הינך נמצא כאן

הקוטב הפנימי

01.03.2015

 
"איי לנגרהנס", למרות שמם, אינם יעד לחופשה אקזוטית, אלא קבוצות תאים בלבלב. ה"איים" כוללים, בין היתר, תאי בטא, אשר מייצרים ומפרישים אינסולין, הורמון החיוני לוויסות רמות הסוכר בדם ולכניסתו לתאי הגוף. מדעני מכון ויצמן למדע הראו באחרונה, כי תאים אלה מאורגנים במבנה מוקפד. במאמר שפורסם בכתב-העת המדעי Cell Reports חשפו המדענים את המבנה המצולע של תאי הבטא. חשיפת אופן עיצובם של תאים אלה עשויה להעמיק את הבנתנו באשר לתיפקודם, ולהוביל לתובנות חדשות באשר למאזן משק הסוכר בגוף.
 
פגיעה בתאי בטא היא המחוללת את מחלת הסוכרת: בסוכרת מסוג 1 התאים נפגעים מתגובה אוטו-אימונית של הגוף, ובסוכרת מסוג 2 הם מפסיקים להפריש אינסולין, דבר המוביל למשבר אנרגיה חריף בכל שאר תאי הגוף, וללא טיפול – למוות. איי לנגרהנס הם רק חלק קטן מהלבלב, אבל האופן המיוחד שבו הם מאורגנים מאפשר להם לתפקד כאיבר בתוך איבר. מבט מעמיק יותר באופן שבו מאורגנים התאים באיי לנגרהנס מראה, שהתאים ערוכים בצורה המזכירה ורד, סביב הוורידים שבלבלב, כאשר עורק מקיף את ה"ורד".
 
המדענים, פרופ' בני שילה, תלמיד המחקר ארז גרון וד"ר איל שכטר, מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן למדע, בחרו להתמקד בארגון המרחבי של תאי הבטא. ההנחה הרווחת היא שמדובר בתאים קוטביים, כאשר הקוטביות מאפשרת לתאי הבטא להפריד מרחבית בין פעילויות שונות, ולבצע אותן באזורים שונים של התא. עם זאת, עד למחקר הנוכחי לא התגלו בפועל סימני קוטביות בולטים בתאי הבטא.
 
ארז גרון בדק את מיקומם של חלבונים שונים בקרום תאי הבטא, המקום בו התאים מזהים את נוכחות הסוכר, וממנו מופרש האינסולין. הוא בודד איי לנגרהנס מלבלב של עכבר, גידלם בתרבית, ובהמשך החדיר חלבון פלואורסצנטי לכמה מתאי הבטא. שיטה זו איפשרה לחברי הקבוצה לעקוב אחר סיבי אקטין, המהווים חלק חשוב בשלד התא, ובדרך זו לחזות, לראשונה, כיצד מעוצבים תאי הבטא, וכיצד נשמר עיצוב זה בזמן אמת.
להפתעתם, גילו חברי הקבוצה כי שלד האקטין שבקרבת קרום התא יוצר פינות בנות זווית חדה לכל אורך התא, וגורם לו להיראות כמו אוהל שהוצב באמצעות מוטות פנימיים. אך מסתבר שהסיבים שלאורך התא אינם סתם מוטות תמיכה: למרות שהפינות מהוות רק חלק קטן משטח הפנים של התא, מתרכזות בהן כמויות גדולות של חלבונים הממלאים תפקידים חשובים בהכנסת סוכר לתא ובהפרשת אינסולין.
 
מדוע מתעצבים תאים אלה במבנים זוויתיים? למה הם מרַכזים את כל פעילותיהם השונות לאורך הקווים האלה? פרופ' שילה וחברי קבוצתו משערים, שהצבת מנגנוני הדגימה וההפרשה בסמיכות מרחבית מתבצעת כדי ליעל ולזרז את התהליך.
 
פרופ' שילה אומר, שהמחקר מצביע על התפקיד החשוב שממלאת התקשורת הבין-תאית. אחד מממצאי המחקר הוא, שבכל הנוגע לעיצוב התא, היחסים בין התאים השכנים ממלאים תפקיד מכריע, כיוון שתקשורת זו מובילה להתפתחות הצורה הזוויתית מלכתחילה. ביטוי לכך הוא שתאי בטא אשר "נפרדים מהעדר", מאבדים במהרה את זוויותיהם. "ממצאים אלה מעידים על כך שתאי הבטא פועלים בתיאום מוחלט", אומר פרופ' שילה, "וכי תיאום פעולותיהם עשוי למנוע מתאים בודדים להגיב באופן אקראי".
 
 
המחקר בוצע בתאי לבלב של עכברים, אך המדענים מצביעים על ראיות לכך, שגם תאי הבטא בגוף האדם מתאפיינים במבנה זוויתי. ממצאים אלה שופכים אור על דרך פעולתם של תאי הבטא אשר מייצרים אינסולין, והם עשויים להצמיח תובנות חדשות באשר לאופן תיפקודם של תאים אלה, החשובים כל כך לבריאותנו. 
 
אי לנגרהנס מעכבר. שלפוחיות מכילות אינסולין בתוך תאי בטא מסומנות בלבן

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם