לב של דג

כשהלב משתקם מפציעה, למשל לאחר התקף לב, זרימת הדם בנימיו חיונית לתהליך הריפוי. כעת מתברר שמערכת כלים מקבילה, שבה זורם הנוזל חסר הצבע הקרוי לימפה, חיונית לא פחות לשיקום הלב. מסקנה זו עולה ממחקר חדש של מדעני מכון ויצמן למדע שהתפרסם באחרונה. המדענים הראו כי ללא רשת צינורות הלימפה, הלב של דגי זברה אינו משתקם – גם כאשר זרימת הדם בנימיו מתנהלת כסדרה. המדענים זיהו שני סוגים של כלי לימפה בלבבות הדגים, אשר כל אחד מהם נוצר במנגנון אחר ומבצע תפקידים שונים. ממצאים אלה עשויים לסייע בפיתוח דרכים חדשות לשיקום הלב בבני-אדם ולגידול איברים לצורך השתלה. 

מערכת הלימפה בגוף משמשת לשינוע תאי המערכת החיסונית, לניקוז נוזלים ולביצוע תפקידים חיוניים נוספים המשתנים מאיבר לאיבר. פרופ' קרינה יניב מהמחלקה לבקרה ביולוגית וקבוצת המחקר שלה ביקשו לברר אילו תפקידים ממלאת מערכת זו בלב – בייחוד לאחר פגיעה לבבית. דגי זברה מתאימים להפליא לחקר שאלה זו מכיוון שלהבדיל מיונקים, יש להם יכולת מדהימה לשקם את הלב: כחודשיים לאחר פציעה ברקמת שריר הלב שלהם, עד שליש מהרקמה יכול לצמוח מחדש מבלי להותיר צלקת. לעומת זאת, לאחר התקף לב ביונקים, רקמת השריר אינה מתחדשת ונותרת במקום הפגוע צלקת. 

למעשה, המדענים גילו כי לא זו בלבד שתאי לימפה אלה מעודדים צמיחה מחדש של שריר הלב – בלעדיהם התחדשות הרקמה לא מתרחשת כלל: כאשר הנדסו דגי זברה ללא כלי לימפה, התגלה כי לבבותיהם אינם מתחדשים לאחר פציעה, אף שמערכת כלי הדם שלהם הייתה תקינה לגמרי"

במחקר קודם, הראו פרופ' יניב ועמיתיה כי בעוברים של דגי זברה נוצרים צינורות לימפה בשני מנגנונים נפרדים: צמיחה מכלים קיימים והיווצרות "יש מאין" מהתמיינות תאי אב (progenitors) הקרויים אנג'יובלסט. במחקר החדש, הראו המדענים כי גם בדגי זברה בוגרים מתקיימים שני מנגנונים אלה וכי לכל אחד מסוגי הכלים סממנים גנטיים ייחודיים והם מגיבים לאותות מולקולריים נפרדים. יתרה מכך, המדענים גילו כי שני סוגי הכלים נמצאים גם בלבבות עכברים – עובדה המצביעה על כך ששני מנגנוני ההיווצרות השונים נשמרו במהלך האבולוציה. 

בהמשך, יצאו המדענים לחקור אם אחד משני הסוגים של כלי הלימפה, או אולי שניהם גם יחד, ממלאים תפקיד בצמיחת הלב מחדש. כאשר פצעו את לבבות דגי הזברה, הם גילו באיזור המתחדש כלי לימפה מסוג אחד בלבד – אלה הנוצרים מתאי אב בודדים. מאוחר יותר תאים חדשים אלה התמזגו לכדי כלים והתחברו לכלי לימפה גדולים יותר מהסוג השני, אך שמרו על תכונותיהם הנבדלות. במלים אחרות, המדענים גילו כי אף ששני סוגי הכלים מבצעים תפקידים שונים בלב – להתחדשות רקמת שריר הלב תורם רק הסוג הנוצר "יש מאין". 

למעשה, המדענים גילו כי לא זו בלבד שתאי לימפה אלה מעודדים צמיחה מחדש של שריר הלב – בלעדיהם התחדשות הרקמה לא מתרחשת כלל: כאשר הנדסו דגי זברה ללא כלי לימפה, התגלה כי לבבותיהם אינם מתחדשים לאחר פציעה, אף שמערכת כלי הדם שלהם הייתה תקינה לגמרי. 

"הראינו כי מערכת הלימפה ממלאת תפקיד מפתח בשיקום הלב של דגי זברה", אומרת פרופ' יניב. "אם נבין את התפקיד הזה טוב יותר, נוכל אולי ללמוד מה 'יודעים' דגים על התחדשות הלב, שיונקים אינם יודעים – ונוכל להשתמש בידע הזה כדי לרפא לבבות של בני-אדם". 

הבנה מפורטת יותר של תפקיד מערכת הלימפה בלב עשויה לעזור בפיתוח דרכים חדשות למנוע צלקות הנוצרות לאחר התקף לב או לאחר פגיעות אחרות בשריר הלב. בנוסף, הידיעה כיצד בדיוק תורמת מערכת הלימפה לצמיחת שריר הלב תסייע אולי בעתיד לגדל רקמת לב בתנאי מעבדה לצורך השתלות.

במחקר השתתפו ד"ר דנה גנץ, גל פרלמוטר, ד"ר ג'ונתן סמו, הילה רביב ונגה משה מהמחלקה לבקרה ביולוגית; בריאן ראטפרי ופרופ' כריסטי רד-הורס מאוניברסיטת סטנפורד; ד"ר רובן מרין-חואז, פרופ' ריוטה מצואוקה ופרופ' דידייר סטיינייר ממכון מקס פלאנק לחקר הלב והריאות שבבד נאוהיים בגרמניה; ד"ר רבי קארה ופרופ' קנט פוס מאוניברסיטת דיוק; וד"ר יוסף אדדי ועפרה גולני מהמחלקה לתשתיות מחקר מדעי החיים של מכון ויצמן למדע