הינך נמצא כאן

מתוכנתים מלידה

בין שפת אם לשפת תיכנות: כיצד מתווכת השליה מסרים בין האם לעובר?
17.05.2018

עובר עכבר והשליה המהונדסת המזינה אותו. מתוכנת להתנהגות אנורקסית

הורים מחנכים את ילדיהם ומסבירים להם על דרכו של עולם עוד מינקותם. אבל תקשורת בין הורים לילדים מתחילה עוד לפני הלידה: האם מעבירה לעובר מסרים כדי להכין אותו לעולם שאליו יגיח. על אף ההכרה בהשפעה העצומה שעשויה להיות למסרים אלה על בריאות הרך הנולד, המנגנונים אשר מתווכים את התקשורת בין האם לבין העובר אינם ידועים. מחקר חדש של מדעני מכון ויצמן למדע חושף מנגנון תקשורת מולקולרי בהריון, אשר עשוי להשפיע על הסיכויים לפתח הפרעת אכילה בבגרות. המחקר פורסם באחרונה בכתב-העת המדעי Nature Communications.

"ליכולת של האם להעביר מסרים לעובר יש סיבה אבולוציונית-הישרדותית", אומר פרופ' אלון חן מהמחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע. "כך למשל, אם האם חיה באיזור עני שאין בו מספיק מזון, היא תרצה להעביר לעובר את המסר שעליו לבנות את גופו באופן יעיל וחסכוני, ולהאט את קצב חילוף החומרים שלו". לתשדורות אלה נהוג לקרוא "תיכנות". אבל מה קורה כשיש אי-התאמה בין ה"תיכנות" לבין תנאֵי החיים והדרישות במציאות? מסביר פרופ' חן: "עובר ש'תוכנת' להאט את קצב חילוף החומרים שלו, אך נולד לתרבות שפע עתירת קלוריות, עלול לפתח השמנת-יתר ותסמונת מטבולית".

במחקר קודם במעבדה של פרופ' חן הראו המדענים כיצד מושפעת הפרעת אכילה כפייתית  ממסרים המגיעים מהאם במהלך ההריון בעקבות חשיפה ללחץ (Stress). במחקר הנוכחי, שהובילה ד"ר מריאנה שרדר, שהייתה חוקרת בתר-דוקטוריאלית במעבדה של פרופ' חן, התמקדו המדענים באנורקסיה נרבוזה – הפרעת אכילה ששיעור התמותה בעטיה הוא הגבוה ביותר מבין מחלות הנפש. אנורקסיה מאופיינת בהרעבה עצמית, מתפרצת על פי רוב בגיל ההתבגרות, ושכיחה פי 10 יותר בקרב נשים. גם הנטייה לפתח אנורקסיה נקשרה בעבר לגורמי לחץ בשלבי החיים המוקדמים. כדי לבדוק אם התקשורת בין האם לבין העובר משפיעה על הסיכויים לפתח אנורקסיה, פיתחו החוקרים מודל המדמה את ההפרעה בעכברים.

אנורקסיה נתפסת פעמים רבות כהפרעה המאפיינת נערות בגיל ההתבגרות בהשפעת תרבות המערב ופולחן הגוף. אבל גם מבלי שנחשפו לתעשיית האופנה והפירסום, התפרצה ההפרעה בקרב העכברים בניסוי בעיקר בקרב נקבות ב"גיל ההתבגרות". עם זאת, בניגוד לתחזיות, דווקא עכברות שנולדו לאמהות שהיו "לחוצות" בהריון, לא נטו כלל להפגין התנהגות אנורקטית בבגרות. "הממצאים הראו שלחץ בהריון 'מחסן' לכאורה מפני אנורקסיה", אומר פרופ' חן.

צריך לזכור שאמנם, מצד אחד, יש 'אינטרס' אבולוציוני להתאים את העובר לסביבה בטווחי זמן קצרים מאוד, אך, מצד שני, העובר גם מוגן מאוד ברחם, ולא אמור להרגיש כל תנודה ברמות הלחץ של האֵם"

פרופ' אלון חן. "הממצאים הראו שלחץ בהריון 'מחסן' לכאורה מפני אנורקסיה"

על אף הממצאים המפתיעים, ההשפעה העזה על הרגישות לאנורקסיה הצביעה על קשר, גם אם הפוך מהמצופה, בין מסרים מהאם לבין התפתחות אנורקסיה בבגרות. תקשורת מסוג זה צפויה לעבור דרך השליה – האיבר המחבר בין האם לבין העובר, שדרכו מתבצעת אספקת מזון וחמצן לעובר. בניסיון לאתר את המנגנון המולקולרי המתווך את המסרים, מיפו המדענים את רמות המיקרו-אר-אן-אי – מולקולות בקרה על ייצור חלבונים – בשליה, ואיתרו מולקולה אחת שהביטוי שלה צנח בעקבות הלחץ בהריון. מולקולה זו נמצאה, מלכתחילה, בכמויות גבוהות בהרבה (פי 10) בשליות של עוברות בהשוואה לשליות עוברים, ללא קשר לחשיפה ללחץ. כלומר, במובנים מסוימים, עוברות שנחשפו ללחץ נהפכו ל"זכריות" יותר, ולכן אולי מוגנות יותר בפני אנורקסיה.

כדי לבסס קשר סיבתי בין מולקולה זו לבין אנורקסיה, יצרו החוקרים, בשיטה ייחודית, שליות מהונדסות שבהן היה ביטוי מוגבר של מולקולת המיקרו-אר-אן-אי. הממצאים היו מדהימים: עוברים שהוזנו משליות אלה הפגינו בבגרות רגישות גבוהה ביותר לאנורקסיה; כ-70% מהנקבות הפגינו התנהגות כמו-אנורקטית, בהשוואה לכ-40% בקבוצת הביקורת, ואפילו כ-50% מהזכרים פיתחו אנורקסיה – בהשוואה לכ-10% בלבד בקבוצת הביקורת. "בהקשר זה", מסביר פרופ' חן, "צריך לזכור שאמנם, מצד אחד, יש 'אינטרס' אבולוציוני להתאים את העובר לסביבה בטווחי זמן קצרים מאוד, אך, מצד שני, העובר גם מוגן מאוד ברחם, ולא אמור להרגיש כל תנודה ברמות הלחץ של האֵם. האֵם אמנם חוֹוָה את הסביבה, אבל השליה יודעת לחסום ולסנן את העולם החיצון. למשל, כאשר הרמות של 'הורמון הלחץ', קורטיזול, מזנקות מפני שהאם נלחצה מִסיבה זו או אחרת, נכנס לפעולה אנזים אשר נמצא בשליה, והוא מפרק קורטיזול והופך אותו לקורטיזון, שהוא הצורה הלא-פעילה של ההורמון".

אבל אם העובר כה מוגן, כיצד עלול שינוי בביטוי של מולקולה זעירה אחת בשליה לחרוץ את עתידו? או, במילים אחרות, כיצד בכל זאת חודרים מסרים מהאם דרך השליה, ומשנים את מוחו המתפתח של העובר? החוקרים גילו, כי מולקולת המיקרו אר-אן-אי שאיתרו משפיעה על רמות הייצור של חלבונים הממלאים תפקיד מהותי בתיפקוד השליה. בעקבות שינוי זה השתנה דרמטית גם ביטוי החלבונים בהיפותלמוס של העוברים, אותו חלק במוחם אשר מופקד בין היתר על בקרת אכילה, וליקויים בפעילותו נקשרו בעבר להתפרצות אנורקסיה בבני אדם. מסכם פרופ' חן: "השליה אינה רק מערכת שמעבירה דם. יש לה תפקיד חשוב מאוד בהתפתחות העובר. השליה מגיבה לאיתותים החיצוניים של האם – מה היא שותה, מה היא אוכלת, מה היא חוֹוָה – ויכולה לבלום איתותים אלה או להעביר אותם אל העובר, וכך להשפיע על ה'תיכנות' שלו: על מצב בריאותו, ועל סיכוייו לפתח מחלות בעתיד, ובהן הפרעות אכילה".

עובר עכבר והשליה המהונדסת המזינה אותו. מתוכנת להתנהגות אנורקסית

המודל שמדמה אנורקסיה בעכברים מאפשר להם לבחור בין גלגל-ריצה לבין אוכל. עכבר רץ כ-5 קילומטרים ליום. עכברים, בעיקר עכברות, שהפגינו התנהגות אנורקטית, ויתרו על אכילה, ורצו עד 15 קילומטר ליום. לאחר שאיבדו כרבע ממשקלם, הוצא הגלגל מהכלוב, והניסוי הופסק.

#מספרי_מדע

לשיתוף:

 

 

 

 

אינסטגרם