הגוף זוכר - על יכולות שיקום ושיפור פוטנציאליות

קבוצת מדענים ממכון ויצמן למדע, בראשות פרופ' מיכל שוורץ מהמחלקה לנוירוביולוגיה, מציעים תפיסה חדשה, שלפיה תאי המערכת החיסונית תורמים לשמירת היכולת לבצע תהליכי למידה וזיכרון, וכן לתהליכי התחדשות של תאי עצב במוח במשך כל תקופת החיים. תפיסה חדשה זו מתוארת במאמר שמתפרסם היום בכתב העת המדעי "נייצ'ר נירוסיינס".

במשך זמן רב סברו המדענים כי האדם נולד כשמוחו מכיל כמות קבועה של תאי עצב, שמתים לשיעורים בחלוף הזמן, ושאינם יכולים להתחדש. אבל בשנים האחרונות פירסמו כמה קבוצות מחקר ממקומות שונים בעולם, מחקרים שלפיהם תאים חדשים בכל זאת נוצרים באזורים מסוימים במוח, ובהם אחד מהאזורים המעורבים בתהליכים מסוימים של למידה וזיכרון (היפוקמפוס). תהליך זה של יצירת תאי עצב חדשים מתחולל במיוחד לאחר חשיפה לסביבה עשירה בגירויים סביבתיים, וכן בעקבות פעילות גופנית. תפקידם של התאים החדשים הללו עדיין אינו ברור, אולם אחת ההנחות היא כי הם נועדו לשמר ולחדש יכולות של המוח. אחת השאלות המרכזיות שנותרה פתוחה, היא כיצד מעביר הגוף למוח אותות המורים לו להגביר את היווצרותם של תאים חדשים. מדעני מכון ויצמן מציעים עכשיו הסבר לתופעה זו.

ההסבר החדש מבוסס על תפיסה חדשה של תפקיד המערכת החיסונית ב"מרחב הפעולה" של מערכת העצבים המרכזית, הכוללת את המוח, חוט השדרה וכמה עצבים בודדים דוגמת עצב הראייה. למעשה, במשך שנים רבות נחשב המוח ל"עיר אסורה" בשביל המערכת החיסונית, שנתפסה כגורם שעלול להזיק לרשתות המורכבות והדינמיות של תאי העצב. סכנה גדולה עוד יותר יוחסה לנוכחותם ולפעילותם של תאים אוטו-אימוניים במוח. תאים אלה (שלא כמו תאים האחרים במערכת החיסונית, אשר תוקפים פולשים זרים וגורמי מחלות), מזהים מרכיבים עצמיים של הגוף, תהליך שאם יתחולל ללא בקרה מתאימה, עלול לגרום להתפתחות מחלה אוטו-אימונית, דוגמת טרשת נפוצה. לפיכך, בעבר, מדענים שגילו נוכחות של תאים אוטו-אימוניים

במערכת עצבים מרכזית בריאה, ייחסו זאת לכשל של הגוף בסילוק התאים הלא רצויים הללו. לעומתם, מדעני מכון ויצמן למדע, בראשות פרופ' שוורץ, סבורים שאוטו-אימוניות כשלעצמה אינה מזיקה ואף נחוצה, וכי מדובר בשאלה של "מידה טובה". אוטו-אימוניות לא מבוקרת אכן עלולה להזיק, אבל כשהיא מתקיימת במידה הנכונה, אותה תופעה עצמה עשויה דווקא להועיל ולסייע בעיכוב מחלות ניווניות כגון פרקינסון, אלצהיימר, גלאוקומה, ALS והתנוונות עצבית עקב שבץ מוחי, או כל פגיעה במערכת העצבים המרכזית.

קבוצת המחקר של פרופ' שוורץ הראתה בעבר כי תאי המערכת החיסונית (תאי T) המזהים מרכיבים של מערכת העצבים המרכזית, מווסתים את התגובה החיסונית נגד חומרים רעילים המופרשים באזורים פגועים, והמעורבים בתהליכי ניוון עצביים. (תופעה המוכרת במקרים של חבלות ראש, וכן לאחר שבץ מוחי).

במחקר הנוכחי הראו המדענים שאותם תאים חיסוניים המזהים חלבונים עצמיים (תאים אוטו-אימוניים) מסייעים גם בתהליכים מרכזיים המתחוללים במוח בריא, דוגמת למידה וזיכרון. הם משערים כי סיוע זה מתבטא בעידוד היווצרותם של תאי מוח חדשים באיזור ההיפוקמפוס המשרת יצירת זיכרונות חדשים מסוגים מסוימים. קבוצת המחקר שביצעה את המחקר הזה כוללת, בנוסף לפרופ' שוורץ, את תלמידי המחקר יניב זיו, נגה רון ואולג בוטובסקי שעבדו עם תלמיד המחקר דאז ד"ר יונתן קיפניס, ועם ד"ר חגית כהן מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב.

קבוצות אחדות של חוקרים דיווחו בעבר כי במוחן (בהיפוקמפוס) של חולדות שחיות בסביבה עשירה בגירויים נוצרים יותר תאי מוח חדשים בהשוואה לכמות התאים החדשים שנוצרים במוחן של חולדות החיות בסביבה רגילה. המחקר הנוכחי קושר לראשונה את התופעה הזאת להימצאות תאים של המערכת החיסונית בהיפוקמפוס. כדי לבחון האם נוכחותם של תאי המערכת החיסונית, ובכללם תאי T, אכן חיונית להתחדשות התאים במוח, בדקו המדענים עכברים בעלי מערכת חיסונית פגומה. נמצא כי במוחם של עכברים אלו נוצרו הרבה פחות תאי עצב חדשים. בנוסף, מתברר שכאשר

מזריקים תאי T שנלקחו מעכבר נורמלי לעכברים בעלי מערכת חיסונית פגומה, ניתן להעלות את כמות תאי העצב החדשים הנוצרים במוחו, כמעט לרמה האופיינית לעכבר בריא. מכאן הסיקו המדענים כי תאי T חיוניים לתהליכי ההתחדשות של תאי עצב במוח, וכי תיקון המערכת החיסונית יכול לפצות על חסר זה במוח.

סדרה נוספת של ניסויים בוצעה במטרה לאפיין את תאי ה-T הספציפיים המאפשרים יצירת תאי עצב חדשים. נמצא כי בעכברים שהונדסו גנטית כך שכל תאי ה-T בגופם יזהו מרכיבים של מערכת העצבים נוצרו יותר תאי עצב חדשים בהשוואה לעכברים רגילים. עכברים אלה גם ביצעו טוב יותר משימות של למידה וזיכרון בהשוואה לעכברים רגילים. לעומת זאת, בעכברים שתאי ה-T בגופם אינם מזהים כלל מרכיבים של מערכת העצבים נוצרו פחות תאי עצב חדשים, בדומה לעכברים בעלי מערכת חיסונית פגומה. עכברים אלה גם התקשו בביצוע משימות למידה וזיכרון.

פרופ' שוורץ: "אנו סבורים שתאי T אוטו-אימוניים עשויים לסייע לאורגניזם לממש את מלוא הפוטנציאל של המוח שלו. ממצאי המחקר שלנו מראים כי הגוף מעביר למוח, באמצעות המערכת החיסונית, מסרים המווסתים בין השאר יכולות של למידה וזיכרון. ייתכן גם שאובדן זיכרון המתחולל בגילים מתקדמים נובע, לפחות בחלקו, מהיחלשות של המערכת החיסונית, או לחילופין מאובדן פעילות של אותם תאים האחראיים לתחזוקת המוח. אם אלה הם, אכן, פני הדברים, ייתכן שתגליותינו עשויות לתרום, בעתיד, לפיתוח דרכים חדשות לטיפול באובדן זיכרון הנובע מהזדקנות".