משחקי הרעב

היכולת לשרוד ללא מזון היא אחד ההישגים הגדולים של הביולוגיה שלנו – אבל איך היא פועלת?

הגוף שלנו הוא מכונה, אבל בניגוד למכונית – הוא יכול להמשיך לנסוע הרבה אחרי שנדלקת נורת הדלק. מנגנונים מתוחכמים, המשותפים לכל אחינו היונקים, מאפשרים לנו להמשיך לתפקד שעות, ימים, שבועות ואפילו חודשים ללא מזון. אבל רב הנסתר על הגלוי במנגנון המופלא הזה. ד”ר עידו גולדשטיין, ראש המעבדה למטבוליזם ובקרת ביטוי גנים בפקולטה לחקלאות מזון וסביבה באוניברסיטה העברית בירושלים, חוקר את הגנטיקה של הרעב.

“את המעבדה הקמתי לפני שנתיים”, מספר ד”ר גולדשטיין, “וזה אחד משני הפרויקטים המרכזיים שלנו. אני מתעניין בתגובת הגוף שלנו לרעב, ומתמקד באיבר החיוני לתגובה הזאת – הכבד. כשאנחנו חושבים על צום, אנחנו חושבים על מקרי קיצון בעולם השלישי, על צום יום הכיפורים או על שביתות רעב, אבל האמת היא שכולנו נמצאים בצום כמעט כל הזמן. למשל, כולנו צמים מדי לילה, כשאנו ישנים. הבנת תגובת הגוף לצום היא קריטית, שכן אנחנו יכולים לשרוד ללא אספקת אנרגיה במשך שבועות ארוכים, ואפילו חודשים. יש בנו תוכנית ביולוגית מורכבת מאוד, שעוזרת לנו לשרוד תקופות של צום, תוכנית עם דינמיקה ייחודית”.

כמובן, הצום קצר-הטווח של השינה לא גורם לסטרס (עקה) משמעותי מדי בגוף. ככל שהצום מתמשך, התוכנית שמפעיל הכבד כדי להמשיך ולספק אנרגיה לגוף הופכת למשוכללת יותר ויותר.

“צריך להבין שצום הוא לא בינארי”, אומר ד”ר גולדשטיין. “זה לא צום מול אוכל. יש שלבים עד שמגיעים לרעב, במובן הקליני של המילה. בספרות הצום מוגדרים ארבעה שלבים שבכל אחד מהם הגוף משתמש ב’דלקים’ שונים –  החל מצום לילה ועד רעב ממש. אנחנו מנסים לאפיין אותם מכיוון ספציפי של בקרת ביטוי גנים. יש גנים מסוימים בכבד שלא באים לידי ביטוי בזמן אוכל, אבל כן באים לידי ביטוי בזמן צום. ויש גנים שבאים לידי ביטוי בצום מאוחר, אבל לא בצום מוקדם. אנחנו מנסים לבחון את ציר הזמן הגנטי של צום במטרה להבין האם השלבים השונים בצום מוכתבים על ידי התוכנית של ביטוי גנים – ואיך המעבר משלב לשלב מתרחש הלכה למעשה. מתי התא ‘מחליט’ שזה הזמן לבטא גן זה ולא אחר”.

גנים מסוימים בכבד אינם באים לידי ביטוי בזמן אוכל, אבל כן באים לידי ביטוי בזמן צום. ויש גנים שבאים לידי ביטוי בצום מאוחר, אבל לא בצום מוקדם

המחקר במעבדה של ד”ר גולדשטיין מתבצע על חיות מודל. “למזלנו יש דמיון רב בשלבי הצום בין עכברים לשאר היונקים, כמונו”, הוא אומר. “ארבעת שלבי הצום זהים כמעט, למרות שבעכברים המעבר בין השלבים מהיר יותר. וכמובן יש גם הבדלים בין בני אדם. כל אחד מגיב קצת אחרת לצום, אבל השלבים הבסיסיים הם אותם השלבים. מדובר בתהליכי יסוד בביולוגיה של כל היונקים”. ד”ר גולדשטיין מוסיף, שלמחקרו החדש – שנתמך במענק מחקר מהקרן הלאומית למדע – השלכות רבות, ולא רק באשר למצבים של צום בפועל.

“הבנה טובה יותר של הדינמיקה של הצום – ושל שבירתו – תתרום תרומה משמעותית לתחומים רבים. כך, למשל, כאשר חלק מהתכונות הגנטיות של מנגנון ההתמודדות עם צום משתבשות – השיבוש הזה מוביל למחלות מטבליות נפוצות מאוד, כמו סוכרת והשמנה”.

החיים עצמם:

“אם לא הייתי מדען, הייתי רוצה להיות סופר”, אומר ד”ר גולדשטיין. “אני חושב שיש חפיפה בין ספרות למדע, כי גם במדע אנחנו ממסגרים את המחקרים שלנו כמעין סיפורים, שהם כמעט עלילתיים. אני לא חושב שהייתי סופר טוב בהכרח, אבל בהחלט הייתי רוצה להיות לכתוב סיפורים”.

מה השאלה?אילו גנים בכבד באים לידי ביטוי כשאנחנו בצום? ומה תפקידם?

עוד בנושא באתר הידען:

• האם הצום טוב לבריאות? / דייוויד סטיפ‬
• מתענים או נהנים? איך הפך יום כיפור מחג מחולות ליום תענית
• זה מסתובב