חוקרים מגלים כיצד חיידקי מעיים משפיעים על התנהגות חברתית בעכברים

עבור אנשים עם אוטיזם, עצירות, שלשולים וכאבי בטן הולכים לעתים קרובות יחד עם המאבקים החברתיים וההתנהגויות החוזרות ונשנות שמגדירות את המצב. זה גרם לרבים לתהות האם בעיות במערכת העיכול (GI) מתעוררות עקב תכונות התנהגותיות או תחושתיות של אוטיזם, או שמא הן עשויות לתרום להן.

כעת, מדענים מאוניברסיטת יוטה בריאות הוסיפו לראיות מצטברות המראות שחיידקים שחיים במעיים שלנו משפיעים על התנהגות. באופן ספציפי, הם מצאו כי בעכברים, מצוקה תכופה במערכת העיכול יכולה להפחית התנהגויות חברתיות – השפעה שנמשכת גם לאחר שסימפטומים של מערכת העיכול שוככים. הם גם הראו שהם יכולים להקל גם על תסמיני מערכת העיכול וגם על השינויים ההתנהגותיים שהם מעוררים על ידי החדרת מינים ספציפיים של חיידקים לקרביים של בעלי החיים.

המחקר החדש, שפורסם לאחרונה ב תקשורת טבעמדגים כי ניתן להשפיע על בריאות והתנהגות על ידי מניפולציה של המיקרוביום של המעי בצורה מבוקרת.

"אני חושב שזה צעד חשוב מאוד מבחינה טיפולית, כי עכשיו אנחנו יכולים להתחיל להרכיב טיפול עם אורגניזמים שאנחנו יודעים שהם בטוחים", אומר יוני רונד, Ph.D., מיקרוביולוג ב-U of U Health, שהוביל המחקר.

הקשר בטן-התנהגות

מכיוון שמדענים עדיין מנסים להתיר את הקשר בין בעיות במערכת העיכול והתנהגויות הקשורות לאוטיזם, Round והצוות שלה התחילו את המחקר שלהם על ידי חקירת ההשפעה ההתנהגותית של מצוקת מערכת העיכול בעכברים. סטודנט לתואר שני גארט בראון, Ph.D., חקר עכברים עם מצב דלקתי שנקרא קוליטיס, הגורם לכאבים, שלשולים ונזק למעיים.

לאחר מספר סבבים של קוליטיס, התסמינים של החיות הורשו לשכך לפני בדיקות התנהגותיות. עכברים שחוו קוליטיס הסתובבו כרגיל ולא הראו סימנים של חרדה או דיכאון. עם זאת, הם בילו פחות זמן באינטראקציה עם עכברים לא מוכרים מאשר עכברים שלא חוו קוליטיס.

"זה לא שהעכברים סובלים כל כך הרבה שהם לא עושים כלום", אומר בראון. "אז אולי זה משהו ספציפי לחברותיות ולא רק שהעכברים מרגישים רע".

חוסר הרצון להתרועע שצפו החוקרים בעכברים שלהם הזכיר את הליקויים החברתיים הקשורים לאוטיזם. מאחר שהניסויים שלהם העלו שבעיות במעיים עלולות לגרום לשינויים בהתנהגות חברתית, הם תהו האם החיידקים שם, שנוטים להבדיל בין אנשים אוטיסטים ונוירוטיפיים, עשויים להיות מעורבים בשניהם.

כדי לחקור, בראון אסף דגימות צואה מאנשים עם אוטיזם וכן מהוריהם או אחיהם הנוירוטיפיים. אחר כך הוא העביר את הדגימות המלאות בחיידקים למערכת העיכול של עכברים.

כאשר הוא גרם לקוליטיס בבעלי חיים אלה, לעכברים שנשאו חיידקים מאנשים עם אוטיזם היו יותר נזקים למעיים ואיבדו יותר משקל מאשר עכברים שהחיידקים שלהם הגיעו מאנשים נוירוטיפיים. נראה היה שלתערובת החיידקים שנאספו מאנשים נוירוטיפיים הייתה השפעה מגנה.

מציאת מגיני חיידקים

קהילת החיידקים בתוך המעי האנושית כל כך מורכבת עד שהדגימות שהצוות השתמש בהן בניסויים שלהן יכלו בקלות לכלול מאות סוגים של חיידקים, וירוסים ופטריות. ראונד ובראון רצו לדעת מי מחברי הקהילה האלה מגן מפני בעיות מעיים.

לשם כך השווה בראון את חיידקי המעי מאנשים עם אוטיזם לאלה מבני משפחתם הנוירוטיפיים, כמו גם את החיידקים החיים במעיים של עכברים שהושתלו עם אותן קהילות מיקרוביאליות. הוא חיפש חיידקים בעלי פוטנציאל הגנה שעלולים להיות מיוצגים בחסר אצל אנשים עם אוטיזם בהשוואה לאנשים נוירוטיפיים – והוא מצא כמה.

"הצלחנו לבחור חיידקים בודדים שחשבנו שאולי ממלאים תפקידים חשובים בהתנגדות לקוליטיס חמורה", מסביר בראון, שכיום הוא עמית במרכז הקליני של המכונים הלאומיים לבריאות.

שניים בלטו במיוחד. מינים מסוימים של בלוטיה חיידקים היו מיוצגים טוב יותר אצל אנשים נוירוטיפיים מאשר בבני משפחתם האוטיסטים. ובין עכברים שהתיישב עם חיידקים מאנשים אוטיסטים, קבוצה קראה Bacteroides uniformis היה נפוץ יותר באלה שקוליטיס שלהם היה פחות חמור. B. uniformis ידוע כי הוא מיוצג בחסר בקרב אנשים עם תסמונת המעי הרגיז ומחלת קרוהן, דבר המצביע על תפקיד בבריאות המעיים.

לאחר שהחוקרים התעמקו בקבוצות החיידקים הללו, בראון העביר אותם לעכברים לפני גרימת קוליטיס. שניהם בלוטיה ו Bacteroides uniformis בעיות מעיים מופחתות, וה בלוטיה הייתה השפעה מקבילה על התנהגות חברתית. בעלי חיים שקיבלו את בלוטיה חיידקים היו בסבירות גבוהה יותר מעכברים אחרים להתקשר עם עכברים לא מוכרים בעקבות קוליטיס.

לקראת טיפולים מותאמים אישית

Round אומר שהמחקר הוא אחד הראשונים לזהות אורגניזמים ספציפיים בתוך המיקרוביוטה האנושית שיכולים לשפר ליקוי התנהגותי הקשור ללחץ במערכת העיכול.

זו דוגמה שבה חסרים לנו חיידקים, והחמצה של חיידקים מועילים אלה מובילה למחלות".

יוני סבב, Ph.D., מיקרוביולוג ב-U of U Health

יהיה צורך במחקר נוסף כדי להבהיר האם הגדלת המספרים של בלוטיה אוֹ Bacteroides uniformis חיידקים עשויים להועיל לאנשים עם הפרעות במערכת העיכול, אוטיזם או מצבים אחרים. אבל Round אומר שהקנטת ההשפעות האישיות שלהם היא צעד חשוב לקראת טיפולים מותאמים אישית ממוקדי מיקרוביום.

"יום אחד", היא אומרת, "נוכל לנתח במהירות את המיקרוביום ולהגיד, 'היי, אתה מתגעגע למיקרוב החשוב הזה באמת. אנחנו הולכים להחזיר לך אותו'".