Kur īsti meklējamas funkcionālu gremošanas traucējumu saknes?

Kairinātu zarnu sindroms piemetas trakam cilvēkam, vai kairinātas zarnas padara cilvēku traku? Tāds varētu būt vienlaikus moto un jautājums, kuru mēģināšu izgaismot. Var jautāt, kāda daļa man, gastroenterologam, par to, kā strādā galvas smadzeņu garoza? Atbilde – ir gan daļa, turklāt ļoti liela. Jo visbiežāk sastopamās hroniskās kuņģa-zarnu trakta slimības ir tā saucamie funkcionālie gremošanas orgānu traucējumi. Šīs slimības ir gastroenterologu ikdiena, tās padara dzīvi grūtu ne vien daudziem pacientiem, bet arī viņu ārstiem. Un var pieļaut domu, ka šo traucējumu īstenā izcelsmes vieta ir smadzenes – garoza vai zemgarozas centri.

Magness. Magnētiskās rezonanses datora tomogrāfijas darbības pamati

Pirms vairāk nekā diviem tūkstošiem gadu antīkajā Grieķijā savas dienas vadīja aitu gans Magness. Dzīve Magnesam bija uzkrāvusi smagu nastu, jo lopiņi bija jāuzmana Ziemeļgrieķijas kalnos, kur viegli varēja apmaldīties.

Kas aitu ganu Magnesu vieno ar moderno medicīnu? Tas ir savdabīgais paņēmiens, ko asprātīgais gans izmantoja, lai nekļūdīgi atrastu ceļu uz mājām. Viņš neatdarināja Atēnu varoni Tēseju, kurš atritināja diega kamolu, lai atrastu atpakaļceļu un izkļūtu no briesmoņa Mīnotaura labirinta. Magnesam ceļu uz mājām rādīja... dzelzs gabaliņš, kuru gans nēsāja sev līdzi. Šis instruments nekļūdīgi pavērsās vajadzīgajā virzienā un kā kompass rādīja virzienu uz mājām. Viedajam ganam nebija ne mazākās jausmas, kā skaidrot šādu neparastu dzelzs gabaliņa uzvedību. Viņš pat nezināja, ka izmantotais akmens gabals īstenībā ir metāls, ko vēlāk cilvēki sauks par dzelzi. Visticamāk, ka Magness te jauta augstāko spēku iedarbību. Un viņam bija taisnība. Jo dzelzs gabaliņu stingri noteiktā virzienā pagrieza tik tiešām varens spēks. Gana mītne atradās blakus milzīgam magnētam, proti, klintij, kura saturēja magnētisku dzelzs rūdu. Šī klints tuvākajā apkaimē inducēja magnētisko lauku. Magnētiskos kalnus nereti sastop Ziemeļgrieķijā. Senajā Grieķijā šo provinci sauca par Magnēsijas apvidu. No tā cēlies magnēta nosaukums: grieķu valodā Magnesios lithos nozīmē akmens no Magnēsijas. Tātad Magnesu un moderno medicīnu vieno viens kopējs vārds, proti, magnētisms. Aitu gana lietotais orientēšanās paņēmiens ir likts magnētiskās rezonanses datora tomogrāfijas darbības pamatā.

Cilvēks (un jebkura radība) sastāv no sīkiem kompasiņiem, kas, tāpat kā Magnesa dzelzs kriksītis, pagriežas noteiktā virzienā, ja nokļūst magnētiskā lauka ietekmē. Pagriežas ne vien dzelzs molekulas, bet ikkatrs ūdeņraža atoms. Līdz ar to nelieli kompasiņi ir gan ūdens molekulas, gan liela izmēra olbaltumi, gan miljoniem citu molekulu. Prātam ir grūti aptvert, ka vienā tējkarotē audu ir 1023 magnētisku dipolu. Lai nojaustu šī skaitļa lielumu, var mēģināt to salīdzināt ar iedzīvotāju skaitu uz Zemes. Sanāk, ka vienā tējkarotē audu ir tik daudz kompasiņu, cik iedzīvotāju uz 10 000 000 000 000 (desmit miljoni miljonu!) zemeslodēm... Tātad, ja šie dipoli iekļūst magnētiskajā laukā (t. i., ja cilvēks apstājas pie Magnesa būdas stāvošās klints), tad viņa organisma mikrokompasiņi pagriežas. Savukārt, ja magnētu aizvāc, tad atomi un molekulas ieņem izejas pozīciju. Svarīgi, ka, atgriežoties sākuma stāvoklī, molekulas izstaro enerģiju, kuru ar īpašu antenu var uztvert un reģistrēt.Magnētiskās rezonanses datora tomogrāfijas veidoli

Organisma audi atšķiras ar dipolu daudzumu tajos. Piemēram, aknās ir vairāk ūdens nekā taukaudos un no aknām izstarotā enerģija ir lielāka nekā no taukaudiem. Vēl vairāk ūdens (un tātad kompasiņu) ir audu šķidrumos, tāpēc, veicot šo izmeklēšanu, var ieraudzīt asinsvadus, žultsvadus, iekšējo orgānu struktūras pārmaiņas. Var pamanīt ļoti maza izmēra veidojumus, piemēram, 0,5 mm lielus asinsvadus - tādus, kuru diametrs ir tikpat liels kā ar lodīšu pildspalvu ievilktas līnijas diametrs. Bet tas nav viss. Mainot ārējā magnētiskā lauka darbības virzienu, var šos kompasiņus pārmaiņus sagrozīt dažādos virzienos un līdz ar to precīzi konstatēt atrastā veidojuma telpisko novietojumu, proti, saprast, cik dziļi audos paslēpies veidojums vai bojāts asinsvads, žultsvads u. c.

Ceļojums pa smadzeņu audiem

Līdz septiņpadsmitajam gadsimtam, ņemot vērā smadzeņu monotono izskatu, daudzi ārsti uzskatīja, ka smadzenes kopā veic visus darbus, ka neeksistē specializēti smadzeņu reģioni. [3] Pēc viņu domām, smadzenēs darbība noris līdzīgi kā, piemēram, sirds kreisajā kambarī, kas, darbinādams muskuļus, iegrūž aortā uzreiz visu kambara saturu, proti, eritrocītus, leikocītus, asins šķidro daļu, sāļus utt. Smadzeņu darbības princips ir pavisam cits. Ja mēģinātu to pielāgot sirds muskuļa darbībai, tad iznāktu, ka dažas sirds kreisā kambara daļas gādā par eritrocītu, citas - par leikocītu, vēl citas - par minerālvielu un tā tālāk izgrūšanu aortā. Sirds tā nerīkojas. Bet tā strādā smadzenes, jo katrai smadzeņu vietai ir sava funkcija un par šīs funkcijas raitu veikšanu nav jānes atbildība visai smadzeņu masai. Dīvaini, ka zinātniekiem nav izdevies atrast striktas robežlīnijas starp šīm specializētajām smadzeņu daļām.Rubina vāze un smadzeņu performances

Sengrieķa Magnesa ideja ārstiem dod iespēju atrast ne vien ļoti sīkus veidojumus, bet ļauj arī spriest par to, kā funkcionē iekšējie orgāni! Protams, precīzi zinot bojājuma lielumu un vietu, ārsts netieši var spriest par šī bojājuma radītiem orgānu darbības traucējumiem. Piemēram, ja magnētiskās rezonanses datora tomogrāfija rāda, ka kopējā žultsvadā ir iestrēguši žultsakmeņi, tad nav grūti skaidrot, kāpēc asinīs palielinājies bilirubīna daudzums un paciena ādas krāsa kļuvusi dzeltena. Ja atrod veidojumu kādā smadzeņu daļā, var uzzināt, kāpēc zaudēta ekstremitātes spēja kustēties. Var izskaidrot arī citus smadzeņu funkcijas traucējumus. Lai atceramies 19. gadsimteņa franču slavenības - ārsta Šarko - stāstījumu par slimnieku, kurš divkaujā bija saņēmis briesmīgu zobena cirtienu pieres kreisajā pusē. Puisis izdzīvoja, bet atlabis spēja izdvest tikai vienu vārdu tan, kā dēļ viņu iesauca par Tanu. Šarko pārsteidza tas, ka runas spēju zaudējušais vīrietis bija psihiski vesels, labi orientējās apkārtnē un saprata viņam uzdoto jautājumu jēgu. Pēc Tana nāves patologanatomu Paulu Broku, kurš veica sekciju, apstulbināja atradums, ka puiša smadzenes bija sabojājis nevis zobena cirtiens, bet sifilitiska gumma, kuru viņš uzgāja smadzeņu garozas frontālās daļas kreisajā pusē. Tāpēc zinātnieks izvirzīja ideju, ka tieši šī smadzeņu daļa gādā par runas spēju [1], un mūsdienās šo reģionu sauc par Broka apvidu.

Vēsturiskas patiesības labad jāteic, ka šo ideju vēl pirms P. Broka bija izvirzījis cits franču zinātnieks Marks Daks, kura vārds ir nepelnīti aizmirsts. Arī Vīnes ārsts Francs Jozefs Galls pirms Broka un Šarko sprieda, ka jebkura smadzeņu daļa rūpējas par noteiktu, tikai šai daļai atvēlētu funkciju. Šo domu Galls diemžēl pārlieku vienkāršoja, jo viņam ļoti gribējās no tās bez kavēšanās atvasināt praktiski derīgas lietas. Proti, Galls uzskatīja, ka, rūpīgi izpalpējot galvas kausa bumbulīšus un pētot galvas kausa formu, var diagnosticēt dažādas nervu slimības vai psihiskas kroplības, var spriest par cilvēka prāta spējām. [2] Tā dzima medicīnas nozare, kuru nosauca par frenoloģiju. Šī 17. gadsimtenī Vīnes ārstu vidū populārā mācība ir nepareiza, jo, atskaitot ļoti būtiskas novirzes, pēc galvas kausa formas nav iespējams spriest par cilvēka smadzeņu spējām. Kretīniska izskata galvas kauss var gadīties gudram un inteliģentam cilvēkam, vai, pretēji, skaistulis ar burvīgu galvas kausu var būt stulbs. Tas pats sakāms par uz galvas kausa sataustāmiem izcilnīšiem, kuriem nav nekāda sakara ar domāšanu.

Galla ideja par to, ka smadzeņu dažādas vietas atbild par atšķirīgām funkcijām, ir pareiza. Smadzeņu garozā diskrēti izvietoti reģioni, kas rūpējas par tikai šim reģionam atvēlētās funkcijas veikšanu. Ideja bija neapšaubāmi progresīva. Gallam par nelaimi smieklīgs bija tās atvasinājums, proti, spriedums, ka smadzeņu spējas atspoguļo galvas kausa forma.

Smadzenes caur magnētiskās rezonanses datora tomogrāfijas prizmu

Ceļojums pa smadzeņu audiem lielākoties ir maz interesants, jo smadzenes ir vienmuļa, pelēcīga (tumšāka vai gaišāka) masa. Par šādas ceļošanas garlaicību var pārliecināties, vērojot patologanatoma darbu līķa sekcijas laikā. Ar smadzeņu izmeklēšanu patologanatoms tiek galā aši - sašķērē smadzeņu audus šķēlēs - kā maizes klaipu riecienos - un lieta darīta. Jo reti kad izdodas uziet interesi rosinošas pārmaiņas. Pat psiholoģiski nenosvērtiem, ar psihiskām vainām, smagu smadzeņu aterosklerozi sirgušiem cilvēkiem patologanatomi nekādus brīnumus smadzenēs nemana.

Peizāža krasi pārmainās un kļūst neparasti krāšņa, ja dzīva cilvēka smadzenes aplūko caur magnētiskās rezonanses datora tomogrāfijas lodziņu. Tad var ieraudzīt apbrīnas vērtas lietas, arī tādas, kuras paslīd garām sekcijas laikā. Paveras iespēja labāk izprast domāšanas un atmiņas procesus. Magnētiskās rezonanses tomogrāfija ir spoži apstiprinājusi Galla versiju par smadzeņu darbību. Vēl trakāk, pirmajā mirklī magnētiskās rezonanses tomogrāfijas laikā iegūtie atradumi pat apstulbina, jo izrādās, ka, darbinot noteiktu smadzeņu vietu, var pārmainīt smadzeņu formu. Piemēram, pianistiem, vijolniekiem, Braila raksta lietotājiem ir palielināta tā smadzeņu vieta, kas gādā par roku kustībām. [4] Gadu gaitā šī smadzeņu daļa nemitīgi palielinās, turklāt tas notiek tikai tad, ja roku pirkstu nodarbināšanu nepārtrauc. Līdzīga cēloņa dēļ Londonas taksometru vadītājiem ir palielināts smadzeņu reģions, kas gādā par pilsētas ielu kartes lasīšanu. [5]

Šie magnētiskās rezonanses datora pētījumu rezultāti pārliecinoši rāda, ka daudzas smadzeņu morfoloģiskās pārmaiņas rodas dzīves laikā, tās netiek pārmantotas pilnīgi noformētā veidā, tās nav atkarīgas no rases, ādas krāsas vai piedzimšanas brīdī esošām galvas kausa formas īpatnībām. [4] Tas nozīmē, ka, rūpīgi izpalpējot smadzenes (taču ne galvas kausa kaulus!), patiešām var rast skaidrojumu daudzām funkcionālām īpašībām un pamatot daudzas cilvēka spējas.

Taču tas vēl nav viss. Ir radīts magnētiskās rezonanses datora tomogrāfijas paveids, kuru sauc par funkcionālo magnētiskās rezonanses datora tomogrāfiju vai par funkcionālo magnētiskās rezonanses veidolu (functional magnetic resonance image - fMRI). Šis izmeklēšanas paņēmiens ļauj konstatēt ne vien smadzeņu formu un to atsevišķo daļu izskatu, bet arī vērot procesus, kas notiek smadzeņu darbošanās laikā, tātad, sniedz prātam grūti aptveramu iespēju redzēt smadzeņu darbību. Šīs izmeklēšanas metodes dzimšanā būtiska nozīme bija atradumam, ka kaķim nosarkst tieši tā smadzeņu garozas daļa, kurā ieceļo impulsi no perifērijā radīta elektriska kairinājuma. Proti, ja elektriskās strāvas triecienus dod kaķa astei, tad piesarkst viena smadzeņu garozas vieta, bet, ja ķepai, - pavisam cita vieta. Tas pats notiek ar cilvēkiem, piemēram, domāšana ierosina attiecīgas smadzeņu garozas daļas piesarkšanu. Īstenībā, cilvēkiem ikkatru mirkli notvīkst te viena, te cita smadzeņu daļa. Un šos notvīkumus lieliski pamana magnētiskās rezonanses datora tomogrāfs. Kā šis aparāts to spēj?

Ja kādu smadzeņu vietu nodarbina (liek nervu šūnām strādāt pastiprināti), tad šai vietai tiek piegādātas ar skābekli (t. i., ar oksihemoglobīnu) bagātas asinis. Oksihemoglobīna uzvedība magnētiskajā laukā stipri atšķiras no hemoglobīna uzvedības. Jo oksihemoglobīnam piemīt diamagnētiskas īpašības - magnēts to pievelk vāji, savukārt hemoglobīnam - paramagnētiskas īpašības - to magnēts pievelk spēcīgi. Tāpēc magnētiskās rezonanses datortomogrāfija ļauj oksihemoglobīnu atšķirt no hemo­globīna, līdz ar to var precīzi izmērīt attiecīgās vietas piesātinājumu ar skābekli. To sauc par asins skābekļa daudzuma atkarīgo signālu (angļu valodā - blood-oxygen-level dependent (BOLD) signal).

Ja funkcionālās datora tomogrāfijas laikā pacientam liek klausīties mūziku, tad var redzēt, ka piesarkst smadzeņu garoza vieta, ko sauc par auditoro garozu (auditory cortex) [6], bet, ja liek pētīt zīmējumu, sarkst cita smadzeņu vieta [7], tā saucamais vizuālais komplekss. Citas vietas piesarkst, ja izmeklējamais kaut ko tausta [8], vēl citas - ja veic fiziskas kustības. [9]

Tātad, vērojot smadzeņu darbības laikā notiekošos uzplaiksnījumus, var tīksmināties par smadzeņu darbošanos. Šādu vērošanu tad arī sauc par funkcionālo magnētiskās rezonanses tomogrāfiju, bet iegūtos attēlus - par magnētiskās rezonanses datora tomogrāfijas veidoliem (1. attēls).

Teikto labāk saprast palīdzēs Rubina slavenā vāze. Tā ir melnbalta figūra, kuru var uztvert gan kā baltu vāzi uz melna fona, gan kā divu melnu ģīmju profilu uz balta fona (2. attēls). Zinātnieks Endrjūss [10] piedāvāja vērot šo zīmējumu pacientiem funkcionālās datora tomogrāfijas laikā. Liels bija pārsteigums, kad viņš konstatēja, ka tad, ja pacienti saskata ģīmjus, iegaismojas laukums smadzeņu pamatnes mugurējā daļā (fusiform gyrus), bet, ja saskata vāzi, tad šis izgaismojums izzūd. Tātad, iegaismojas atšķirīgas smadzeņu daļas par spīti tam, ka zīmējums netiek mainīts! Pētījuma laikā mainās tas, kā smadzenes uztver šo zīmējumu. Tātad vienu un to pašu impulsu smadzenes var uztvert atšķirīgi.

Edmunds Rolls funkcionālās datora tomogrāfijas laikā piedāvāja pacientiem nogaršot banānu. Visi pacienti atzina, ka banāns ir garšīgs un viņiem iemirdzējās smadzeņu garozas priekšējā daļa. Eksperimentu atkārtoja pēc tam, kad pacienti bija apēduši duci banānu. Šoreiz banāns viņiem vairs nešķita garšīgs (jo kuņģis bija pilns ar nupat kā apēstiem banāniem), un banāna nogaršošana iespīdināja pavisam citu smadzeņu frontālās daļas vietu. [11]

Kas īsti ir slims - zarnu trakts vai smadzenes?

Ļoti atšķirīgu smadzeņu atbildi var izraisīt no perifērijas (piemēram, no zarnu trakta) raidīti sāpju impulsi. Veseliem cilvēkiem uzpūšot zarnas, iemirdzas viena garozas vieta, bet kairinātu zarnu sindroma slimniekiem pilnīgi tas pats kairinājums (taisnajā zarnā ievietota balona piepūšana ar gaisu) ierosina citas smadzeņu vietas mirdzēšanu. Kairinātu zarnu sindroma slimniekiem arī skaņas kairinājums ierosina citas smadzeņu zonas iekrāsošanu nekā veseliem cilvēkiem. [15]

Vēl vairāk, atkārtota un ilgstoša smadzeņu garozas stimulēšana sāpju sajūtu nostiprina un izraisa attiecīgas smadzeņu vietas hipertrofiju - līdzīgi kā atsevišķas smadzeņu vietas hipertrofējas mūziķiem, Londonas taksometru vadītājiem un Braila raksta lietotājiem. Atšķirība tikai tā, ka sāpju impulsi izraisa vienas vietas, bet rokas pirkstu kustības - pavisam citas smadzeņu vietas hipertrofiju. Hipertrofētajos smadzeņu apvidos notiek smadzeņu šūnu pārmaiņas - citādas kļūst sinapšu membrānas [13], arī nervšūnu izaugumu dendrītu forma. [14] Šajos gadījumos hipertrofētā un izmainītā smadzeņu vieta var krāšņi iemirdzēties un izraisīt sāpes vai citāda rakstura nepatīkamas sajūtas pat tad, ja zarnu trakts smadzeņu virzienā sūta pilnīgi normālus impulsus.

Kas īsti šajos gadījumos ir slims - zarnu trakts vai smadzenes? Izvirzās secinājums - daudziem funkcionālu zarnu darbības traucējumu slimniekiem zarnu trakts ir vesels, bet smadzenes slimīgi uztver no gremošanas orgāniem sūtīto, pilnīgi normālo informāciju. Un smadzeņu uzbudinātāji - uztraukumi, nervu spriedze, pārdzīvojumi, nelaimes - šīs sūdzības ar laiku padara stiprākas. Svarīgi, ka sūdzību (traucējumu) palielināšanās notiek par spīti tam, ka zarnu traktā nekādi papildu bojājumi nerodas. Bet vai tā notiek visos fun­kcionālu traucējumu gadījumos?

1962. gadā angļu zinātnieki Čaudarijs un Trūlavs izteica domu, ka kairinātu zarnu sindroms vismaz daļai slimnieku attīstās pēc akūti pārslimotas zarnu slimības (šie zinātnieki teica - pēc dizentērijas). [15] Diemžēl viņi šo ideju necentās strikti pierādīt. Vajadzēja paiet 32 gadiem, līdz zinātnieki atskārta, ka Čaudarija un Trūlava doma patiešām ir pārbaudes vērta. 1994. gadā grupa zinātnieku nolēma noskaidrot, kas notiek ar akūtas zarnu infekcijas piemeklētiem cilvēkiem. Vai pēc akūtā iekaisuma perioda visi izveseļojas, vai dažiem tomēr gremošanas orgānu traucējumi saglabājas ilgstoši. Proti, vai var būt, ka akūti radušās sūdzības vairs nemitējas par spīti tam, ka infekcija gremošanas orgānus jau kur tas laiks kā atstājusi. Šie slimnieku dzīves gājuma prospektīvie vērojumi pārliecinoši demonstrēja, ka Čaudarija un Trūlava pieņēmumi ir bijuši pareizi. Tik tiešām daļai akūto slimnieku (aptuveni 20% gadījumu) sūdzības par gremošanas traucējumiem vairs nepāriet un persistē gadiem ilgi. Atceramies, ka sūdzību par vēdera orgāniem līdz akūtās infekcijas brīdim šiem slimniekiem nebija! Tātad vismaz daļai hronisku funkcionālu traucējumu slimnieku (šoreiz tas ir kairinātu zarnu sindroms) viss iesākas ar akūtas zarnu infekcijas pārslimošanu. [16] Šis atradums zinātniekus ietekmēja tik lielā mērā, ka viņi izdalīja īpašu kairinātu zarnu sindroma paveidu un nosauca to par pēc infekcijas kairinātu zarnu sindromu (PIKZS).

Kāpēc daļai slimnieku piemetas šāda liga? Vai akūta zarnu infekcija ir sākuma moments tam, ka rodas smadzeņu garozas pārmaiņas, kuras, reiz radušās, vairs nepāriet? Tādā gadījumā vaina meklējama pārmērīgi jutīgās smadzenēs, nevis gremošanas orgānos. Vai varbūt tomēr zarnu pārmaiņas - lai arī ar parastām izmeklēšanas metodēm nepamanāmas - saglabājas ilgstoši un smadzeņu garoza tiek gadiem ilgi mocīta ar sāpju impulsus saturošām vēstīm? Tad jāsecina, ka vaina meklējama gan gremošanas orgānos, gan smadzeņu garozā un ka smadzeņu garozas pārmaiņu izraisītājs ir hronisks zarnu takta bojājums.

Tātad bija jātiek skaidrībā ar jautājumu, vai ar funkcionālām zarnu slimībām sirgstošiem slimniekiem zarnu trakts patiešām ir bez jebkādām morfoloģiskām (struktūras) pārmaiņām. Lai to izzinātu, daudzus slimniekus un veselus cilvēkus atkārtoti pakļāva nepatīkamām izmeklēšanas metodēm. Zinātnieku uzmanības lokā nokļuva tie ar akūtu zarnu infekciju slimojošie pacienti, kas nekad agrāk par hroniskiem gremošanas orgānu traucējumiem nebija sūdzējušies. Šiem slimniekiem (protams, ja viņi tam piekrita) akūta zarnu iekaisuma brīdī veica rektoskopiju un paņēma resnās zarnas gļotādas gabaliņus, kurus rūpīgi izmeklēja ar dažādām histoķīmijas metodēm. Bioptātu paņemšanu zinātnieki centās atkārtot vēl vismaz divas reizes - ik pēc sešiem mēnešiem.

Pārsteigumus nesagādāja akūtās infekcijas brīdī paņemto bioptātu izmeklēšana - zarnu gļotādā histologi atrada iekaisuma pazīmes. Pārsteigumi sākās vēlāk, jo izrādījās, ka tiem slimniekiem, kam sūdzības negrib mitēties, resnās zarnas gļotādā saglabājas morfoloģiskas pārmaiņas (tiesa, niecīgas un ar ikdienišķām izmeklēšanas metodēm nepamanāmas). Salīdzinājumā ar asimptomātiskiem pacientiem funkcionālu traucējumu slimniekiem zarnas gļotādā ir stipri vairāk endokrīno (serotonīnu vai peptīdu YY ražojošo) šūnu, gļotādas saistaudu slānītī ir palielināts limfocītu skaits, un lielākā daudzumā no asinīm ieceļo uzbudināti monocīti. [17] Vairs nav šaubu, ka šiem slimniekiem (kuriem morfoloģisku bojājumu nav!?), ļoti daudzos gadījumos zarnu trakts ir pamatīgi bojāts! Atkārtošu, ka parastās izmeklēšanas metodes visiem pacientiem (gan ar, gan bez sūdzībām) demonstrēja pilnīgi veselu gļotādu. [17]

Kāpēc dažus slimniekus piemeklē hronisks zarnu trakta bojājums? Manā jaunībā dominēja uzskats, ka hronisku zarnas bojājumu palīdz organizēt centrālā nervu sistēma. Par šīs koncepcijas patiesumu liek domāt tas, ka hroniskas sūdzības un hronisks zarnu bojājums biežāk attīstās tiem cilvēkiem, kas līdz akūtajai zarnu infekcijai ir pārcietuši vairāk dzīves grūtību, kas stipri lielākā mērā nervozē slimības akūtā perioda laikā [18], kam akūtais iekaisums pieturas ilgāk. [19] Tātad, iztirzājot jautājumu par funkcionālu zarnu trakta traucējumu patoģenēzi, mēs Fuko svārstu bīdām centrālās nervu sistēmas virzienā. Un šo traucējumu izcelsmes būtiskākos nosacījumus meklējam nervu sistēmas vājumā. Ja atļaujas vieglu pārspīlējumu, tad var sacīt, ka funkcionālas kuņģa zarnu trakta slimības biežāk piemetas trakam cilvēkam un šādam cilvēkam (ar labilu nervu sistēmu) pat tāds nieks kā akūta infekcija var ierosināt hroniskus, gadiem ilgi persistējošus zarnu darbības traucējumus. [20]

Vai atstāsim svārstu šai ērtajā vietā un gremošanas orgānu funkcionālu traucējumu izcelsmē galveno vainu uzkrausim smadzenēm? Šķiet, ka tas ne vienmēr un ne visos gadījumos izdosies.

Bet varbūt tomēr gēni?

Zinātnieki ir atraduši gēnu pārmaiņas (ģenētiskas īpatnības, ģenētisku polimorfismu), kas asociējas ar lielāku varbūtību, ka šo gēnu nēsātājiem akūta zarnu infekcija ierosinās hroniskus zarnu darbības traucējumus. Savādi, bet šie atklājumi pamatīgi ārda un grauj skaistās nervisma koncepcijas shēmas. Tas tāpēc, ka gēnu pārmaiņas neasociējas ar nervu šūnu pārmaiņām. Par nervu šūnu darbošanos atbildīgie gēni šiem slimniekiem ir bez vainas. Vaina ir gēnos, kas iekodē iekaisumu veicinošu vai iekaisumu slāpējošu vielu uzbūvi. Viena šāda viela ir slavenais iekaisuma veicinātājcitokīns audzēja nekrozes faktors alfa (ANF a).

Funkcionālu kuņģa-zarnu trakta traucējumu slimniekiem nereti tiek iekodēts ļoti aktīvas uzbūves citokīns - aktīvāks iekaisuma inducētājs nekā veseliem cilvēkiem esošais. [21] No kairinātu zarnu sindroma slimnieku asinīm ņemtie monocīti šo citokīnu izstrādā lielākā daudzumā nekā veselu pacientu monocīti. Palielināta to aktivitāte vērojama bazālos apstākļos un - vēl lielākā mērā - pēc tam, kad šīs šūnas pakaitina ar lipopolisaharīdu. Monocītu hiperaktivitāte korelē ar klīnisko simptomatoloģiju [22], proti, ja monocīti citokīnu izdala aktīvi, tad slimnieku sūdzības par kuņģa-zarnu trakta darbības traucējumiem ir izteiktākas.

Dažiem kairinātu zarnu sindroma slimniekiem atrod cita gēna defektu. Arī šis gēns iekodē iekaisuma regulēšanā iejauktas molekulas (citokīna) uzbūvi, bet neietekmē smadzeņu šūnu funkciju. Šo citokīnu sauc par interleikīnu 10 (IL-10), un tā sūtība ir rūpēties par iekaisuma apslāpēšanu. Daudzi kairinātu zarnu sindroma slimnieki sintezē mazaktīvu interleikīnu 10, un pat šī maz aktīvā citokīna sintēze viņiem noris negribīgi. [23] Interesanti, ka pietiek šī gēna struktūrā nomainīt tikai vienu molekulu, proti, 1082. pozīcijā guanīna vietā ievietot adenīnu, lai rastos kūtrs un mazaktīvs citokīns. Šāds maz aktīvs citokīns nereti ir arī tiem slimniekiem, kuri sirgst ar hroniskām iekaisīga rakstura slimībām. [24]

Pret lūmenu pavērstajā zarnu gļotādas virsmā nav jušanas nervu galu. Toties šeit ir izvietotas īpašas, serotonīnu izstrādājošas šūnas, kuras sauc par enterohromafīnām šūnām. Tās pilda zarnu taustekļa lomu. No zarnas lūmena puses raidīts kairinājums tās uzbudina un enterohromafīnās šūnas zarnas gļotādu saslapina ar serotonīna (5-hidroksitriptamīna) šķīdumu. Serotonīns kairina zarnu nervšūnas un izraisa sliktu dūšu, caureju, vemšanu, zarnu motoriskās darbības traucējumus, palielina zarnu jutību. Lai nodrošinātos pret serotonīna pārmērīgu sakrāšanos, to ražojošās šūnas ir apgādātas ar īpašu proteīnu, kas savāc izdalīto serotonīnu, ieraida šo vielu atpakaļ šūnas citosolā, kur tas tiek noārdīts. Tātad veselā gļotādā darbojas īpaša sistēma, kas atbrīvo gļotādas audus no serotonīna. Kairinātu zarnu sindroma slimniekiem gēna īpatnību dēļ šī serotonīna savācējmolekula ir mazaktīva un serotonīna koncentrācija gļotādā ir liela. Šos pacientus bieži piemeklē kairinātu zarnu sindroms. [25] Jau sacīts, ka akūts iekaisums dažiem slimniekiem ierosina palielinātu serotonīnu ražojošo šūnu daudzumu.

Kairinātu zarnu sindroma slimniekiem, kuriem dominē caureja, histoloģiskas pārmaiņas atrod arī tievo zarnu sākuma daļā, proti, jejunum (nevis ileum!) gļotādā, t. i., tālu no resnās zarnas. Kairinātu zarnu sindroma slimniekiem tur pulcējas daudz tuklo šūnu, daudz limfocītu. [26] Šis atradums liek atmest kādreiz plaši lietoto apzīmējumu kairināta resnā zarna. Īstenībā ir kairināta un bojāta ne tikai resnā, bet arī tievā zarna, pat proksimālā tievās zarnas daļa.

Šie atradumi visu sagriež ačgārni. Kā lai tagad paliek nervisma teorijas robežās? Tādā gadījumā pilnīgi jāignorē fakti, ka ģenētiski predisponētiem cilvēkiem akūta zarnu infekcija izraisa trakoti spēcīgu zarnas iekaisumu, kas bieži vien nepāriet un pieturas gadiem ilgi. Teikto apstiprina arī eksperimenti ar dzīvniekiem. Ja dzīvniekiem zarnā izraisa smagas pakāpes iekaisumu, šis iekaisums bieži izraisa hroniskus zarnu darbības traucējumus, kas ir stipri līdzīgi kairinātu zarnu sindroma slimnieku paustajām sūdzībām. [27] Ir dati, kas pārliecina, ka no zarnu trakta nervu sistēmas virzienā plūst daudz impulsu, kas izraisa smadzeņu funkcijas pārmaiņas. [28] Bet tas nozīmē, ka nevis centrālā nervu sistēma palīdz sabeigt gremošanas orgānus un ierosina tajos hroniskus traucējumus, bet gan gremošanas orgāni, būdami hroniski iekaisuši, sabeidz centrālo nervu sistēmu!

Vēl arī imūnsistēma!

Cienījamo lasītāj, man kļūst jūsu žēl. Jo izrādās, ka arī ar šīm divām pretēja rakstura iespējām ir par maz, lai izsmeltu visus funkcionālu kuņģzarnu trakta slimību izcelsmes skaidrojumus.

Aplūkosim, cik reāla izskatās trešā iespēja. Dzīvniekiem audzēja nekrozes faktora alfa (ANF-a) injekcijas izraisa psihiatriskiem traucējumiem līdzīgus simptomus. [29] Funkcionālu zarnu trakta traucējumu slimniekiem pastāv tieša, statistiski ticama (r=0,59, Pkomandtiltiņš no zarnām vai no smadzenēm jāpārceļ uz citu vietu, proti, jāiemontē imūnajā sistēmā! Līdz ar to patoģenēzes shēmā centrālo vietu okupē imūnsistēma, kas komandē gan zarnas (rodas funkcionāli traucējumi), gan smadzenes (slimnieks kļūst bažīgs, nomākts). Tiek uzburta katram ārstam ļoti pazīstama aina - funkcionālu zarnu traucējumu pacienti sūdzas ne vien par gremošanas orgāniem, bet, kā likums, ir nomākti, nervozi, bažīgi, trauksmaini, tie sirgst arī ar citu orgānu funkcionāliem traucējumiem.

Prātīgākais padoms

Kurā īsti vietā - smadzenēs, gremošanas orgānos vai imūnajā sistēmā - meklējama funkcionālu gremošanas orgānu bojājumu izcelsmes sakne? Prātīgākais padoms, kas man šobrīd nāk prātā, ir nepakļauties čigāna lāstam, kas skan: „Kaut tu gudrs paliktu!" Mans vēlējums ir nepalikt gudram un nedeklarēt nedz to, ka ar funkcionālu gremošanas orgānu slimību sirgstoši slimnieki ir neglābjami traki, (ka viss rodas no nerviem), vai pretēji, ka nervu sistēmai šīs slimības izcelsmē nav vērā ņemamas nozīmes. Dzīve ir raiba kā dzeņa vēders. Bojājumu izcelsme var būt dažāda. Turēsim šīs dažādās iespējas prātā un vērosim ar funkcionālu slimību sirgstošu slimnieku no dažādiem, stipri atšķirīgiem skatu punktiem. Tas palīdzēs sameklēt jaunas šo slimnieku ārstēšanas iespējas. Viņi ļoti gaida mūsu palīdzību, jo funkcionālu gremošanas orgānu traucējumu izraisītās ciešanas ir reālas. Reālas pat tad, ja pieļauj iespēju, ka vaina ir tikai smadzenēs.

Literatūra

  1. Horton J. C. Boundry disputes//Nature 2000; 406: 565-65.
  2. Zola-Morgan S. Functional magnetic resonance imaging (fMRI): A "window" into the brain//Annu Rev Neurosci 1995; 118: 359-83.
  3. Finger S. In „Minds behind the bramin: a history of the pioneers and their discoveries". New York, Oxford University Press, 2000, 347.
  4. Amunts K. et al. Hand skills covary with the size of motor cortex: a macrostructural adaptation//Human Brain Mapping 1997; 5: 206-15.
  5. Maguire E. A. et al. Patterns of hippocampal-cortical interaction dissociate temporal lobe memory subsystems//Hippocampus 2000; 10: 475-82.
  6. Schlosser M. et al. Functional MRI studies of auditory comprehension//Human Brain Mapp 1998; 6: 1-13.
  7. Tootell R. B. H. et al. New images from human visual cortex//Trends Neurosci 1996; 11: 481-489.
  8. Kurth R. et al. fMRI assessment of somatotopy in human Brodmann area 3b by electrical finger stimulation//Neuroreport 1998; 9: 207-12.
  9. Kim S. G. et al. Functional imaging of human motor cortex at high magnetic field//J Neurophysiol 1993; 69: 297-302.
  10. Andrews T. J. et al. Activity in the fusiform gyrus predicts perception when Rubin's vase-face stimulus//Neuroimage 2002; 1717: 890-901.
  11. O'Doherty J. et al. Sensory specific satiety related olfactory activation of the human orbitofrontal cortex//Neuroreport 2000; 11: 399-403.
  12. Blomhoff S. et al. Perceptual hyperreactivity to auditory stimuli in patients with irritable bowel syndrome//Scand J Gastroenterol 2000; 35: 583-9.
  13. Hess G. et al. Conditions for the induction of long-term potentiation in layer II/III horizontal connections of the rat motor cortex//J Neurophysiol 1996; 75: 1765-78.
  14. Ivanco T. L. et al. The morphology of layer III pyramidal neurons is altered following induction of LTP in the sensorimotor cortex of the freely moving rat//Synapse 2000; 37: 16-22.
  15. Chaudhary N. A., Truelove S. C. The irritable colon syndrome//Q J Med 1962; 123: 307-22.
  16. McKendrick M. W., Read N. W. Irritable bowel syndrome - post salmonella infection//J Infect 1994; 29: 1-3.
  17. Spiller R. C. et al. Increased rectal mucosal enteroendocrine cells, T lymphocytes, and increased gut permeability following acute Campylobacter enteritis and in post-dysenteric irritable bowel syndrome//Gut 2000; 47: 804-11.
  18. Gwee K. A. et al. The role of psychological and biological factors in postinfective gut dysfunction//Gut 1999; 44: 400-6.
  19. Parry S. D. et al. Does irritable bowel syndrome (IBS) precede or follow infectious diarrhoea (ID)?//Gut 2001; (Suppl I): A4-A4.
  20. Locke G. R. III et al. Psyhosocial factors are linked to functional gastrointestinal disorders: a population based nested case-control study//Am J Gastroenterol 2004; 99: 350-7.
  21. Van der Veek P. P. et al. Role of tumor necrosis factor-alpha and interleukin-10 gene polimorphysms in irritable bowel syndrome//Am J Gastroenterol 2005; 100: 2510-6.
  22. Liebregts T. et al. Immune activation in patients with irritable bowel syndrome// Gastroenterology 2007; 132: 913-20.
  23. Gonsalkorale W. M. et al. Interleukin 10 genotypes in irritable bowel syndrome: evidence for an inflammatory component?//Gut 2003; 52: 91-3.
  24. O'Mahony L. et al. Lactobacillus and bifidobacterium in irritable bowel syndrome: symptom responses and relationship to cytokine profiles//Gastroenterology 2005; 128: 541-51.
  25. Yeo A. et al. Association between a functional polymorphism in the serotonin transporter gene and diarrhoea predominant irritable bowel syndrome in women//Gut 2004; 53: 1452-8.
  26. Guilarte M. et al. Diarrhoea-predominant IBS patients show mast cell activation and hyperplasia in the jejunum//Gut 2007; 56: 203-9.
  27. Adam B., Lielbregts T. et al. Severity of mucosal inflammation as a predictor for alterations of visceral sensory function in rat model//Pain 2006; 123: 179-86.
  28. Holtmann G. et al. Molecular basis of functional gastroduodenal disorders//Best Pract Res Clin Gastroenterol 2004; 18: 633-40.
  29. Simen B. B. et al. TNFalpha signaling in depression and anxyety: behavioral consequences of individual receptor targeting//Biol Psychiatry 2006; 59: 775-8.

 

Uz augšu ↑