בועית האהבה

פרץ של אושר מציף לעתים הורים טריים המתבוננים בתינוקם או זוג אוהבים המחליף מבטים. ההורמון אוקסיטוצין הוא האחראי לגל השמחה הפתאומי. אבל אוקסיטוצין אינו רק הורמון של אהבה – הוא ממלא בין היתר תפקיד באינטראקציה חברתית תקינה, בלידה ובהנקה, וכן בבקרה על מתח ותיאבון. באחרונה גילו מדעני מכון ויצמן למדע כיצד מתחדש מלאי האוקסיטוצין בתחנות השיגור במוח שמהן הוא מופרש אל זרם הדם. ממצאיהם עשויים לקדם את המחקר של הפרעות שונות, כגון אוטיזם, הנחשדות כקשורות לרמות ההורמון ולאופן הפרשתו.

האוקסיטוצין מיוצר באזור במוח המכונה היפותלמוס ומשם מועבר אל בלוטת יותרת המוח שממנה הוא מופרש לשאר הגוף. פרופ' גיל לבקוביץ וחברי קבוצתו מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא בחנו מוחות של דגיגי זברה זעירים ושקופים כדי להבין את המנגנון התאי השומר על מלאי מספק של אוקסיטוצין באזורי הפרשת ההורמון. "בדג הזברה, כמו בבני-אדם, ההורמון ארוז בבועיות (vesicles) שהן מעין קפסולות שומניות המשונעות מגוף התא אל הסינפסות – הצמתים שבין תאי העצב", אומר פרופ' לבקוביץ.

לצורך מעקב מדוקדק אחר המתחולל בסינפסות של הדגיגים, שילבו החוקרים, בהובלת החוקר הבתר-דוקטוריאלי ד"ר סוואני אנבלאגן ומדענית הסגל ד"ר ז'אנה בלכמן, מיקרוסקופיה מתקדמת ושיטות הנדסה גנטית. אומר פרופ' לבקוביץ: "העובדה שאנו יכולים לראות תחת מיקרוסקופ מה קורה במוח של הדגיגים, עד לרזולוציה של בועיות בודדות (כ-130 מיקרון בלבד), מאפשרת לנו לנטר – באורגניזם החי – את מסעו של ההורמון מאתר הייצור והאריזה הראשוני שלו בגוף תא העצב ועד לנקודת הפרשתו בסינפסה בחלקו המרוחק של התא".

ביונקים, כאשר ישנה סכנת התייבשות, משתחרר אוקסיטוצין המאותת לכליות לחסוך במים. דגי זברה חיים אמנם במים מתוקים, אך הוספת מלח לסביבתם יוצרת אפקט דומה להתייבשות. לפיכך, כדי לגרום לדגיגים להפריש אוקסיטוצין, הוסיפו החוקרים מים מלוחים לאקווריום. החוקרים גילו כי בסביבה מליחה, האוקסיטוצין משתחרר במהירות מתוך הבועיות שבסינפסות, וכאשר המלח נשטף החוצה – מתחדש בהן מלאי האוקסיטוצין.

חלבון נפוץ בשם אקטין, המוכר בעיקר כחומר מבני בתא, סומן כקצה חוט להבנת תהליך התחדשות מלאי האוקסיטוצין. כאשר מולקולות אקטין רבות מתחברות, הן יוצרות סיבים ארוכים בתהליך המכונה פולימריזציה. החוקרים ראו שסיבים אלו מקיפים את הבועיות בסינפסות, וכדי להבין טוב יותר מה תפקידם, השתמשו בכלים גנטיים לשיבוש תהליך הרכבתם בתאי העצב המייצרים ומשחררים אוקסיטוצין. בהמשך פיתחו החוקרים "גלאים" מולקולריים פלואורסצנטיים המאפשרים לנטר את סיבי האקטין ואת הבועיות תחת המיקרוסקופ, וגילו כי התהליך הדינמי של פירוק סיבי האקטין ויצירתם מחדש הוא שמבטיח רמות קבועות של אוקסיטוצין בסינפסה באמצעות ויסות הצטברות הבועיות.

בניסויים נוספים גילו החוקרים עוד מולקולות המשפיעות על הצטברות בועיות אלה בסינפסה, ולפיכך גם ממלאות תפקיד בחידוש מלאי האוקסיטוצין. מחקרים קודמים הראו שאותן מולקולות משחקות תפקיד מרכזי גם בתהליך הפירוק וההרכבה של אקטין המתרחש במהלך יצירה והכוונה של אקסונים – שלוחות תאי העצב המשמשות לתקשורת בין-עצבית במוח. "מסתמן שלאחר שהאקסון סיים להתפתח, מנגנון הפולימריזציה של האקטין משנה את ייעודו לשמירת כמויות אופטימליות של הורמון אוקסיטוצין זמין", אומר פרופ' לבקוביץ.

"אפשר לדמות את תהליך ההרכבה והפירוק של אקטין המווסת את תנועת הבועיות לוויסות של מספר המזוודות על מסוע המטען בשדה התעופה. אם המסוע נע מהר מדי, הסבלים לא יעמדו בקצב – ואם יהיה איטי מדי, הנוסעים ירוקנו אותו ממזוודות במהירות. כך או כך, בסופו של דבר המסוע יתרוקן. בהתאם, לאורך זמן, שינויים קטנים ביעילות תהליך שינוע הבועיות עלולים לגרום ליקויים גדולים יותר בגוף", אומר פרופ' לבקוביץ. "כיוון שיש אינדיקציות לכך שפעילות לא תקינה של אוקסיטוצין – או מחסור שלו – מעורבים באוטיזם, ממצאים אלה יספקו אפוא כיווני מחקר חדשים על אודות הפרעה זו. כמו כן המולקולות שזיהינו עשויות להיות מעורבות בוויסות הורמונים נוספים המשתחררים במוח".

במחקר השתתפו גם מיכאל גליקסברג וד"ר לודמילה גורדון מהמעבדה של לבקוביץ, ד"ר רון רוטקופף מהיחידה לביואינפורמטיקה, וד"ר טלי דדוש וד"ר אייל שמעוני מהיחידה לתשתיות למחקר כימי