הינך נמצא כאן

כמו לוליין על חבל

01.12.2009

מימין: ד"ר אלכסנדרה ולון-אברהארד, ד"ר חן ורול ופרופ' סטפן יונג. תאי-אב

הבדל דק מאוד מפריד, לעיתים, בין בריאות לבין חולי. כך, לדוגמא, תאי המערכת החיסונית הפועלים בדרכי העיכול צריכים לשמור על "אדישות" (סבילות) כלפי חומרים זרים בלתי-מזיקים שמקורם במזון, וכן כלפי מיליארדי חיידקים לא מזיקים המאכלסים את המעיים וממלאים תפקיד חיוני בתהליך העיכול. בה בעת, עליהם לשמור על ערנות כך שיוכלו להגיב במהירות כנגד חיידקים מזיקים וגורמי מחלות אחרים. הפרת שיווי המשקל העדין הזה עלולה לגרום מחלות דלקתיות כרוניות, כמו מחלת קרוהן או קוליטיס (דלקת המעי הגס).

כיצד מתמרנת המערכת החיסונית על החבל הדק הזה? שאלה זו נבדקה במחקר של פרופ' סטפן יונג עם תלמידת המחקר טגסט אייצ'ק ותלמידי המחקר (דאז) ד"ר חן ורול, וד"ר אלכסנדרה ולון-אברהארד, והחוקר ד"ר גיא שחר - כולם מהמחלקה לאימונולוגיה במכון ויצמן למדע, וד"ר ערן אלינב, רופא במכון לגסטרואנטרולוגיה במרכז הרפואי תל-אביב על-שם סוראסקי, שסיים לימודי דוקטורט במכון ויצמן למדע.
מחקרים קודמים ביססו את ההבנה כי תאים דנדריטיים - סוג מסוים של תאים חיסוניים המצוי בקביעות ברקמות הבאות במגע ישיר עם הסביבה החיצונית, כמו העור או השכבה החיצונית של המעי - הם שאחראים על הפעלת התגובה החיסונית ועל ויסותה. עוד התברר, כי קיימים מספר סוגים של תאים דנדריטיים. בניסויים שהתבצעו במבחנה התגלה, כי תאים דנדריטיים מסוגים שונים הם בעלי תכונות שונות, מה שהוביל להנחה כי כל סוג ממלא תפקיד שונה. עם זאת, כדי להבין באופן מפורט ומדויק את תפקידם של תאים דנדריטיים מסוגים שונים, יש לבחון את פעילותם בחיה שלמה, ועד כה התבצעו רק ניסויים ספורים מסוג זה.


באמצעות שימוש בשיטות שפותחו בעבר במעבדתו של פרופ' יונג - המאפשרות לו לבצע מניפולציות גנטיות בתאים דנדריטיים ובחיות שלמות - הצליח צוות המדענים לשפוך אור על התפקיד החשוב שממלאים שני סוגים של תאים דנדריטיים המצויים במעי, ועל האופן בו הם פועלים ביחד כדי לשמור על האיזון בין סבילות חיסונית לבין התפרצות דלקת במעי. שני מיני התאים הדנדריטיים שייכים אמנם לאותה משפחה של תאים חיסוניים, אולם החוקרים גילו כי מוצאם הוא בשני "אבות מייסדים" נפרדים - דבר שעשוי להסביר את השוני בתכונותיהם ובתפקידיהם.

החוקרים יצרו עכברים מהונדסים גנטית שאינם מכילים תאים דנדריטיים כלל. לאחר מכן הם "שתלו" תא-אב של תאים דנדריטיים מסוג מסוים (מונוציט) בקבוצת עכברים אחת, ותא-אב מסוג אחר (לא-מונוציט) בקבוצה שנייה, והניחו לתאים אלה להתמיין ולהתרבות לאוכלוסייה חדשה של תאים דנדריטיים. החוקרים גילו, כי בכל אחת מקבוצות העכברים התפתחה אוכלוסייה של תאים דנדריטיים מסוג אחר - וכך הוכיחו כי מקורם של שני סוגי התאים הוא בתא-אב שונה.
 
לאחר מכן ניגשו המדענים ללב העניין: איזה תפקיד ממלא כל אחד מסוגי התאים הדנדריטיים במעי? הם יצרו שוב עכברים ללא תאים דנדריטיים, משלוש קבוצות: בקבוצה אחת איפשרו יצירה מחדש של שני סוגי התאים, בקבוצה השנייה לא איפשרו יצירה של אף אחד מסוגי התאים, ובקבוצה השלישית איפשרו יצירה של סוג אחד בלבד - זה שמקורו בתא-אב מונוציט. לעכברים ניתן אוכל המכיל חומר שפוגע בשכבה המגינה על המעי, וכך מגביר את החשיפה לחיידקים ומעלה את הסיכוי לפתח דלקת במעי.
 
הממצאים, שהתפרסמו בכתב-העת המדעי Immunity, מראים כי בדומה ללוליין על חבל, המעי דורש שיווי משקל עדין - במקרה זה, בין שתי אוכלוסיות התאים הדנדריטיים - כדי למלא את תפקידו כראוי. לכן, שתיים מקבוצות העכברים - זו שהכילה את שני הסוגים וזו שלא הכילו אף אחד מהם - לא פיתחו דלקת במעי. ברגע ששיווי המשקל בין שני סוגי התאים הופר - בקבוצת העכברים שהכילה תאים דנדריטיים מסוג יחיד - התחוללה דלקת מעי.
 
מהו בדיוק הגורם לדלקת? אחד החשודים המיידיים הוא TNF - חומר שייצור יתר שלו גורם ליצירת דלקת בזמן תגובה חיסונית, שנמצא מעורב במיגוון מחלות בבני אדם, כולל דלקת המעי. כדי לבדוק את השפעת ה-TNF במערכת הניסוי שפיתחו, יצרו המדענים עכברים שאינם מכילים תאים דנדריטיים, וחידשו שוב את מלאי התאים הדנדריטיים באמצעות החדרת תא-אב מונוציט. אולם בפעם הזו פגעו ביכולתם של התאים לייצר TNF. בניגוד לניסוי הקודם, עכברים אלה לא פיתחו דלקת במעי.

פרופ' יונג: "התוצאות שלנו מדגישות את חשיבות שיווי המשקל בין אוכלוסיות התאים הדנדריטיים במעי כתנאי לתיפקוד תקין של מערכת העיכול. מעבר לזאת, הצלחנו להוכיח את התפקיד החשוב שממלא TNF המיוצר בתאים דנדריטיים בהתפתחות דלקת במעי. הממצאים שלנו מראים, כי התאים הדנדריטיים שמקורם אינו במונוציטים מונעים את ההשפעה הדלקתית של התאים הדנדריטיים מייצרי ה-TNF, שמקורם במונוציטים. למידע החדש שסיפקנו על זהות תא-האב המוביל להתפתחות כל אחד מסוגי התאים הדנדריטיים עשויה להיות משמעות רפואית: ייתכן כי בעתיד רופאים יוכלו להשפיע על שיווי המשקל בין סוגי התאים הדנדריטיים במעי, וכך להפחית את רגישות החולה לדלקת מעי. כדי להגיע לשלב זה, דרוש מחקר רב נוסף, ונדרשת הבנה עמוקה יותר של יחסי הגומלין של התאים הדנדריטיים עם תאים חיסוניים אחרים - כמו תאים מסוג T ו-B, וכן עם אוכלוסיית החיידקים המצויה במעי"

מימין: תאים דנדריטיים (מסומנים בירוק פלורוסנטי) בתוך מעי עכבר. התמונה מדגישה את השפע של תאים אלו בתוך השלוחות המיקרוסקופיות שבדופן המעי.  משמאל: שתי שלוחות מעי סמוכות המכילות שתי קבוצות תאים דנדריטים (ירוקה ואדומה), שמקורן בשני תאי-אב מסוג מונוציט

 

 

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם