שינויים בהרגלי הצמיחה

 

 

במעבדתה של פרופ' מיכל שוורץ מהמחלקה לנוירוביולוגיה התגלו באחרונה ממצאים, שעשויים להסביר את הקשר בין האבולוציה של המוח לבין איבוד יכולת הריפוי העצמי שלו. ממצאים אלה עשויים להוביל לפיתוח שיטה לחידוש יכולת הריפוי העצמי של המוח לאחר חבלה. שיטה כזאת עשויה לאפשר גם שיחזור של סיבי עצב פגועים במערכת העצבים המרכזית (למשל, חוט השדרה), דבר שמשמעותו עשויה להיות יכולת להחזיר תפקודים (בעיקר תפקודי תנועה), שאבדו כתוצאה מחבלה בסיב העצב.

 

התפתחות אבולוציונית מתבטאת בין היתר בהשגת יתרונות חשובים, אבל לעיתים היא כרוכה באובדן תפקודים רצויים. לדוגמא, השוואה בין מוחות של בעלי חיים עילאיים למוחות של בעלי חיים ירודים מעלה, כי מוחו של בעל החיים העילאי מפותח ומורכב יותר (תוצאה של תהליכי האבולוציה); אבל לצד היתרון הזה איבד המוח המתפתח את יכולתו לרפא את עצמו לאחר חבלה. כך, למשל, זה זמן רב ידוע שבעלי חיים ירודים יחסית, כמו דגים, מסוגלים להצמיח מחדש סיבי עצב שנפגעו במערכת העצבים המרכזית שלהם ולהחזיר לעצמם תפקודים שאבדו, ואילו בעלי חיים עילאיים, כמו יונקים בכלל ובני אדם בפרט, אינם מסוגלים לעשות זאת. כאשר סיב עצב במערכת העצבים המרכזית של בעל חיים עילאי נפגע (למשל, חוט השדרה), הוא אינו מסוגל לשחזר את עצמו, דבר שבמקרים רבים עלול לגרום לשיתוק קבוע.

 

בדרך הטבע, כאשר רקמה כלשהי נפגעת היא מזעיקה לעזרתה תאים מהמערכת החיסונית, בעיקר מקרופגים, המעורבים בתהליכי ריפוי פצעים, בסילוק תאים מתים, ובייצור "חומרי החלמה" שונים. תאים אלה מגיעים אל האזור הפגוע ומסייעים בשיקומו. אלא שמערכת העצבים המרכזית בבעלי חיים עילאיים יוצאת מהכלל הזה: כשהיא נפגעת, היא אינה מזעיקה לעזרתה את המערכת החיסונית (דבר שמנציח את הנזק).

 

מדוע איבדו בעלי החיים העילאיים את היכולת לשחזר סיבי עצב פגועים במערכת העצבים המרכזית שלהם? פרופ' מיכל שוורץ: "במוחותיהם של בעלי חיים עילאיים פועל מנגנון שמגן על מערכת העצבים המרכזית מפני תאי המערכת החיסונית. המנגנון הזה התפתח כנראה במהלך האבולוציה, כדי לשמר ולהבטיח את יציבותן של התארגנויות חדשות של תאי עצב, שנוצרות בתהליכי למידה והבנה של הפרט. ייתכן שפעילות נמרצת מדי של המערכת החיסונית, המזהה שינויים בהתארגנויות של תאי עצב, עלולה לשנות את ההתארגנויות האלה ואף להרוס אותן.

 

"מערך ההגנה החיסוני, המבקש למנוע כל שינוי או זעזוע, בולם 'באותה הזדמנות' גם את הסיוע הפוטנציאלי של המערכת החיסונית (ובמיוחד של תאי המקרופגים) לתהליכי החלמתם של סיבי העצב. המחקר שלנו העלה כי - בניגוד לתפיסות שרווחו עד כה - סיועה של המערכת החיסונית חיוני גם לריפויים של סיבי העצב הפגועים, כמו שהוא חיוני לכל מערכת אחרת בגוף הנמצאת בתהליך החלמה. אלא שכאמור, הסיוע הזה לא מגיע ליעדו כתוצאה מפעילותו של מנגנון ההגנה שנועד למנוע מגע בין המערכת החיסונית לבין המוח. כך, למעשה, הופך היתרון האבולוציוני שמעניק מנגנון ההגנה למוח הבריא לחיסרון 'מנקודת ראותו' של המוח החבול. במלים אחרות: ייתכן שאובדן יכולת ההתחדשות של סיבי עצב פגועים נובע מתרומה לקויה של המערכת החיסונית לתהליכי הריפוי של נזקים במערכת העצבים המרכזית. התפתחותה של התגובה הלקויה הזאת היתה ה'מחיר' ששולם בעד השמירה על הישגי האבולוציה של המוח, ובכלל זה המוח האנושי".

 

הבנה מקורית זו של הבסיס האבולוציוני ביחס ל"מערכת היחסים" שהתפתחה בין המערכת החיסונית לבין מערכת העצבים המרכזית, ולקשר שבינה לבין אובדן יכולת ההחלמה וההתחדשות של סיבי עצב במערכת העצבים המרכזית של בעלי חיים עילאיים, נובעת ממחקר שבוצע בקבוצת המחקר של פרופ' מיכל שוורץ. חוקרי הקבוצה מצאו כמויות גדולות מאוד של תאי מקרופגים בסביבתם של סיבי עצב פגועים ממערכת העצבים המרכזית בדגים, ולעומת זאת, מצאו רק מעט מאוד מקרופגים בקרבת סיבי עצב פגועים במערכת העצבים המרכזית בבעלי חיים עילאיים. הם גם מצאו, שמעט המקרופגים שהמוח העילאי הפגוע מצליח לגייס אינם פעילים ("מרוגשים") במידה אופטימלית. בניסוי שנועד לבחון את מידת ה"ריגוש" של תאי המקרופגים גילו החוקרים, שתאי מקרופגים המוזעקים לתיקון נזק בסיב עצב היקפי הם "מרוגשים" מאוד, דבר שמתבטא בפעילות יעילה. לעומת זאת, נמצא שמקרופגים שמוזעקים בעקבות נזק בסיב עצב מרכזי של בעל חיים עילאי כמעט שאינם "מרוגשים", דבר שגורם תגובה לא יעילה.

 

ממצא זה הוביל לניסוי נוסף, שבמסגרתו עקפו החוקרים את יכולתו המעטה של סיב עצב מרכזי פגוע לגייס ו"לרגש" את תאי המקרופגים, ובדקו את האפשרות להגביר את יכולת הריפוי העצמי של סיב עצב פגוע במערכת העצבים המרכזית. במהלך הניסוי בודדו החוקרים תאי מקרופגים והניחו אותם - במעבדה - בנוכחות עצב היקפי פגוע. כתוצאה מכך "רוגשו" המקרופגים (שקלטו את אותות המצוקה של סיב העצב ההיקפי הפגוע). בשלב זה החזירו החוקרים את המקרופגים ה"מרוגשים" (או ה"מחו-נכים מחדש") לאתר הפגוע בממערכת ה-עצבים המרכזית. התוצאה: המקרופגים ה-"מרוגשים" תרמו להפיכת אזור הנזק בסיב העצב המרכזי ל"סביבה מעודדת צמיחה". ואכן, תאי העצב המרכזי באזור זה החלו לצמוח ולהתארך.

 

בצוות המחקר שביצע את הניסוי הזה השתתפו גם ד"ר אריה סולומון מהמכון לחקר העין בבית החולים ע"ש שיבא בתל-השומר, וכן תלמידי המחקר אורלי לזרוב שפיגלר ודייוויד הירשברג ממכון ויצמן למדע. דו"ח מחקר זה מתפרסם בימים אלה בכתב העת של האגודה האמריקאית לביולוגיה ניסויית, וצויין לשבח בכינוס האגודה הבינ"ל לנוירוטראומה.

 

ממצאים אלה עשויים להוביל למציאת דרך פיסיולוגית לעידוד צמיחה והתחדשות של סיבי עצב פגועים, תוך עקיפת מנגנון ההגנה המונע מהמערכת החיסונית לסייע בתיקון נזקים במערכת העצבים המרכזית. דרך כזאת עשויה - בעתיד - לאפשר החזרה של תפקודים (בעיקר תפקודי תנועה) שאבדו כתוצאה מפגיעות בסיבי עצב של מערכת העצבים המרכזית. "עם זאת", אומרת פרופ' שוורץ, "כדי להגיע ליישומים רפואיים מעשיים של התפיסה החדשה, יש צורך בעבודת מחקר רבה שתימשך מספר שנים".