Twój drugi mózg 9788372296443 [PDF]

Zitiervorschau

Emeran Mayer

""

TWOJ DRUGI MÓZG KOMUNIKACJA UMYSŁ-JELITA

Jak zależność mózg-jelita wpływa na nasz nastrój, decyzje i stan zdrowia

Przekład: Dariusz Rossowski

Feeria ........ � . o

„ .

science

Książka ta zawiera porady oraz informacje dotyczące zdrowia. Należy z niej korzystać w uzupełnieniu, a nie zamiast konsultacji z lekarzem czy wykwalifiko­ wanym personelem służby zdrowia. Jeżeli wiesz lub podejrzewasz, że masz jakieś schorzenie, przed rozpoczęciem stosowania dowolnej metody terapeutycznej czy leku powinieneś zasięgnąć porady swojego lekarza. Dołożono wszelkich starań, aby zapewnić aktualność informacji zawartych w tej książce na dzień jej pierwotnej publikacji. Wydawca i autor nie biorą odpowiedzialności za skutki medyczne, które mogą powstać w rezultacie zastosowania sugerowanych tu metod. Imiona i rozpoznawalne cechy osób omawianych w książce zostały zmienione w celu ochrony ich prywatności.

Tytuł oryginału: The Mind-Gut Connection Przekład: Dariusz Rossowski Opieka redakcyjna: Maria Zalasa Redakcja: Katarzyna Nawrocka Korekta: Grzegorz Krzymianowski Projekt okładki: Design Partners. s.c. Skład: Norbert Młyńczak Druk: Abedik SA Copyright © by Dr. Emeran Mayer Copyright for Polish edition and translation © Wydawnictwo JK, 2017 Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej publikacji nie może być powie­ lana ani rozpowszechniana za pomocą urządzeń elektronicznych, mechanicz­ nych, kopiujących, nagrywających i innych bez uprzedniego wyrażenia zgody przez właściciela praw. ISBN 978-83-7229-644-3 Wydanie I, Łódź 2017 Wydawnictwo JK, ul. Krokusowa 3, 92-101 Łódź tel. 42 676 49 69 www.wydawnictwofeeria.pl

Dla Minou i Dylana za ciągłe zachęcanie mnie, bym słuchał podpowiedzi płynących z głębi moich „trzewi" Dla mojego mentora Johna H. Walsha, który rozbudził moje zainteresowanie komunikacją na linii jelita-mózg

SPIS

TREŚCI

CZ�ŚĆ I ORGANIZM - INTELIGENTNY SUPERKOMPUTER . ROZDZIAŁ 1 UMYSŁ MA NAPRAWDĘ ŁĄCZNOŚĆ Z CIAŁEM

...13

Cena za przyjęcie mechanistycznego modelu choroby . Tajemnicze pogorszenie się naszego zdrowia Superkomputerowy model układu pokarmowego . ·Świt mikrobioty .

.11

. .18 ....19 .......21 .26

Gdy oś jel1ta-mikrobiota-mózg się rozregulowuje .

.32

Wyłaniająca się rola mikrobów .

.33

Jesteś tym, co jesz - o ile tylko wliczasz w to też swoje mikroby jelitowe ..38 Co te nowe odkrycia oznaczają dla naszego zdrowia? .

. .40

ROZDZIAŁ 2 JAK UMYSŁ KOMUNIKUJE SIĘ Z T RZEWIAMI.

....43

Człowiek, który nie mógł przestać rzygać .

...46

Drugi mózg w jelitach Armaty i reakcje jelitowe . Jak mózg programuje emocjonalne reakcje jelit. Gdy jelita się zestresują Lustro w twoim brzuchu ........... .

.51 ...................54 ..59 ....62 . .. 65

ROZDZIAŁ 3 JAK TRZEWIA ROZMAWIAJĄ Z MÓZGIEM Mózg, który odczuwał za dużo Słuchaj brzuchem . Pełna świadomość jelitowa . Autostrada informacyjna w ruchu jelita-mózg . Rola serotoniny .. Żywność jako 1nformaqa

ROZDZIAŁ 4 JĘZYK MIKROBÓW KLUCZOWYM SKŁADNIKIEM DIALOGU TRZEWIA-MÓZG . Wady wczesnego oczyszczenia jelit Podejrzenia . Czy mikroby pośredniczą w komun1kaq1 jelita-mózg? Początki m1krobomowy Nadal obowiązujący p r a s t a ry kontrakt . Mikrobomowa i twój wewnętrzny internet . Miliony wewnętrznych rozmów

CZf:ŚĆ II INTUICJA I PRZECZUCIA . ROZDZIAŁ 5 NIEZDROWE WSPOMNIENIA. WPŁVW WCZESNYCH DOŚWIADCZEŃ NA DIALOG JELITA-MÓZG .

. . . . .69

..72 . ......76 82

. .

. .85 . . . .88 91

. .95 . 1 00 . .. 104 . 110 .. 1 13

... 117 ...... 119 . 126

. 129

. . 131

Zaprogramowani na stres ..

.... 136

Wczesny stres a nadwrażliwość jelit

.... 141

Jak skutki stresu mogą przechodzić z pokolenia na pokolenie .

... 145

Mikrobiom jelitowy w stresie.

. 150

Stres prenatalny

. 152

Mikroby na zdrowy początek Przystosowanie do przetrwania gatunkowego Nowe terapie zaburzeń mózg-jelita .

. . 155 .. 158 . . 161

ROZDZIAL 6 NOWY SPOSÓB ROZUMIENIA EMOCJI. Czy mikroby jelitowe mogą zmieniać ci mózg? .

. . . .. 167 168

.

.

Czy mikrobiota jelitowa to nasza własna fabryka Xanaxu? ..

. . . . 170

Rola mikrobioty w depresji .

1 78

Rola stresu

... 180

Emocje pozytywne

... 186

Inne konsekwencje emocji dla mikrobów jelitowych.

. . ... 1 87

Czy bakterie jelitowe mogą zmieniać twoje zachowania społeczne? .. .. 1 87 W stronę nowej teorii emocji .

. 193

ROZDZIAL 7 ZROZUMIENIE INTUICYJNEGO PODEJMOWANIA DECYZJI.

.. 1 99

Różnice indywidualne .

.... 209

Wczesny rozwój

21 1

Co nadaje naszemu mózgowi niepowtarzalnie ludzkie cechy

. .. 21 4

Twój osobisty Google ..

. . . . 21 8

Czy decyzje podejmowane na podstawie

. ... 220

odczuć jelitowych są zawsze słuszne . Docieranie do swoich odczuć jelitowych przez sen .

.

Wnioski

CZ�ŚĆ III JAK ZOPTYMALIZOWAĆ STAN ZDROWIA MÓZGOWO-JELITOWEGO

... 231

ROZDZIAL 8 ROLA ŻYWNOŚCI. LEKCJE OD LOWCÓW-ZBIERACZY .

. 233

Kurs dietetyczny u Janomamów .

. 236

Czy dieta północnoamerykańska jest zła dla mikrobów jelitowych? Gdzie się wszystko zaczyna

. 223

. .. 228

. ..

. .

241

...... . 245

Kluczowa rola diety w kształtowaniu dialogu mózg-jelita u niemowlęcia. 247 Czy nowa dieta może zmienić twoją mikrob1otę jelitową? Jak dieta zmienia dialog jelita-mózg

. . 252 .. 259

ROZDZIAŁ 9 ZMASOWANY ATAK DIET Y PÓŁNOCNOAMERYKAŃSKIEJ - CZYLI CZEGO NIE PRZEWIDZIAŁA EWOLUCJA

263

... 265

Nasza nowa wspaniała dieta Jak dieta bogata w tłuszcz zwierzęcy może szkodzić mózgowi

268

271

W jaki sposób drobnoustroje jelitowe pomagają regulować apetyt .

Pokusa comfort food .

. .

Uzaleznienie od jedzenia - wpływ tłustej diety na łaknienie . Jak rolnictwo przemysłowe wpływa na nasze jelita i mózg.

... 273 276

.

Mikroby jelitowe a zagrożenia nowoczesnej diety amerykańskiej.

.... 282 . . . 286

Jak dieta północnoamerykariska może przyczyniać się do przewlekłych chorób mózgu.

. . . . . . . . . ... . . ........ 295

Ponowne odkrycie diety śródziemnomorskiej .

ROZDZIAŁ 10 PROSTA DROGA DO DOBREGO SAMOPOCZUCIA I OPTYMALNEGO STANU ZDROWIA

.. . 299

.

.... 307

Co to jest optymalny stan zdrowia

. 308

Co to jest zdrowy mikrobiom jelitowy?

. 314

Kiedy nadchodzi pora zainwestować w optymalny stan zdrowia? . . Poprawa zdrowia przez ukierunkowanie na m1krob1om jelitowy . Zostań mistrzem wsłuchiwania się w odczucia jelitowe Dbaj o sprawność mózgu - i mikrob1oty jelitowej . . . . . . . . . . ..

322

. ... 323 336 .. 337

111111111111111111111111111111111111111111111111111

Umysł ma naprawdę łączność z ciałem

K

iedy zacząłem studiować medycynę w 1 970 roku, lekarze

postrzegali ludzki organizm jako skomplikowaną maszynę złożoną ze skończonej liczby osobnych elementów. Średnio funk­ cj onuj e ona około siedemdziesięciu pięciu lat, o ile odpowied­ nio o nią dbamy i zaopatruj emy we właściwe paliwo. Maszyna ta, p odobnie j ak dobrej j akości samochód, będzie dobrze się sprawować pod warunkiem, że nie ulegnie groźnemu wypad­ kowi, a żadne części nie zużyj ą się czy nie zepsują. Aby zapobiec nieoczekiwanym kłopotom, wystarczy wykonywać rutynowe przeglądy. Z kolei poważne problemy, takie jak infekcj a, uraz po­ wypadkowy czy choroba niedokrwienna serca, da się rozwiązać przy użyciu instrumentów medycyny zachowawczej i chirurgii. Niemniej w ciągu ostatnich czterdziestu czy pięćdziesięciu lat nasz stan zdrowia pogorszył się w całkiem podstawowym

13

O rganizm - inteligentny superkomputer

sensie i wydaje się, że nie można już zrozumieć tej sytuacji ani usunąć niedomagań przy użyciu dotychczasowego modelu. Tego, co się dziej e, nie da się j uż wyjaśnić na zasadzie proste­ go zaburzenia czynności narządu czy genu. Zaczynamy sobie raczej zdawać sprawę, że złożone mechanizmy regulatorowe, które pomagaj ą w adaptacji organizmu i mózgu do gwałtow­ nie zachodzących zmian środowiska, same zaczynaj ą ulegać wpływom zmieniającego się stylu życia. Mechanizmy te nie funkcjonuj ą w o dosobnieniu, lecz jako części pewnej całości. Reguluj ą nasze spożycie pokarmu, przemianę materii i wagę ciała, układ odpornościowy oraz rozwój i stan zdrowia mózgu. Zaczynamy też rozumieć, że istotny składnik tych systemów regulacyjnych stanowią jelita oraz żyjące w nich drobnoustroje (mikrobiota jelitowa) i cząsteczki sygnałowe, które owe drob­ noustroje wytwarzają, korzystaj ąc z gigantycznej liczby swych genów ( mikrobiomu). W książce tej przedstawiam nowe, rewolucyjne spojrzenie na wzajemną komunikację mózgu, jelit i trylionów mikroorga­ nizmów, które w nich bytują. W szczególności skupiam się na roli, j aką związki te odgrywają w zachowaniu zdrowia samego mózgu oraz jelit. Omawiam negatywne konsekwencje zaburzeń tej komunikacj i dla wspomnianych narządów oraz proponuję sposoby ponownego nawiązania i usprawnienia komunikacji mózg-jelita, pozwalaj ące prawdziwie zadbać o nasze zdrowie. Już podczas studiów nie bardzo mi odpowiadało obowią­ zujące tradycyjne podejście. Poznając układy organizmu i me­ chanizmy powstawania chorób, ze zdziwieniem zauważałem, jak rzadko wspomina się o mózgu i j ego potencjalnym udziale w takich częstych schorzeniach, j ak wrzody żołądka, nadciś-

14

Umysł ma naprawdę łączność z ciałem

nienie tętnicze czy przewlekłe stany bólowe. Ponadto widywa­ łem w szpitalu licznych pacjentów, u których nawet najbardziej kompleksowe badania diagnostyczne nie ujawniały przyczyny niedomagań. Dolegliwości te obejmowały głównie przewlekłe bóle w różnych rej onach ciała: w brzuchu, podbrzuszu, klatce piersiowej . Gdy na trzecim roku studiów przyszła pora na wybór tematu dysertacji, postanowiłem zająć się biologicznymi mecha­ nizmami interakcji mózgu z resztą organizmu, maj ąc nadzieję, że lepiej zrozumiem przebieg wielu powszechnie występujących chorób. Przez wiele miesięcy zwracałem się do profesorów repre­ zentujących rozmaite specj alności. „Panie Mayer - powiedział mi profesor Karl, j eden z czołowych wykładowców interny na moim uniwersytecie - wszyscy wiemy, że psychika odgrywa ważną rolę w chorobach przewlekłych. Ale nie ma dziś nauko­ wej metody, która pozwoliłaby studiować to zjawisko kliniczne, i z pewnością nie ma możliwości, aby mógł pan napisać całą dysertację na ten temat". Model choroby uznawany przez tego szacownego profeso­ ra i cały system opieki zdrowotnej znakomicie sprawdzał się w odniesieniu do pewnych chorób ostrych (czyli takich, które poj awiaj ą się n agle i nie trwaj ą długo) , na przykład infekcji, zawałów serca czy nagłych stanów chirurgicznych, powiedzmy, zapalenia wyrostka robaczkowego. Powołując się na te sukcesy, nowoczesna medycyna nabrała pewności siebie. Trudno było znaleźć chorobę zakaźną, której nie można byłoby wyleczyć coraz silniej działaj ącymi antybiotykami. Nowo wynalezione techniki chirurgiczne pozwalały zapobiegać wielu chorobom lub je leczyć. Zepsute części organizmu można usuwać lub wy­ mieniać na nowe. Trzeba tylko poznać wszystkie inżynierskie

15

Organizm - inteligentny superkomp u ter

triki, które sprawiaj ą, że poszczególne elementy tej maszynerii sprawnie funkcj onuj ą. Coraz bardziej uzależniając się od za­ awansowanych technologii, system opieki zdrowotnej nabrał zaraźliwego optymizmu, że nawet najbardziej złowrogie z chorób przewlekłych, w tym plaga nowotworów złośliwych, będą mogły zostać w końcu pokonane. Kiedy prezydent Nixon podpisał w 1971 roku ustawę Na­ tional Cancer Act, dotyczącą prowadzenia badań nad zwalcza­ niem nowotworów, zachodnia medycyna zyskała jasny sygnał o kierunku rozwoju oraz nową, militarną metaforę. Rak stał się wrogiem narodowym, a ludzkie ciało polem bitwy. Na tym polu lekarze stosowali taktykę spalonej ziemi w celu wyrugowan ia choroby z organizmu, korzystaj ąc z toksycznych chemikaliów, śmiertelnego promieniowania oraz interwencji chirurgicznych, by ze wzrastaj ącą siłą przypuszczać ataki na komórki rakowe. Medycyna z powodzeniem stosowała już tę taktykę w odnie­ sieniu do chorób zakaźnych, rzuciwszy do walki antybiotyki o szerokim spektrum działania (czyli zabijaj ące lub okaleczaj ące wiele gatunków bakterii) w celu unicestwienia drobnoustroj ów chorobotwórczych. W obu tych przypadkach - o ile tylko można osiągnąć ostateczny sukces - p onoszone przy okazj i nieunik­ nione straty traktowano jako akceptowalne ryzyko. Ten mechanistyczny i militarystyczny model choroby nadał ton badaniom medycznym na całe dziesięciolecia. Jeśli tylko możemy naprawić daną część - myśleliśmy - problem będzie usunięty; nie ma potrzeby dociekać źródłowej przyczyny. Podej­ ście to doprowadziło do leczenia nadciśnienia beta-blokerami i antagonistami wapnia w celu hamowania mylnych sygnałów z mózgu do serca i naczyń krwionośnych oraz do wynalezienia

16

Umysł ma na prawdę łączność z c iałem

inhibitorów pompy protonowej, które łagodzą wrzody żołądka i zgagę przez tłumienie nadmiernego wytwarzania kwasu żołąd­ kowego. Medycyna i nauka nie zwracały szczególnej uwagi na anomalie czynnościowe mózgu, które były pierwotną przyczy­ ną tych schorzeń. Jeśli zaś zastosowane metody nie przynosiły poprawy, uciekano się do j eszcze drastyczniejszych środków. Jeśli inhibitor pompy protonowej nie zdławił wrzodów, zawsze można przeciąć nerw błędny - ważną wiązkę włókien nerwo­ wych, które łączą mózg i jelita. Niewątpliwie część tych metod była nadzwyczaj skuteczna, toteż przez lata wydawało się, iż środowisko lekarskie i przemysł farmaceutyczny powinny podążać obranym kursem, pacjentów zaś nie ma co zanadto zamęczać sprawami związanymi z pro­ filaktyką. A już rozważania nad pierwszoplanową rolą mózgu i wyrazistych sygnałów, które wysyła on organizmowi w stresie lub negatywnych stanach psychicznych, wydawały się po prostu do niczego niepotrzebne. Pierwsze leki na nadciśnienie, chorobę wieńcową czy wrzody żołądka stopniowo zastępowano coraz efektywniejszymi preparatami i metodami, które ratowały życie, ograniczały cierpienia oraz przysparzały zysków przemysłowi farmaceutycznemu. Dziś jednak to stare mechanistyczne podejście zaczyna za­ wodzić. Maszyny sprzed czterdziestu lat, na których opierał się tradycyjny model choroby - samochody, statki, samoloty - nie miały wyrafinowanej elektroniki, która odgrywa zasadniczą rolę w dzisiejszych urządzeniach tego typu. Nawet rakiety Apollo zdążaj ące na Księżyc miały na pokładzie tylko bardzo elemen­ tarne komputery, miliony razy słabsze od iPhone'a, a porówny­ walne raczej do starego kalkulatora z lat osiemdziesiątych ! Nic

17

O rga n i z m - inte l igentny superkomputer

więc dziwnego, że ówczesny mechanistyczny model choroby nie uwzględniał mocy przeliczeniowej - inteligencj i. Inaczej mówiąc, nie brał pod uwagę mózgu. Równolegle do zmian technologicznych zmieniły się rów­ nież modele, które stosujemy do konceptualizacji ludzkiego ciała. Moce przeliczeniowe wzrosły wykładniczo, samochody stały się ruchomymi komputerami, które odbieraj ą sygnały od podzespołów i regulują ich pracę, a niedługo będą prowadzić auto bez udziału człowieka. Jednocześnie dawna fascynacj a mechaniką i silnikami ustąpiła nowej fascynacji gromadzeniem i przetwarzaniem informacji. Model mechanistyczny w medy­ cynie okazał się użyteczny do leczenia pewnych chorób. Jednak w odniesieniu do przewlekłych schorzeń ciała i mózgu już się nie sprawdza.

Cena za przyjęcie mechanistycznego modelu choroby Tradycyj ny obraz choroby jako awarii pojedynczej części w zło­ żonym mechanizmie, którą można usunąć dzięki lekom lub interwencj i chirurgicznej, dał impuls do nieustannego rozwoju branży zdrowotnej . Od 1 970 roku wydatki per capita na opiekę zdrowotną w Stanach Zjednoczonych wzrosły o ponad 2000 pro­ cent. Na sfinansowanie tego olbrzymiego przedsięwzięcia idzie niemal 20 procent wszystkich dóbr wytwarzanych rocznie przez gospodarkę amerykańską. O ile j ednak Światowa Organizacja Zdrowia w doniosłym raporcie z 2000 roku uznała amerykański system opieki zdro-

18

U mysł ma nap rawdę ł ą czność z ciałem

wotnej za najdroższy na świecie, o tyle sklasyfikowała go na rozczarowującym 37. miejscu pod względem ogólnej wydolności oraz 72. pod względem przeciętnego stanu zdrowia obywateli w grupie 1 9 1 krajów członkowskich objętych badaniem. Sta­ ny Zjednoczone nie wypadły dużo lepiej w nowszym badaniu Funduszu Międzynarodowego, który uznał amerykański system opieki zdrowotnej za najdroższy per capita wśród jedenastu krajów zachodnich; niemal dwukrotnie droższy niż systemy wszystkich innych analizowanych krajów. Jednocześnie Stany Zjednoczone znalazły się na ostatnim miejscu pod względem ogólnej wydolności systemu. D ane te są o dzwierciedleniem smutnej prawdy, że pomimo wciąż wzrastających nakładów na rozwiązywanie problemów zdrowotnych kraju zrobiono bardzo niewielki postęp w leczeniu przewlekłych stanów bólowych, zaburzeń na linii mózg-jelita, takich j ak zespół jelita drażliwe­ go, czy takich chorób psychicznych, j ak depresja kliniczna, lęk i choroby zwyrodnieniowe układu nerwowego. Czy trudności te wynikają ze zdezaktualizowanego modelu ludzkiego ciała? Z tak sformułowaną tezą zgadza się już nie tylko rosnąca rzesza specjalistów integratywnego podejścia do zdrowia czy medycyny funkcjonalnej, lecz także tradycyj nie ukształtowanych naukow­ ców. Na horyzoncie widać już zmiany.

Tajemnicze pogorszenie się naszego zdrowia Bezradność wobec wielu schorzeń przewlekłych, w tym zespołu jelita drażliwego, chronicznego bólu i depresj i, nie j est jedyną wadą tradycyj nego modelu medycyny opartego na chorobie.

19

O rganizm

-

inteligentny s u perkom puter

Od lat siedemdziesiątych jesteśmy świadkami poj awiania się nowych wyzwań zdrowotnych na skalę społeczną, obejmujących gwałtowny wzrost otyłości i zaburzeń metabolicznych, chorób autoimmunologicznych, takich j ak nieswoiste zapalenie j elit, astmy i alergii, oraz chorób rozwijającego się lub starzejącego mózgu: autyzmu, choroby Alzheimera i choroby Parkinsona. Odsetek osób otyłych w Stanach Zjednoczonych stopniowo wzrastał od 1 3 procent populacji w 1 972 roku do 3 5 procent w 20 1 2. Dziś 1 54,7 miliona dorosłych Amerykanów ma nadwagę łub otyłość, w tym 17 procent dzieci w wieku 2- 1 9 lat, czyli co szóste. Z powodu nadwagi lub otyłości rocznie umiera co naj ­ mniej 2,8 miliona ludzi. Ogólnie nadwadze lub otyłości można przypisać 44 procent przypadków cukrzycy, 23 procent choroby niedokrwiennej serca i 7-41 procent różnych nowotworów. Szacuje się, że jeżeli epidemia otyłości będzie trwać nieposkro­ miona, to koszty leczenia z powodu schorzeń z nią powiązanych wzrosną do zawrotnej sumy 620 miliardów dolarów rocznie. Wciąż zmagamy się ze znalezieniem wyjaśnienia tego nagłego wzrostu zachorowań na nowe schorzenia i w odniesieniu do większości z nich nie dysponujemy skutecznymi rozwiązaniami. O ile wzrost długowieczności w Stanach Zjednoczonych odpo­ wiada temu w wielu innych krajach rozwiniętego świata, o tyle pozostajemy daleko w tyle pod względem sprawności fizycznej i umysłowej w ostatnich dekadach życia. Ceną, j aką płacimy za przyrost łat życia, jest jakość tych łat. Stojące przed nami wyzwania narzucają konieczność takiej aktualizacji powszechnie obowiązuj ącego modelu ludzkiego organizmu, by z jego pomocą zrozumieć, jak faktycznie funk­ cjonuje organizm, j ak zachować jego optymalne działanie oraz

20

Umysł ma naprawdę łączność z ciałem

jak leczyć go bezpiecznie i skutecznie, gdy coś szwankuje. Cena trwania przy przestarzałym ujęciu organizmu jest zbyt wysoka, a szkody nazbyt dotkliwe, byśmy mogli to bagatelizować. Do dziś w dużym stopniu ignorowaliśmy zasadniczą rolę dwóch n ajbardziej złożonych układów w organizmie, które decydują o naszym ogólnym stanie zdrowia: trzewi ( układu pokarmowego) i mózgu ( układu nerwowego) . Połączenie mię­ dzy umysłem a ciałem to nie jakiś mit - to biologiczny fakt oraz ważne ogniwo prowadzące do zrozumienia, czym jest zdrowie całego organizmu.

Superkomputerowy model układu pokarmowego Od dziesięcioleci nasze rozumienie układu pokarmowego opie­ rało się na mechanistycznym modelu całego ciała. Traktował on jelita j ako urządzenie dawnego typu, które działało zgodnie z zasadami XIX-wiecznej maszyny parowej. Zjadamy, gryziemy i połykamy pokarm, a potem żołądek dokonuj e j ego rozkła­ du, mechanicznie rozdrabniaj ąc masę pokarmową z udziałem skoncentrowanego kwasu solnego. Następnie pozbywa się tej homogenicznej papki do jelita cienkiego, które wchłania kalorie i składniki odżywcze i przesuwa niestrawione resztki do jelita grubego, zajmuj ącego się ich wydaleniem. Ta metafora rodem z epoki przemysłowej była łatwa do uchwycenia i odcisnęła piętno na pokoleniach lekarzy, w tym dzisiejszych gastroentero­ l ogów i chirurgów. Zgodnie z tą wizją wadliwie działające części przewodu pokarmowego można z łatwością obejść lub usunąć,

21

Organizm - inteligentny superkomputer

a także można radykalnie zmienić j ego „ styki': by wspomóc spadek wagi ciała. Nabraliśmy takiej biegłości w wykonywaniu tych interwencji, że można je robić endoskopowo, bez otwie­ rania j amy brzusznej . Ale okazuje się, że ten model jest bardzo symplistyczny. Choć w medycynie nadal postrzega się jelita jako w dużym stopniu niezależne od mózgu, wiemy obecnie, że te dwa narządy są wie­ lorako wzajemnie powiązane, a obserwacja ta uzewnętrznia się w koncepcji osi jelita-mózg. Zgodnie z tą koncepcją układ pokar­ mowy jest tworem dużo bardziej złożonym i subtelnym oraz ma dużo większy wpływ na różne funkcje w organizmie, niż kiedyś zakładaliśmy. Prowadzone współcześnie badania wskazują, że jelita, pozostające w ścisłej interakcji z zamieszkującymi je drob­ noustrojami, mogą oddziaływać na nasze emocje tła, wrażliwość na ból oraz interakcje społeczne, a nawet kierować wieloma z na­ szych decyzji - i to nie tylko co do preferencji żywnościowych czy wielkości posiłku. Dając neurologiczną podbudowę utartym zwrotom o „intuicj i trzewnej" (gut feelings), złożona komunikacja pomiędzy jelitami a mózgiem odgrywa rolę w sytuacjach, gdy podejmujemy jedne z najważniejszych życiowych decyzji. Związkiem między jelitami a mózgiem powinni się intereso­ wać nie tylko psychologowie; nie ogranicza się on bowiem do „naszej głowy''. Powiązanie to ma charakter materialny w postaci anatomicznych połączeń mózgu z jelitami oraz j est wspoma­ gane przez biologiczne sygnały komunikacyjne przekazywane z krwiobiegiem. Zanim się w to j ednak zagłębimy, przyjrzyjmy się bliżej temu, co rozumiem pod pojęciem „trzewi" - przewód pokarmowy, który j est dalece bardziej skomplikowany niż robot kuchenny.

22

Umysł ma naprawdę ł ą czność z ciałem

Jelita swoimi zdolnościami przyćmiewają w zasadzie wszyst­ kie narządy, a mogą nawet rywalizować z mózgiem. Są wypo­ sażone we własny układ nerwowy, tzw. trzewny, który media nazywają często „drugim mózgiem': Na ten drugi mózg składa się 50- 1 OO milionów komórek nerwowych, czyli tyle, ile zawiera rdzeń kręgowy. Zgromadzone w jelitach komórki odpornościowe stanowią najliczebniejszy składnik układu odpornościowego w organi­ zmie. Innymi słowy, w ścianach jelit żyje więcej komórek od­ pornościowych, niż krąży ich w całej krwi i przebywa w szpiku kostnym. Ich zmasowana obecność w miej scu narażonym na kontakt z mnóstwem potencj alnie zgubnych mikrobów zawar­ tych w zjadanym przez nas pożywieniu jest zrozumiała. Zlokali­ zowany w j elitach system obrony odpornościowej j est zdolny do identyfikacj i i zniszczenia wybranego gatunku niebezpiecznych intruzów bakteryj nych, którzy trafiaj ą do naszego przewodu pokarmowego, gdy niechcący spożyj emy zakażoną żywność czy wodę. Co warte podkreślenia, system ten potrafi rozpoznać niewielką liczbę potencjalnie groźnych bakterii wśród trylionów innych, pożytecznych drobnoustrojów, które żyją w j elitach, stanowiąc tzw. mikrobiotę. Dzięki temu możemy w pełnej har­ monii współżyć ze swoją mikrobiotą j elitową. W błonie jelitowej rozsiana jest też ogromna liczba komórek wydzielniczych, czyli wyspecjalizowanych komórek, które za­ wieraj ą do dwudziestu różnych hormonów i potrafią wydzielać je do krwiobiegu w miarę potrzeby. Gdyby można było zebrać te komórki w jedno skupisko, byłoby ono większe od wszystkich pozostałych gruczołów wydzielania wewnętrznego - gonad, tarczycy, przysadki, nadnerczy - razem wziętych.

23

Organizm

-

intel igentny superkomputer

Jelita są także największym magazynem serotoniny w orga­ nizmie. Przechowywane jest tu 95 procent tej substancj i. Sero­ tonina jest cząsteczką sygnałową, odgrywającą zasadniczą rolę w funkcjonowaniu osi jelita-mózg. Nie tylko j est niezbędna do wykonywania przez j elita normalnych czynności, takich jak skoordynowane skurcze, które przepychają miazgę pokar­ mową przez przewód pokarmowy, lecz także odgrywa ważką rolę w takich funkcjach życiowych, j ak sen, apetyt, wrażliwość bólowa, nastrój i ogólne samopoczucie. Ze względu na udział w regulacj i niektórych układów mózgowych cząsteczka ta jest głównym celem działania dużej grupy antydepresantów, tzw. inhibitorów wychwytu zwrotnego serotoniny. Gdyby prawdą było, że jedyną rolą naszych jelit jest kiero­ wanie trawieniem, czemu miałoby służyć tak nietypowe na­ gromadzenie w nich wyspecjalizowanych komórek i układów sygnałowych? Jedną z odpowiedzi na to pytanie jest w dużym stopniu niepoznana ich cecha: istotna funkcja jelit jako rozleg­ łego narządu zmysłowego, mającego największą powierzchnię w naszym ciele. Rozciągnięte płasko, j elita maj ą powierzchnię boiska do koszykówki, a są naszpikowane tysiącami sensorów dekodujących gigantyczne zasoby informacji zawartych w formie cząsteczek sygnałowych w pożywieniu - od smaku słodkiego do gorzkiego, od gorąca do zimna, od pikantnego po łagodny. Jelita są połączone z mózgiem grubą wiązką nerwów, która przewodzi informacje w obie strony, oraz kanałami komunika­ cyjnymi korzystającymi z krwiobiegu: wytwarzane w jelitach hormony i zapalne cząsteczki sygnalizacyjne składają meldunki do mózgu, a hormony wytwarzane w mózgu stanowią wiado­ mości dla różnych komórek w jelitach, takich jak mięśnie gład-

24

Umysł ma n a prawdę łączn ość

z

ciałem

kie, nerwy i komórki odpornościowe, pod wpływem których komórki te zmieniają swoją czynność. Wiele z docierających do mózgu sygnałów jelitowych oprócz tego, że powoduje powstanie doznań związanych z rejonem trzewnym, takich jak wrażenie pełności po posiłku albo nudności i dyskomfort, albo poczu­ cie błogostanu, uruchamia także reakcje mózgu, przesyłane następnie do jelit i wzbudzające tam wyraźne odpowiedzi. Co więcej, mózg nie zapomina tych odczuć. Są one przechowywa­ ne w jego pojemnych bazach danych, do których może sięgać w chwili podej mowania decyzji. Dlatego ostatecznie to, czego doznajemy w jelitach, wpływa nie tylko na dokonywane przez na wybory dotyczące potraw i napojów, lecz także na przykład na to, z jakimi ludźmi decydujemy się spędzać czas oraz w j aki sposób oceniamy newralgiczne informacje, wypełniaj ąc swoj ą rolę pracownika, sędziego, lidera itd. RYS. 1. DWUKIERUNKOWA KOMUNIKACJA MIĘDZY JELITAMI I MÓZGIEM

I

,

,

,

.,,

„

Jelita i mózg są ściśle powiązane za po­ „

...

,'t;::

śr ednictwem dwukierunkowych szlaków „

�\

, ;;;: , ...

�· ("")' ::.; , C...I /!!I ::::; I

.�

·�

IZ

·� 'c:> \

\

sygnałowych obejmujących nerwy, hormo·

„

„

„

,

•'

,

I

I

ny i cząsteczki zapalne. Bogate informacje zmysłowe wytworzone w jelitach docierają do mózgu (doznania jelitowe). a mózg wysy­ ła sygnały w drugą stronę, by odpowiednio dostosować pracę jelit (reakcje jelitowe). Wzajemne interakcje tych szlaków odgry­ wają wielką rolę w generowaniu emocji oraz w optymalnej pracy jelit. Obie te sprawy są wielorako powiązane.

25

O r g a n i z m - i ntel i gentny superkomputer

Zgodnie z kon cepcją jin i jang, wywodzącą się z filozofii chińskiej , przeciwne sobie siły dopełniają się i są wzaj emnie powiązane, a ich interakcja prowadzi do powstania jednoczącej całości. Przenosząc to rozumowanie na oś jelita-mózg, możemy traktować doznania j elitowe j ako j in, a reakcje j ako j ang. Tak j ak jin i j ang to dwie uzupełniające się zasady, tak - w odnie­ sieniu do związku jelit i mózgu - doznania i reakcje są różnymi aspektami dwukierunkowej sieci j elita-mózg, która odgrywa ogromną rolę w naszym samopoczuciu, emocjach oraz zdolności do podejmowania intuicyj nych decyzji.

Ś wit mikrobioty W minionych dekadach mało kto zwracał uwagę na odkrycia badaczy zgłębiaj ących interakcje między jelitami a mózgiem, jednak w ostatnich latach oś jelita-mózg znalazła się w centrum zainteresowania. Zmianę tę można w dużym stopniu przypisać wykładniczemu przyrostowi wiedzy na temat bakterii, pierwot­ niaków, grzybów i wirusów bytujących w naszych jelitach, które zbiorczo określa się mianem mikrobioty. Choć te niewidoczne gołym okiem mikroorganizmy przewyższają nas liczebnie (tylko w twoich jelitach jest ich sto tysięcy razy więcej niż wszystkich ludzi na świecie), uświadomiliśmy sobie ich istnienie zaledwie trzysta lat temu, kiedy holenderski uczony Antoni van Leeuwen­ hoek znacząco udoskonalił mikroskop. Gdy spojrzał przez niego na drobiny zeskrobane z zębów, zobaczył żywe drobnoustroje, które nazwał animakułami.

26

Umysł ma naprawdę łączność z ciałem

Od tamtej pory dzięki postępowi technologicznemu nasza umiejętność identyfikacji i charakteryzacji tych drobnoustrojów znacznie się zwiększyła, szczególnie w ostatniej dekadzie. Za­ sadniczą rolę odegrał w tym The Human Microbiome Project. Inicjatywa ta, podjęta w październiku 2007 roku przez ame­ rykańskie National I nstitutes of Health, ma na celu zdobycie wiedzy na temat mikroorganizmów koegzystujących przyjaźnie z ludźmi. Celem projektu jest poznanie mikrobiologicznych składników naszego pej zażu genetycznego i metabolicznego, a także zrozumienie, w j aki sposób przyczyniaj ą się one do pra­ widłowego przebiegu naszych procesów fizjologicznych oraz do wytwarzania predyspozycj i chorobowych. W bieżącym dziesięcioleciu zagadnienia m ikrobiomu je­ litowego dotarły niemal do każdego działu medycyny, nawet tak odległych od siebie specj alności j ak psychiatria i chirur­ gia. Niewidzialne społeczności mikrobów zasiedlają wszystko w świecie, w tym rośliny, zwierzęta, glebę, rowy oceaniczne i wysokie warstwy atmosfery, toteż fascynacj a społecznością drobnoustrojów ogarnęła uczonych badających mikroorgani­ zmy w morzach, glebie i lasach. Zaangażował się nawet Biały Dom, zwołując w 2015 roku naukowców z całego kraju w celu przedyskutowania tego, j ak mikroorganizmy wpływają na glo­ balne zmiany klimatyczne, zasoby żywnościowe oraz ludzkie zdrowie. W chwili gdy piszę te słowa, prezydent B arack Obama zamierza właśnie ogłosić narodową Microbiome Initiative," analogiczną do wcześniejszej Brain Initiative z 2014 roku, która zaowocowała wielomiliardowymi inwestycjami w badania nad ludzkim mózgiem. ·

Inicjatywę tę ogłoszono 13 maja 2016 roku (przyp. tłum.).

27

Organizm

-

i nteli g en tny

s u perkomputer

Korzyści czerpane przez nas, ludzi, z naszej mikrobioty od­ zwierciedlaj ą się w naszym stanie zdrowia. Do najlepiej udo­ kumentowanych należą: wspomaganie trawienia składników pokarmu, których jelita nie są w stanie rozłożyć samodzielnie, regulacj a metabolizmu, przetwarzanie i detoksykacja groźnych związków chemicznych, które dostają się do jelit z jedzeniem,

RYS. 2 . RÓŻNORODNOŚĆ GATUNKOWA MIKROORGANIZMÓW JELITOWYCH A NARAŻENIE NA SCHORZENIA MÓZGU Różnorodność i wielość drobnoustrojów jelitowych zmienia się w trakcie życia jed­ nostki. Mała w trakcie pierwszych trzech lat, gdy kształtuje się stabilny mikrobiom jelitowy, osiąga szczyt w dorosłości, a potem spada w miarę starzenia się. Wczesny okres niewielkrej różnorodności gatunkowej zbiega się z przedziałem wiekowym szczególnego narażenia na zaburzenia neurorozwojowe, takie jak autyzm i lęki, a późny okres z rozwojem zaburzeń neurodegeneratywnych, takich jak choroby Parkinsona czy Alzheimera. Można by wyrazić przypuszczenie, że te stany malej różnorodności są czynnikami ryzyka rozwoju takich schorzeń.

28

Umysł ma na prawdę łączność z ciałem

trening i regulacja układu odpornościowego oraz zapobieganie inwazji i rozrostowi niebezpiecznych patogenów. Z drugiej stro­ ny, zaburzenia i modyfikacje mikrobiomu jelitowego (czyli mi­ krobioty wraz z jej zbiorczo traktowanymi genami i genomami) wiązane są z długą listą chorób, takich jak nieswoiste zapalenie jelit, biegunka poantybiotykowa i astma, a mogą odgrywać rolę nawet w zaburzeniach ze spektrum autyzmu czy zwyrodnienio­ wych schorzeniach układu nerwowego, na przykład w chorobie Parkinsona. Z pomocą nowych technologii odkrywamy i opisujemy odręb­ ne populacje mikroorganizmów zamieszkujących skórę, twarz, nos, usta, wargi, powieki, a nawet zęby. Jednak przewód pokar­ mowy, w szczególności jelito grube, jest siedliskiem zdecydowa­ nie największych populacj i. W zaciemnionym i niemal całkowicie pozbawionym tlenu środowisku ludzkich jelit żyje ponad sto trylionów mikrobów. Oznacza to, że tylko 1 O procent komórek w ludzkim ciele j est rzeczywiście ludzkich (jeśli w rachunku uwzględnimy też czerwone krwinki, będzie to bliżej 50 procent) . Gdyby zebrać wszystkie te drobnoustroje i uformować w jeden narząd, miałby on wagę 1-3 kilogramów, czyli porównywalną z mózgiem ( 1 ,5 kilograma) . W świetle tego spostrzeżenia niektó­ rzy autorzy zaczęli nazywać mikrobiotę jelitową „zapomnianym narządem". Tysiąc gatunków bakteryjnych, które składaj ą się na nią, zawiera ponad siedem milionów genów, zatem na jeden ludzki gen przypada około 360 bakteryjnych. Wynika z tego, że w zbiorze obejmującym geny człowieka i geny jego drobnoustro­ jów (tzw. hologenomie) te ludzkie stanowią mniej niż 1 procent! Dysponuj ąc takim b ogactwem genów, m ikroby maj ą nie tylko wielką zdolność do wytwarzania cząsteczek, za pośred-

29

Organizm - i nteligentny s u perkomputer

nictwem których mogą się z nami komunikować, lecz także imponującą skalę wariancji. Mikrobiota jelitowa znacznie różni się u poszczególnych osób; u dwóch ludzi nigdy nie j est taka sama pod względem rozmaitości szczepów i gatunków. To, jakie drobnoustroje znajduj ą się w twoich jelitach, zależy od wielu czynników, w tym od twoich genów, mikrobioty matki, którą wszyscy w pewnym stopniu przej mujemy, mikrobów noszo­ nych przez innych członków gospodarstwa domowego, diety, a także - co będziemy dalej wyjaśniać - od aktywności twojego mózgu i stanu psychicznego. Aby w pełni docenić znaczenie mikrobów w naszym organi­ zmie, warto przypomnieć sobie, skąd pochodzą i jak związały się z ludźmi. Tę ewolucyjną historię po mistrzowsku ujął w słowa Martin Blaser w swojej książce Utracone mikroby: Przez trzy miliardy lat bakterie były jedynymi żyjącymi m i eszkańcami Z i em i . Zapełniały każdy skrawek gleby, pow ietrza i wody, u rucham iając reakcje chemiczne, które przygotowywały waru n ki do ewolucji organi­ zmów wielokomórkowyc h. Powo l i , d rogą p rób i błędów na przestrze n i bezmiarów czasu , wyp racowały złożone i s p rawne systemy informacji zwrotnych, w tym najwydajniejszy .język", który do dziś jest f u n damen­ tem życia na Z i e m i.

To, czego dowiedzieliśmy się na temat m ikrobioty j elitowej , rzuca wyzwanie tradycyjnym zapatrywaniom naukowym. Z tego powodu wzbudza ona wielkie zainteresowanie i kontrowersj e zarówno w świecie nauki, jak i w mediach. Niektórzy stawiają też głębsze, bardziej filozoficzne pytania na temat oddziaływań mikrobiomu: Czy ludzkie ciało j est tylko nośnikiem żyjących w nim mikrobów? Czy mikroby manipulują naszym mózgiem, tak byśmy poszukiwali pokarmu, który j est j ak najlepszy dla

30

Umysł ma na prawdę łączność z ciałem

nich? Czy to, że liczba obecnych w nas komórek nieczłowieczych

przeważa nad ludzkimi, zmienia koncepcję naszego ja? Takie spekulacje filozoficzne są oczywiście fascynujące, ale chwilowo n iewsparte przez twarde dane naukowe. Niemniej i mplikacje tego, co badania mikrobiomu człowieka ujawniły w ostatnim dziesięcioleciu, są bardzo głębokie. Mimo że znaj ­ dujemy się na samym początku szlaku mnożących się odkryć naukowych, nie możemy dłużej postrzegać siebie jako jedynego inteligentnego wytworu ewolucj i, odrębnego od wszystkich in­ nych żywych istot na planecie. Po tym, jak przewrót kopernikań­ ski w XVI wieku fundamentalnie zmienił rozumienie naszego położenia w Układzie Słonecznym, a rewolucyj na darwinowska teoria ewolucj i, wysunięta w XIX wieku, na zawsze zmieniła naszą pozycję w królestwie zwierząt, współcześnie wiedza na temat mikrobiomu ludzkiego zmusza nas do kolejnej rewizj i po­ glądu o zaj mowanym przez nas miejscu na Ziemi. Zgodnie z tą wiedzą ludzie są w istocie supraorganizmami złożonymi ze ściśle powiązanych składników ludzkich i mikrobiologicznych, które są nierozerwalne i wzaj emnie zależne w kwestii przetrwania. Bardzo istotne jest tu to, że składniki mikrobiologiczne znacznie przeważają nad czysto ludzkim wkładem w ten supraorganizm. Ponieważ składnik mikrobiotyczny jest ściśle powiązany wspól­ nym biologicznym systemem komunikacyjnym ze wszystkimi innymi mikrobiomami w glebie, powietrzu i morzach oraz z po­ zostającymi w symbiozie w niemal wszystkich istotach żywych, jesteśmy ściśle i nierozerwalnie włączeni w sieć życia oplatającą całą Ziemię. Ta nowa koncepcja ludzko-mikrobowego supraor­ ganizmu ma daleko idące implikacje co do rozumienia naszej roli na Ziemi oraz wielu aspektów zdrowia i choroby.

31

O rganizm - inteligentny su perkomputer

Gdy oś jelita-mikrobiota-mózg się rozregulowuje Stan zdrowotny dowolnego ekosystemu wyraża się w jego sta­ bilności i odporności w razie zagrożeń i perturbacj i. Istotny­ mi czynnikami wpływającymi na to zdrowie są różnorodność i wielość organizmów składających się na ekosystem. To samo odnosi się do ekosystemu naszego mikrobiomu jelitowego. Coraz więcej przesłanek naukowych przemawia za tym, że w wielu zaburzeniach żołądkowo-jelitowych zespół drobnoustroj ów jelitowych traci swój zdrowy stan stabilności (załamanie to nosi nazwę dysbiozy) . Jeden z najpoważniejszych i najlepiej opi­ sanych przypadków dysbiozy dotyczy nielicznych pacjentów szpitalnych leczonych antybiotykami, u których wywiązuje się ciężka biegunka i zapalenie jelit po antybiotykoterapii. Takie zapalenie okrężnicy z udziałem bakterii Clostridium difficile rozwija się, gdy antybiotyk szerokiego spektrum znacznie zu­ boża różnorodność i liczebność normalnej mikrobioty jelitowej , co pozwala na i nwazj ę chorobotwórczej bakterii C. difficile. Znaczenie mikrobiologicznej różnorodności gatunkowej dla zdrowia j elit potwierdza się dalej w obserwacji, że zapalenie okrężnicy może zostać szybko wyleczone przez odbudowanie nadszarpniętej architektury mikrobiomu j elitowego. Jedyna dostępna obecnie metoda przywrócenia różnorodności gatun­ kowej u tych pacjentów p olega na przeniesieniu do ich j elit nienaruszonej mikrobioty z kału zdrowego dawcy. Terapia ta, tzw. przeszczep kału, skutkuj e niemal cudowną o dbudową kompozycj i mikrobiotycznej u pacjenta. Więcej informacji na

32

Umysł ma n a p rawdę łączność

z

ciałem

temat tego nowego rodzaju terapii znajduje się w dalszej części książki. Zakres oddziaływania i dokładna rola dysbiozy w patofizjo­ logii innych przewlekłych schorzeń przewodu pokarmowego, takich jak wrzodziejące zapalenie okrężnicy, choroba Leśniow­ skiego-Crohna czy zaburzenie mózgowo-j elitowe, którym jest zespół jelita drażliwego (ZJD), pozostają wciąż niedoprecyzo­ wane, niosąc wiele nierozstrzygniętych pytań. Blisko 15 procent populacj i na świecie cierpi na kardynalne obj awy ZJD, czyli zachwianie rytmu wypróżnień oraz bóle i dyskomfort w rej onie brzucha. W wielu badaniach donoszono o zmianach w składzie mikrobiomu u podgrup pacjentów, nie jest jednak jasne, które z dostępnych terapii zmierzających do przywrócenia równowagi mikrobioty jelitowej (w tym antybiotyki, probiotyki, specjalna dieta czy przeszczep kału) najlepiej sprawdzają się u poszcze­ gólnych osób.

Wyłaniająca się rola mikrobów Zaledwie kilka lat temu brzmiałoby to jak science fiction, ale obecnie nauka potwierdza, że nasz mózg, jelita i drobnoustro­ je jelitowe p orozumiewaj ą się ze sobą we wspólnym języku biologicznym. Jak te niewidoczne stworzenia miałyby do nas przemawiać? Jak my mielibyśmy je usłyszeć i jak niby miałaby p rzebiegać cała ta komunikacj a? Mikroby zasiedlaj ą nie tylko wnętrze j elita. Wiele z nich bytuje na cieniuteńkiej warstwie śluzowej oraz komórkach wy­ ściełaj ących błonę j elit. W tym unikalnym habitacie niemal

33

Orga nizm - inteligentny superkomputer

nic nie dzieli ich od naszych komórek odpornościowych w je­ litach oraz licznych komórkowych czujników, które odbieraj ą doznania jelitowe. Innymi słowy, mikroby pozostaj ą w bliskim kontakcie z głównymi systemami zbierania informacji w naszym organizmie. Dzięki temu mogą przysłuchiwać się, jak mózg sygnalizuje jelitom, że jesteś zestresowany albo szczęśliwy, albo przestraszony, albo zły, nawet jeśli sam nie w pełni uświadamiasz sobie te stany emocjonalne. Ale mikroby nie tylko słuchają. Choć może to zabrzmieć niewiarygodnie, są one w stanie także wpływać na nasze emocje przez tworzenie i modulowanie syg­ nałów wysyłanych z jelit do mózgu. Zatem coś, co zaczyna się j ako emocja w mózgu, oddziałuje na jelita i sygnały generowane przez mikroorganizmy, te zaś sygnały zostaj ą wysłane w drugą stronę do mózgu, wzmacniając, a niekiedy nawet przedłużaj ąc dany stan emocjonalny. Kiedy około dziesięciu lat przed wydaniem Twojego drugiego mózgu zaczęły się pojawiać w literaturze fachowej pierwsze pub­ likacje na ten temat - dotyczące głównie eksperymentów ze zwie­ rzętami - byłem sceptyczny co do ich wyników oraz implikacji, które wydawały się wykraczać zbyt daleko poza konwencjonalne ujęcie medycyny. Gdy jednak moja grupa badaczy z Uniwersy­ tetu Kalifornijskiego w Los Angeles pod kierownictwem Kirsten Tillisch zakończyła własne badanie z udziałem zdrowych ludzi, mogliśmy potwierdzić wyniki uzyskane wcześniej na zwierzę­ tach - ja zaś z tym większą determinacją postanowiłem zgłębiać kwestię, czy wzaj em ny wpływ mikrobioty j elitowej i mózgu może oddziaływać na n asze emocj e tła, interakcje społeczne lub zdolność do podejmowania decyzji. Czy właściwa proporcja drobnoustrojów jelitowych jest warunkiem zdrowia psychiczne-

34

Umysł ma naprawdę łączność z ciałem

go? A gdy te związki między umysłem a jelitami zostają zwichro­ wane, czy mogą podnosić ryzyko przewlekłych chorób mózgu? Pytania te są fascynujące nie tylko z perspektywy badawczej, ale po prostu ludzkiej . W obliczu schorzeń wywoływanych zabu­ rzeniami pracy mózgu oraz związanych z tym kosztów opieki zdrowotnej zrozumienie, czym dokładnie jest oś jelita-mózg, staje się sprawą pierwszej potrzeby. Nastąpił gwałtowny wzrost występowania zaburzeń ze spek­ trum autyzmu (ZSA) - od 4,5 na 1 0 tysięcy dzieci w 1 966 roku do 1 na 68 ośmioletnich dzieci w 20 1 0 roku. Według najśwież­ szych danych z kwestionariusza National Health Interview z 20 1 4 roku aż 2,2 procent amerykańskich dzieci otrzymało diagnozę ZSA na pewnym etapie życia, co sugeruje, że bieżąca zachorowalność wynosi 1 na 58 wśród dzieci w USA. Częściowo wzrost ten może wynikać z większej świadomości społecznej schorzenia oraz zmian w kryteriach diagnostycznych, jednak dane wskazują również, że ZSA stały się co najmniej dwukrotnie częstsze tylko w ciągu ostatniego dziesięciolecia. Podobnie wzrastała też zapadalność na inne schorzenia po­ wiązane ze zmianą w mikrobiocie j elitowej, w tym zaburzenia autoimmunologiczne i metaboliczne. Zbieżność czasowa wy­ stąpienia tych nowych epidemii sugeruje istnienie u ich podłoża jakiegoś wspólnego mechanizmu związanego ze zmianą naszej mikrobioty jelitowej w ostatnich pięćdziesięciu latach. Jako po­ tencjalne przyczyny wymienia się zmiany w stylu życia i diecie oraz powszechne stosowanie antybiotyków. Zależności te zostały potwierdzone niedawnymi badaniami na zwierzętach. Jedno­ cześnie we współczesnych próbach klinicznych z konkretnymi probiotykami oraz przeszczepem drobnoustroj ów kałowych

35

Organizm - i n t e l i g entny superkomputer

zaczęto bezpośrednio testować powiązania między mikrobiotą jelitową a anomaliami behawioralnymi. Notujemy również wzrost liczby zaburzeń neurodegenera­ cyj nych. W krajach uprzemysłowionych 1 osoba na 1 OO powyżej sześćdziesiątego roku życia ma chorobę Parkinsona; w Stanach Zjednoczonych schorzenie to dotyka co najmniej pół miliona osób, a rocznie rozpoznaj e się 5 0 tysięcy nowych przypadków. Szacuj e się, że liczba przypadków tej choroby podwoi się do 2030 roku, jednak j ej rzeczywisty zasięg jest trudny do oceny, gdyż choroba jest zwykle diagnozowana na podstawie klasycz­ nych objawów neurologicznych, czyli dopiero gdy znajdzie się w bardzo zaawansowanym stadium. Najnowsze badania ukazują jednak, że cały układ nerwowy ulega typowemu dla choroby Parkinsona zwyrodnieniu na długo, zanim pojawiają się te kla­ syczne oznaki, oraz że chorobie towarzyszą zmiany w składzie mikrobioty jelitowej u pacjentów. Jednocześnie aż 5 milionów Amerykanów borykało się w 20 1 3 roku z chorobą Alzheimera, a do roku 2 0 5 0 przewiduje się niemal trzykrotny wzrost tej liczby (do 1 4 milionów) . Pierw­ sze obj awy tej choroby, podobnie j ak Parkinsona, ujawniaj ą się po sześćdziesiątym roku życia, a ryzyko ich wystąpienia rośnie z upływem lat. Liczba pacjentów podwaj a się z każdy­ mi kolej nymi 5 latami p owyżej 65. roku życia. Gospodarcze koszty choroby już teraz są gigantyczne i jeśli obecne trendy się utrzymają, oczekuje się ich wzrostu do 1 , 1 tryliona dolarów w roku 2 0 5 0 . Czy w obu tych zwyrodnieniowych chorobach układu nerwowego, atakujących ludzi w stosunkowo podobnym wieku, j akąś rolę odgrywaj ą utrwalone zmiany czynnościowe mikrobioty jelitowej ?

36

Umysł ma n a p r a w d ę łączność z c i a łem

Mikrobiotę jelitową wiąże się też z depresj ą, która stanowi drugą pod względem występowania przyczynę niesprawności w USA. Najczęściej stosowanymi środkami w leczeniu depresji są tzw. selektywne inhibitory wychwytu zwrotnego serotoniny, ta­ kie jak Prozac, Paxil i Celexa. Leki te podbijają aktywność układu sygnałowego serotoniny, który przez lata uważano w psychiatrii za zlokalizowany wyłącznie w mózgu. Dziś wiemy jednak, że 95 procent obecnej w organizmie serotoniny znajduje się w wy­ specjalizowanych komórkach jelit, na które oddziałuje zjadany przez nas pokarm, związki chemiczne wydzielane przez pewne rodzaje drobnoustrojów jelitowych oraz sygnały wysyłane do jelit z mózgu, zawieraj ące informacje o naszym stanie emocjo­ nalnym. Co więcej, komórki te są ściśle połączone z nerwami czuciowymi, które komunikuj ą się bezpośrednio z mózgowymi ośrodkami regulacji emocj onalnej, przez co stają się ważnymi graczami w osi jelita-mózg. Ze względu na to strategiczne ulo­ kowanie jest niewykluczone, że mikroby jelitowe i ich metabolity odgrywaj ą ważną i w przeważaj ącym stopniu niepoznaną rolę w powstawaniu, a także natężeniu i długotrwałości depresji - to intrygująca możliwość, która, po potwierdzeniu w kontrolowa­ nych b adaniach, otwierałaby perspektywę opracowania sku­ tecznych terapii, w tym specj alnych interwencj i dietetycznych. W książce tej omówię nowe przesłanki naukowe, które zaczy­ nają wiązać jedne z najbardziej wyniszczających chorób móz­ gu oraz jed ne z najpowszechniejszych zaburzeń mózg-j elita ze zmianami w komunikacj i drobnoustroj ów j elitowych z móz­ giem. Napiszę też o tym, j ak na te związki może oddziaływać nasz styl życia i odżywiania się.

37

Organizm - inteligentny superkomputer

Jesteś tym, co jesz - o ile tylko wliczasz w to też swoje mikroby jelitowe „Powiedz mi, co j esz, a ja powiem ci, kim jesteś" - pisał Jean Anthelme Brillat-Savarin, francuski prawnik, lekarz i autor wpły­ wowej XIX-wiecznej książki o fizj ologii smaku. Ten koneser wyrafinowanej kuchni, od którego nazwiska mamy ser savarin oraz ciasta savarin, poczynił kilka przenikliwych spostrzeżeń na temat relacji między dietą, otyłością i niestrawnością. Jednak w 1 826 roku, gdy je spisywał, nie mógł wiedzieć, że we wpływie pokarmu na dobrostan psychiczny i ważne czynności mózgu pośredniczą drobnoustroje. Mikrobiota j elitowa, znaj dująca się na styku między jelitami i układem nerwowym, ze względu na swoje umiej scowienie idealnie nadaje się, by połączyć nasze samopoczucie fizyczne i psychiczne z tym, co jemy i pij emy, oraz nasze odczucia i emocje z trawieniem pokarmu. W każdej milisekundzie przewód pokarmowy zbiera infor­ macj e o pożywieniu i środowisku. D zieje się to dwadzieścia cztery godziny na dobę przez siedem dni w tygodniu, nawet po dczas snu. D uża część tego procesu zachodzi w żołądku i w pierwszym odcinku jelita cienkiego, gdzie rezyduje niewiele mikrobów, w związku z czym ich udział w dialogu trzewia-mózg jest raczej ograniczony. Jelito grube zamieszkują już jednak try­ liony drobnoustrojów. Trawią one pozostałe składniki pokarmu, wytwarzając ogromną liczbę cząsteczek, które nadają całemu procesowi zupełnie nowy wymiar. Jak wiemy z eksperymentów na zwierzętach, nieobecność mikrobów j elitowych nie prze­ szkadza w życiu, w tym w trawieniu i wchłanianiu składników

38

U mysł ma n a p rawdę łącz n o ś ć z ciałem

odżywczych - o ile żyje się w otoczeniu wolnym od patogenów. Zauważono też jednak, że wspomniane zwierzęta doświadczalne ( myszy, szczury, nawet konie) doznają znacznych zmian w roz­ woju mózgu, zwłaszcza jego regionów zaangażowanych w regu­ lację emocji. Dorastanie w takich bezbakteryj nych warunkach odciska zatem silne piętno na rozwoj u mózgu. Dobrostan twoich mikroorganizmów jelitowych zależy od tego, co j esz, a ich preferencje żywnościowe zostają z grubsza zaprogramowane w ciągu kilku pierwszych lat życia. Niemniej bez względu na to pierwotne programowanie są one w stanie t rawić niemal wszystko, czym je nakarmisz, bez względu na to, czy jesteś wszystkożercą, czy na przykład peskatarianinem. Niezależnie więc od tego, co dajesz im do jedzenia, wykorzystują gigantyczny zasób informacj i przechowywanych w milionach swych genów do przekształcenia nadtrawionego pokarmu w set­ ki tysięcy metabolitów. Choć dopiero zaczynamy poznawać skutki wywierane przez te metabolity na nasz organizm, wiemy, że część z nich znacząco oddziałuje na przewód pokarmowy, w tym na zlokalizowane tam nerwy i komórki odpornościowe. I nne dostaj ą się do krwiobiegu i biorą u dział w sygnalizacj i odległej, wpływając na pracę wszystkich narządów, w tym móz­ gu. Szczególnie ważną rolą takich cząsteczek wytwarzanych p rzez mikroby j est ich zdolność do indukowania tlącego się stanu zapa�nego w narządach docelowych, który jest powiąza­ ny z otyłością, chorobą wieńcową serca, przewlekłymi bólami i chorobami zwyrodnieniowymi mózgu. Wspomniane cząsteczki zapalne i ich oddziaływanie na określone obszary mózgu mogą stanowić istotną wskazówkę do zrozumienia wielu zaburzeń pracy ludzkiego mózgu.

39

Organizm - inteligentny superkomputer

Co te nowe odkrycia oznaczają dla naszego zdrowia? Nie ma wątpliwości, że komunikacj a trzewia- mózg należy w ostatnich latach do najbardziej fascynuj ących tematów dla uczonych i mediów, także ze względu to, iż rozwój tej wiedzy następuj e na naszych oczach. Kto by podej rzewał, że proste przeniesienie wydalanych bobków, zawierających mikrobiotę j elitową myszy „ekstrawertycznej': może zmienić zachowanie jej nieśmiałej koleżanki, tak że upodobnia się do towarzyskiej dawczyni? Albo że podobny eksperyment z transplantacją stolca zawierającego mikroby od otyłej myszy z wilczym apetytem zmieni szczupłą myszkę w przejadającą się tłuścioszkę? Albo że zjadanie wzbogaconego probiotycznie j ogurtu przez cztery tygodnie przez zdrowe kobiety może zmniejszyć reakcje ich mózgu na negatywne bodźce emocjonalne? Przyrastająca wiedza o zintegrowanym systemie mikrobiota jelitowa-mózg i j ego ścisłych związkach ze zjadaną przez nas żywnością ujawnia sposoby interakcj i psychiki, mózgu, jelit i by­ tujących w nich drobnoustrojów. Interakcje te mogą narażać nas na coraz więcej chorób albo mogą pomóc w zapewnieniu stanu optymalnego zdrowia. Co więcej, rodzi się właśnie nowa, rewo­ lucyjna koncepcja choroby, zdrowia i dobrostanu umysłowego, oparta na ekologicznym postrzeganiu naszego ciała z akcentem na wzajemne powiązania tysięcy czynników w jelitach i mózgu, które budują stabilność i odporność na choroby. Ta nowa perspektywa zmusza nas do stawiania większych wymagań przed systemem opieki zdrowotnej. Powinien on ode-

40

U m y s ł ma naprawdę łączność z ciałem

1 wać się od dominuj ącego przestarzałego poglądu na organizm

jako skomplikowaną maszynerię złożoną z oddzielnych części �k l adowych i skłonić się ku koncepcji wewnętrznie powiązanego systemu ekologicznego, który zapewnia sobie stabilność i od­ porność na zaburzenia dzięki swej różnorodności. Jak stwierdził pewien znany badacz mikrobiomu, konieczne jest, by system 1 1 pieki zdrowotnej przestał wypowiadać woj nę poszczególnym komórkom czy drobnoustrojom, a zaczął postrzegać nasz mi­ k robiom jelitowy tak, jak robi to troskJiwy leśniczy, pomagając 1.achować biodywersyfikację złożonego ekosystemu. Ta zmiana paradygmatu myślenia jest koniecznym warunkiem utrzymania 1d rowia i odporności jelit, a w konsekwencj i całego organizmu. Wynikną z niej zapewne nowe metody terapeutyczne i sposoby prewencji powszechnie występujących chorób, które prześladują m i l iony ludzi. Nadszedł czas, by wyposażyć nas w kompetencje inżynierów własnego wewnętrznego ekosystemu. By zostać takim inżynie­ n· m ekosystemu, musisz najpierw zrozumieć, jak mózg komu­ n i k uje się z jelitami, jak jelita komunikuj ą się z mózgiem oraz jak drobnoustroje j elitowe oddziałują na oba te typy interakcji. N a kolej nych stron ach przyjrzymy się naj nowszym odkryciom n a u kowym z tego zakresu. Jeśli moj a książka zdoła osiągnąć sw(>j cel, po zakończeniu jej lektury zaczniesz inaczej patrzeć 1 1 a siebie i otaczaj ący cię świat.

1 11 1 1 1 1 1 1 1 1111 1 1 1 1 1111 1111 1 11 111111111 1 1111 1 1 1111 1 1

J a k u mysł komu ni kuje się z trzewi a mi

W

yobraź sobie, że jesteś na drodze szybkiego ruchu i kie­ rowca, który siedział ci na zderzaku, nagle przeskakuje na sąsiedni pas, po czym gwałtownie zajeżdża ci drogę. Musisz ostro hamować, by uniknąć stłuczki, przez co zarzuca cię na bok. Wtedy dostrzegasz, j ak wybucha śmiechem. Mięśnie kar­ ku zaczynają ci się spinać, szczęka zaciska się, usta tężeją, brwi się marszczą. Ż ona siedząca w fotelu obok ciebie natychmiast wychwytuj e twój gniewny wyraz twarzy. A tera� przypomnij sobie jakiś moment przygnębienia. Twarz miałeś obwisłą, oczy spuszczone - trudno było nie dostrzec, że coś j est nie tak. Rozpoznawanie emocji w twarzach ludzi przychodzi nam naturalnie. Umiejętność ta przekracza barie­ ry języka, rasy, kultury, p ochodzenia, a nawet gatunku, gdyż potrafimy rozpoznać rozzłoszczonego psa czy przestraszonego

43

Organizm - i n te l ig en t n y s u perkomputer

kota. Przyroda zaprogramowała ludzi tak, by łatwo rozpozna­ wali różne emocje i stosownie do tego dobierali swoj e reakcje. Emocje uzewnętrzniają się, gdyż mózg wysyła określone zesta­ wy sygnałów do drobnych mięśni mimicznych. Właśnie owo zróżnicowanie zestawów sprawia, że każdej emocj i odpowiada odmienny wyraz twarzy. Otaczający cię ludzie w mgnieniu oka go rejestruj ą. Wszyscy jesteśmy otwartymi księgami.

STRACH

G N I EW

SMUTEK

RYS. 3 . JELITA SĄ LUSTRZANYM ODBICIEM EMOCJON ALNEJ EKSPRESJI TWARZY Emocje wyraźnie ujawniają się w mimice i na podobnej zasadzie znajdują też odzwier­ ciedlenie w różnych rejonach przewodu pokarmowego. na który oddziałują sygnały nerwowe powstające w układzie limbicznym . I m pulsy płynące do górnego i dolnego odcinka przewodu pokarmowego mogą być zsynchronizowane lub przeciwstawne. Strzałkami zaznaczono wzrosty lub spadki inte nsywności skurczów żołądkowo­ ·jelitowych w danej emoqi.

44

J a k umysł ko muni kuje się z t r zew iami

Natomiast w odniesieniu do jelitowych przejawów tych sa1 1 1 y d1 emocj i jesteśmy w sensie dosłownym ślepi. Gdy zżymasz � ' \' na korki, mózg posyła charakterystyczny zestaw sygnałów 1 1 k tylko do mięśni twarzy, lecz także do układu pokarmowego, 1 ° tóry wyraźnie na nie reaguje. Gdy złościłeś się na kierowcę, 11 1 1 1 r y zajechał ci drogę, w żołądku zaczęły się energiczne skurcze, l l i zwiększyło wydzielanie kwasu żołądkowego oraz opóźniło 1 11 1zbycie się zjedzonej rano j ajecznicy. Jednocześnie pobudziły ::.. i � jelita i wypluły śluz oraz soki trawienne. Analogiczny, choć 1 1d r� lmy wzorzec pojawia się, kiedy jesteś przejęty czy zaniepo­ � 1 1j ony, z kolei gdy jesteś w depresji, jelita prawie całkiem tracą 1 u c h l iwość. Dziś wiemy, że o dbij a się w nich każda emocja, ld 1'1 ra pojawia się w mózgu. A ktywność w tych obwodach m ózgo wych oddziałuj e też 1 1 a i n ne narządy, stanowiąc o skoordynowanej reakcji na każ­ d •) odczuwaną emocję. Gdy na przykład jesteś zestresowany, przyspiesza praca serca i napinaj ą się mięśnie karku i barków, ,, odwrotne zjawisko zachodzi w chwilach relaksu. Jednak z je1 i t a m i mózg jest związany tak jak z żadnym innym narządem, d ysponuj ąc dużo rozleglejszymi połączeniami anatomicznymi. l 'on ieważ ludzie zawsze odczuwali emocj e w brzuchu, język jl'sl pełen zwrotów, które dają temu wyraz. Ilekroć skręcał ci się 1 1 1łqdek, wywracały ci się flaki albo czułeś motyle w brzuchu, 1 1d powiadały za to tworzące emocje obwody mózgowe. Emocje, 1 1 1 ó z g i trzewia łączy unikalny związek. Kiedy pacjent cierpiący na nieprawidłowe reakcje j elit zwra­ ta się o pomoc medyczną i w endoskopi i nie uj awnia się nic poważnego, takiego j ak stan zapalny czy guz, lekarze często l iagatelizują wagę jego dolegliwości. Sfrustrowani niemożnością '

45

O rga n izm - i nteligentny superkomputer

przyniesienia skutecznej ulgi, zalecaj ą z reguły specjalne diety, probiotyki czy tabletki mające unormować pracę j elit, nie zaj ­ mując się jednak pierwotną przyczyną reakcji jelitowych. Gdyby więcej pacjentów i lekarzy uświadamiało sobie, że je­ lita są w istocie sceną, na której rozgrywa się dramat emocji, być może nie byłby on dla pacjentów tak bolesnym melodramatem. Blisko 15 procent p opulacji Stanów Zjednoczonych cierpi na rozmaite aberracje pracy jelit, w tym zespół jelita drażliwego, przewlekłe zaparcie, niestrawność i zgagę czynnościową, które zaliczają się do kategorii zaburzeń mózg-trzewia. Ludzie doznają objawów, które wahają się od mdłości, burczenia i wzdęć aż po dojmujące bóle. Niestety, większość pacj entów cierpiących na nienormalne reakcje j elitowe nie ma p ojęcia, że problemy te odzwierciedlaj ą ich stan emocj onalny. A co j eszcze dziwniejsze, zazwyczaj nie zdaj ą sobie z tego sprawy nawet ich lekarze.

Człowiek, który nie mógł przestać rzygać Ze wszystkich pacjentów, których widziałem w swojej długiej karierze gastroenterologicznej, najmocniej zapadł mi w pamięć Bill. Liczył sobie 25 lat i był w ogólnie dobrym stanie zdrowia, gdy przyszedł do mnie ze swoją 52-letnią matką. Co dziwne, to matka rozpoczęła rozmowę: „Mam wielką nadzieję, że pomoże pan Billo­ wi. Jest pan naszą ostatnią deską ratunku. Jesteśmy zdesperowani': W ciągu ostatnich ośmiu lat Bill spędził niezliczone godziny w różnych oddziałach ratunkowych, cierpiąc na obezwładnia­ jące bóle żołądka i niepowstrzymane wymioty. W najgorszych

46

Jak umysł ko m u n i kuje s i ę z trzew 1 a m 1

okresach trafiał na oddział ratunkowy kilka razy w tygodniu. 1 .ekarze zwykle przepisywali mu środki przeciwbólowe i uspo­ kajające, aby złagodzić dyskomfort, ale nikt nie miał pojęcia, co tak naprawdę mu dolega. Co gorsza, niektórzy uznali, że wyłudza po prostu leki narkotyczne, bo wyniki badań nie wskazywały 11a to, by doświadczał ciężkich dolegliwości. Bill był na konsultacji u kilku gastroenterologów, którzy prze­ prowadzili kompleksową diagnostykę, ale nie znaleźli przyczyny jego uporczywych niedomagań. Nieustające bóle i wymioty 1.musiły go do rezygnacj i ze studiów i ponownego zamieszkania 1. zaniepokojonymi jego stanem rodzicami. Jego matka, biznesmenka, sfrustrowana niezdolnością lekarzy do prawidłowego zdiagnozowania syna, zaczęła samodzielnie poszukiwać odpowiedzi online. „Sądzę, że ma wszystkie objawy 1.espołu wymiotów cyklicznych'' - oznajmiła mi. Jako lekarz Billa chciałem sam się o tym przekonać. J ak to często bywa z zaburzeniami mózg-trzewia, wysunięto w iele osobliwych teorii w celu wyjaśnienia unikalnego zestawu obj awów składających się na zespół wymiotów cyklicznych . Jednak opierając się na badaniach przeprowadzonych w ciągu k i lkudziesięciu lat przez moją grupę badawczą wraz z innymi �rupami w UCLA, uważałem, że naj prawdopo dobniejszym w yj aśnieniem j est nadmierna o dpowiedź jelit uruchamiana przez nadaktywną reakcj ę stresową w mózgu. U pacjentów z zespołem wymiotów cyklicznych ataki wywo1 ywane są zwykle przez obciążające wydarzenia dnia codzien­ nego. Zróżnicowany zbiór pozornie niepowiązanych bodźców, ta kich jak intensywne ćwiczenia fizyczne, miesiączka, znalezie-

47

Org anizm

-

i ntelig entny s uperkomputer

nie się na dużej wysokości nad poziomem morza czy po prostu długotrwały stres psychiczny, powodują dostatecznie duże za­ chwianie równowagi w organizmie, by uruchomić atak. Kiedy nasz mózg ( niekoniecznie część świadoma) postrzega takie niebezpieczeństwo, wysyła sygnał do podwzgórza, ważnego obszaru mózgu, koordynującego wszystkie funkcje życiowe, by

STRE-S

@>·· •

Hormon stresu

RYS. 4. REAKCJE JELITOWE W ODPOWIEDZI NA STRES W odpowiedzi na dowolne zaburzenia normalnego stanu równowagi, takie jak stres, mózg uruchamia skoordynowaną reakcję, mającą na celu zapewnienie jak najlepszego samopoczucia oraz takich warunków, które umożl iwią przetrwanie organizmu. H ormon uwalniający kortykotropinę

(CRF) jest chemicznym włącz­

nikiem głównym, który wprowadza tę reakcję stresową w zyci e . Jest wydzielany p rzez podwzgórze i oddz iałuje na blisko położone obszary mózgu. Obecność

CRF

w mózgu pociąga za sobą wzrost poziomu hormonów stresu (takich Jak kortyzol i norepinefryna) w ciele. Proces ten pobudza równ ież stesopochodną reakcję Jelit, która wpływa na skład i aktywność mikrobioty jelitowej.

48

Jak umysł kom u n i ku1e się z t rzewiami

pod kręcił produkcję związku stresowego zwanego hormonem 1 1 wa l n iającym kortykotropinę (CFR od ang. corticotropin-relea­ ,;„K.factor), który pełni rolę głównego włącznika, wprowadzają1 l'�o mózg ( i cały organizm) w tryb reakcj i stresowej. Pacjenci 1 t y m zaburzeniem mogą przez całe miesiące, a nawet lata nie d1 1znawać żadnych objawów, choć ich układ CRF jest cały czas p rzeczulony. Kiedy doświadczą dodatkowego obciążenia, uru1 ham iają się dolegliwości. (;dy poziom CRF wzrasta do wartości progowej, przełącza w �zystkie narządy i każdą komórkę w ciele, również w jelitach, w t ryb stresowy. W serii rzetelnie zaproj ektowanych ekspe­ ' y mentów ze zwierzętami moj a współpracowniczka z UCLA \'vette Tache, światowy ekspert w zakresie stresopochodnych 1 1 1 1 c rakcji mózg-jelita, ujawniła liczne zmiany w organizmie 1 1 1 d u kowane przez CRF. W mózgu skok CRF wzbudza uczucie lęku oraz bardziej 1 1 w rażliwia ludzi na różne doznania, w tym sygnały z trzewi, k t óre odbiera się j ako silne bóle brzucha. Same j elita kurczą " ' �· i ntensywniej, a ich zawartość zostaje wydalona, co skutkuje hil·gunką. Ż ołądek zatrzymuj e pracę, a nawet odwraca kieru­ l l l'k ruchu treści pokarmowej, wyrzucając ją do góry. Ś ciana 11· l i t staje się mniej szczelna. Okrężnica wydziela więcej wody I sl uzu. Zwiększa się przepływ krwi przez błonę żołądka i jelit. W przypadku Billa wystarczyło kilka podstawowych pytań o Jl'go dolegliwości, bym mógł zweryfikować diagnozę. Zapyta­ h · 1 1 1 go, czy nie doznaje żadnych objawów w okresie pomiędzy 1 1 a pa smakiem. Poniżej znaj duje się krótki opis tego, co dziej e ,,�. po włożeniu kęsa steku d o ust - choć zapewne n i e będziesz ' k lonny napomykać o tym w trakcie posiłku. Jeszcze zanim pogryziesz i przełkniesz wzięty kęs, żołądek wypełnia się stężonym kwasem solnym, który może być równie 1 1 1 m: n y, co kwas w akumulatorze. Gdy przeżute kawałeczki steku d o l rą już do żołądka, podlegaj ą działaniu tak intensywnych sił 1 1 •)C.:ych, .że rozpadaj ą się na malutkie drobiny. W tym czasie pęcherzyk żółciowy i trzustka przygotowują do prac.:y jelito cienkie, zasilając je żółcią (która pomaga w rozkła­ d .1 1 1 i u tłuszczów) i różnymi enzymami trawiennymi. Po tym, jak 11 1l ądek przekaże rozdrobnione cząstki steku do jelita cienkiego, 1 · 1 1 zymy i żółć rozkładają je na poszczególne składniki odżyw-

51

Organizm - inteligentny s u perkompute r

cze, które jelito jest w stanie wchłonąć i przekazać do dalszych części organizmu. W trakcie trawienia mięśnie w ścianie jelitowej kurczą się w skoordynowany sposób, wykonuj ąc tzw. ruchy perystaltyczne, które przesuwają treść pokarmową przez przewód pokarmowy. Siła, czas i kierunek perystaltyki zależą od rodzaju żywności; więcej czasu zajmuje jelitom na przykład wchłanianie tłuszczów i węglowodanów złożonych, a mniej - słodkiego napoju. Jednocześnie poszczególne odcinki ściany jelitowej przysuwa­ ją się do siebie, by do trawionego pokarmu przybliżyć błonę jelita cienkiego, w której zachodzi wchłanianie składników odżyw­ czych. Z kolei w jelicie grubym silne fale skurczowe przesuwają treść tam i z powrotem , dzięki czemu narząd ten wydobywa i wchłania z pokarmu aż 90 procent wody. Następna silna fala skurczowa przesuwa treść do odbytnicy, uruchamiając zwykle parcie na stolec. W czasie pomiędzy posiłkami inna fala uciskowa - wędruj ą­ cy kompleks mioelektryczny - niczym dozorca wymiata z jelit wszystko, czego żołądek nie był w stanie dostatecznie rozdrobnić czy rozłożyć, na przykład nierozpuszczone leki czy nieprzeżute orzeszki ziemne. Fala ta, mająca dość siły, by rozłupać orzech brazylijski, co półtorej godziny wędruje powoli od przełyku aż do odbytnicy i wyprasza niepożądane mikroorganizmy z jelita cienkiego do grubego. W odróżnieniu od odruchu perystal­ tycznego fala ta pojawia się tylko wówczas, gdy w przewodzie pokarmowym nie ma już żywności (na przykład w trakcie snu), a zatrzymuje się, kiedy tylko ugryziemy pierwszy kęs śniadania. Jelita potrafią skoordynować te i wiele innych działań bez żadnej asysty mózgu czy rdzenia kręgowego. Jednak to nie mięś-

52

J a k umysł ko m u n i kuje s i ę z trzew i a m i

11 i e składaj ące się na ścianę j elitową same wiedzą, co maj ą robić.

:l.a rządzanie trawieniem jest w dużym stopniu dziełem j elitowe­ go układu nerwowego (JUN)

-

imponuj ącej sieci 50 m ilionów

komórek nerwowych, którymi trzewia są oplecione od przełyku po odbytnicę. Choć ten „drugi mózg" j est mniej szy od swego półtorakilogramowego odpowiednika w głowie, to jeśli chodzi 1 1 l rawienie, spisuj e się śpiewaj ąco.

Michael Gershon, wybitny anatom i cytolog z C olumbia l l n iversity Medical Center, pion ier badań nad rolą j elitowego

1 1 kładu serotoninowego oraz autor popularnonaukowej książki l l1c

Second Brain (Drugi mózg ) , chętnie p okazuj e nagranie

w i d eo, uj awniaj ące zdolność JUN do niezależnego działania. W i dać na nim, j ak zanurzony w płynie wycięty odcinek j elita " w i n ki morskiej własną siłą przepycha w swym wnętrzu pla­ �1

i kową kuleczkę z j ednej strony na drugą - bez najmniejszego

poh1czenia z mózgiem. Najprawdopodobniej ludzkie j elito j est w

st anie działać równ ie niezależnie. To zdumiewaj ące, że wszystkie te złożone funkcj e trawienne

"i) s a m odzielnie ko ordynowane przez obwody ( anatom iczne

l 'o h1czenia milionów kom órek nerwowych) w J UN i że dopóki wszystko działa p oprawnie, dokonuj e się to bez znaczącego 1 1 1 1 1.iału mózgu i całego układu ośrodkowego. Z drugiej strony, emocj onalny m ózg p otrafi wprowadzić

1 .1 1 n c;t nięmal w każdej z tych pozornie automatycznie przebie­ K•• i •1cych czynności. Jeżeli rozmowa w trakcie obiadu przybierze 1 1 -r a l ny obrót i wdasz się w sprzeczkę, czynność rozdrabniania 1 1 1 i �·sa przez żołądek zostanie szybko wstrzymana, poj awią się za

1 1 1 s pastyczne skurcze, które uniemożliwią prawidłowe opróżnie1 1 1 1· żołądka. Połowa pysznego steku zalegnie, niepoddana dal-

53

Organizm - inteligentny s u p erkomputer

szemu trawieniu. Jeszcze długo po twoim wyj ściu z restauracj i, gdy położysz się zdenerwowany do łóżka, żołądek będzie wciąż zakleszczony. Ze względu na obecny w nim pokarm w nocy nie p oj awią się skurcze wędruj ące, uniemożliwiaj ąc zwyczajowe nocne oczyszczenie jelit. U takich pacjentów j ak Bill, którzy mają na dodatek nadaktywną oś mózg-trzewia, wyzwalacze stresowe czy emocjonalne, które nie wyrządziłyby szkody zdrowej osobie, mogą silnie hamować perystaltykę żołądka, a nawet odwracać jej kierunek, wywołuj ąc jednocześnie spastyczne skurcze okrężnicy. Można by powiedzieć, że u Billa rozregulowały się czujniki sy­ stemów ostrzegawczych w mózgu, wszczynaj ąc fałszywe alarmy obarczone negatywnymi konsekwencj ami dla zdrowia.

Armaty i reakcje jelitowe Ludzie zawsze doznawali emocji za pośrednictwem j elit, a na przestrzeni wieków zjawisko to próbowało zgłębić wielu dociek­ liwych. Kiedy chirurgowi wojskowemu Williamowi B eaumon­ towi nadarzyła się okazj a bliższego zapoznania ze związkami j elita-mózg, nie wahał się ani chwili. Zaczynało się lato. Beaumont stacjonował w Fort Mackinac na wyspie Mackinac w stanie Michigan na północy j eziora Huron. Trapera Alexisa St. Martina przypadkowo postrzelono w tych okolicach kulą muszkietową z odległości niecałego metra. Kiedy dr Beaumont dotarł do niego pół godziny po wypadku, stwierdził, że St. Martin ma wyrwaną w lewym nadbrzuszu dziurę wielkości pięści. Zaglądaj ąc do wnętrza rany, Beaumont zobaczył żołądek z tak dużym rozdarciem, że wchodził w nie palec wskazuj ący.

54

Jak u mysł ko m u n ikuje s i ę z trzew i a m i

Wyśmienite zaopatrzenie chirurgiczne rany dokonane przez B eaumonta uratowało traperowi życie, lekarz nie był j ednak w stanie zamknąć rozdarcia żołądka i St. Martin pozostał z prze­ t oką - utrwalonym otworem w żołądku, wyprowadzonym na zewnątrz ciała. Po zakończeniu rekonwalescencji St. Martin nie był zdolny do wykonywania dawnej pracy. Kiedy więc Beau­ mont został przeniesiony do Fort Niagara w stanie Nowy Jork, zatrudnił Alexisa w swoim domu do różnych drobnych prac i para ta stała się nietypowym zespołem badawczym złożonym z

eksperymentatora i przedmiotu j ego badań . Niebawem Beaumont stał się pierwszym człowiekiem w hi­

storii, który obserwował przebieg trawienia u człowieka w czasie rzeczywistym. Przeprowadzał doświadczenia, w których przy­ wiązywał niewielkie kawałeczki gotowanej wołowiny, surowej kapusty, czerstwego chleba i innych pokarmów do jedwabnej n ici i spuszczał je do żołądka St. Martina, a potem wyciągał po upływie różnego czasu, by sprawdzić, jak „sok gastryczny" trawił produkty. Eksperymenty te były uciążliwe i bolesne dla St. Marti­ na, który nieraz denerwował się przy nich i złościł. Bezpośrednio obserwuj ąc zmiany aktywności jego żołądka, Beaumont doszedł do wniosku, że gniew spowalniał trawienie. W ten sposób Beau­ mont został pierwszym naukowcem w historii, który zanotował, że emocj e wywieraj ą wpływ na aktywność żołądka. Emocj e wywieraj ą zresztą wpływ na cały układ pokarmo ­ wy. „Weeks" w 1 946 roku przytaczał relację pewnego lekarza frontowego pracuj ącego podczas drugiej wojny światowej . Ob­ serwował on żołnierza, który w trakcie walk doznał rozległego u razu ściany brzucha, odsłaniaj ącego fragmenty j elita cienkiego i grubego. Kiedy w tej samej sali szpitalnej zaczęli poj awiać się

55

Organizm

-

i n te l i gentny s u perkomputer

ranni koledzy poszkodowanego, powoduj ąc u pacjenta j eszcze większy stres, ruchy j elita cienkiego i grubego przyspieszyły. Od tych sugestywnych obserwacji z pola walki do ekspery­ mentów laboratoryj nych dotyczących związków umysł-trzewia upłynęły blisko dwie dekady. W latach sześćdziesiątych Thomas Almy, ceniony gastroenterolog z wydziału medycyny w Dart­ mouth College, przebadał dużą grupę pacjentów w bardziej kontrolowanych warunkach. Przeprowadzał emocj onalne roz­ mowy ze zdrowymi ludźmi oraz pacjentami z zespołem j elita drażliwego, monitoruj ąc aktywność okrężnicy w obu grupach. Gdy badani reagowali wrogością lub agresj ą, okrężnica wykony­ wała szybkie skurcze, kiedy natomiast czuli swoj ą bezradność, brak kompetencj i czy mieli do siebie pretensje, okrężnica kur­ czyła się wolniej . Z czasem inni uczeni potwierdzili te ustalenia, uściślaj ąc, że aktywność okrężnicy wzrastała tylko wówczas, gdy tematy prowadzonej rozmowy miały osobiste znaczenie dla danej osoby. Dzisiaj naukowcy są zgodni, że mózg ma fizyczne możliwości do łączenia doznawanych przez nas emocj i z konkretnymi re­ akcj ami organizmu. W pewnych okolicznościach decyduj e to o zachowaniu jelit. O to analogia, którą podaję moim pacjentom, gdy wyj aśniam interakcj ę mózgu, j elitowego układu nerwowego i jelit. Wyobraź sobie, że nadciąga huragan. Władze stanowe nie wysyłaj ą w tej sytuacj i instrukcj i p ostępowania każdemu oby­ watelowi z osobna, tylko przekazuj ą je sieci lokalnych ośrod­ ków, które w razie potrzeby mogą rozpowszechnić i wdrożyć odpowiednie plany działania. W zwykłej sytuacji, gdy nie ma

56

J a k umysł kom u n i kuje się z trzewi a m i

1 . 1 k i cgoś nadzwyczaj nego zagrożenia, takiego j ak huragan, te l l ' n· n owe ośrodki władzy kieruj ą niemal każdą sprawą samo­ d 1 i l'l n ie. W sytuacj i wyjątkowej pojawiaj ą się j ednak wyraźne

1 1ok•cenia z centrali i to one zyskuj ą pierwszeństwo nad zwy1, l y m i procedurami. Gdy zaś zagrożenie mija, cały kraj szybko

w raca do zwyczaj nego trybu funkcj onowania. Podobnie jelitowy układ nerwowy potrafi zapanować nad w szystkimi rutynowymi zadaniami w przebiegu trawienia. Kiedy j l'd nak dostrzegasz j akieś zagrożenie i czuj esz się przestraszony

l 1 1 h rozgniewany, mózgowy ośrodek emocj i nie posyła pojedyn ­

' zych instrukcj i do każdej komórki przewodu pokarmowego. I a miast tego mózgowe obwody emocj onalne wysyłaj ą sygnał d o J UN, by o dstąpił od swoj ej codziennej rutyny. Układ po­

k a r mowy przełącza się na zarządzanie lokalne dopiero wtedy, 1-t d y em ocj a ustąpi. Mózg uruchamia w j elitach te programy motoryczne za po­ , 1 t·d n i ctwem wielu mechanizmów. Wydziela hormony stresu,

1 . 1 k ie jak kortyzol i adrenalina ( znana też jako epinefryna), oraz wysyła sygnały nerwowe do JUN. Wytwarza przy tym dwa rodza­ l l'

sygnałów nerwowych: stymuluj ące czynność jelit (przenoszo­

l I l'

przez nerwy przywspółczulne, w tym błędny) oraz hamujące

•

•Wysponujemy obecnie sporą wiedzą na temat tego, jak emocje · mldziałuj ą n a organizm, w tym na przewód pokarmowy. By i.rozumieć ten proces, trzeba przede wszystkim poznać układ l i mbiczny, prymitywny system mózgowy, wspólny dla nas i zwie1'1.o takich cząsteczek w mózgu należy kilka hormonów, których n azwy zapewne już słyszałeś: endorfiny, które działają w ciele t a k j ak leki przeciwbólowe i wywołują dobre samopoczucie; dopamina, która wzbudza pragnienia i motywację; oraz oksy­ t ocyna, zwana niekiedy „hormonem miłości': która stymuluj e 1 1 4."zucia zaufania i bliskości. Należy do nich też wspomniany wcześniej hormon uwalniaj ący kortykotropinę ( CRF), który �. I a nowi główny włącznik stresu. Nawet gdy jesteś w pełni zdrów i relaksujesz się właśnie na p l a ży, CRF wpływa decydująco na twoje samopoczucie, regulując i l ość innego hormonu - kortyzolu, wytwarzanego przez nadner­ ' za. Prawidłowe dobowe wahania produkcji kortyzolu zapewnia­ l i) odpowiedni metabolizm tłuszczów, białka i węglowodanów oraz pomagaj ą utrzymać w ryzach układ odpornościowy. Gdy wd nak aktywuje się program stresowy, następuj e drastyczne podbicie układu CRF-kortyzol. Podczas stresu najwcześniejszym waczem w mózgu jest podwzgórze, niewielki obszar, który spra­ wuje kontrolę nad wszystkimi funkcj ami życiowymi oraz jest Klre zaczynaj ą pompować kortyzol, podnosząc jego poziom w krwiobiegu i przygotowując organizm do przewidywanego wzrostu zapotrzebowania metabolicznego. CRF wydzielony z podwzgórza rozprzestrzenia się także lo­ k a l nie na inny rejon mózgu - ciało migdałowate, które wzbudza 1 1 G.ucie lęku czy nawet przerażenia. Aktywacja ciała migdałowa-

63

Organizm - i nteligentny s u perkomputer

tego ujawnia się w ciele j ako kołatanie serca, spocenie dłoni oraz potrzeba pilnego wydalenia zawartości przewodu pokarmowego. Jeśli podej rzewasz, że te indukowane przez stres procesy zachodzące w układzie pokarmowym nie są idealnym akompa­ niamentem do rozkoszowania się posiłkiem, to masz absolutną rację. Gdy więc następnym razem będziesz miał szczególnie stre­ sujący dzień, pamiętaj, że niekoniecznie posłuży ci obfity lunch. Ale nawet jeśli jesz w stanie większego odprężenia, i tak ist­ nieje ryzyko, że doświadczysz nieprzyjemnych reakcji jelitowych na posiłek. Gdy emocjonalny program wykonawczy zostanie raz uruchomiony, jego reperkusje mogą utrzymywać się całymi go­ dzinami - a nawet latami. Nasze myśli, wspomnienia minionych wypadków oraz oczekiwania co do przyszłych wydarzeń mogą wpływać na aktywność osi mózg-trzewia, czego konsekwencje bywaj ą niekiedy bolesne. Jeśli na przykład ponownie znaj dziesz się w restauracji, w której pokłóciłeś się kiedyś z żoną, wspomnienia te mogą uruchomić program wykonawczy gniewu, pomimo iż tym ra­ zem spędzasz czas na sympatycznej pogawędce. Jeżeli była to restauracja włoska, program może uruchomić dowolna włoska restauracja czy nawet sama myśl o risotto. Często przedstawiam ten scenariusz swoim pacj entom, którzy pochopnie obwinia­ ją określone potrawy o powodowanie u nich niestrawności. Proszę ich, by zastanowili się, czy te dolegliwości nie łączą się przypadkiem ze wspomnieniem związanym z daną potrawą. G dy zaczynaj ą zwracać uwagę na okoliczności wyzwalaj ące u nich objawy, często uświadamiają sobie niewiarygodną potęgę zależności mózg-jelita.

64

J a k umysł ko m u n i kuje s i ę z trzewiami

Lustro w twoim brzuchu k d n ą z n aj ważniej szych informacj i, które mogę przekazać 1 1acjentom z zespołem wymiotów cyklicznych, takim jak Bill, 1 zy cierpiącym na inne zaburzenia osi mózg-jelita, jest proste, naukowe wyjaśnienie przyczyn trapiących ich objawów oraz w y n ikającej z tego taktyki leczenia. Zrozumiałe wyj aśnienie 1 wykle rozprasza niepewność odnośnie do diagnozy, co z re­ Kuly napawa spokojem pacjenta i jego rodzinę. Nauka daje też racjonalne podstawy do sformułowania efektywnej terapii. W klinice powiedziałem Billowi, że jego mózg wydziela zbyt d u żo CRF. Ten nadmiar wywołuje nie tylko jego uczucia lęku, .ile również towarzyszące temu kołatanie serca, pocenie się dło1 1 i , silne skurcze żołądka o dwracaj ące kierunek p erystaltyki 1 wypychaj ące jego zawartość do góry oraz nadmierne skurcze ok rężnicy, związane z bólem brzucha i parciem na stolec. Bill 1 jego matka poczuli widoczną ulgę, bo n aj wyraźniej po raz pierwszy ktoś podał im biologiczne wyjaśnienie występujących 1 1 n iego objawów. „Ale dlaczego ataki zawsze przychodzą wcześnie rano?" 1 hciała wiedzieć matka. Powiedziałem jej, że wydzielanie CRF n a t u ralnie wzmaga się wczesnym rankiem i stopniowo spa­ da do południa. Dlatego u pacj entów z zespołem wymiotów 1 yklicznych mózgowy CRF osiąga zwykle niezdrowy poziom właśnie rano. Chcąc wytłumaczyć, j ak mózg i j elitowy układ nerwowy współpracuj ą w kierowaniu czynnością jelit, powiedziałem im, i.l' CRF ogłasza stan alarmu i przestawia organizm z funkcjono-

65

O rg a n i z m - i n t e l i gentny s u p erkomputer

wania w warunkach pokoju na tryb wojenny. „Tak, to świetnie rozumiem - opowiedział Bill - ale dlaczego to wszystko zacho­ dzi, gdy nie ma szczególnego powodu do stresu, w środku snu?" „Tu właśnie leży problem" - odparłem, wyjaśniaj ąc, że blo­ kady mechanizmów alarmowych w j ego mózgu są wadliwe, co sprawia, że zupełne trywialne zdarzenia uruchamiają program lękowy. „To skutkuje wieloma fałszywymi alarmami" - tłuma­ czyłem. „Tak się cieszę, że w końcu rozumiemy, co się dzieje" - powie­ działa jego matka. Jednak wyjaśnienie to tylko połowa sukcesu. Matka chciała przede wszystkim wiedzieć, co można zrobić, by zapobiec napadom. Aby zapobiec wściekłym atakom, które uniemożliwiały Billowi normalne funkcjonowanie, zapisałem mu kilka leków uspokaj aj ących nadaktywne obwody stresowe i nadpobud­ liwość związaną z nadmiarem CRF. Jedne miały ograniczać częstotliwość ataków, inne hamować atak w trakcie trwania, gdyby miał się jednak pojawić. Na szczęście po zastosowaniu odpowiedniej terapii większość pacjentów z tym zespołem do­ świadcza radykalnej poprawy stanu zdrowia - liczba ataków się zmniejsza, a pacjenci uczą się powstrzymywać nadchodzący napad. Z czasem uwalniają się od paraliżującego strachu przed uporczywymi atakami, co często pozwala im zmniejszyć dawki leków lub całkiem odstawić środki farmakologiczne. Tak też stało się u Billa. Kiedy przyszedł do mnie po upły­ wie trzech miesięcy, powiedział, że m iał przez ten czas tylko j eden atak i na dodatek zdołał go sam opanować po zażyciu Klonopinu, zapisanego przeze mnie leku przeciwlękowego. Po latach cierpienia oraz znoszenia poniżających kom entarzy le-

66

J a k umysł ko m u n i kuj e s i ę z trzew i a m i

1 • . 1 rzy

z izb przyjęć z radością mógł w końcu odbudować swoje i yde. Inni leczący się u mnie pacjenci z zespołem wymiotów 1 y k l icznych musieli stosować dodatkowe terapie, w tym psy­ ' l iolerapię kognitywna-behawioralną i hipnozę. Ale Bill nie. Wn'icił na studia, a z czasem mógł znacznie zmniejszyć dawki l ' rzyj mowanych lekarstw. Wszyscy możemy się uczyć od takich pacjentów - co robię 1 1 1dziennie w mojej klinice. Zwykle reakcje jelitowe, takie jak w przypadku tremy przed rozmową kwalifikacyjną czy przej­ " 1 owego zdenerwowania korkiem na trasie albo spóźnieniem 1 1 . 1 spotkanie, nie są istotnym problemem. Powinniśmy jednak 1 dawać sobie sprawę ze szkodliwego wpływu takich emocji na 1 d i t a i ich mieszkańców, jeśli występuj ą one przewlekle w postaci 1 •r:1. eciągaj ącego się gniewu, smutku czy nawracających lęków. l 'a miętaj, że scena, na której rozgrywają się spektakle reakcji 11· l itowych, jest rozległa, a liczba aktorów wielka. Pragnienie, 1, 1 óre możemy ugasić szklanką wody, czy nagły ból, który mija po k ilku minutach, nie będą wielkim problemem. Ale gdy uświa­ d ,11niamy sobie, że emocje zawsze odzwierciedlają się w jelitach, 1 zaczynamy dociekać szkodliwego wpływu przewlekłej złości, ' 111utku czy strachu nie tylko na stan układu pokarmowego, lecz 1 .1 kże na ogólne samopoczucie i zdrowie, to sprawa okazuje się I li >ważniejsza.

111111111111111111111111111111111111111111111111111

Jak trzewia rozmawiają z mózg iem

J

ak często zastanawiasz się nad tym, co dzieje się w twoim brzuchu, goniąc na co dzień od jednego zajęcia do drugie­ �o? Z reguły pewnie dość rzadko. A warto by było, ponieważ m i mo ciszy, w jakiej zazwyczaj przebiega praca żołądka i jelit, 1.achodzą tam zdarzenia nadzwyczajnej wagi. By bezpośrednio 1.apoznać się z doznaniami j elitowymi, zrób następujący eks­ peryment: wybierz dzień, w którym różne sprawy nie będą cię nadto rozpraszać, i od rana do wieczora świadomie kieruj uwagę 1 1 a wszelkie doznania generowane przez trzewia. Są to doznania, które normalnie by nam umykały, subtelne w rażenia cielesne i dźwięki oraz towarzyszące im w tle emocj e. Staraj się uchwycić jak najwięcej takich doznań i na bieżąco rejestruj je na kartce lub w dyktafonie smartfonu. Możesz też d odać informacj e o tym, co robiłeś w danej chwili, jaki miałeś

69

Organizm - i nteligentny superkomputer

nastrój, co j adłeś. Oto przykład takiego jednodniowego ekspe­ rymentu wykonanego przez 26-letnią Judy, która j ako jedna z o chotniczek brała udział w badaniu prowadzonym przez nas kilka lat temu. Jest niedziela. Judy wstaje wcześnie rano, wypij a filiżankę kawy i wychodzi na codzienną przebieżkę. Nic nie je przed trzy­ milową rundką, bo wie z doświadczenia, że bieganie z pełnym żołądkiem jest niewskazane. Po powrocie do domu wykonuje cotygodniowe telefony do mamy i bliskiej przyjaciółki. Przez ten czas robi się już głodna j ak wilk i zaczyna szykować swoje zwyczajowe niedzielne śniadanie: omlet z pieczarkami i kawałek świeżej bagietki na zakwasie posmarowanej białym serkiem. Z przyjemnością zjada posiłek, delektując się smakami swo­ ich ulubionych produktów. Jednocześnie nie zwraca j ednak wielkiej uwagi na to, co j e, bo czyta ciekawy artykuł prasowy. W pewnym momencie czuj e się pełna i pozostawia pół nie­ doj edzonego omleta n a talerzu. Zaplanowała na dziś wypad rowerowy na plażę ze swoim chłopakiem. Przed wyruszeniem z domu musi pójść do ubikacji. Następnie spędza uroczy dzień na plaży, a kiedy wraca do domu, jest już po siódmej. Po lekkiej kolacj i zdaje sobie sprawę, że w ogóle nie zajrza­ ła do prezentacji, którą m a przedstawić w poniedziałek rano w pracy. Zaczyna się niepokoić i zauważa, że w tym samym czasie poj awia się mdławe doznanie w głębi żołądka. Dozna­ nie to stopniowo ustępuje, gdy Judy nanosi końcowe poprawki w pliku, i o dziesiątej postanawia położyć się do łóżka, by na­ stępnego dnia wstać wcześnie i zabłysnąć przed zebranymi. Nastawia budzik na 5.30, ale nie śpi najlepiej. Ilekroć przebudza

70

Jak trzewia rozmawiają z mózgiem

zauważa burczenie w brzuchu; kilka razy odczuwa je jak donośny warkot, który powoli wędruj e p o całym hu.uchu. W końcu Judy wstaj e, idzie do kuchni i zjada resztkę o l l l letu ze śniadania. Poburkiwanie ustaj e, a Judy z lepszym ,,1 1nopoczuciem wraca do łóżka. " ' \"

1 irzeciągły,

się nad tym zastanowisz, prawdopodobnie stwierdzisz, I l' t y też doświadczasz na co dzień podobnych doznań jelito­ w ych, choć może nie w pełni uświadamianych. Takie wrażenia l owarzyszą nam wszystkim przez całe życie i stają się dla nas l a l kowicie naturalne. Z perspektywy utrzymania się przy życiu 1 1 .1 t u ralny brak zainteresowania tego rodzaju doznaniami i ich „w iadomości jest dobry - wystarczająco trudne jest poruszanie ' i \' w meandrach zalewu informacyjnego współczesnego świa1 .1 . Czy wyobrażasz sobie całe dnie spędzone na wsłuchiwaniu ' i \' w burknięcia i skurcze jelit albo przymusowe budzenie się w nocy, gdy fala skurczów o dużej amplitudzie zamiata ci prze­ ' wód pokarmowy? G dybyśmy musieli ciągle monitorować te 1 h 11.nania, nie bylibyśmy w stanie skupić uwagi na niczym innym. N i e dałoby się prowadzić rozmowy podczas obiadu, zdrzemnąć 'i\' po lunchu, poczytać gazety czy spokojnie przespać całej nocy. Ogólnie mówiąc, uświadamiamy sobie tylko te doznania ) l'l i t owe, które wymagaj ą o d nas j akiejś reakcji: głód skłania 1 1as do jedzenia, sytość poj awia się, gdy pora zakończyć posiłek, ;1 przepełnienie brzucha pobudza nas do udania się do ubikacj i. l '1 1 zostaj emy w błogiej nieświadomości przeważaj ącej części d oznań jelitowych, o ile nie nęka nas j akiś trawienny kataklizm I ypu ból brzucha, zgaga, nudności, wzdęcie czy epizod zatrucia pokarmowego albo wirusowej infekcji żołądkowo-jelitowej.

l

,dy

71

Organizm - inteligentny superkomputer

Ewentualnie możemy też poczuć, że się przejedliśmy i nie jest nam z tym dobrze, nawet po posiłku normalnej wielkości. Wte­ dy nagle zmysłowe informacje z j elit staj ą się istotne - i zwykle dzieje się tak nie bez ważnej przyczyny. Te nieprzyjemne do­ znania motywuj ą nas do szukania pomocy, a zapadaj ąc nam w pamięć, przyczyniają się do przyszłego unikania czynników, które wywołały dolegliwość.

Mózg, który odczuwał za dużo Choć większość ludzi jest nieświadoma praktycznie wszystkich doznań j elitowych, zdarzaj ą się warte odnotowania wyj ątki. Należy do nich wąska grupa ludzi, którzy z łatwością wyczuwa­ j ą bicie swego serca oraz przemieszczanie się pokarmu w jeli­ tach. Osoby takie wykazują wyostrzoną świadomość wszelkich sygnałów płynących od swego organizmu, w tym j elitowych. W doświadczeniach z badaniami obrazowymi mózgu okazy­ wało się, że mają one zwiększoną reaktywność sieci mózgowych związanych z uwagą oraz wykrywaniem ruchu. Innym wyjątkiem j est nieszczęsne 1 0 procent p opulacj i, postrzegaj ące fałszywe sygnały z jelit, sygnały, które nie odpo­ wiadają rzeczywistym informacj om zmysłowym przesyłanym do mózgu. Z wielu pacjentów, których poznałem w swoim ga­ binecie, pewien bardzo sympatyczny dżentelmen wyróżnia się niezwykłym przebiegiem dolegliwości, ilustrującym kwestię wyostrzonej świadomości doznań somatycznych. Frank był 75-letnim emerytowanym nauczycielem, który przyszedł do mnie w związku z problemami żołądkowo-jelito-

72

Jak trzewia roz mawiają z mózg iem

w ymi poj awiaj ącymi się od pięciu lat, w tym typowymi obj a­ wami zespołu jelita drażliwego w postaci wzdęć i dyskomfortu w jamie brzusznej oraz nieregularnych wypróżnień. Ale skarżył s i ę nie tylko na objawy ZJD. Miał też uporczywe, nieprzyjemne doznanie, j akby coś utknęło mu w górnym odcinku przełyku ( d oznanie to nazywamy gałką) , częste epizody bekania, wraże1 1 ie dyskomfortu za mostkiem, przybierające czasem miętowy posmak i powodujące kaszel, oraz poczucie, że nie może nabrać dość powietrza podczas wdechu. Objawy te pojawiły się nagle, pięć lat przed przyjściem na konsultację do mnie, a ich zaistnie­ l i ie zbiegło się w czasie ze śmiercią żony po ciężkiej chorobie. Gdy poprosiłem o więcej informacj i, które mogłyby pomóc m i w postawieniu diagnozy, Frank przyznał, że od dzieciństwa odczuwał umiarkowane objawy ZJD. Ponieważ żadne z licz1 1 ych kompleksowych badań diagnostycznych klatki piersiowej , przewodu pokarmowego i serca, które przeszedł w życiu, nie uj awniły prawdopodobnych przyczyn dolegliwości, wydawało s ię, że pacjent cierpi na j akieś żołądkowo-jelitowe zaburzenie czynnościowe. O bj awy pasowały zwłaszcza do uogólnionej 1 1 adwrażliwości na doznania pochodzące z różnych odcinków przewodu pokarmowego - o d początku przełyku aż do końca ok rężnicy. Choć niektórzy lekarze mogliby zbagatelizować te dolegliwości j ako czysto psychiczne w swej naturze, obecnie wiemy, że w przewodzie pokarmowym zlokalizowana jest mi­ sterna aparatura zmysłowa, w tym specjalne twory (receptory), które mogą rozpoznawać różne związki chemiczne, na przykład mentol. Co jednak uruchomiło tę nadwrażliwość pięć lat temu? Na potencj alne wyj aśnienie wskazała obecna partnerka 1 : ranka. Frank od lat żywił się bardzo niezdrowo, w jego diecie

73

Organizm

-

inteligentny superkomputer

królowały dania z dużą ilością tłuszczu zwierzęcego oraz cukru. Partnerka Franka zauważyła, że j ego dolegliwości zaostrzaj ą się p o tym, gdy nie potrafi zapanować nad apetytem na ciasto czekoladowe, pizzę, frytki czy tłuste żółte sery. Czy możliwe, by te wysokotłuszczowe produkty odegrały jakąś rolę w uwrażli­ wieniu komunikacji mózg-jelita? Pacjenci tacy jak Frank są nie tylko bardziej wyczuleni na normalne czynności trzewi, takie jak kurczenie się, rozciąganie i wydzielanie kwasu. Na podsta­ wie badań takich osób wiemy, że niektóre z nich są też bardziej wrażliwe na takie bodźce eksperymentalne, jak nadmuchiwany balonik umieszczony w jelicie lub obecność kwaśnego roztworu w przełyku. Biorąc pod uwagę złożoność j elitowego systemu zmysłowe­ go, trudno dziwić się, że ulega on zaburzeniom, na przykład nadreaktywności na normalne składniki pożywienia lub nad­ wrażliwości na różne dodatki spożywcze i zmiany w sposobie żywienia, które choć niekorzystne dla naszego zdrowia, są tole­ rowane przez organizmy większości ludzi, nie wywołując u nich żadnych dolegliwości. Czy możliwe, aby osoby takie jak Frank były „kanarkami w kopalni" - pierwszymi, które wyczuwają nadciągaj ącą katastrofę? Ponad 90 procent informacji zmysłowych zbieranych przez jelita nigdy nie dociera do poziomu naszej świadomości. Większość z nas nie ma problemu z ignorowaniem codziennych doznań swego brzucha, niemniej j elitowy układ nerwowy bardzo sta­ rannie je monitoruj e. Za pomocą skomplikowanego układu mechanizmów zmysłowych wiele z tych doznań trafia nieza­ uważenie do „drugiego m ózgu" w j elitach, dostarczaj ąc mu

74

Jak trzewia rozmawiają z mózgiem

w . 1 i n yc h

informacj i, potrzebnych do zapewnienia optymalnego układu pokarmowego przez dwadzieścia cztery n1 n i zi ny na dobę. Jednak spory strumień doznań jelitowych jest 1. 11·n iwany również w górę, do mózgu. 90 procent sygnałów prze1· .11ywanych przez nerw błędny płynie z jelit do mózgu, a tylko I l i procent przemieszcza się w odwrotnym kierunku. W prak1 v1 l' jel ita są w stanie zarządzać większością swych funkcji bez 1 d n c go udziału mózgu, natomiast mózg wydaje się w dużym . 1 1 1pn iu zależny od istotnych informacji z jelit. l a k i c h to ważnych informacji dostarczają j elita? Dużo bar­ I 1 1 1·j złożonych niż podej rzewasz. Liczne czuj niki w jelitach 11 i l nrmują JUN o wszystkim, co musi wiedzieć, by wygenerować 1 1 .1 1młpowiedniejszy wzorzec skurczów - czyli siłę i kierunek p1· 1 yst altyki, tak by przyspieszyć lub spowolnić tranzyt trawio1 1 1 -w 1 pokarmu przez żołądek i jelita - oraz wytworzyć właściwą , i , 1 �( kwasu i żółci do skutecznego trawienia. W tym celu zbiera 1 1 i l 1 1 r m acje dotyczące ilości pokarmu znajdującego się w żołąd1. 1 1 . w i e l kości i konsystencji przełykanych kęsów, chemicznego I · I . i d u posiłku, a nawet obecności i aktywności mikrobioty w l 1 1 1 1wcj . W sytuacj i zagrożenia czujniki te wykrywają również , 11 11·\ n ość pasożytów, wirusów czy chorobotwórczych bakterii i l ho toksyn, a także reakcji o dpornościowej j elit. Ostry stan ,,„,, 1 11y jelit podnosi wrażliwość wielu czujników na normalne I 11 1 d 1 1 c i zdarzenia. l u l ormacje te mają żywotne znaczenie dla zapewnienia właś­ 1 w1·1 pracy przewodu pokarmowego, jednak JUN nie ma zdol1 1 • 1�• 1 I warzenia doznań świadomych. Gdy książka Gershona The , 1 1 1 1 1 d Hrain ukazała się na rynku, wzbudziła wiele spekulacji 1 1 1 l l' m a t zdolności JUN. Niektórzy zastanawiali się, czy drugi I 1 1 1 1 kcjonowania

.

,

,

,

75

Organizm - i n teligentny s u perkompu ter

mózg nie tylko jest zdolny do percepcji, lecz także stanowi sie­ dzibę naszych emocji i nieświadomego umysłu. Możemy jednak niemal z całą pewnością stwierdzić, że spekulacje te są fałszywe. Zmysłowe informacje z jelit są również przekazywane do głowy i jeśli kierujesz na nie uwagę, jesteś w stanie je wyczuć. Przez dwadzieścia cztery godziny na dobę, siedem dni w ty­ godniu nasz przewód pokarmowy, JUN i mózg pozostają w sta­ łym kontakcie. I ta sieć komunikacyjna może mieć większe znaczenie dla naszego ogólnego stanu zdrowia i samopoczucia, niż by się zdawało.

Słuchaj brzuchem Wgryź się w soczysty kotlet albo podelektuj się kawałkiem ryby czy chrupiącą bagietką, weź łyżkę zupy małżowej czy zachwyć się nadzwyczajnym smakiem kosteczki dobrej czekolady. Co odczuwasz zmysłem smaku? Informacj a trafia do ciebie przez zestaw receptorów umiej ­ scowionych w kubeczkach smakowych n a języku. Te twory wbu­ dowane w zewnętrzną błonę komórek rozpoznaj ą określone związki chemiczne we wszystkim, co jemy i pijemy, tak jak zamek „rozpoznaje" właściwy klucz. Gdy receptor zwiąże się z cząstecz­ ką chemiczną z pokarmu, wysyła odpowiedni sygnał do mózgu, a mózg na podstawie danych zmysłowych, które docierają do niego z ust i języka, konstruuje określoną percepcj ę smakową. Receptory smakowe w języku wykrywają pięć osobnych ja­ kości smakowych: słodką, gorzką, słoną, kwaśną i urnami. Po­ łączenie tych jakości w każdym kęsie pożywienia determinuje

76

Jak trzewia roz mawiają z mózgiem

jl·go smak podstawowy (jlavor) . Oprócz tego faktura pożywienia chrupkość marchewki, gładkość jogurtu, wyjątkowa faktura d y n i makaronowej - pobudza inny zestaw receptorów, które -;pecjalizuj ą się w rozpoznawaniu mechanicznych właściwości pokarmu. Konglomerat wszystkich tych doznań kodowanych w ustach składa się na doświadczenie, które znamy jako smak potrawy (taste) . Producenci żywności są mistrzami w opraco­ wywaniu produktów, które maksymalizuj ą te doświadczenia. O dziwo, naj nowsze badania wykazały, że owe mechanizmy i t wory, które odpowiadaj ą za doświadczenia smaku, występują n i e tylko w ustach, lecz są także rozproszone niemal w całym p rzewodzie pokarmowym. Nauka bezspornie stwierdziła to w odniesieniu do receptorów gorzkości i słodyczy. W ludzkich j d itach znaleziono dowody istnienia dwudziestu pięciu różnych receptorów gorzkości. Choć wiadomo, że nie mają one żadnego l u b prawie żadnego związku z naszymi doświadczeniami sma­ ku, nie wiemy zbyt dużo o ich roli w osi jelita-mózg. Skoro są jt:d nak umiej scowione na zakończeniach nerwów czuciowych oraz na zawierających hormony komórkach przetwornikowych ( t akich j ak te z serotoniną, o których była mowa w poprzed­ n ich rozdziałach), znaj dują się w idealnej lokalizacji do tego, by uczestniczyć w dialogu j elita- mózg. Niektóre z tych receptorów aktywowane są przez specyficz­ ne cząsteczki w ziołach i przyprawach, na przykład czosnku, ch ili, gorczycy czy wasabi, a inne reaguj ą na mentol, kamforę, miętę, środki chłodzące czy nawet konopie. Do dziś w samych t y l ko jelitach myszy wykryto dwadzieścia osiem takich recepto­ rów fitochemicznych (czyli rozpoznających związki chemiczne w roślinach), a nie ma powodu wątpić, że ludzkie jelita zawierają

77

O rganizm - intel igentny superkomputer

podobny lub j eszcze większy zestaw receptorów wrażliwych na rozmaite związki z roślin. Większość z nas używa przypraw i ziół, które pobudzają recep­ tory smakowe na języku, podbijając w ten sposób smak potrawy. Liczni zwolennicy terapii naturalnych spożywają zioła i wyciągi z nich w celach leczniczych, a zielarze przytaczają tasiemcowe listy empirycznie wykazanych zalet zdrowotnych każdej z roślin. Jednocześnie w wielu częściach świata przyprawy stanowią inte­ gralny element lokalnej kultury. Jak wyobrazić sobie hinduskie czy meksykańskie danie bez chili, perskie bez świeżych ziół i jo­ gurtu albo marokańską herbatę bez mięty pieprzowej ? Jest niewykluczone, że regionalne i geograficzne różnice w preferencj ach smakowych co do ziół i przypraw wyewoluo­ wały w celu wzmocnienia za pomocą owych dodatków ochrony przed chorobami szerzącymi się w danej części świata. Czy na przykład zwyczaj spożywania pikantnych potraw w wielu kra­ j ach rozwijających się ma zabezpieczać ludzi przed infekcjami żołądkowo-jelitowymi? Czy świeże zioła w perskich daniach albo obowiązkowa herbatka miętowa po marokańskim posiłku mają zapobiegać niestrawności? Bez względu na to, jak wytłumaczymy sobie powszechne stosowanie tych produktów, substancje pocho­ dzenia roślinnego ściśle łączą nas i oś jelita-mózg z bogactwem otaczającego nas królestwa roślin. Różnorodność fitochemikaliów pochodzących z diety zawierającej rozmaite rośliny w połączeniu z idealnie dopasowanym zestawem mechanizmów zmysłowych w naszych j elitach synchronizuje nasz wewnętrzny ekosystem (mikrobiom jelitowy) ze światem wokół nas. Dlaczego mamy aż tyle receptorów w jelitach? Niektóre, na przykład te wyczuwające słodycz, odgrywają ważną rolę w me-

78

J a k t rzewia rozmawiają z mózg iem

1 .1 holizowaniu przez nas pożywienia. Gdy wyczują one glukozę ( powstającą w trakcie trawienia węglowodanów) lub sztuczne słodziki, stymulują wchłanianie glukozy do krwiobiegu, a na­ 'tt;pnie wydzielanie insuliny przez trzustkę. Pobudzają też wy­ r w t wielu innych hormonów, które komunikują się z mózgiem 1 wytwarzają poczucie sytości. Zadanie jelitowych receptorów gorzkości pozostaje owiane pewną tajemnicą. Moja współpracowniczka Catia Sternini, neu­ robiolog z UCLA, będąca ekspertem w zakresie J UN specjali1.ującym się w jelitowych receptorach smakowych, przypuszcza, i.e część z nich reaguje na metabolity wytwarzane przez mikro­ hiotę, a modyfikacje zachodzące w nich pod wpływem dużego spożycia tłuszczów oraz wynikaj ących z tego zmian mikrobioty mogą odgrywać pewną rolę w otyłości. We wspólnie przepro­ wadzonym ostatnio badaniu uzyskaliśmy dane potwierdzające te; hipotezę u osób otyłych. Są i inne potencjalne funkcje spełniane przez receptory gorz­ kości w przewodzie pokarmowym. Wykazano, że ich pobudzenie skutkuje wydzielaniem w j elitach greliny, znanej jako hormon głodu, który dotarłszy do mózgu, stymuluje apetyt. Nie zdziwił­ bym się, gdyby dawny europejski zwyczaj wypij ania gorzkiego aperitifu przed posiłkiem powstał ze względu na to, że napój taki może stymulować w j elitach receptory gorzkości i wydzielenie greliny, a tym samym zaostrzać apetyt. Pomyśl też o potwornie gorzkich lekach ziołowych, stoso­ wanych w tradycyjnej medycynie chińskiej. Jest znacznie mniej prawdopodobne, że ich działanie lecznicze wynika z doznawania goryczy w ustach, niż że wiąże się w jakiś sposób z pobudzeniem jednego lub więcej z dwudziestu pięciu jelitowych receptorów

79

O r g a n i z m - i n t e l i g e n t ny s u p erkomputer

tego smaku i w efekcie z wysłaniem leczniczych sygnałów do mózgu i całego ciała. Jeszcze b ardziej intrygujące są ostatnie doniesienia naukowe, że niektóre receptory węchowe, które pozwalaj ą nam radować się wonią róż, wykryć zepsute mleko czy z daleka wyczuć grilla, również są rozproszone w jelitach. Receptory te, podobnie j ak smakowe, są umiejscowione przede wszystkim na komórkach wewnątrzwydzielniczych (endokryn­ nych), gdzie kontroluj ą wydzielanie różnych hormonów. Ponieważ receptory smakowe i węchowe są zlokalizowane w całym przewodzie pokarmowym, a nie tylko w ustach i nosie, ich pierwotne nazwy - „smakowe" i „węchowe" - okazuj ą się trochę nieadekwatne. Uczeni rozumieją obecnie, że receptory te stanowią element wielkiej rodziny mechanizmów zmysłu chemicznego, znajduj ących się też w płucach i innych narzą­ dach i odgrywających różne role zależnie od swojej lokalizacji. Opieraj ąc się na dzisiej szej wiedzy naukowej, nie zdziwiłbym się, gdyby te chemiczne czujniki były też zdolne odbierać syg­ nały od różnorodnych społeczności drobnoustrojów żyjących w tych narządach. W jaki sposób układ nerwowy pobiera swój zasób tak waż­ nych informacj i z rozgardiaszu panującego we wnętrzu j elit? Nie byłoby sensu, by ten zaawansowany system gromadzenia danych babrał się w płynącym przez jelita nieuporządkowanym strumieniu częściowo strawionego pokarmu i żrących związków chemicznych. Same neurony znaj duj ą się w błonie j elitowej i nie maj ą kontaktu z treścią jelit, polegaj ąc na wyspecj alizo­ wanych komórkach błony jelitowej, które wchodzą w styczność z zawartością j elit i wyczuwaj ą, co się tam dzieje. Komórki te kontaktują się dalej z pośrednikami w ścianie jelitowej, w szcze-

80

Jak trzewia roz m a w i aj ą z mózg iem

gólności z różnymi komórkami wewnątrzwydzielniczymi, które z kolei posyłaj ą sygnały do okolicznych neuronów czuciowych, zwłaszcza nerwu błędnego. W ostatnim czasie odkryto ogrom­ ną liczbę różnych neuronów czuciowych wyspecjalizowanych w odbiorze konkretnych doznań jelitowych i reagujących na określone cząsteczki wydzielane przez komórki endokrynne. Każdy z tych nerwów przewodzi sygnały do JUN lub do mózgu. Jelitowe komórki wewnątrzwydzielnicze są tak liczne i tak wprawione w kontaktowaniu się z układem nerwowym, że od­ grywają zasadniczą rolę w naszym stanie zdrowia i samopoczu­ ciu. Wyobraź sobie przez moment, że mógłbyś zebrać wszystkie te komórki jelit zawieraj ące hormony w jedno skupisko tkan­ ki - byłby to największy gruczoł wewnątrzwydzielniczy w ciele. Komórki te, które wyściełaj ą trzewia od żołądka do samego końca jelita grubego, mogą wykrywać całą masę zróżnicowanych związków chemicznych zawartych w zjadanym przez nas poży­ wieniu oraz wytwarzanych przez mikrobiotę. Tak na przykład, gdy żołądek jest pusty, wyspecjalizowane komórki jego ściany wydzielaj ą grelinę, która wędruj e z krwiobiegiem do mózgu l u b kontaktuje się z nim przez nerw błędny, uruchamiając silną potrzebę jedzenia. Kiedy zaś jesteś nasycony, a jelito cienkie za­ j�te trawieniem pokarmu, komórki wydzielają hormony sytości i n formuj ące mózg, że jesteś najedzony i trzeba zrezygnować z dalszego posiłku. Oprócz kanału informacyj nego z wykorzystaniem komórek l' n dokrynnych istniej e i n ny system, oparty na rezyduj ących w jelitach komórkach układu odpornościowego i wytwarzanych przez nie cząsteczkach zapalnych, które nazywamy cytokinami. Większość komórek odpornościowych naszych jelit żyje w sku-

81

O rg a n i z m - i n1 e l 1 gentny s u p e r ko m p u t e r

piskach (zwanych kępkami Peyera) w jelicie cienkim, a ponadto występuj ą one w wyrostku robaczkowym oraz są rozproszo ­ ne w ścianie j elita cienkiego i grubego. Rezydujące w j elitach komórki o dpornościowe dzieli od światła j elita tylko cienka warstwa tkanki, a część z nich, komórki dendrytyczne, przebija się nawet przez tę warstwę, wchodząc w interakcje z drobno­ ustroj ami jelitowymi i potencjalnie szkodliwymi patogenami. Co najważniejsze, cytokiny wydzielane przez te komórki mogą przejść przez błonę j el itową, wniknąć do krwiobiegu i osta­ tecznie dotrzeć do mózgu. Alternatywnie cząsteczki sygnałowe wydzielane z jelitowych komórek zawierających hormony mogą kontaktować się z mózgiem przez nerw błędny. Skoro m amy tyle mechanizmów związanych z informo­ waniem układu nerwowego o różnych aspektach zj adanego pożywienia, to wydaj e się j asne, że wchłanianie składników odżywczych nie może wyczerpywać listy zadań, do których jelita zostały zaprojektowane. Rozległe systemy sensoryczne jelit to Wojskowe Służby Informacyjne ludzkiego ciała, zbierające dane z wszystkich obszarów układu pokarmowego, w tym przełyku, żołądka i jelit. Ignorują one większość sygnałów, ale wszczynają alarm, gdy coś wygląda podejrzanie lub się psuje. Okazuje się, że jest to najbardziej złożony narząd zmysłu w naszym organizmie.

Pełna świadomość jelitowa Gdy zjadasz pokarm lub pij esz płyn, j elitowy system zbiera­ nia danych przygotowuj e raporty przeznaczone zarówno dla mózgu w trzewiach (jelitowego układu nerwowego ) , j ak i tego

82

J a k trzewia rozmawiają

z

mózgiem

�łowie. Zarówno duży, j ak i mały mózg z uwagą je odbierają, , hoć wykorzystują inne aspekty przekazywanych informacj i. I) la małego mózgu dane z j elit są konieczne do wygenerowa1 1 1 a optymalnych reakcji oraz, w razie potrzeby, do eliminacji tok­ ·1y 1 1 przez wydalenie zawartości jelit dowolnym ujściem przewodu I '' 1karmowego - przez wymioty lub biegunkę. Raporty te dotyczą w i d kości posiłku i jego składu (w tym informacj i chemicznych, 1 .1 k ich jak zawartość tłuszczów, białka i węglowodanów, a także " ' \'i.en ie, konsystencja i wielkość cząstek) . Są w nich też dane wyw i adowcze o ewentualnych oznakach obecności wrogich 1 1 1 t ruzów - bakterii, wirusów czy toksyn ze skażonej żywności. 1 . d y mały mózg otrzymuje wiadomość o wysokiej zawartości 1 ł 1 1 szczu w trafiaj ącym do żołądka deserze, spowalnia tempo • • 1 >różniania tego narządu oraz pasażu jelitowego. Gdy dowiaduje \ I \' o niskiej gęstości kalorycznej posiłku, przyspiesza opróżnianie 11 1h1dka, by dostarczyć dostatecznie dużo kalorii do wchłonięcia. A k il·dy trafiają do niego informacje o potencjalnie szkodliwych . 1wl·sorach, stymuluje wydzielanie wody, zmienia kierunek pe1 y s t a l tyki, by żołądek pozbył się swej treści, oraz przyspiesza 1 •,1saż przez jelito cienkie i grube, aby wydalić drażniący czynnik. Z kolei mózg w większym stopniu zaj muje się ogólnym sta1 11· 1 1 1 zdrowia i samopoczuciem, w związku z czym monitoruje 1 1 1 1 1l' sygnały z j elit oraz integruje je z ogromem przekazów z po1 w11 ałych rejonów ciała, a także z informacjami ze środowiska 1 1· w nętrznego. Przygląda się temu, co dzieje się w JUN, a poza 1 1· 1 1 1 jest żywo zainteresowany reakcj ami jelitowymi, stanem jelit 1 11 1 1.w ierciedlającym twoje emocje: bolesnymi skurczami żołądka 1 1 1k n;żnicy, gdy się złościsz, lub ustaniem aktywności jelitowej, w l y masz depresję. Innymi słowy, ogląda reżyserowany przez w

83

Organizm - inteligentny superkomputer

siebie spektakl, który rozgrywa się w teatrze jelit. Niemal z całą pewnością otrzymuje też informacje generowane przez tryliony drobnoustrojów bytujących w jelitach, co stanowi aspekt sygnali­ zacji jelita-mózg, na który zwrócono uwagę dopiero w ostatnich latach. Choć mózg nieustannie monitoruje wszystkie informacje zmysłowe docierające z jelit, wykonywanie codziennych obo­ wiązków zleca lokalnym agendom, w tym wypadku JUN. Bez­ pośrednio włącza się do działania tylko wówczas, gdy działanie to j est wymuszone przez ciebie lub gdy dana sytuacj a wiąże się ze znacznym zagrożeniem, skłaniającym do interwencj i. Przez opisane mechanizmy zmysłowe w każdej milisekundzie doby, na jawie i podczas snu, jelita informują mózg o wszyst­ kim, co dzieje się w tobie. Oczywiście nie j est to jedyny narząd, który na bieżąco dostarcza raportów ośrodkowemu układowi nerwowemu; mózg nieustannie dostaje informacje zmysłowe od każdej komórki i narządu w ciele. Płuca i przepona wysyłają do niego sygnały o mechanice ruchu, gdy tylko robisz wdech czy wydech, serce generuje takie sygnały z każdym uderzeniem, ściany tętnic informują o ciśnieniu krwi, a mięśnie dostarczają wiadomości o stanie swego napięcia. Uczeni nazywają te nieustające raporty o stanie organizmu informacjami introceptywnymi. Mózg wykorzystuje je do za­ pewniania równowagi układów i gładkiego przebiegu ich pracy. Choć informacje introceptywne płyną od każdej komórki ciała, sygnały pochodzące z jelit i ich mechanizmów zmysłowych wy­ różniają się wielką liczbą, różnorodnością i złożonością. Zacznij ­ my od tego, że siatka zmysłowa jelit pokrywa całą powierzchnię tego narządu, która jest dwieście razy większa od powierzch ­ ni skóry, porównywalna do wielkości boiska koszykarskiego.

84

Jak trzewia rozmawiają z mózg iem

Wyobraź sobie takie boisko pokryte milionami drobniutkich ··1· 1 1 sorów, zbieraj ących informacj e o ruchach zawodników, ich wa dze, przyspieszaniu lub hamowaniu ruchu, o każdym pod­ \ k n k u i lądowaniu. A ponieważ sygnały z j elit zawieraj ą też 1 l .1 1 1c chemiczne, żywnościowe i inne, metafora t a j est zaledwie 1 1ąst kowym przybliżeniem ogromu informacj i zakodowanych w doznaniach j elitowych.

Autostrada informacyjna w ruchu jelita-mózg 0... 1 rzególnie ważną rolę w komunikowaniu doznań j elitowych 1 1 1ozgowi odgrywa nerw błędny. Znaczna większość komórek 1 1l'ceptorów j elitowych, które kodują doznania j elitowe, j est ,, iśle powiązana z mózgiem za pośrednictwem tego właśnie 1 1 1·rwu. Szlakiem tym płynie również duża część sygnalizacj i 1 1 1 i k robiota-mózg. W większości eksperymentów n a gryzoniach, dot yczących wpływu zmian mikrobiologicznych w j elitach na 1.11 howania emocjonalne, po przecięciu nerwu błędnego zanika­ l y l l'Ż oznaki owego wpływu. Ale nerw błędny nie j est kanałem � 1 1 m unikacji j ednokierunkowej . To sześciopasmowa autostrada 1 111zwalająca na ruch w godzinach szczytu w obu kierunkach, 1 h m: 90 procent tego ruchu odbywa się od j elit do mózgu. Tak 1 1 1 aczne obciążenie nerwu błędnego wynika z tego, że należy on do n ajważniejszych regulatorów trzewi, łącząc mózg nie tylko 1 jeli tami, ale także z innymi narządami wewnętrznymi. ( )gromny wpływ tego systemu komunikacyjnego na nasze 1 1�1'> 1 ne samopoczucie ilustruj e następująca anegdota. W trakcie

85

Organizm - inteli gentny superkomputer

nauki w UCLA poznałem pacjenta George'a Millera, który od dawna cierpiał na objawy rozległego wrzodu dwunastnicy (pierw­ szego odcinka jelita cienkiego). Ilekroć choroba się zaostrzała, nękały go potworne bóle, a dwukrotnie, gdy wrzód zaczął silnie krwawić, musiał być hospitalizowany. Po łatach znoszenia przez Millera takich dolegliwości gastroenterolog podjął decyzję o skie­ rowaniu go na zabieg chirurgicznego przecięcia nerwu błędnego, co miało uniemożliwić pobudzanie produkcji kwasu żołądkowe­ go. Objawy i osobiste doświadczenia pacj entów po wagotomii, takich jak Miller, bardzo pogłębiły naszą wiedzę o doznaniach jelitowych oraz ogólnej sytuacji łudzi, których mózg został pozba­ wiony jednego z zasadniczych źródeł informacji introceptywnej. W łatach osiemdziesiątych wśród lekarzy i chirurgów prze­ ważał pogląd, że najprostszym i najefektywniejszym sposobem powstrzymania nadmiernej produkcji kwasu żołądkowego oraz wyleczenia wrzodów żołądka jest przecięcie nerwu błędnego; procedurę tę nazywa się wagotomią p niową. Operacj e takie wykonywało się bez głębszej refleksji nad tym, jak ogromny strumień informacji płynie tym nerwem z jelit do mózgu, i nad jego potencj alnym znaczeniem dla ogólnego zdrowia człowie­ ka. Na szczęście dzisiaj chirurdzy rzadko uciekaj ą się do tak drastycznych środków, bo w wypadku większości wrzodów skuteczne jest leczenie zachowawcze. W przypadku Millera operacja zakończyła się sukcesem w tym sensie, że wrzód już go nie niepokoił. Sam zainteresowany zapła­ cił za to jednak słoną cenę. Od czasu operacji prześladowało go wiele nieprzyjemnych doznań jelitowych. Czuł się przepełniony nawet po malutkim posiłku oraz doświadczał ciągłych nudności, wymiotów, bólów brzucha, biegunek i innych dolegliwości.

86

J a k trzewia rozmawiają z mózg iem

Jego lekarze nie potrafili wyjaśnić tych objawów, do których 1 .i l iczały się też taj emnicze kołatania serca, potliwość, zawroty v, l c iwy i skraj ne zmęczenie, złożyli je więc na karb rzekomej neu1 1 11 yczności pacjenta i określili jego przypadek m ianem zespołu .i l hat rosa. Termin ten był stosowany kiedyś w odniesieniu do p.1l'jentów, którzy, j ak Miller, zostali z powodzeniem wyleczeni 1 1pcracyjn ie z choroby wrzodowej żołądka, ale uskarżali się na 1 01.maite sensacje jelitowe, uporczywe bóle brzucha, nudności, wy1 1 1 ioty i trudności z jedzeniem. Dziś wiemy, że - w wypadku wielu 1 1 1 ich objawy te miały bardzo solidne podstawy fizjologiczne. Zdajemy sobie obecnie sprawę ze złożoności doznań jelito­ wych oraz z zasadniczej roli nerwu błędnego w przekazywa­ n i u tych sygnałów do takich obszarów mózgu, j ak podwzgórze 1 ośrodki limbiczne, które z kolei wpływają na wiele życiowych l 1 1 n kcj i, w tym ból, apetyt, nastrój, a nawet funkcje poznawcze. I 1.1 1 rząc z tej perspektywy, łatwo jest przewidzieć, że przerwanie t .1 k ważnej arterii komunikacyj nej będzie negatywnie wpływało 1 1.1 samop oczucie człowieka w okresie po obudzeniu się lub 1 11 1dczas posiłku. Jest mało prawdopodobne, że poznamy konkretne mechani1 1 1 1 y leżące u podłoża objawów Millera, gdyż wagotomie należą c 1l 1ccnie do rzadko wykonywanych zabiegów. Ponownie wzrasta 11·1 I nak zainteresowanie badaniem roli nerwu błędnego w prze1 .1 1.y waniu doznań jelitowych do głównych ośrodków w mózgu. l• l l'ktryczną lub farmakologiczną stymulację wagalną uznaje się 1.1 nowatorską m etodę pobudzania doznań j elitowych, a także l c rapię w leczeniu wielu zaburzeń mózgu, w tym depresji, pa­ i l a c zki, przewlekłego bólu, otyłości, czy n awet przewlekłych 1 l 1 1 1rób zapalnych, takich jak zapalenie stawów. Te nowe odkry-

87

Orga n i z m - inte l i g entny superko m p uter

cia dodatkowo potwierdzaj ą znaczenie komunikacji wagalno­ -jelitowo-mózgowej dla naszego zdrowia i samopoczucia.

Rola serotoniny Do najbardziej dotkliwych doznań jelitowych należą te związane z zatruciami pokarmowymi. Około czterdziestu lat temu zazna­ jomiłem się z nimi bliżej, niż miałbym na to ochotę. Było to pod koniec czterotygodniowej wyprawy turystycznej z plecakiem po Indiach. Jej szlak prowadził mnie do tchnących spokoj em bud­ dyjskich klasztorów i porośniętych drzewkami brzoskwiniowymi o az, przez opuszczone doliny i górskie przełęcze północnych Indii aż do stóp Himalajów. Żywiłem się codziennymi racjami zupy soczewicowej , ryżu i herbaty z m asłem, czerpiąc wodę prosto z krystalicznych strumieni. Gdy dotarłem w końcu do górskiego miasteczka Manali, poczułem się uskrzydlony j ak nigdy. Postanawiaj ąc uczcić to osiągnięcie, zamiast swoj ego zwyczaj owego posiłku uraczyłem się wybornym pikantnym daniem w jednej z miejscowych restauracji. Nazajutrz rano usadowiłem się w autobusie, by odbyć dwu­ dziestoczterogodzinną podróż do Delhi - doba ta po wieki bę­ dzie dla mnie przeklęta trawiennie. Próby zapanowania nad tym, co w moim żołądku i jelitach spowodował spożyty posiłek, były podobne do zachęcania atakującej watahy hien, aby zechciały się położyć i dać się pogłaskać po brzuszkach. Intensywność tego doświadczenia wyryła się w najgłębszych pokładach mojej pamięci emocjonalnej , uświadamiaj ąc m i raz na zawsze, jak wielką potęgą są sensacje j elitowe (i ich wspomnienie) .

88

Jak trzewia roz maw iają z mózgiem

l )o zatrucia pokarmowego dochodzi, gdy nieumyślnie wypi­

wmy płyn lub zjemy pokarm skażony chorobotwórczym wiru­ '.1'111, bakterią albo toksynami wydzielanymi przez te mikroorga1 1 i 1.my. Powiedzmy, że chodzi o toksynę inwazyjnych gatunków Jl. coli. W jelitach toksyna ta wiąże receptory zlokalizowane na komórkach zawieraj ących serotoninę. Sygnał ten natychmia st przełącza przewód pokarmowy w tryb huraganowych wymiotów I piekielnej biegunki. Ten sam efekt wywołują pewne środ ki 1 hemioterapeutyczne na raka, na przykład cisplatyna. Jest to wrodzony mechanizm samozachowawczy. Gdy j e­ I 1 1 a wykryj ą dostatecznie dużo j akiejś toksyny lub patogenu , ! U N wydaje w całym przewodzie p okarmowym rozkaz n a 1 ychmiastowej ewakuacj i, maj ący na celu wydalenie toksyny 1 1 jściami na obu końcach przewodu. Mądra reakcja, nawet j e śl i 1 1 ieestetyczna. Zasilana jest przez komórki z serotoniną w górnym odcin ku ll' l i l , który jest szczególnie ważny dla tworzenia doznań jelito ­ w ych Wydzielana w normalnych warunkach serotonina poma g a w prawidłowym przebiegu procesów trawienia. Poj awia się z a sprawą subtelnych mechanicznych sił tnących, które powstaj ą , �d y treść pokarmowa, prześlizguj ąca się w jelitach, ociera si ę ' 1 komórki enterochromafinowe. Podobnie jak pozostałe hormo1 1 y zawarte w jelitowych komórkach wewnątrzwydzielniczych , wrotonina aktywuje zakończenia nerwów czuciowych w nerw ie l i l �dnym oraz JUN. Dostarcza to JUN informacji o tym, c o przemieszcza się w przewodzie pokarmowym, prowadząc d o 1 1 ru chomienia odruchu perystaltycznego. Natomiast wydzielen ie Sl'rotoniny w większym stężeniu, towarzyszące zatruciu alb o poj awiaj ące się w odpowiedzi na chemioterapeutyk cisplatyn ę, .

89

Organizm - inte l i gentny su perko mputer

prowadzi do wymiotów lub intensywnego wypróżnienia, albo jednego i drugiego naraz. Mój zespół badawczy, współpracuj ąc z grupą z Holandii, ustalił, że u zdrowych ludzi dieta z niedoborem jednego z ami­ nokwasów - tryptofanu - niezbędnego do syntezy serotoni­ ny, obniża j ej poziom w mózgu, co podnosi aktywność sieci pobudzających w mózgu. Te zmiany w ośrodkowym układzie nerwowym były też skorelowane ze wzrostem wrażliwości na mechaniczną stymulację okrężnicy w trakcie eksperymentu. Wcześniej wykazano, że tego rodzaju dieta, obniżająca poziom serotoniny, zwiększa prawdop odobieństwo depresj i u osób z grupy ryzyka, w tym mających przypadki depresji w rodzinie. Serotonina to najważniej sza cząstka sygnalizacyjna j elita­ -mózg. Zawieraj ące ją komórki są misternie połączone zarówno z naszym mózgiem w j elitach, jak i z dużym, w głowie. Ten zlokalizowany w trzewiach serotoninowy układ sygnalizacyjny odgrywa kluczową rolę w łączeniu zdarzeń j elitowych doty­ czących pokarmu, mikrobów i pewnych leków z aktywnością układu pokarmowego i naszym samopoczuciem. Ale istotną rolę gra też niewielka ilość serotoniny zawartej w nerwach jelitowych oraz w mózgu - nerwy takie są nader ważne w regulacj i odruchu perystaltycznego, a skupiska komórek nerwowych w mózgu wysyłaj ą sygnały do większości obszarów mózgu, wywierając wpływ na liczne funkcj e, takie j ak apetyt, wrażliwość na ból oraz nastrój . Mike Gershon, pionierski badacz j elitowego układu sero­ toninowego, lubi powiadać, że uświadamiamy sobie doznania jelitowe związane z tym systemem tylko wtedy, gdy wiadomość j est zła - albo bardzo zła, jak w moj ej nieszczęsnej podróży

90

J a k trzewia roz m a w i aj ą z mózgiem

.1 1 1 t obusowej do Delhi. Ale czy rzeczywiście? Odłóżmy na b ok zdarzenia pojawiaj ące się w następstwie zmaso ­ w.1 11cgo wyrzutu serotoniny pod wpływem infekcj i bakteryjnej l 1 1 h w i rusowej albo w efekcie zmian w jelitowym układzie sero1 1 1 1 1 i n owym powodujących objawy ZJD czy biegunkę. Zważyw­ ' ' Y na gigantyczne zasoby serotoniny w jelitach, zlokalizowane w pobliżu szlaków nerwu błędnego, które prowadzą bezp o • r t·d n i o d o mózgowych ośrodków kontroli afektywnej, łatwo .1 1l1ie wyobrazić, że do emocjonalnych centrów mózgu wysyłany 11 st z jelit ciągły strumień słabych sygnałów serotoninowych w konsekwencj i ocierania się treści jelitowej o komórki napa1 . nwane serotoniną lub w reakcj i na metabolity drobnoustro1• 1w jelitowych. Nawet jeśli te kodowane serotoniną sygnały nie 1 1 11.ebijają się do naszej świadomej uwagi, niewielkie porcje tej '" hstancj i mogą wpływać na nasze emocje tła oraz mieć zna­ ' 1.l'nie dla samopoczucia, nadaj ąc pozytywny „ton" nastrojowi l' O z kolei mogłoby wyjaśniać, dlaczego zjedzenie smacznego posiłku wiąże się u tak wielu ludzi z doznaniem zadowolenia I dobrego samopoczucia.

d 1 .11natyczne

Żywność jako informacja Wszystko to rodzi poważne pytanie: skoro większość z nas nie 1 1os t rzega świadomie lwiej części swoich doznań jelitowych 1 1 .iwet dwukrotnego rozciągnięcia żołądka po obfitym posiłku , 1.y kleszczowych skurczów wędrującego kompleksu mioelek­ t rycznego, gdy jelita są puste - to po co jelitom jest potrzebny ' .dy ten wyspecjalizowany aparat zmysłowy?

91

O rganizm - i nteligentny superkomputer

Prosta i oparta na danych naukowych odpowiedź jest taka, że te mechanizmy sensoryczne są konieczne do niezakłócone­ go przebiegu i koordynacji podstawowych funkcji trzewnych (takich j ak opróżnianie żołądka, pasaż treści przez przewód pokarmowy, wydzielanie kwasu i enzymów trawiennych), a także funkcji organizmu powiązanych z jedzeniem, na przykład ape­ tytu i poczucia nasycenia, oraz do spełniania fundamentalnych zadań metabolicznych, w tym kontroli poziomu cukru we krwi. Te czynnościowe aspekty doznań jelitowych najprawdopodob­ niej liczą sobie miliony lat, pochodząc z czasów, gdy drobne, prymitywne zwierzęta morskie zostały „skolonizowane" przez drobnoustroje pomagaj ące im trawić pewne składniki odżywcze. Inna, bardziej prowokacyjna odpowiedź na pytanie o powód istnienia jelitowego systemu zmysłowego wiąże się z przepływem potężnego strumienia informacji z jelit do mózgu - informacj i, które nie dotyczą bezpośrednio pracy jelit czy potrzeb metabo­ licznych i w dużym stopniu pozostają nieuchwytne dla radaru świadomości. Ta gigantyczna porcj a i nformacji wysyłanych do mózgu, obej mująca między in nymi niezliczone sygnały od trylionów mikrobów bytujących w jelitach, obdarza oś trzewia­ -mózg unikalną i nieoczekiwaną rolą w modulacji stanu zdro­ wia i samopoczucia, naszych odczuć, a nawet - jak zobaczymy w rozdziale 5 - podejmowanych przez nas decyzji. Gdy analizujemy złożoność różnych czujników jelitowych i ner­ wu błędnego oraz ich zadań w procesie trawienia i umieszczamy tę aktywność na tle wszelkich doznań j elitowych, zyskujemy rewolucyjny wręcz obraz przebiegu procesów trawienia: układ pokarmowy potrafi nie tylko wchłaniać większość składników

92

J a k trzewia rozmawiaJą z mózgiem

1 11 l i.ywczych i kalorii z posiłku (przy czym n iestrawnymi dla ll' l i t resztkami zajmuj ą się drobnoustroje jelitowe), lecz także 1 .1 pomocą wyrafinowanego systemu wywiadowczego analizuje ld ad odżywczy pokarmu i jednocześnie wyławia informacje 1 11 11 rzebne do optymalnego trawienia. Innymi słowy, żywność I 11 ijawia się wraz z instrukcjami co do jej optymalnego trawienia 1 1 1 az wieloma innymi zapisami podanymi drobnym druczkiem, 11 których istnieniu do niedawna w ogóle nie wiedzieliśmy, a dziś 1 l 1 1 p i c ro staramy się odcyfrować ich sens. Odnosi się to w jedna1, 1m stopniu do wegan, peskatarian, wszystkożerców, zdeklaro­ wa nych mięsożerców, fanów j edzenia śmieciowego, seryjnych 1 1 1 1 atorów diet, wyznawców periodycznych głodówek - a nawet t ur ystów wracaj ących z biegunką po egzotycznej wycieczce . . komplikowany jelitowy układ zmysłowy zaczyna wyłuskiwać 1 1 1 l ormacje w chwili, w której j edzenie trafia do ust - sygnały 1 1 tym, co gryziemy, przesyłają już receptory smakowe na języku I nl'rwy trzewne w przełyku - i nie ustaje w tym, dopóki pokarm 1 1 ll' t rafi do okrężnicy. Na dodatek jelita robią to wszystko, nie 1 ,1 k łt'1 caj ąc w żaden sposób naszego codziennego funkcjono­ wa n i a w świecie. Skoro receptory jelitowe są tak gęsto upakowane i zaj mują 1 1 .1 błonie ściany j elitowej tak wielką powierzchnię, jest j asne, 11· jel i ta w każdej chwili przekazują do mózgu ogromne ilości t 1 i l ormacj i, zarówno tyc h dotyczących złożonych procesów tra­ w il'n ia, jak i tych pochodzących od stu trylionów rozgadanych 1 1 1 i k robów w przewodzie pokarmowym. Inaczej mówiąc, pod względem zbierania, przechowywania, analizowania i przetwa1 1.1 n ia wielkich zasobów danych oś trzewia-mózg jest prawdzi­ w y m superkomputerem - tworem nieporównywalnie bardziej

93

Organizm

-

inteligentny superkomputer

zaawansowanym niż trawienna maszyna parowa, za którą go kiedyś brano. Ta obserwacja jest elementem nowego, nowoczesnego rozu­ mienia funkcji jelit, w którym dokonuje się przesunięcie akcentu ze szczegółów makro- i mikroskładników pokarmu, metaboli­ zmu i kalorii ku świadomości, że jelita wraz ze swym układem nerwowym stanowią zdumiewającą aparaturę do przetwarzania danych, która daleko przewyższa mózg pod względem liczby pracujących komórek oraz może rywalizować z jego niektórym i zdolnościami. Za pośrednictwem pożywienia system ten ściśle łączy nas z otaczaj ącym światem, wychwytując istotne infor­ macje o tym, j ak żywność była uprawiana, co znajdowało się w glebie, j akie chemikalia dodano do produktów, zanim trafiły one na półkę supermarketu. Jak przekonamy się w następnym rozdziale, wybitną rolę w tej relacji między pożywieniem a na­ szym samopoczuciem odgrywają drobnoustroje jelitowe.

RO

1 1 1 1 1 1 1 1 1 111111111111111111111111111111111111111111

J ęzyk mi krobów kl uczowym skład n i kiem d i a log u trzew i a - mózg

W

iatach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych liczące się badania na temat komunikacji trzewia-mózg prowa­ . ! 1 1 1 1 1 0 w Center for Ulcer Research and Education (CURE) na " 1 1 · 1 1 i c US Veterans Administration (obecnie US Department 1 1 1 V l' l t· r a n s Affairs) w Los Angeles. Ośrodek C URE, założony 1 • 1 I ł "/. Mortona I. Grossmana, jednego z wybitnych specjalistów 1 1 1 jnlogii układu pokarmowego, stał się mekką dla naukowców 1 1 1 1 1 1 • 1 ycznych i badaczy klinicznych z całego świata, którzy . I i i ll'l i badać wrzody żołądka (będące wówczas istotnym prob1, 1 1 11·111 zdrowotnym) oraz ogólnie podstawowe mechanizmy 1 • 1 111 y układu pokarmowego. O ośrodku tym napisano całe tomy 1 w1 111ż krążą legendy o jego działaniach, dokonanych tam prze-

95

Organizm - i n t e l i gentny superkom puter

łomowych odkryciach, jego charyzmatycznym liderze, a także uczniu Grossmana - Johnie Walshu. Gdy poj awiłem się w Los Angeles na początku lat osiem­ dziesiątych j ako pracownik naukowy w CURE, moim celem było badanie biologii komunikacj i w obrębie układu pokar­ mowego. Program moich studiów lekarskich na niemieckim Uniwersytecie Ludwiga Maximiliana w Monachium całkowicie pomijał zagadnienie interakcj i jelita-mózg. Właśnie ukończyłem staż rezydencki z interny na University of British C olumbia w Vancouver i nie mogłem się doczekać rozpoczęcia zaplano­ wanego na dwa lata stypendium badawczego, pozwalaj ącego mi zaspakajać moje naukowe zainteresowania. W tym czasie John Walsh był młodym, błyskotliwym ba­ daczem. Opierając się na „przeczuciach trzewnych" - których istnienie uświadomiłem sobie dużo później w życiu - Walsh podj ął wiele wizjonerskich decyzji i dokonał licznych odkryć. Przez całą swą karierę interesował się grupą tajemniczych wów­ czas cząsteczek sygnałowych, zwanych hormonami jelitowymi albo peptydami jelitowymi, które po raz pierwszy wyizolowano ze skóry egzotycznych żab, a później z jelit i mózgów ssaków. Biolodzy uważali wtedy, że te cząsteczki sygnałowe działaj ą j ak proste włączniki chemiczne, które uruchamiają lub zatrzy­ mują wytwarzanie kwasu solnego w żołądku albo wydzielanie hormonów trawiennych przez trzustkę oraz regulują zdolność pęcherzyka żółciowego do skurczów. Jednak w ciągu następnych kilku lat spędzonych w tym mateczniku nowoczesnych badań nad zależnościami trzewia- mózg miałem niezwykłą możliwość bezpośredniego obserwowania ewolucj i naszego pojęcia o tych cząsteczkach od prostych włączników do złożonego uniwer-

96

Język m i k robów kl uczowym składnikiem d i a l o g u trzewia- mózg

·„d nego języka biologicznego, którym posługuj ą się tryliony 1 1 1 i k robów j elitowych, prowadząc dialog z naszym układem 1 11 1karmowym, a nawet z naszym mózgiem. Odkrycie jednego z pierwszych peptydów jelitowych przy­ p.1dło zespołowi włoskich biologów pod kierunkiem Vittoria I rspamera, którzy dokonali obserwacj i na skórze egzotycznych 1.1h; zdawało się, że rolą owych peptydów jest odstraszanie dra­ p 1l'żn ików. Gdy niedoświadczony, młody ptak połykał żabę, 1 /.