איך מתפתחת טרשת נפוצה?

מחקר חלוצי במעבדה לביופיזיקה של פרופ' רועי בק-ברקאי בבית הספר לפיזיקה של אוניברסיטת תל אביב מצביע לראשונה על קשר מובהק בין תנאים פיזיולוגיים השוררים בגוף - ריכוזי מלחים וטמפרטורה - לבין שינויים מבניים במיאלין העוטף את סיבי העצב, תסמין מובהק של טרשת נפוצה.

המחקר נערך על ידי הדוקטורנטית רונה שהרבני, בשיתוף פעולה עם הדוקטורנטית מאור רם-און מקבוצת המחקר של פרופ' ישעיהו טלמון בטכניון, והוא התפרסם אמש (15.10) בכתב העת PNAS.

משמאל: מיאלין אצל אדם בריא, מימין: מיאליון אצל חולה בטרשת נפוצה. איור: שאטרסטוק

"כ-2.3 מיליון בני אדם בעולם חולים היום בטרשת נפוצה - מחלה ניוונית אוטואימונית, הפוגעת במערכת העצבים המרכזית, ועלולה לגרום לנכות קשה ואף למוות", מסביר פרופ' בק-ברקאי. "המחלה מתאפיינת בהרס חומר בשם מיאלין, שעוטף את סיבי העצב המוליכים אותות חשמליים מהמוח לאיברי הגוף השונים. ההנחה היא שהתהליך מתרחש כשמערכת החיסון תוקפת את המיאלין, אך עד היום לא ברור כיצד מערכת החיסון מצליחה לחדור את המיאלין, וגם אין תרופה שמרפאת את המחלה. אנחנו, כביו-פיזיקאים, ביקשנו לבחון את ההיבט הפיזיקלי, הפיזיולוגי והמבני של התהליך הפוגע במיאלין."

"הגוף החכם שלנו יודע לשמור על סביבה פיזיולוגית קבועה, הכוללת טמפרטורה אופטימלית וריכוזים מתאימים של מלחים שונים", מוסיפה הדוקטורנטית רונה שהרבני. "במצב תקין שכזה נוצר מיאלין בתהליך התארגנות עצמית של חלבונים וחומצות שומן, שיוצרים יחדיו מעטפת רב-שכבתית בצורת 'רולדה' (פאזה למלרית) סביב סיבי העצב. אצל חולי טרשת נפוצה, לעומת זאת, המעטפת עוברת שינוי מבני, ומקבלת בהדרגה צורה מחוררת של 'חלת דבש' (פאזה הקסגונלית). במצב כזה יכולים תאי מערכת החיסון לחדור לתוך המיאלין, ולתקוף אותו מבפנים. אנחנו רצינו לבדוק אם השינויים המבניים במיאלין עשויים להיגרם על ידי שינויים מקומיים בסביבה הפיזיולוגית – כלומר בסוגי ובריכוזי המלחים ובטמפרטורה."

החוקרים הכניסו למבחנה את כל המרכיבים הביולוגיים של המיאלין - חומצות שומן וחלבונים – ביחס המחקה בדיוק את יחסי הכמויות ביניהם במיאלין תקין, וחשפו אותם לסביבות פיזיולוגיות שונות. כך נבדקו סביבות של חמישה סוגי מלחים – אשלגן, נתרן, מגנזיום, סידן ואבץ, בריכוזים שונים, וכן טמפרטורות משתנות.

הממצאים העלו כי אכן, שינוי קטן בריכוז הפיזיולוגי של כל אחד מהמלחים בנפרד יכול לגרום לשינוי במבנה המיאלין שנוצר במבחנה – מ'רולדה' בריאה ל'חלת דבש' המאפיינת טרשת נפוצה. עוד נמצא, כי אותו שינוי מבני נוצר גם בטמפרטורה העולה על 42 מעלות צלסיוס.

הגורמים הפיזיולוגיים המשפיעים על טרשת נפוצה. איור: רונה שהרבני

"למעשה, כבר בסוף המאה ה-19, לפני כ-120 שנה, ידעו הרופאים כי חולה בטרשת נפוצה שנכנס לאמבטיה חמה חווה התקף של המחלה, ואף השתמשו בתופעה זו למטרות אבחון," מסכם פרופ' בק-ברקאי. "כמו כן יתכן כי אצל חולי טרשת נפוצה יימצאו מדדים מקומיים של ריכוזי מלח גבוהים יחסית. אך עד היום איש לא בדק איך (אם בכלל) קשורים נתונים אלה להתפתחות המחלה בגוף. ממצאי המחקר הבסיסי-פיזיקלי שלנו מפנים זרקור לרעיון 'מחוץ לקופסה' שלא נבחן עד כה, ופותחים פתח לכיווני מחקר חדשים בנוגע לטרשת הנפוצה, הנחשבת כיום לחשוכת מרפא. אנו מקווים בכל לבנו שעמיתינו העוסקים במחקר רפואי 'ירימו את הכפפה', וייעזרו בתובנות שלנו כדי לנסות לזהות את הגורמים למחלה ולפתח אבחון מדויק, ואולי בעתיד אף תרופה יעילה, למחלה הקשה."