ידענים: ביולוגיה ורפואה | המוח

מאת 15 בפברואר 2017 אין תגובות

מדענים ממכון ויצמן גילו כי תאי עצב הממוקמים באחד מגרעיני ההיפותלמוס, ומבטאים קולטן בשם CRFR1, מסייעים לגוף להתמודד עם חשיפה ללחץ כרוני. קולטנים אלה מתבטאים כתוצאה מחשיפה להורמון קורטיזול, ו"מופעלים" על-ידי המוליך העצבי CRF.

פרוסת מוח של עכבר מהונדס גנטית. תאי עצב שמבטאים את הקולטן CRFR1 מופיעים בירוק, ותאי העצב שמבטאים את המוליך העצבי CRF מופיעים באדום. התמונה צולמה במיקרוסקופ פלואורוסנטי. מקור: מתוך המאמר.

פרוסת מוח של עכבר מהונדס גנטית. תאי עצב שמבטאים את הקולטן CRFR1 מופיעים בירוק, ותאי העצב שמבטאים את המוליך העצבי CRF מופיעים באדום. התמונה צולמה במיקרוסקופ פלואורוסנטי. מקור: מתוך המאמר.

כשבני אדם, נחשפים לגורמי לחץ – גופם נדרך ומגיב בעוררות-יתר. תגובה זו מאפשרת להם להתמודד בצורה מיטבית עם ה"איום" שניצב מולם. מאחר שאיום זה הוא נקודתי לרוב, הרי שגם התגובה לגורמי הלחץ נוטה להיות קצרת-מועד והיא דועכת בהדרגה. אך מה קורה כאשר גורמי הלחץ אינם חולפים מאליהם, אלא שבים ומופיעים בתכיפות גבוהה? במחקר חדש של מדעני מכון ויצמן למדע נחשף מנגנון מוחי המאפשר התמודדות עם חשיפה כרונית לגורמי לחץ; המחקר פורסם באחרונה בכתב-העת המדעי Nature Neurosciencee.

"באחד מגרעיני ההיפותלמוס (איזור במוח המעורב בוויסות תגובות רבות בגוף, כולל התגובה ללחץ), הנקרא PVN, גילינו אוכלוסייה מובחנת של תאי עצב המעורבים בתגובת הגוף ללחץ כרוני. אוכלוסייה זו לא הייתה מוּכרת עד היום", מסביר החוקר הבתר-דוקטוריאלי ד"ר אסף רמות, אשר הוביל את המחקר. ד"ר רמות, המשתייך למעבדתו של פרופ' אלון חן מהמחלקה לנוירוביולוגיה, שיתף פעולה במחקר עם הקבוצה של ד"ר ניקולאס ג'סטיס מאוניברסיטת טקסס. "ידענו שמדובר באוכלוסייה קטנה של תאי עצב, ותהינו מהו בדיוק התפקיד שלהם. שיערנו, שלאור מיקומם בהיפותלמוס, הם ממלאים תפקיד חשוב בבקרה על תגובת הלחץ", אומר פרופ' חן.

המדענים גילו, כי תאי עצב אלה הם חלק מהמנגנון המוחי המסייע להתמודד עם חשיפה כרונית ללחץ – מנגנון שלא היה ידוע עד כה. "בתגובה שגרתית ללחץ, ששמורה אבולוציונית אצל כל בעלי החוליות, מופעלת שרשרת פעולות אשר במרכזן הפעלתו של ציר הההיפותלמוס-היפופיזה-אדרנל (HPA axis). זהו המנגנון הקלאסי", מסביר ד"ר רמות. ראשיתה של השרשרת במוליך העצבי CRF, אשר משתחרר מגרעין ה-PVN בהיפותלמוס ועובר לבלוטת יותר המוח (היפופיזה). בעקבות זאת מזרימה ההיפופיזה הורמונים לדם, ואלה, בסופו של דבר, גורמים לפליטת "הורמון הלחץ" (קורטיזול בבני-אדם; קורטיקוסטרון במכרסמים) מבלוטת יותרת הכליה (אדרנל). תהליך של "משוב שלילי" בשרשרת זו גורם לכך, שהתגובה ללחץ דועכת בהדרגתיות, כפי שמסביר פרופ' חן: "הזרמת הקורטיזול גורמת לצמצום ההזרמה של CRF, ודבר זה מוביל ל'כיבוי' תגובת הלחץ ולחזרה לרמות הקורטיזול הסדירות".

אולם, המנגנון החדש שגילו המדענים מבוסס דווקא על "משוב חיובי". במילים אחרות, הורמוני הלחץ גורמים להתנעת המנגנון, ולא לכיבויו. "מאחר שמנגנון זה מפעיל את תגובת הלחץ, בעוד המנגנון הקלאסי 'מכבה' אותה, הרי שמדובר במעין 'מנגנון מפצה'", אומר פרופ' חן. "מסיבה זו, כינינו אותו 'הבקרה על הבקרה'. זהו מנגנון חבוי, שמסייע לגוף להתמודד עם לחץ כרוני".

תאי העצב שחשפו המדענים מבטאים את הקולטן מסוג 1 ל-CRF (שהוא CRFR1). קולטן זה מאפשר תקשורת עם המוליך העצבי CRF, אשר "מתניע" כאמור את תגובת הגוף ללחץ. "בניסויים שביצענו בעכברים התברר, שהקורטיקוסטרון הוא שאחראי על כמות הקולטנים. כלומר, הזרמתו בגוף גורמת להתבטאותם בגרעין ה-PVN, שבו נמצאים גם אותם תאי עצב המשחררים CRF", מסביר ד"ר רמות. מוסיף פרופ' חן: "כאשר גורמי הלחץ מתרבים – כלומר, כאשר מדובר בלחץ כרוני – ה-CRF, שנמצא בסמוך לקולטנים, הוא זה שמפעיל אותם. זהו המפתח הגורם לכך שייכנסו לפעולה".

ממצאי המחקר התקבלו בעקבות ניסויים שנערכו בכמה שלבים. בשלב ראשון, כדי לעמוד על מאפייניה של אוכלוסיית תאי העצב המבטאת את הקולטן CRFR1, חקרו המדענים עכברים שהונדסו גנטית לבטא סמן פלואורוסנטי באוכלוסייה זו. את הליך ההנדסה הגנטית בעכברים ביצע שותפם למחקר, ד"ר ג'סטיס. "כשהתבוננו בתאי העצב במיקרוסקופ, נוכחנו שהם אוכלוסייה מובחנת בגרעין ה-PVN", מסביר ד"ר רמות. "בגרעין זה יש הורמונים ומוליכים עצביים רבים, אך תאי העצב המבטאים את הקולטן CRFR1 אינם חופפים לאף אוכלוסייה מוּכרת אחרת. הם קבוצה העומדת בפני עצמה".

בשלב שני הסירו המדענים את בלוטת יותרת הכליה בקבוצה דומה של עכברים מהונדסים גנטית – כדי שלא יוכלו לשחרר הורמוני לחץ (קורטיקוסטרון). בכך הם ביקשו לבחון את הקשר שבין שחרור הקורטיקוסטרון לבין תגובת הקולטנים אליו. "התבוננו במוחות העכברים במיקרוסקופ פלואורוסנטי, וראינו שהביטוי של הקולטנים נעלם לגמרי. אך כשהזרקנו להם הורמוני לחץ סינתטיים, ראינו שהקולטנים שבים להופיע. כך הראינו שקיים בגוף מנגנון נוסף לבקרת לחץ, המבוסס על משוב חיובי". בהמשך, בשיתוף פעולה עם קבוצת המחקר של ד"ר ג'סטיס, ערכו המדענים רישום חשמלי עבור אותם תאי עצב המסומנים פלואורוסנטית. "ואז ראינו, שכאשר נפלט ב-PVN ההורמון CRF, תאי העצב שסומנו נכנסים לפעולה".

בשלב האחרון הישוו המדענים בין שתי קבוצות עכברים – עכברים שהונדסו גנטית כך שהקולטן CRFR1 לא יתבטא אצלם (בגרעין ה-PVN), ועכברים רגילים. הם ערכו לשתי הקבוצות מבחני חרדה שונים, ולאחר מכן בחנו את כמות הורמוני הלחץ המצויים בדמם. החוקרים גילו שהתנהגותם של העכברים ללא הקולטן הייתה זהה לזו של העכברים הרגילים. עם זאת, כאשר שתי קבוצות העכברים נחשפו ללחץ כרוני, העכברים המהונדסים גנטית הפגינו פחות התנהגות חרדתית, ובגופם נפלטו פחות הורמוני לחץ, בהשוואה לעכברים הרגילים. "מכך הסקנו", אומר ד"ר רמות, "שמנגנון הבקרה שאיתרנו מופעל במצב של חשיפה מתמשכת לגורמי לחץ. במצב של לחץ נקודתי, אין הבדל בין שתי קבוצות העכברים, שהרי המנגנון הקלאסי מתבטא בשתיהן. אבל במצב של לחץ כרוני, קבוצת העברים שחסר בה הקולטן משחררת פחות הורמוני לחץ. ייתכן, בין השאר, שהדבר נובע מכך שהמנגנון הקלאסי מוביל לדעיכה בתגובה לחרדה. עם זאת, עוד לא ברור לנו לגמרי כיצד הקולטנים מעורבים בתהליך, ויש מקום לבחון זאת במחקר המשך". מוסיף פרופ' חן: "תאי העצב שזיהינו אחראים לכך שהתגובה ללחץ תישמר גם במצב של לחץ כרוני. במילים אחרות, הם מאפשרים לגוף להתמודד עם חשיפה חוזרת ונשנית לגורמי לחץ".

מאחר שמחקרי עבר הראו שאצל חולים דיכאוניים מוצאים יותר קולטני CRFR1 בהשוואה לקבוצת הביקורת, הרי שלדעת המדענים יש מקום לבחון כעת אם קולטנים אלה עשויים לתרום גם להיבט ההורמונלי של הדיכאון. "בנוסף, ייתכן שבעזרת תאי העצב והמנגנון שחשפנו תימצא הדרך לטפל באנשים הסובלים מלחץ כרוני", אומרים פרופ' חן וד"ר רמות.

#מספרי_מדע

במחקר שנערך באנגליה נמצא שלחץ הקשור במקום העבודה גורם לכך שבממוצע, עובד מאבד 24 ימי עבודה בשנה. 

הוספת תגובה

  • (will not be published)