סוד כוחו של התא הלבן

מדעני המכון גילו, כי הגרעינים הגמישים של תאי הדם הלבנים יכולים להידחס מבעד ל"גדר החיה" של התאים המצפים את כלי הדם, תוך פירוק חלקי של השלד התוך-תאי של תאים אלו ובנייתו מחדש – וכך הם מאפשרים לתאי המערכת החיסונית להגיע ליעדם. 

אחת החידות הגדולות הנוגעות לגוף החי קשורה בנדידת תאים: כיצד יכולים תאים מסוגים שונים לנוע בין אזורים בגוף, ולדלג בדרך מעל מכשולים וגדרות, כחלק מפעילות תקינה או פתולוגית? מחקר חדש של חוקרים ממכון ויצמן למדע שופך אור על סוגיה זו, באמצעות התמקדות בנדידה של תאי המערכת החיסונית בגוף. במחקר התגלה, כי תאי דם לבנים מסוגלים לפעור, באופן פעיל, חורים גדולים בדופן הפנימית של כלי הדם – בקוטר של מספר מיקרונים – במטרה להידחק דרך פתחים אלה ולהגיע אל אזורי דלקת.

פרופ' רונן אלון וחברי קבוצת המחקר שלו, מהמחלקה לאימונולוגיה במכון, גילו שתאי הדם הלבנים חודרים את ה"גדר החיה" של התאים אשר מצפים את כלי הדם (תאי אנדותל) באמצעות דחיפת הגרעינים שלהם בין תאים אלה או אף לתוכם, תוך פירוק השלד התוך-תאי שלהם ופעירת פתחים שדרכם הם משתחלים פנימה. פעילות זו מתאפשרת בין היתר הודות לכך שהגרעין – האברון הגדול והקשיח ביותר בתא החי – הוא רך וגמיש יותר בתאי דם לבנים, אך נוקשה מספיק כדי לפרוץ את החיץ של כלי הדם. המדענים, שביקשו להבין מנגנון זה, עקבו בזמן אמת ובמקביל אחר ההתנהגות של הגרעינים בתאי דם לבנים שונים, ואחר סיבי האקטין שמהם מורכב השלד של תאי האנדותל. החוקרים נעזרו לשם כך במיקרוסקופיה פלואורוסצנטית בשילוב עם מיקרוסקופיית אלקטרונים, תוך שיתוף פעולה עם ד"ר אוגניה קליין מהיחידה למיקרוסקופיה, וכן במערכות המדמות כלי דם במבחנה ובניסויי דימות בעכברים. המחקר, ששותפים לו גם תלמידי המחקר שגיא ברזילי ופרנצ'סקו רונקטו, והחוקר הבתר-דוקטוריאלי סאנדיפ קומר ידב, התקבל באחרונה לפרסום בכתב-העת המדעי Cell Reports.

מחקרים רבים מוקדשים למערכת היחסים בין תאי הדם הלבנים לבין תאי האנדותל. אולם, בעוד במחקרים קודמים, ובכלל זאת אלה של פרופ' אלון וצוות המחקר שלו, הושם הדגש בתפקיד הפעיל של תאי האנדותל, במחקר זה הופנה הזרקור לתאי הדם הלבנים, שהתברר כי הם שחקנים פעילים בתהליך הנדידה. כך למשל, התפיסה הרווחת בתחום זה הייתה, שתאי דם לבנים חודרים דרך דופן כלי הדם באמצעות מנגנוני כיווץ דמויי שרירים שמפעילים על עצמם תאי האנדותל, כדי לסייע לתאי הדם הלבנים להגיע לרקמת היעד. אך במחקר הנוכחי לא נמצאה עדות לכך. "החידוש כאן הוא בתפקיד האקטיבי של תאי החיסון בתהליך החצייה דרך כלי הדם", אומר פרופ' אלון. "רבים חשבו שתאי האנדותל מסייעים בתהליך זה, אולם אנחנו הראינו שהם אמנם מציגים תמרורי עצירה וחדירה לתאי הדם הלבנים המסוימים, אבל תאי החיסון הם אלה ש'עושים את העבודה' – ומפלסים בעצמם את המעבר".

כבר שני עשורים שבמעבדה של פרופ' אלון עוסקים במחקר של נדידת תאים חיסוניים שונים – מחקרים מהותיים לחקר מחלות זיהומיות ומחלות אוטו-אימוניות. כך למשל, במחקרים קודמים התגלה כי תאי דם לבנים מנווטים את דרכם מתוך זרם הדם לכיוון אתרי דלקת באמצעות "תמרורי יציאה" – אותות כימיים המסמנים את מקום הדלקת – וכי תאי הדם הלבנים מבססים את אחיזתם בדופן הפנימית של כלי הדם באמצעות עשרות "רגליים" קטנות המסייעות לזהות את "תמרורי היציאה" המוצגים על פני תאי האנדותל.

מעבר להבנה טובה ומדויקת יותר של דרך הפעולה של המערכת החיסונית, הממצאים במחקר זה יכולים לסייע בחקר מחלות סרטן. בעקבות המחקר עולה השאלה, האם תאי גרורה סרטניים יכולים לאמץ את דרך החדירה היעילה והמהירה של תאי דם לבנים מבעד לכלי דם, ואם כן – מתי ואיך. "למחקר יש השלכות חשובות על חקר תאים גרורתיים", אומר פרופ' אלון. "אנחנו משערים שמיעוטם של תאים אלו מסגל לעצמו מנגנונים דומים לאלו שמשמשים את תאי החיסון. אם נבין איך הם עושים זאת, אולי נצליח לשבש גם את יכולתו של מיעוט זה לחצות כלי דם ולייסד גרורות".