שמר נגד שמר: תחרות בריאה בין מינים פטרייתיים שונים במעי עשויה להגן מפני זיהומים מסכני חיים

לבני-אדם ושמרים יחסים מורכבים – הם מתפיחים לנו עוגות ולחם, מתסיסים אלכוהול, משמשים בתעשייה ובמחקר, אך במקרים מסוימים עלולים לגרום זיהומים פטרייתיים מסכני חיים. זיהומים אלה מהווים את אחת מסיבות התמותה העיקריות של חולים מדוכאי חיסון ומאושפזים בבתי-חולים. כעת ייתכן שהפתרון לזיהומים אלה יגיע אף הוא משמרים: מדעני מכון ויצמן למדע גילו שמר ממין חדש שנראה כי ביכולתו לדחוק את רגליו של שמר ממין אחר שהינו הגורם העיקרי לזיהומים פטרייתיים בבני-אדם. הממצאים החדשים מתפרסמים היום בכתב-העת המדעי Journal of Experimental Medicine.

מיליוני מינים של מיקרואורגניזמים, ובהם מיני שמרים שונים המשתייכים לממלכת הפטריות, חיים בגופנו ועל עורנו; מרביתם אינם מזיקים לנו, וחלקם מועילים ואף נחוצים לבריאותנו. גם שמרי קנדידה ממין אלביקנס (Candida albicans) הם אורח נפוץ ומוכר במעי או ברקמות ריריות אחרות של גופנו. לרוב נוכחותם אינה מזיקה, אך לעיתים הם עלולים להרים ראש, לשגשג יתר על המידה ולהוביל להתפתחות פטרת, למשל באיברי המין או על גבי הלשון. בנסיבות מסוימות, הקנדידה אף עלולה לחדור את מחסום המעי, לעבור למחזור הדם ולאיברים הפנימיים ולהוביל להדבקה רב-מערכתית מסכנת חיים. מצב חירום זה, המכונה זיהום פטרייתי פולשני או קנדידיאזיס, מופיע בדרך כלל במרפאות ובתי-חולים, במיוחד בחולים מדוכאי חיסון, ושיעורי התמותה במצבים אלה הם עד 25%.

מבלי שכיוונו לכך – מה שמכונה לעיתים בעולם המדע תגלית אגב או סרנדיפיות – הבחינו בקבוצתו של פרופ' סטפן יונג במחלקה לאימונולוגיה ורגנרציה ביולוגית שחלק מעכברי המעבדה שלהם חסינים מפני הדבקה בקנדידה ממין אלביקנס, וכי עכברים אלה דווקא מארחים בשמחה מין אחר ולא מוכר של שמרים. "מכיוון שידענו שקנדידה עלולה לגרום זיהומים מסכני חיים, החלטנו לסטות מהדרך ולהמשיך לחקור בעניין", אומר פרופ' יונג. "כיוון המחקר הלא צפוי הזה הוכיח את עצמו".

לפי ממצאי המחקר החדש, שנערך בהובלת ד"ר ירמילה סקרסובה קרלובה וקטלינה דוניק מקבוצתו של פרופ' יונג, השמר החדש – קרוב משפחה של שמרי המחמצת – מתחרה בהצלחה רבה בשמרי קנדידה ממין אלביקנס ומפחית באופן משמעותי את נוכחותם במעי העכברי. בנוסף, נראה כי שמר זה אינו מהווה איום על מארחיו, גם לא כאשר מדובר בעכברים בעלי מערכת חיסונית מוחלשת; בעוד שקנדידה ממין אלביקנס עלולה לחצות את מחסום המעי ולהתפשט לאיברים אחרים בעכברים מדוכאי חיסון, חשיפה לשמר החדש עיכבה באופן משמעותי את הופעתם של זיהומים פטרייתיים פולשניים בעכברים אלה.

החוקרים בחרו לקרוא לשמר החדש והמבטיח Kazachstania weizmannii על שמו של הנשיא הראשון של מדינת ישראל ומייסד מכון ויצמן למדע, ד"ר חיים ויצמן, וייתכן בהחלט שלא רק עכברים נהנים מסגולותיו. פרופ' יונג ועמיתיו זיהו שמרים אלה גם בדגימות מעי אנושיות, ומבדיקות ראשוניות עולה כי גם שם ידם על העליונה: כאשר שמרים אלה נכחו בדגימה, לא נרשמה נוכחות מקבילה של מיני קנדידה שונים.

"הראינו שהיכולת של שמרים אלה להתחרות בהצלחה בקנדידה אלביקנס מפחיתה את הסיכוי של עכברים מדוכאי חיסון לפתח זיהום פטרייתי פולשני", אומר פרופ' יונג. "תחרות זו בין המינים עשויה להתגלות כבעלת ערך טיפולי רב גם בבני-אדם וייתכן שניתן יהיה לרתום אותה למניעת זיהומים פטרייתיים מסכני חיים שמקורם בקנדידה".

במחקר השתתפו סבסטיאן טרזבנסקי וד"ר סיגלית בורה-חלפון ממעבדתו של פרופ' יונג במחלקה לאימונולוגיה ורגנרציה ביולוגית; ד"ר אילנה לויתן, ד"ר ליאן נרונסקי-חזיזה, פרופ' ערן סגל ופרופ' רביד שטראוסמן מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא; ד"ר דוד זאבי מהמחלקה למדעי הצמח והסביבה; עומר אסרף ופרופ' יצחק פלפל מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית; ד"ר ברקת דסה, ד"ר שפרה בן דור, ד"ר לנה פידל וד"ר גיל יונה מהמחלקה לתשתיות מחקר מדעי החיים; ד"ר אורי ברנר, ד"ר חגית דפני וד"ר נועה סטטנר מהמחלקה למשאבים וטרינריים; ד"ר נטע שלזינגר מהאוניברסיטה העברית; פול מתיאס ינסן, ד"ר סשה ברונקה ופרופ' ברנהרד הובה ממכון לייבניץ לחקר חומרים טבעיים וביולוגיה של זיהומים – מכון הנס קנול, ינה, גרמניה ופרופ' פטרה באכר מאוניברסיטת קיל, גרמניה.