks oluline, et nad saaksid regulaarselt toitu ja et soolesein ei kahjustaks neid. Selleks vabastavad nad signaalmolekule, mis reguleerivad ümbritsevate peremeesrakkude aktiivsust, näiteks ensüümide imendumist või sekretsiooni või isegi rasva ladestumist (jah, on tõendeid, et rasvumine on seotud soole mikrobiota tasakaalustamatusega). Ja lõpuks, selline kooseksisteerimine põhjustab mõnikord kummalisi tagajärgi. Näiteks võivad mikroobid neelata või muuta peremeesorganismi võetud ravimeid, mis mõnikord vähendab ravi tõhusust märkimisväärselt. Või saavad nad sekreteerida oma DNA (osana geenivahetusest teiste bakteritega), mille ümbritsevad peremeeskuded võivad absorbeerida. Siiani pole üheselt mõistetavaid tõendeid selle kohta, et bakterigeenid toimiksid soole seina rakkudes. Kuid putukate ja usside puhul on teada sarnaseid juhtumeid. Ja inimese genoomis leiti mõned järjestused, mis on kahtlaselt sarnased bakteriaalsetega. Tõenäoliselt on meie ja meie mikroelanike vahel natuke rohkem ühist, kui esmapilgul tundub.
Mida teevad mikroobid inimese kehas? Illustratsioon: Mihhail Fomin, pööning.
Selgub ühelt poolt, et oht on alati lähedal. Teisest küljest on sellest võimatu vabaneda, sest mikroobide puudumine osutub veelgi hullemateks tagajärgedeks kui nende olemasolu. Nii on näiteks "hügieenilise hüpoteesi" kohaselt liigne puhtuse ja hügieeni poole püüdlemine tervisele kahjulik ning lapse varajane kokkupuude bakterite ja allergeenidega tugevdab vastupidi immuunsussüsteemi. Kuid endiselt avaldatakse artikleid, mille autorid peavad mikroobi parasiitideks, kes kasutavad inimesi oma vajadusteks. Ja siin saab tugevaks argumendiks mikrobiota mõju inimese närvisüsteemile.
Reklaamvideo:
Tee ajju läbi mao
Näib, kus on aju ja kus on kõht? Sellegipoolest on keha ellujäämiseks esimene asi toit, mis tähendab, et aju peab selgelt aru saama, kas see on olemas, mis sellega toimub ja kas seedesüsteem töötab hästi. Eriti selle jaoks asuvad enterokromafiini rakud sooleseinas - mikronäärmed, mis eritavad paljusid regulatiivseid aineid. Mõned neist toimivad lähedal asuvatele rakkudele, stimuleerides või aeglustades seedimist. Teised aktiveerivad soole seina neuroneid, eriti vagusnärvi otsa, mis läheb otse ajju. Lisaks sellele leidub soole pinna all valulikke lõpetusi, mis reageerivad ka enterokromafiinirakkude eritatavatele ainetele ja võivad anda märku, et keha on midagi valesti söönud. Lõpuks on soolesein asustatud immuunrakkudega,tundlik läbitungivate ainete suhtes. Kui vaenlane tuvastatakse, vallandavad need rakud põletiku, samal ajal vabanevad ained, mis toimivad närvilõpmetele ja sisenevad vereringesse. Seega võib stress minna kohalikust globaalseks.
Muidugi ilmub ajus kiiresti ka teave bakterite aktiivsuse kohta. Esiteks stimuleerivad "rahulikud" mikroobid seedimist ja paljud toidud, mida nad seedivad või sünteesivad, jõuavad vereringesse. Näiteks lühikese ahelaga rasvhapped (neid lagundades saame 5-10% oma päevasest energiast). Ajurakkudel on retseptorid, mis neid kinni püüavad ja annavad märku täiskõhutundest. Lisaks areneb aju energiaallikate kättesaadavuse tõttu paremini. Skisofreenia ja bipolaarne häire on sagedamini lastel, kes on alatoidetud emakas. Lühikese ahelaga rasvhapete sisalduse suurenemine veres stimuleerib õppimist ja mälu.
Teiseks, bakterid suhtlevad aktiivselt sooleseinaga (ja selle kaudu - peremehe ajuga), vabastades aineid, mis toimivad enterokromafiini rakkudele. Huvitav on see, et bakterite signaalmaterjalid on lihtsalt meie endi hormoonide ja neurotransmitterite otsesed analoogid: selgus, et soolestiku mikrofloora suudab toota norepinefriini, dopamiini, serotoniini, testosterooni, histamiini, samuti neurotransmitterit gamma-aminovõihapet ja valke - söögiisu reguleerijaid (näiteks greliin ja leptiin). Veelgi enam, mõned bakterid võivad sekreteerida bensodiasepiine - aineid, millel on rahustav toime (nende sugulaste seas on näiteks kuulus trankvilisaator fenasepaam). Teadlaste arvates on kõik need signaalmolekulid väga iidsed ja neid kasutasid bakterid neil päevil üksteisega suheldes.kui mitmerakulised organismid alles arenesid. See tähendab, et soole mikrofloor toimib inimese kehas täiendava rauana.
Illustratsioon: Mihhail Fomin, pööning.
Mida mikroobid soovivad?
Esimese lähenemisega pole mikroobide motivatsioon keeruline: nad tahavad toitu. Kui nende jaoks pole piisavalt toitaineid, siis saavad nad eritada aineid, mis stimuleerivad sooleseina valulikke otsasid. On isegi hirmutav hüpotees, et imikute koolikuid põhjustavad ka bakterid: valu põhjustab keha suunama sisemised energiavarud soolestiku piirkonda ja nutt (põhjustatud aju mikroobide toimest) meelitab vanemaid, kes proovivad last rahustada.
Kui omanik on piisavalt vana, siis on võimalik tema toidutoodangut reguleerida otse tema närvisüsteemi kaudu. Näiteks sünteesivad mõned meie kasulikud naabrid piisavalt toiduga asendamatut aminohapet trüptofaani, mis on aluseks meie keha serotoniini, nn õnnehormooni tootmisele. Serotoniin omakorda reguleerib närvisüsteemi aktiivsust, põhjustades täiskõhutunnet, rahulikkust ja rõõmu. Toidupuuduse korral võivad mikroobhormoonid ja neurotransmitter suunata käitumise ärevuse ja uurimusliku käitumise poole. Kuulsas katses siirdasid teadlased mikrofloorat suurenenud ärevusega hiirtelt tavalistele hiirtele ja ka nende ärevuse tase tõusis. Mikrobiota tunnuseid on leitud ka käitumishäiretega inimestel, näiteks depressiooni, skisofreenia ja anoreksia all kannatavatel inimestel. Teadlaste arvates võivad nende häirete põhjuseks olla soolebakterite põhjustatud neurotransmitterite tasakaalustamatus.
Lisaks ihkavad idud oma lemmiktoitu. Mikrobiota koosneb mitut tüüpi bakteritest, mis erinevad oma toitumiseelistuste poolest. Ja igat tüüpi bakterid püüavad peremeesorganismis toimida nii, et see sööb sageli täpselt nende lemmikaineid. Ilmselt seetõttu erineb soole mikrofloora koostis ka inimestel, kes peavad kinni erinevast toitumisrežiimist: domineerivad mikroobid põhjustavad isu eri tüüpi toitu järele. Nad saavad seda saavutada näiteks maitsepungade ümberjaotamise teel. On teada, et maitsetundlikkus võib muutuda soolte operatsioonide ajal, mille jooksul mikroobide koostis paratamatult muutub. Kuid isegi nendes, kes järgivad sama dieeti, võivad bakterid põhjustada toidueelistuste muutumist. Teadlased on võrrelnud bakteriaalsete ainete sisaldust maiustuste uriinis ja maiustuste suhtes ükskõiksete inimestega,kes sellegipoolest sõid sama. Selgus, et need ained uriinis on erinevad! Selgub, et suhkru iha võib olla mikrofloora, mitte selle omaniku omadus. Nii et kui teile tundub, et olete patoloogiliselt armunud šokolaadi, siis on võimalik, et teie mikroobid seda tegelikult jumaldavad.
Lõpuks soovivad mikroobid reisida, siseneda teistesse organismidesse ja vahetada geene teiste peremeestega elavate kaugete sugulastega. Seetõttu oleks neile kasulik suurendada inimese sotsiaalsust. Tõepoolest on leitud, et iduvabas keskkonnas kasvatatud hiirtel on autistlike inimestega sarnane käitumismuster, kuna nad ei saa sisemist sotsialiseerumissignaali. Samuti on teadlased tuvastanud erinevused autismispektri häiretega laste mikrobiootas võrreldes tervete lastega. Kuid enamik autistlikke lapsi piirab oma dieeti väikese toidukomplektiga. Arvatakse, et selle põhjuseks on nende mikrofloora tasakaalustamatus: ühed mikroobid on palju, teised peaaegu puuduvad, seetõttu on maitse-eelistused tugevalt kallutatud ning bakterite sotsiaalsuse nõudmist pole piisavalt.
Nakkav isu
Nii võivad paljud käitumisjooned või häired olla bakteriaalsed. See viib kahe järelduseni, mis tõenäoliselt mõjutavad tuleviku ravimeid.
1) Käitumisjooni võivad edastada mikroobid.
Seda toetab katse hiirtega, mille käigus mikrofloora siirdamine muutis nende käitumist murettekitavamaks. Lisaks on teadlased arvutanud, et rasvunud lähedaste tuttavatega inimestel on suurem risk sama sümptomi väljakujunemiseks. Võimalik, et kalduvus rasvumisele võib levida ka koos mikroobidega, ehkki seda pole veel otseselt tõestatud. Lõpuks on hüpotees, et maitse-eelistused (mis, nagu me juba teame, võivad ka bakterite mõjul muutuda) on sama perekonna liikmetel lähedasemad kui võõrastel inimestel. Tõenäoliselt võimaldab see paljastada "ema borši saladuse" - kodus valmistatud toit võib tunduda teistest maitsvam mitte ainult seetõttu, et inimene harjub lapsepõlvest, vaid ka seetõttu, et tema sugulastel on talle bakteritele kõige lähedasem koostis,mis vajavad samu toitaineid.
2) Käitumisjooni saab ravida mikroobidega.
Järjest rohkem haigusi näib olevat seotud soole mikrobiota erinevustega. Näiteks hiljuti suutsid teadlased 100% juhtudest eristada depressiooni käes kannatavaid inimesi tervetest inimestest, kasutades ainult väljaheite analüüsi. Ja kui põhjus teada saab, avanevad ravivõimalused. Ja hoolimata asjaolust, et üldiselt kättesaadavat mikroobravi pole veel välja töötatud, näitavad eraldatud uuringud hämmastavaid tulemusi. Näiteks saaks sama depressiooni edukamalt ravida, kui antidepressante kombineeriti antibiootikumidega (hävitades liigseid soolestiku elanikke). Ja fekaalide siirdamine (keerulised protseduurid, mille käigus bakterid eemaldatakse tervete inimeste väljaheitest, pakitakse kapslitesse ja söödetakse nendega patsientidele) on vähendanud autismi sümptomite raskust inimestel. Ja mikroobide ennetamine on ka vilja kandnud: laste rühmaskellele toideti regulaarselt probiootikume (see tähendab "normaalsest" mikrofloorast koosnevat mikroobide komplekti), ei arenenud kellelgi Aspergeri ega tähelepanupuudulikkuse hüperaktiivsuse häireid, samas kui kontrollrühmas kasvas 17% lastest, kellel oli üks neist käitumisharjumustest.
***
Viimased uudised meie soolestiku naabrite elust panevad meid oma eluväljavaateid ümber mõtlema. Suur osa sellest, mida varem peeti inimkeha võõrandamatuks (ja mõnikord ka ravimatuks) omaduseks, selgub mikroobide tasakaalustamatuse tagajärjel. Te mõtlete tahtmatult: kus on päris inimene, kellele ei kuulu need mikroskoopilised manipulaatorid? Vahepeal otsivad teadlased viisi, kuidas nendega läbi rääkida, soovitatakse mitte paanitseda ja keefirit juua: uuringud on näidanud, et piimhappebakterid mitte ainult ei paranda seedimist, vaid ka rõõmustavad ning järgmiste avastuste saamine on lõbusam.
