שרירים בראש

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

מה העבר של התאים בגופנו אומר לנו עליהם? ד"ר אלדד צחור ותלמיד המחקר איתמר הראל, מהמחלקה לבקרה ביולוגית במכון ויצמן למדע, הצליחו באחרונה לעקוב אחר תאי גזע עובריים ובוגרים בשרירי השלד, וחשפו את המקור ההתפתחותי שלהם. ממצאים אלה מתוארים במאמר שפורסם באחרונה בכתב-העת המדעי Developmental Cell, והם עשויים להוביל, בעתיד, לפיתוח דרכים מתקדמות לתיקון שריר לב פגוע.

 

כל שרירי השלד פועלים באותו אופן, פחות או יותר: תאי השריר מתארגנים בסיבים ארוכים שמתכווצים ומתרפים כדי להניע את מרכיבי השלד שהם מחוברים אליהם. משרירי העין העדינים ועד לשרירי הלסת החזקים, כל 60 השרירים הקיימים ופועלים בפנים פועלים בדרך זו. מחקרים של ד"ר צחור ושל מדענים נוספים הראו בשנים האחרונות, ששרירי הפנים מתפתחים מקבוצות תאים נפרדות בעובר, והם גדלים לפי תוכנית התפתחות שונה מזו של כל שרירי השלד האחרים בגוף. למעשה, יש הבדלים אפילו בין הקבוצות השונות של שרירי פנים: מחקר קודם של ד"ר צחור הראה, שאחדים מהם קרובים יותר לשריר שכלל אינו קשור לשלד - שריר הלב.

 

מדעני המכון החליטו לבחון ולגלות את המקור ההתפתחותי של התאים ששייכים למערכת התיקון של שרירי הפנים. תאי הלוויין (הנקראים כך מכיוון שהם ממוקמים מחוץ לסיב השריר) הם תאי גזע ייחודיים לשרירי שלד. כמו תאי גזע בוגרים, הם נשמרים בצד, כעתודה, לצורך החלפה ותיקון. למעשה, התפתחות של התאים האלה מתעכבת: הם אינם מסיימים את תהליך ההתמיינות עד לשלב הסופי של תא שריר, וממתינים עד שסיבי שריר מתים מזיקנה או נקרעים כתוצאה ממאמץ יתר. בשלב הזה, כשהגוף נזקק לעזרה, הוא מפעיל את כוחות המילואים העומדים לרשותו. זה השלב שבו תאי הלוויין - הנקראים לדגל - חוזרים לתהליך ההתפתחות, הופכים לתאי שריר בוגרים ומתפקדים, ומתאחים ליצירת סיבים - המחליפים את סיבי השריר הפגועים.

 

מדענים שפעלו במקומות שונים בעולם פתרו, בשנים האחרונות, את תעלומת מקורותיהם העובריים של תאי הלוויין בשרירי השלד בגוף, אבל לא היה ברור אם שרירי הראש מתפתחים באותה דרך, או שתאי הלוויין שלהם מגיעים ממקור עוברי אחר.

 

כדי לענות על השאלה הזאת החליטו המדענים למפות את השושלות של תאים בשרירי הראש, מהעובר ועד לאחר הלידה, כאשר תאי הגזע הבוגרים מופיעים במקומם כתאי לוויין. לשם כך היה עליהם להפעיל מספר שיטות מחקר. בשלב הראשון הם השתילו מספר קטן של תאים מהאיזור שבו נוצרים תאי שרירי הראש בעוברי שליו, לתוך עוברי תרנגולת. התאים המושתלים המשיכו להתפתח באפרוח התרנגולת, ותרמו לשרירי הראש וכן לתאי הלוויין בשרירים אלה. בשלב הבא הם ביקשו לעקוב אחר שושלות תאים בעכברים, בשיטות של הנדסה גנטית, ובשילוב עם סמנים פלואורסצנטיים שעוברים מתאי האם לתאי הבת. מעקב מדויק אחר הסמנים הפלואורוסצנטיים שבוצע בעכברים טרנסגניים אלה איפשר למדענים לפתור בפעם הראשונה את התעלומה, ולמפות את מסלולי ההתפתחות של שרירים שונים בראש, ושל תאי הלוויין שלהם.

 

המדענים גילו גם, שתאי הלוויין של כל אחד משרירי הפנים מתפתחים מאותן הקבוצות של התאים העובריים שמהן מתפתח השריר המתאים. במילים אחרות, "כוחות המילואים" של כל אחד משרירי הפנים באים מאותו מקור ממנו התפתחו התאים הרגילים. ממצאים אלה שוללים את הסברה שתאי הלוויין מגיעים ממקורות שונים, כמו לשד העצם או כלי הדם.

 

אחד הממצאים הבולטים שעלו ממחקר זה הוא המוצא המשותף של תאי שריר הלב ותאי שרירי הפנים. עד כמה שזה נשמע מפתיע, שני סוגי התאים האלה יוצאים לדרכם ההתפתחותית מאותו מקור עוברי. על אף זאת, בבגרותם הם שונים מאוד זה מזה: בלב אין תאים הדומים לתאי לוויין שקיימים בשרירי שלד. לכן, לתאי שריר הלב שמתים אין תחליף, ומותם של תאים כאלה עלול להיות מסוכן.

 

מכאן עולה השאלה, האם אפשר יהיה לגייס את תאי המילואים של שרירי הפנים כדי לתקן רקמה פגועה בשריר הלב? ד"ר צחור וחברי קבוצת המחקר שהוא עומד בראשה קיבלו כמה רמזים שהתשובה על כך עשויה להיות חיובית. כיום הם מנסים לבחון את הכיוון הזה, ולמצוא דרך להפעיל בתאי לוויין שנלקחו משרירי הפנים את ה"תוכנה הגנטית" של הלב, שתאפשר להפוך אותם לתאי שריר לב. באמצעות תאים כאלה ניתן יהיה לטפל, בין היתר, בחולים שסובלים ממחלות לב.