חדשות

מסלול הסטרס: במכון ויצמן מיפו את "ציר הלחץ" ברמת התא הבודד

מדעני מכון ויצמן הראו כיצד לחץ כרוני משפיע ומשנה רקמות ברמת התא הבודד וגילו תת אוכלוסיה חדשה של תאים אנדוקריניים המעורבים בוויסות התגובה ללחץ כרוני

בלוטת יותרת הכליה. אילוסטרציה

צוות של מכון ויצמן ומכון מקס פלאנק בגרמניה מיפה את מה שהם כינו "ציר הלחץ" ברמת התא הבודד. כאשר הלחץ כרוני ולכל אורכו של התא, הדבר משפיע ומשנה את הרקמות. באותו מחקר גם נתגלתה תת אוכלוסיה חדשה של תאים אנדוקריניים המעורבים בוויסות התגובה ללחץ כרוני.

בדיווח על המחקר החדש שפורסם הלילה (ד') ב-Science Advances, ציינו החוקרים: "כשאנחנו בלחץ, למעשה כל הגוף בלחץ. יש שירגישו את המתח בשיפולי הבטן, אחרים יחוו נוקשות באזור הצוואר או הלסת. רק איבר אחד בגוף יגדל ואף יכפיל את נפחו כתוצאה מחשיפה מתמדת ללחץ: בלוטת יותרת הכליה, האדרנל, המפרישה את הורמון הלחץ קורטיזול.

יותר ממאה שנה ידוע כי בלוטות אלו הן "התחנה האחרונה" של מה שמכונה "ציר הלחץ" שראשיתו במסרים מלחיצים המשוגרים מהמוח אל זרם הדם. במחקר הנוכחי נחשפו בפירוט חסר תקדים היקף השינויים החלים מהמוח ועד יותרת הכליה וגם בשאר הרקמות לאורכו אל ציר הלחץ. צוות החוקרים גם זיהה תת אוכלוסיה חדשה של תאים המעורבת בתגובה ללחץ כרוני. ממצאי המחקר עשויים לסלול דרכים חדשות לטיפול במחלות הנובעות מלחץ כרוני כמו חרדה, דיכאון, השמנת יתר וסוכרת.

ד"ר חואן פבלו-לופז, דוקטורנט במעבדה של פרופ' אלון חן המשותפת למכון ויצמן ולמכון מקס פלאנק, הסביר: "ככל שנוסיף מרכיבים לשייק פירות, נקבל אולי משקה מפתיע יותר בטעמיו, אבל נתקשה לשים את האצבע על תרומת כל מרכיב לתוצאה הסופית. סלט פירות, לעומת זאת, מאפשר לשלב בין טעמים ומרקמים מבלי למסך את התרומה הייחודית של כל פרי ופרי. באופן דומה, כאשר בודקים את ביטוי הגנים הממוצע ברקמה מסוימת, לא ניתן להבחין בהבדלים שבין תאים שונים באותה הרקמה.

"התפתחויות טכנולוגיות של השנים האחרונות מאפשרות עתה למדענים למדוד את ביטוי הגנים שברקמה, עד לרמת התא הבודד ולאפיין, ברזולוציה חסרת תקדים, הבדלים בין התאים באותה הרקמה. בעבודה זאת מיפינו לראשונה את אותו ציר לחץ לכל אורכו וברמת התא הבודד. העבודה נעשתה בעכברים רגילים ובעכברים שנחשפו ללחץ כרוני. בסך הכל מופו כך 21,723 תאים שלאורך ציר הלחץ – החל בגרעין הפארא-וונטריקולרי (PVN) שבהיפותלמוס, דרך בלוטת יותרת המוח ועד בלוטת יותרת הכליה".

כאשר השוו החוקרים בין מפת הלחץ בעכברים רגילים ובעכברים "לחוצים", נתגלו שינויים מולקולריים רבים ברקמות שנבדקו: 66 גנים הגיבו באופן שונה בהיפותלמוס, 692 בבלוטת יותרת המוח ו-922 בבלוטת יותרת הכליה, שבה נצפו השינויים המשמעותיים ביותר גם בהרכב אוכלוסיות התאים ברקמה. הודות למיפוי ציר הלחץ הזה, זוהתה כאמור תת אוכלוסיה של תאים אנדוקריניים באזור מסוים בקליפת יותרת הכליה.

"במצב של לחץ כרוני, תאים אלה זכו לייצוג יתר ואף היו גדולים יותר - שתי הסיבות להתנפחות המוכרת של יותרת הכליה. זוהה גם ביטוי יתר של הגן Abcb1 בתאים אלה. גן זה מקודד חלבון חשוב בקרום התא. הוא משמש כמשאבה להוצאת חומרים מתוך התא.

"ביטוי היתר של הגן הזה נועד ככל הנראה לתת מענה במצבים של לחץ כרוני. ייצור עודף של הורמון הלחץ מחייב מנגנון לשחרור מהיר שלו", הסביר ד"ר פבלו-לופז.

כדי לבדוק אם הממצאים בעכברים תקפים גם בבני אדם, בדקו החוקרים, בשיתוף פעולה עם בתי חולים אוניברסיטאיים בבריטניה, גרמניה, שווייץ וארה"ב, רקמות של בלוטות יותרת הכליה שהוצאו מאנשים הסובלים ממחלת קושינג, שהיא מצב קליני ייחודי בו ציר הלחץ נמצא במצב של הפעלה מתמדת כתוצאה מגידול בבלוטת יותרת המוח. חולים אלה סובלים מתסמינים רבים הקשורים בלחץ כרוני: השמנה, סוכרת, יתר לחץ דם וכן נטייה לדכאונות ולעצבנות. לעתים נאלצים לכרות אצלם את בלוטת יותרת הכליה. בחינת הרקמות שהוצאו מחולים אלה הלמה את התמונה שהתקבלה בעכברים.

הממצאים זכו לחיזוק גם בקרב חולי דיכאון. מחקרים קודמים הראו כי הגן Abcb1 עשוי ללבוש מופעים שונים בבני אדם. תופעה זו מכונה "רב-צורניות, פולימורפיזם, של גנים". כלומר, צורות שונות עשויות להשפיע על הרגישות של בני אדם למחלות או לטיפולים שונים. אחת מהצורות של הגן נקשרה בעבר לדיכאון. ניתוח דגימות דם שנלקחו מחולי דיכאון בעלי גירסה זו של הגן – לפני ואחרי הפעלה מלאכותית של ציר הלחץ – הלם את הממצאים בעכברים והראה כי השינוי בגן משפיע על יכולת ההתמודדות של יותרת הכליה שלהם עם אותות לחץ.

פרופ' חן: "הפרעות נפשיות, השמנת יתר ופגיעה במערכת החיסונית - כלומר לחץ כרוני ממושך - עלולות להשפיע על הגוף בדרכים שונות ומגוונות. שינויים אלה ועוצמתם תלויים גם בהיסטוריה ובגנטיקה האישית של כל אחד מאיתנו. מיפוי ציר הלחץ ברמת התא הבודד ממחיש את היקף השינויים שעלולים להתחולל ברקמות אלו כתוצאה מחשיפה ללחץ.

"חלק ניכר בעבודת המחקר בתחום הזה התמקד עד כה באופן שבו לחץ כרוני משפיע על המוח. ידענו הרבה פחות על האופן שבו המרכיבים הפריפריאליים של ציר הלחץ מושפעים ברמה המולקולרית. לכן, הממצאים החדשים מסמנים יעדים אפשריים חדשים לטיפול במחלות הנובעות מסטרס כרוני ופותחים כיוונים חדשים למחקרי המשך".

נושאים קשורים:  סטרס,  לחץ כרוני,  מכון ויצמן,  בלוטת יותרת הכליה,  מחקר ישראלי,  דיכאון,  השמנה,  חדשות,  פרופ' אלון חן,  ד"ר חואן פבלו-לופז
תגובות