מחקרים

מהיר וגמיש

מה מתחולל במוחו של חייל קרבי?

טכנולוגיות מתקדמות של הדמיה לא-פולשנית יושמו במחקרה של פרופ' הנדלר אודות תופעת הפוסט-טראומה אצל אוכלוסייה הנחשפת תכופות לחוויות רגשיות קשות: חיילים קרביים בשירות סדיר. החיילים נבדקו בשתי נקודות זמן - מיד עם גיוסם, ושנתיים לאחר מכן, במטרה לאתר סימנים מוחיים שעשויים לנבא מי מהם מועד ללקות בתסמינים חמורים של פוסט-טראומה. מתברר כי כ-10% מכלל נפגעי הפוסט-טראומה סובלים מהתסמונת בצורתה הקשה, וחווים את הטראומה שוב ושוב, כאילו היא מתרחשת בהווה. ה-90% הנותרים מצליחים להמשיך בחייהם ולהתנהל באופן תקין, על אף הזיכרונות.

המחקר הצליח לאתר גורם מוחי המשפיע ככל הנראה על הסיכוי להתפתחותה של תסמונת פוסט-טראומטית בגרסתה החריפה. חיילים שהראו בעת גיוסם פעילות-יתר בגרעין האמיגדלה - צומת מרכזי של עיבוד רגשות במוח – סבלו, בדרך כלל, יותר מתסמיני לחץ בזמן הבדיקה השנייה, בהשוואה לנבדקים אחרים. בבדיקה השנייה אף התברר, כי אצל חיילים אלה האזור במוח הקשור לעיבוד זיכרונות (ההיפוקמפוס) עבר שינוי גדול יותר בעקבות החשיפה ללחץ נפשי.  

מאמנים את המוח

מהכוהנים במקדש אל המאה ה-21

הרעיון לחפש תכונות רפואיות בקינמון נולד אצל פרופ' מיכאל עובדיה בעקבות אזכורה בספר שמות של משחת הקודש אותה היו מורחים הכוהנים, שאחד ממרכיביה היה קינמון. אזכור זה העלה בו את הסברה, שהמשחה נועדה להגן על הכוהנים מפני זיהומים שונים, שמקורם בבעלי החיים ובדם שניגר מסביב, בעת הקרבת הקורבנות. ואכן, פרופ' עובדיה גילה בעבר כי למקטע של חומרים, המצויים בקליפת צמח הקינמון, יש יכולת לעכב פעילות של וירוסים בעלי מעטפת, כדוגמת זנים שונים של וירוס השפעת ושל וירוס ההרפס.

במחקר מאוחר יותר הראתה קבוצת החוקרים, שאותו מקטע של חומרים (בעלי בליעה גבוהה של קרינה אולטרה-סגולה), מעכב גם את ההתחברות של מולקולות חלבוניות עמילואידיות קצרות לשרשרות ארוכות או לסיבים עמילואידים, היוצרים משקעים בלתי מסיסים סביב התאים. השרשרות ו/או הסיבים העמילואידים ממיתים את התאים וזורעים הרס במוח האנושי או בלבלב ומצויים בבסיסן של מגוון מחלות ניווניות כגון אלצהיימר ופרקינסון וסכרת מסוג 2.

לא רק מעכב, אולי גם מרפא

קבוצת החוקרים מאוניברסיטת תל-אביב, בראשותו של פרופ' מיכאל עובדיה, ביצעה את המחקר בשני שלבים. השלב הראשון בוצע במבחנה ובתרבית תאים ובמהלכו הוכיחו החוקרים את יכולת החומרים שמוצו מהקינמון לעכב את יצירת מולקולות הביניים העמילואידיות הרעילות ואת יצירת הסיבים במבחנה, וכן את יכולת מיצוי הקינמון להגן על התאים בתרבית. להפתעתם, אף הסתבר שאותו מקטע של מיצוי הקינמון גם מפרק את מולקולות הביניים ואת הסיבים שכבר נוצרו במבחנה. לפיכך, חומרים אלה מתקנים את המצב רטרואקטיבית, כך שאם מקטע הקינמון יהפוך בעתיד לתרופה מונעת התפתחות אלצהיימר, יש רמז לכך שהוא יוכל אולי גם לסייע בתיקון פגעי המחלה.  

בשלב שני, ניסו החוקרים את החומר על מודלים של חיות ניסוי המשמשות במחקר אלצהיימר - זבובים המכילים גן הגורם לאלצהיימר, ועכברים טרנסגניים שיש להם חמש מוטציות הגורמות להתפתחות אגרסיבית של תופעות האלצהיימר. בשני סוגי בעלי החיים גורמים הגנים של האלצהיימר, שהושתלו בחיות, לקיצור תוחלת החיים ולהפחתת הפעילות של בעל החיים או לפעילות אגרסיבית שלו. מתן קינמון לזבובים במזון ולעכברים במי השתייה, עיכבה את התפתחות תופעות האלצהיימר, והתנהגות בעלי החיים הייתה דומה לזו של בני מינם הבריאים, הן מבחינת אורך החיים והן מבחינת הפעילות.

אז כמה קינמון מומלץ לאכול כדי לזכות בהגנה מפני אלצהיימר? לדברי פרופ` עובדיה: "יש כאן בעיה, כי בתוך הקינמון הגולמי יש גם חומרים הרעילים לכבד, ולכן ניתן לצרוך ממנו 6 עד 10 גרם ליום, מבלי לפגוע בכבד. ואולם, כדי ליהנות מהיתרונות הרפואיים, צריך לצרוך כעשרים גרמים ליום, והדבר מתחיל להיות מסוכן. לכן פיתחנו שיטה למצות את המקטע הפעיל מתוך הקינמון בתוך נוזל מימי ולהפרידו מן החומרים הרעילים."

תשתית מדעית למפתחי התרופות

כשפרופ' נתן דסקל היה חוקר צעיר, בראשית דרכו המדעית, לקתה אימו בלחץ דם גבוה. הוא מאוד רצה לעזור, ובחר בדרך מיוחדת משלו: הוא החל לחקור מנגנוני פעולה של תאים המגיבים לשינויים במתח חשמלי - או בשמם המדעי, תאים אקסיטביליים. הוא קיווה כי הבנת התהליכים המולקולאריים הללו, המפעילים, בין השאר, את שרירי הלב, תניב תובנות גם לגבי מנגנונים המשבשים פעולה חיונית זו - ומכאן יצמח מרפא למחלתה של אימו.

המחקר המולקולארי הבסיסי של פרופ' דסקל נשא פרי, ותרם תרומה משמעותית להתפתחותו של תחום רפואי חדשני הקרוי קרדיולוגיה מולקולארית. הוא חקר חלבונים הקרויים תעלות יוניות, בהם תעלות סידן ו-GIRK, המשתתפים ביצירת האותות החשמליים בתא, וגילה את הגנים המקודדים את החלבונים ומוטציות המשבשות את פעילותו של התא. הוא אף הצליח לשבט את הגן התקין של GIRK כבסיס לפיתוח תרופה. וכך, כעבור שנים, התגשם חלומו, ואימו זכתה ליהנות מתרופות מתקדמות שפותחו, בין היתר, גם על סמך עבודתו המדעית של בנה. "לאורך כל חיי המקצועיים אני עוסק במחקר בסיסי," הוא אומר. "כמו כל פירמידה, גם המחקר הרפואי זקוק לבסיס רחב ואיתן - ואני משתדל להניח עבורו את היסודות האלה, ולספק למפתחי תרופות תשתית מדעית מוצקה. אני מאמין בכל לבי, שרק הבנה ברמה הבסיסית ביותר - של המנגנונים המולקולאריים המניעים, מצד אחד, תהליכים תקינים בגוף, ומצד שני, מחלות שמשבשות אותם - מאפשרת לנו לפתח תרופות יעילות וממוקדות, ולהביא מזור לחולים."

מסרים חשמליים

במעבדתו בתחום נוירוביולוגיה מולקולארית, שואף פרופ' דסקל ליישם את הידע והניסיון שצבר על תחום מורכב במיוחד: שפת התקשורת החשמלית בין תאי העצב במוח, המשתייכים אף הם לקטגוריית התאים האקסיטביליים. עבודתו מתמקדת במנגנונים המעוררים או מדכאים פעילות חשמלית, המורכבים משני גורמים מרכזיים: מוליכים עצביים (נוירוטרנסמיטורים) - חומרים כימיים המופרשים על-ידי תא אחד ומעבירים את המסר החשמלי לתא הסמוך לו; ותעלות יוניות - חלבונים בקרום התא שקולטים את המסר מהמוליך העצבי, ויוצרים שינוי במתח החשמלי של התא.

חלבונים אלה מעורבים, לדוגמה, בתופעות של זיכרון ומחיקתו ברמה התאית. ידוע שאירוע חיצוני רב-עוצמה גורם לעלייה רגעית בהפרשתו של מוליך עצבי לאורך מסלול מסוים במוח, והדבר מביא להגברת העוצמה והתדר של הפעילות החשמלית בתאי העצב. התהליך, שנמשך שניות ספורות בלבד, נרשם בזיכרון התאי, ומעתה והלאה, כל המסרים במסלול זה יועברו בעוצמה מוגברת. מנגד, בוחן צוות החוקרים מנגנונים מדכאי פעילות, המביאים לירידה ברמת הפעילות החשמלית ואף למחיקת זיכרונות שאין בהם עוד צורך (או, במילים אחרות, מנגנוני שכחה), הנגרמים על-ידי מוליכים עצביים מעכבים. "פענוח מנגנוני התקשורת החשמלית במוח עשוי, בעתיד, לשמש בסיס לפיתוח תרופות יעילות למחלות נוירולוגיות כמו אפילפסיה, מחלות ניווניות כמו אלצהיימר ופרקינסון, מחלות נפש כמו הפרעה דו-קוטבית וסכיזופרניה, וגם תופעות כמו אוטיזם ורגישות-יתר לאלכוהוליזם והתמכרויות אחרות" אומר פרופ' דסקל. "עם זאת, המוח הוא מערכת מורכבת ביותר - יותר מכל מערכת אחרת בגוף האדם, והדרך להבנה עמוקה של פעילותו עודנה ארוכה עד מאוד."