לבצע “האקינג” למערכת העצבים

התגלה קשר בלתי צפוי בין מערכת העצבים בגוף ללבלב גורמת למחלות המלוות בכאבים ובנכות. מסתבר שאפשר לטפל בהם באמצעות “קוצב מוח”. מסתבר שמערכת העצבים מחוברת לאיברים חיוניים ולאברי החישה והם גם מעצבים את בריאותנו. אם נלמד לשלוט בהם, עתיד הרפואה יהיה חשמלי.

מאת גאיה וינס, אתר Mosaic Science

כאשר מאריה פרינד, מתעמלת לשעבר מוולנדאם שבהולנד גילתה שהדרך היחידה שבה היא יכולה לגרוב גרביים בבוקר היתה לשכב על הגב כשרגליה באוויר, היא נאלצה להודות שקרה משהו. “הייתי כל כך נוקשה ולא יכולתי לקום” היא אומרת. “זה היה הלם גדול, כי אני אדם פעיל.”

היה זה בשנת 1993. פרינד הייתה אז בשנות הארבעים המאוחרות שלה, ועבדה בשתי משרות: כמאמנת אתלטיקה וכמטפלת באנשים עם מוגבלויות, אבל כעת הבעיות הגופניות החלו להשתלט על חייה. “הייתי צריכה להפסיק את העבודות שלי ולהבין שהפכתי בעצמי לנכה.”

עד שאובחנה, שבע שנים מאוחר יותר, היא סבלה מכאבים קשים, ולא יכלה ללכת יותר. הברכיים, הקרסוליים, פרקי הידיים, המרפקים ומפרקי הכתף היו חמים ומודלקים. רק אחרי שנות סבל היא אובחנה כסבלה מדלקת מפרקים שגרונית, מחלה אוטואימונית נפוצה אך חשוכת מרפא שבה הגוף תוקף את התאים שלו עצמו, במקרה זה תאי המפרק הסינוביאלי, וגורם לדלקת כרונית ולעיוות העצמות.

חדרי ההמתנה מחוץ למרפאות דלקת המפרקים השגרונית היו מלאים באנשים בכיסאות גלגלים. מראה זה נדיר היום בזכות גל חדש של תרופות מסוג חדש – תרופות ביולוגיות – חלבונים ממוקדים מאוד, מהונדסים גנטית שבאמת עוזרים. ואולם התרופות הללו לא מסייעות לכל החולים להרגיש טוב יותר. גם במדינות עם מערכות הבריאות הטובות ביותר, לפחות חמישים אחוזים מהחולים ממשיכים לסבול מהתסמינים.

כמו חולים רבים, קיבלה פרינד תרופות שונות, לרבות משככי כאבים, תרופה לסרטן בשם מטוטרקסט המאטה את פעולת המערכת החיסונית כולה, ותרופות ביולוגיות החוסמות את ייצורם של חלבונים דלקתיים ספציפיים. התרופות הקלו עליה, עד שלפתע, ביום אחד בשנת 2011 הם הפסיקו להשפיע.

“הייתי בחופשה עם המשפחה שלי והמפרקים שלי כאבו מאוד, ולא יכולתי ללכת. כלתי הייתה צריך לסחוב אותי.” מסבירה פרינד. היא הובהלה לבית חולים, שם היא הייתה מחוברת לעירוי וקיבלה תרופה נוספת נגד סרטן, המתמקדת בתאי הדם הלבנים שלה. “זה עזר”, היא מודה, אבל היא דאגה מפני הסתמכות לטווח ארוך על סוג זה של תרופות.

למרבה המזל, היא לא צריכה. כשהכינה את עצמה לחיים של נכות ולטיפולים כימותרפיים אחת לחודש לפחות, פותח טיפול חדש שאמור לאתגר את ההבנה של איך עובדת האינטראקציה בין המוח והגוף, בתהליך השולט במערכת החיסונית שלנו. מדובר בגישה חדשה לחלוטין לטיפול בדלקת מפרקים שגרונית ובמחלות אוטואימוניות אחרות, שתאפשר לרפא דלקות באמצעות מערכת העצבים. הדבר עשוי אפילו להוביל למחקר על האופן בו אנו עשויים להשתמש במוחנו כדי לרפא מחלה.

וכמו הרבה רעיונות טובים, גם רעיון זה הגיע ממקור בלתי צפוי.

צייד העצב

קווין טרייסי, נוירוכירורג מניו יורק החליט להיות רופא וחוקר בעקבות גל של אירועים טרגיים בילדותו . “אמי מתה מגידול במוח כשהייתי בן חמש. זה היה פתאומי מאוד ובלתי צפוי”, הוא אומר. “נוכחתי שהמוח והעצבים הם האחראים על הבריאות” אמר. הניסיון הזה הביא להחלטתו להפוך למנתח מוח. לאחר מכן, במהלך ההכשרה שלו בבית החולים, הוא נתקל בחולה עם כוויות קשות שסבלה פתאום מדלקת חמורה. “היא הייתה תינוקת בת 11 חודשים בשם ג’ניס והיא מתה בזרועותיי.”

האירוע הטראומטי אלה הביאו אותו לחשוב הרבה על דלקות. התקרית הזו האירה אצלו נקודת מבט חדשה שאיפשרה לו לפרש תוצאות של ניסוי בדרך חדשה.

בסוף שנות התשעים ערך טרייסי ניסויים במוח של חולדה. “הזרקנו תרופה אנטי דלקתית למוח כדי ללמוד את ההשפעה של חסימה דלקתית של המוח בעת שבץ”, הוא נזכר. “הופתענו לגלות שכאשר התרופה הייתה נוכחת במוח, היא גרמה לטחול לשחרר חומרים חוסמי דלקות לאיברים אחרים בגוף. זאת על אף שכמות החומר שהזרקנו הייתה קטנה מכדי לעבור דרך מחזור הדם לשאר הגוף.”

לאחר תהיה של חודשים, הוא סוף סוף עלה על הרעיון שהמוח עשוי להשתמש במערכת העצבים – במיוחד בעצב התועה כדי לגרום לטחול לכבות דלקות בכל מקום בגוף.

(הערת העורך, לפי ויקיפדיה, העצב התועה או ואגוּס הוא זוג עצבי הגולגולת העשירי. עיקר תפקידו הוא לעצבב איברים פנימיים בגוף במסגרת מערכת העצבים הפאראסימפתטית. כ-80%-90% מהסיבים בעצב התועה משמשים לתחושה מאותם איברים פנימיים בגוף.)

היה זה רעיון יוצא דופן: כאשר בריאותו של אדם תקינה, ופורצת דלקת ברקמת גוף כלשהי הדבר היה מסתדר בעצמו באמצעות המוח. התקשורת בין התאים של המערכת החיסונית המומחים לאיברים שלנו ולכלי הדם, לבין החיבורים החשמליים של מערכת העצבים נחשבה בלתי אפשרית. כעת גילה טרייסי ששתי המערכות הללו היו צמודות ומשולבות זו בזו.

המבחן הקריטי הראשון של השערה מרגשת זאת היה כאשר הם חתכו את העצב התועה בחולדות. כאשר טרייסי וצוותו הזריקו את התרופה האנטי דלקתית למוח של חולדה שהעצב התועה שלה נותק היא כבר לא השפיעה על שאר הגוף. המבחן השני היה לעורר את העצב ללא הזרקת תרופה כלשהי. “מכיוון שהעצב התועה, כמו כל העצבים, מעביר מידע באמצעות אותות חשמליים, זה אומר שאנחנו צריכים להיות מסוגלים לשכפל את הניסוי על ידי הצבת ממריץ עצבי על העצב התועה בגזע המוח ולגרום באמצעותו לטחול לחסום דלקות.”, הוא מסביר. “זה מה שעשינו וזה היה הניסוי שהביא לפריצת הדרך.”

העצב הנודד

העצב התועה מתחיל בגזע המוח, ממש מאחורי האוזניים. הוא ממשיך במורד כל צד של הצוואר, בחזה ובבטן. VAGUS, שמו הרפואי משמעותו בלטינית ‘נודד’ ואכן חבילה זו של סיבי עצב מגיעה לכל הגוף, ומרשתת את המוח עם הבטן ומערכת העיכול, הריאות, הלב, הטחול, המעי, הכבד והכליות, שלא לדבר על מגוון של חושים המעורבים בדיבור, בקשר העין, בהבעות פנים ואפילו ביכולת שלנו להאזין לקולות של אנשים אחרים. הוא עשוי מאלפי סיבים ש-80% מהם הם חושיים, כלומר מדווחים דרך העצב התועה בחזרה למוח מה קורה בשאר האיברים בגוף.

עליות ומורדות במערכת העצבים

אף על פי שהוא פועל הרבה מתחת לסף התודעה שלנו, העצב התועה חיוני לשמירה על בריאות גופנו. זהו חלק חיוני של מערכת עצבים הפאראסימפתטית, האחראית להרגעת איברים לאחר תגובת הגוף לסכנה מסוג “הילחם או ברח” בה מופרש אדרנלין. עם זאת, לא כל העצבים התועים זהים. פעילות יש כמה אנשים בעלי עצב תועה חזק שגורם לכך שגופם יירגע מהר יותר לאחר לחץ.”

עוצמת התגובה של העצב התועה ידועה כטון וגאלי (vagal tone) ואפשר למדוד אותה באמצעות מכשיר א.ק.ג המודד את קצב הלב. בכל פעם שאנו נושמים, הלב פועם מהר יותר כדי להאיץ את זרימת החמצן סביב הגוף. בעת נשיפה קצב הלב יורד. שונות זו היא אחת מתכונות רבות של הגוף המבוקרת על ידי העצב התועה, הפעיל בעת הנשיפה אך מדוכא בעת השאיפה, וכך ככל שההפרש בין קצב הלב בעת השאיפה והנשיפה, כך גדול הטון הווגאלי.

מחקרים הראו כי טון וגאלי גבוה משפר את ויסות רמות הסוכר בדם, מפחית את הסכנה לחלות בסוכרת, בשבץ ובמחלות לב וכלי דם. טון וגאלי נמוך, לעומת זאת, מזוהה עם דלקות כרוניות. כחלק מהמערכת החיסונית, יש לדלקת תפקיד שימושי בסיוע לגוף להתרפא לאחר פציעה, למשל, אבל לאורך זמן היא עלולה לגרום נזק לאיברים ולכלי דם. אחד התפקידים של העצב התועה הוא לאפס את המערכת החיסונית ולכבות ייצור של חלבונים הגורמים לדלקת כאשר תפקידה של הדלקת הסתיים. אצל אנשים בעלי טון וגאלי נמוך בקרה זו יעילה פחות והדלקת יכולה להתפשט לממדים מוגזמים, כמו במקרה של דלקת המפרקים השגרונית של מריה פרינד, או בתסמונת הלם רעילה, אשר קווין טרייסי מאמין כי גרמה למותה של ג’ניס הקטנה.

ישנן ראיות לכך שלעצב התועה יש תפקיד במגוון של מחלות דלקתיות כרוניות, כוללים דלקת מפרקים שגרונית. טרייסי ועמיתיו רצו לבדוק אם התערבות בתפקודו יכולה לשמש מסלול אפשרי לטיפול. העצב התועה עובד כשליח דו-כיווני, ומעביר אותות אלקטרוכימיים בין האיברים והמוח. במחלה דלקתית כרונית, הבין טרייסי, ההודעות מהמוח המורות לטחול לכבות ייצור של חלבון דלקתי מסוים, (TNF), לא נשלחו. אולי ניתן לשפר את מעבר האותות?

טרייסי בילה את העשור הבא במיפוי קפדני של כל המסלולים העצביים המעורבים בויסות TNF, מגזע המוח ועד למיטוכונדריה שבתוך כל התאים שלנו. בסופו של דבר, לאחר שצבר תובנה באשר למידת שליטת העצב התועה בתגובה הדלקטית, היה טרייסי מוכן לבדוק האם ניתן היה להתערב בפעילות העצב התועה כדי לרפא מחלות בבני אדם.

ניסוי בגירוי

בקיץ 2011, ראתה מריה פרינד מודעה בעיתון שקראה לאנשים הלוקים בדלקות מפרקים שגרוניות חמורות להתנדב לניסוי קליני. ההשתתפות הייתה כרוכה בהחדרת שתל חשמלי המחובר ישירות לעצב התועה. “התקשרתי אליהם באופן מיידי”, היא אומרת. “אני לא רוצה לקחת תרופות נגד סרטן כל החיים שלי; זה רע לאיברים שלך ומסוכן לטווח הארוך. ”

טרייסי עיצב את הניסוי עם שותפו, פול-פיטר טאק, פרופסור לריאומטולוגיה באוניברסיטת אמסטרדם. טאק כבר מחפש מזמן אלטרנטיבה לתרופות חזקות המדכאות את מערכת החיסון לטיפול בדלקת מפרקים שגרונית. “התגובה החיסונית של הגוף הופכת לבעיה כאשר הוא תוקף את התאים של עצמו ולא תאים זרים, או כאשר הדלקת הופכת כרונית”, הוא מנמק. “השאלה הופכת להיות: איך אנחנו יכולים לשפר את מנגנון הכיבוי של הגוף? איך אנחנו יכולים להגיע לתוצאות? ”

כאשר טרייסי קרא לו והעלה את ההשערה שגירוי העצב התועה עשוי להיות הגורם לכיבוי ייצור ה-TNF, ראה טאק במהירות את הפוטנציאל והיה סקרן לראות אם זה יעבוד. גירוי העצב התועה כבר אושר בבני האדם לאפילפסיה, וכך יהיה פשוט יחסית לקבל אישור לניסוי בדלקת מפרקים. אחד המכשולים שצפו היה השאלה האם אנשים הרגילים לקחת תרופות למצבם, יהיו מוכנים לעבור ניתוח להשתלת מכשיר בתוך הגוף שלהם. “לא ידענו אם חולים יסכימו לקבל את המכשיר הנוירו-חשמלי כמו שמקבלים קוצב לב” אומר טאק.

הוא לא היה צריך לדאוג. למעלה מאלף אנשים הביעו עניין בהליך, הרבה יותר מאשר היו נחוצים לניסוי. בנובמבר 2011 הייתה פרינד הראשונה מבין עשרים חולים הולנדיים שהמכשיר נוסה עליה.

“הם הכניסו את קוצב המוח בצד השמאל של החזה שלי, עם חוטים שיוצאים ממנו ומצטרפים לעצב התועה בגרון שלי,” היא אומרת. “חיכינו שבועיים עד שהאזור נרפא, ולאחר מכן הפעילו הרופאים את הקוצב והתאימו את ההגדרות עבורי.”

היא קבלה מגנט ונדרשה לשאת אותו על צווארה שש פעמים ביום. המגנט הפעיל את השתל וגרם בכך לגירוי העצב התועה במשך שלושים שניות בכל פעם. התקווה הייתה שזה יפחית את התגובה הדלקתית  שלה. כאשר פרינד ומשתתף אחר בניסוי נשלחו הביתה, היה זה משחק המתנה לטרייסי, לטאק ולאנשי הצוות שביקשו לראות אם התאוריה, מחקרי המעבדה והניסויים בבעלי החיים יישאו פרי בחולים אמיתיים. “קיווינו כי חלק מהחולים ייהנו מהקלה בתסמינים שלהם, אולי המפרקים יכאבו להם קצת פחות”, אומר טאק.

בתחילה הייתה פרינד להוטה מדי לתרופת הפלא. היא הפסיקה מייד ליטול את הכדורים שלה, אבל הסימפטומים שלה חזרו בצורה כל כך קשה שהיא הייתה מרותקת למיטה סובלת מכאבים נוראים. היא חזרה לכדורים והם צומצמו בהדרגה במשך שבוע.

לאחר מכן קרה דבר יוצא דופן. פרינד חוותה התאוששות מרשימה יותר ממה שהיא או המדענים העזו לקוות לה.

“בתוך כמה שבועות, הייתי במצב מצוין”, היא אומרת. “יכולתי שוב ללכת, חזרתי להחליק על הקרח ולהתעמלות שלי. אני מרגישה הרבה יותר טוב. “היא עדיין נדרשת ליטול מטוטרקסט במינון נמוך למשך שארית חייה, אבל פריד, גמלאית בת 68 כיום מנגנת ומלמדת קבוצות של קשישים לשחק כדורעף, עושה התעמלות ומשחקת עם שמונת נכדיה.

חולים אחרים בניסוי חוו חוויות דומות של שיפור חד. התוצאות עדיין אינן מוכנות לפרסום, אבל טאק אומר שלמעלה ממחצית החולים הראו שיפור משמעותי ולכשליש נוספים נרשמה הפוגה בדלקת המפרקים השגרונית שלהם. לא רק ששישה עשר מתוך 20 החולים בניסוי הרגישו טוב יותר, אלא שגם רמת הדלקת בדמם ירדה. חלקם עכשיו אינם נוטלים תרופות כלל. גם מי שלא חוו שיפורים קליניים משמעותיים מהשתל התעקשו שזה עוזר להם; אף אחד לא רצה שהוא יוסר.

“הראינו תוצאות טובות כאשר הפעלנו את הגירוי במשך שלוש דקות ביום,” אומר טאק. “כשהפסקנו את גירוי, ראינו שהמחלה חזרה ורמות ה – TNF בדם עלו. כאשר שבנו לגרות חזר הגוף למצב נורמלי.”

טאק חושד כי חולים ימשיכו להזדקק לגירוי העצב התועה לכל החיים. אבל שלא כמו התרופות, הפועלות על ידי מניעת ייצור של תאי מערכת חיסון וחלבונים כגון TNF, נראה כי גירוי העצב התועה מחזיר את האיזון הטבעי של הגוף. הגירוי מפחית את ייצור היתר של ה-TNF שגורם לדלקת כרונית אך אינו משפיע על תפקוד מערכת חיסונית הבריאה, וכך הגוף יכול להגיב בדרך כלל לזיהום.

“אני באמת שמחה שהשתתפתי בניסוי”, אומרת פרינד. “חלפו כבר למעלה משלוש שנים והסימפטומים שלי לא חזרו. בהתחלה הרגשתי כאב בראש והגרון כשהשתמשתי בשתל, אבל בתוך כמה ימים זה הפסיק. עכשיו אני לא מרגישה שום דבר מלבד התכווצות בגרון שלי ורעידות בקול בזמן שהוא עובד.”

“יש לי מדי פעם נוקשות או כאב קטן בברך, אבל התופעות הללו נעלמות בתוך כמה שעות. אין לי שום תופעות לוואי מהשתל, כמו שהיו לי מהתרופות, וההשפעה לא חולפת כמו כשקורה לאחר נטילת תרופות”.

השתלת מכשיר חשמלי בניתוח בצוואר לשארית חייך היא הליך רציני. אבל הטכניקה הוכיחה את עצמה כמוצלחת על כך ולכן אטרקטיבית לחולים עד שחוקרים אחרים החליטו לנסות להשתמש בגירוי העצב התועה למגוון רחב של מחלות כרוניות קשות אחרות, כולל מחלות מעי דלקתיות, אסתמה, סוכרת, תסמונת עייפות כרונית והשמנת יתר.

ומריה פרינד, למרות דלקת המפרקים השגרונית החמורה יכולה כעת להסתובב ללא כאבים בכפר הציורי שלה ויש לה חיים חדשים: “זה לא נס – החוקרים אמרו לי איך זה עובד באמצעות דחפים חשמליים – אבל זה מרגיש קסום. אני לא רוצה שיסירו לי את המכשיר אי פעם. קיבלתי את חיי בחזרה! ”
תרגום: אבי בליזובסקי

לכתבה באתר Mosic Science

עוד בנושא באתר הידען:

• הסעת מולקולות במערכת העצבים
• כיצד גן “מפסל” נוירונים?
• חוקרים הצליחו ליצור ממשק בין מערכת העצבים ליד תותבת