הינך נמצא כאן

בין ריגול לעיכול

29.05.2013

לא על הלחם לבדו יחיה האדם. כדי לעכל את הלחם, וכן את שאר חומרי המזון שאנו צורכים, נעזר גופנו בחיידקים החיים במעיים. מספרם עצום: מדובר במיליארדי חיידקים, שמשקלם הכולל בגוף האדם מגיע לשני קילוגרמים כמעט. רובם ידידותיים, וכאמור, אפילו חיוניים לתיפקוד התקין של מערכת העיכול ושל מערכות נוספות בגוף. אך מדי פעם משתרבבים ביניהם אויבי האנושות – חיידקים גורמי מחלות, כגון סלמונלה.
 
ברוב המקרים יודעת המערכת החיסונית לזהות את החיידקים המסוכנים ולחסל אותם עוד לפני שהם גורמים מחלה, כך שאנחנו אפילו לא יודעים שנחשפנו לסכנה. אך קיימת כאן תעלומה: כיצד מבדילה המערכת החיסונית בין חיידקים טובים לחיידקים רעים? כלומר, כיצד היא מזהה את הסכנה? הרי תאי המערכת החיסונית טמונים בתוך רקמות הגוף, בעוד החיידקים שוהים בחלל המעי. דבר נוסף המקשה על הזיהוי הוא, שבמצב רגיל יש כמות זעירה של הגורמים המסוכנים ביחס למאסת החיידקים במעיים.
 
 
המעי הדק של עכבר חי תחת מיקרוסקופ דו-פוטוני
קבוצת מדענים ממכון ויצמן למדע, בראשות ד"ר גיא שחר מהמחלקה לאימונולוגיה, שפכה באחרונה אור על התעלומה. כפי שדווח בכתב העת המדעי Immunity, הראו המדענים כי המערכת החיסונית שולחת "מרגלים" לפני השטח של דפנות המעי – תאים חיסוניים הקרויים תאים דנדריטיים, אשר חוטפים את החיידקים המסוכנים ומדווחים עליהם לשאר המערכת החיסונית - וזו יוצאת לפעול לחיסולם. את המחקר ביצעה תלמידת המחקר ד"ר ז'וליה פרשה, יחד עם עידן קורן, עידן מילוא וד"ר אירינה גורביץ' ממעבדתו של ד"ר שחר, וד"ר קי-ווק-קים וד"ר אהוד זיגמונד ממעבדתו של פרופ' סטפן יונג, ובשיתוף עם מדענים מבית הספר לרפואה מאונט סייני שבניו-יורק: ד"ר גלאוסיה פורטדו וד"ר סרג'יו לירה.
 
כדי לענות על שאלות המחקר, יצרו המדענים מערכת חדשנית בה ניתן לעקוב בזמן אמת אחרי תאים חיסוניים באמצעות מיקרוסקופ דו-פוטוני במעי של עכבר חי. התברר, שברגע שחיידקי הסלמונלה נצמדים לתאי האפיתל, המדפנים את פני השטח של המעי הדק, מאותתים תאים אלה למערכת החיסונית, ותוך כחצי שעה מופיעים על הדפנות תאים דנדריטיים, ה"מרגלים" של המערכת. בקטעי סרטים, שנוצרו באמצעות צפייה במיקרוסקופ, אפשר לראות בבירור כיצד ממהרים מרגלים אלה להשתחל אל תוך שכבת התאים העליונה בדופן המעי, מגיעים לפני השטח, ושולחים את השלוחות שלהם –ה"דנדריטים", שעל שמם הם קרויים – כדי ללכוד את החיידקים.
 
כיצד הם יודעים להגיב דווקא לסלמונלה, ולא למיליוני החיידקים ה"טובים" הנמצאים בסביבה? המדענים סבורים, כי להבדיל מסלמונלה, החיידקים המועילים כנראה אינם נצמדים לדפנות ואינם פוגעים בהן.
 
לאחר שבלעו את החיידק, ממהרים התאים המרגלים לדווח על כך למערכת החיסונית. הם מפעילים קולטנים המובילים אותם בחזרה לתוך רקמת המעי, ומשם, דרך כלי הלימפה, אל קשרי הלימפה. שם הם מציגים פפטידים של הסלמונלה – במילים אחרות, את "חלקי גופו" של החיידק – לתאי T של המערכת החיסונית, אשר מפעילים מנגנונים לחיסול הסלמונלה ולמניעת הזיהום.
 
מחקר זה עשוי לעזור בעתיד לפתח טיפולים נגד מחלת המעי הרגיז, המאופיינת בהתקפים דלקתיים. תאים דנדריטים מעורבים בהצתת התקפים אלה, כנראה עקב תגובת יתר לזיהום, ולכן הבנה טובה יותר של מנגנון הפעולה שלהם במעי יכולה לסייע למנוע את פעילותם המזיקה.
 
בנוסף, ממצאי המחקר החדש עשויים לתרום לפיתוח חיסונים הניתנים דרך הפה, כלומר באמצעות גלולות. מאמצים רבים מושקעים בכל העולם בפיתוח חיסונים מסוג זה, כי יש להם יתרונות רבים: למשל, קל יותר לשכנע אנשים לקחת גלולה מאשר לקבל זריקה. החיסון מורכב מחיידקים מוחלשים, אך כדי שיהיה יעיל, צריך להחליש את החיידק בצורה כזאת שלא יגרום מחלה, אבל בכל זאת יפעיל את המערכת החיסונית. לכן, חשוב להבין איך חיידקים מתקשרים עם המערכת החיסונית במעי, ובזה בדיוק עסק המחקר החדש. 
 
 

אישי

השבועיים שז'וליה פרשה בילתה בארץ בשנת 2005 במסגרת פרויקט "תגלית" שינו את חייה: היא החליטה לעלות ארצה. כאשר עברה לגור בישראל כשנתיים מאוחר יותר, רצתה להמשיך בלימודי האימונולוגיה שהחלה בברזיל, ארץ מולדתה.
 
אז גילתה כי ד"ר גיא שחר, שאת עבודתו הכירה היטב, בדיוק מקים מעבדה חדשה במכון ויצמן. בהיותה עדיין סטודנטית לתואר שני במכון הלאומי לסרטן של ברזיל שבריו דה ז'ניירו, הציגה בסמינר את מאמרו של ד"ר שחר, שהתפרסם אז בכתב-העת Nature Immunology. היא בחרה להציגו, מפני שהמאמר עסק באחד הנושאים החמים ביותר באימונולוגיה, תאים דנדריטיים, ובעבודה המחקרית נעשה שימוש בכלי מחקר מתקדם ביותר: מיקרוסקופ דו-פוטוני. ז'וליה יצרה קשר עם ד"ר שחר, והתקבלה ללימודי תואר שלישי במכון ויצמן. "התרגשתי מאוד לבוא למכון. שמעתי עליו כל כך הרבה בברזיל, ונדהמתי מיופיו של הקמפוס".

חמש השנים שבילתה במכון היו פוריות לא רק במדע. בזמן הזה היא הכירה את ארז שיינין, צבר, והתחתנה איתו. לאחר שסיימה את עבודת הדוקטורט, עליה קיבלה את פרס הדיקן של מדרשת פיינברג, התקבלה ז'וליה ללימודים בתר-דוקטוריאליים בבית-הספר לרפואה של הרווארד. היא מתכננת לחקור את הקשר בין השמנת יתר לבין המערכת החיסונית, דבר אשר עשוי להסביר את התפתחותן של מחלות מטבוליות כמו סוכרת.
 

תאים דנדריטיים שולחים את השלוחות שלהם (חצים אדומים) בין תאי אפיתל סמוכים (כחול), המדפנים את פני השטח של המעי הדק
 

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם