המתמטיקה של הדיכאון

?האם הסיבה לדיכאון היא ירידה בקצב התרבות תאי המוח

מאת מרית סלוין

לפני כמאה שנה נקבעה הבחנה ברורה בין הנוירולוגיה לבין הפסיכיאטריה. בנתיחה לאחר המוות של אנשים שסבלו ממחלות נוירולוגיות התגלו שינויים מבניים במוח, בעוד שאצל אנשים שסבלו ממחלות פסיכיאטריות מבנה המוח נראה במיקרוסקופ תקין לחלוטין. לא בכדי הן כונו בשפה העממית “מחלות נפש”.

בשנים האחרונות נראה כי ההבחנה הזאת נהפכת ללא רלוונטית: מתברר כי גם במחלות פסיכיאטריות מתרחשים שינויים מבניים במוח – אזורים מסוימים במוחם של חולי דיכאון קטנים מאלה של בריאים, ולאחר הטיפול הם חוזרים לגודלם התקין. בחודש שעבר התפרסם בכתב העת “”Lancet מאמר שבו דווח לראשונה כי תרופה נוגדת דיכאון הביאה להגדלת כמות תאי העצב במוח אנושי.

המחלה שבה מתרכזים מרבית המחקרים בתחום זה היא הדיכאון. דיכאון מתבטא בירידה במצב הרוח ובתיאבון, בהפרעות שינה, בחוסר עניין בחיים, בהאטה פיסיולוגית של כל פעילויות הגוף ובמחשבות אובדניות. עד לאחרונה פסיכיאטרים סברו כי הסיבה לדיכאון היא חוסר איזון בין מתווכים עצביים (נוירו-טרנסמיטורים) מסוימים במוח, בעיקר מחסור באלה הקשורים במרכזי ההנאה. אך באחרונה הולכת ומתגבשת התפישה שלפיה הסיבה לדיכאון היא ירידה בקצב ההתרבות של תאי המוח. עד לפני כשנתיים רוב חוקרי המוח לא התייחסו לתיאוריה הזאת ברצינות, כי מקובל היה לחשוב שבשונה משאר תאי הגוף, תאי המוח אינם מסוגלים להתרבות. אבל אז התברר שהמוח ממשיך לייצר תאים חדשים גם אצל מבוגרים. מחקרים הראו כי תאים חדשים במוח המבוגר נוצרים באזורים מוגדרים, ובראשם בהיפוקמפוס, האחראי על תפקודי למידה וזיכרון.

מחקר שהתפרסם ב-1996 בכתב העת “Academy of Proceedings of “Sciences the National הראה כי ההיפוקמפוס קטן אצל חולי דיכאון ב-12 עד 15 אחוזים בממוצע לעומת אנשים שאינם סובלים מדיכאון. בשנה האחרונה נערכו מחקרים נוספים, שאישרו את התוצאות. “הרעיון של גדילה ודעיכה של תאי מוח יכול להסביר את המחזוריות של מחלת הדיכאון יותר מכל תיאוריה אחרת שהיתה מקובלת עד כה”, אמר ברי ג’ייקובס, מדען מוח מאוניברסיטת פרינסטון לכתב העת “.”Science

הירידה במספר תאי המוח אצל הסובלים מדיכאון לא מצטמצמת, ככל הנראה, רק לאזור ההיפוקמפוס. חוקרים שבדקו בשנה האחרונה מוחות של מתים שסבלו לפני מותם מדיכאון דיווחו כי בקליפת המוח הקדמית, הקשורה ככל הנראה לרגשות ותודעה, תאי העצב היו פחות צפופים בהשוואה למצב הנורמלי, ובאזורים מסוימים שם הירידה בנפח החומר האפור (המכיל את תאי העצב) הגיעה עד כדי %.40

רבים מחוקרי המוח סבורים כי הירידה במספר תאי המוח באזורים האלה קורה בשל תנאי עקה. ידוע כי לחץ נפשי (stress) הוא אחד הגורמים המחישים מצבי דיכאון. מצבי עקה גורמים לעלייה בכמות הורמונים מסוימים שמגבירים את קצב פעימות הלב ואת פעילות מערכת החיסון ומדכאים את מערכת הרבייה. כאשר תנאי העקה שוררים לאורך שנים, גם המוח סובל. במצב כזה מתים תאים באזורים מסוימים בהיפוקמפוס, וכתוצאה מכך הוא מצטמק.

וכעת, מחקרים חדשים מראים כי תרופות נוגדות דיכאון מגדילות את תהליך ריבוי התאים. במחקר שעומד להתפרסם בקרוב בכתב העת “”Journal of Neuroscience נתנה קבוצת חוקרים מאוניברסיטת ייל תרופות נוגדות דיכאון, בהן פרוזאק, לחיות מעבדה, ואצל כולן הופיעו לאחר הטיפול תאי עצב חדשים בהיפוקמפוס.

גם לפעילות גופנית יש השפעה נוגדת דיכאון, ואף היא, בדומה לתרופות נוגדות דיכאון, מזרזת גדילת תאי עצב חדשים במוח. קבוצת מחקר ממרכז סאלק בקליפורניה דיווחה בשנה האחרונה כי בעכברים שביצעו פעילות גופנית מאומצת (הם רצו על מכשיר כחמישה קילומטרים ביום במשך חמישה חודשים) נמצאו פי שניים יותר תאים במוח מאשר בעכברים שלא ביצעו פעילות גופנית.

במאמר שפורסם בחודש שעבר בכתב העת “”Lancet הראו חוקרים מהמחלקה לפסיכיאטריה ולמדעי ההתנהגות מדטרויט, ובראשם חוקר המוח חוסייני מנג’י, כי תרופת הליתיום, שניתנת זה חמישים שנה לאנשים הסובלים מדיכאון, העלתה אצל חולים מאניים-דפרסיוויים שהיו בהתקף דיכאוני את נפח החומר האפור במוח כבר לאחר ארבעה שבועות של טיפול. חרף הצלחתה של התרופה, לא היה ידוע עד כה איך הליתיום מקל על תסמיני הדיכאון. לראשונה הצליחו החוקרים להדגים, באמצעות בדיקות ,MRI כי הליתיום מעלה את מספר תאי המוח אצל בני אדם. בכך נעוצה ככל הנראה השפעתו האנטי-דיכאונית.

האומנם הגענו להבנת הקשר בין מבנה המוח והפרעות “נפשיות”?
ג’ייקובס סבור כי התשובה חיובית, ולראיה, חולים דיכאוניים מתלוננים לעתים קרובות על הפרעות בזיכרון, וזאת ככל הנראה בגלל הצטמקות אזור ההיפוקמפוס, המעורב כאמור בתפקודי הזיכרון. חולי אלצהיימר רבים סובלים מדיכאון, וגם במחלה זו נפגע ההיפוקמפוס.
{הופיע בעיתון הארץ, 15/11/2000{

תצלום: האוניברסיטה העברית

תא עצב שצוות המחקר יצר במעבדה מתא גזע עוברי. העבודה רק
בראשיתה, וקשה להעריך מתי יתחילו ליישמה על בני אדם

מדע 1

צוות בראשות חוקר ישראלי הצליח לגרום לראשונה לתאי גזע עובריים מאדם להיהפך לתאי מוח וכבד

כל מה שדרוש זה האות הנכון

מאת תמרה טראובמן

—-

חוקרים הצליחו לגרום לתאי גזע עובריים מאדם להיהפך לתאי מוח, תאי כבד ותאים רבים אחרים. בכך עשו צעד חשוב לקראת רכישת היכולת לייצר רקמות להשתלה לפי הזמנה. בראש צוות המחקר, שפורסם בכתב העת המדעי “of the National Academy of Proceedings ,”Sciences עומד פרופ’ נסים בנבניסטי מהאוניברסיטה העברית, ושותפיו הם הדוקטורנטית מאיה שולדינר, פרופ’ דגלאס מלטון, ראש המחלקה לביולוגיה מולקולרית באוניברסיטת הארוורד, ופרופ’ יוסף איצקוביץ’ מבית החולים רמב”ם. המחקר יוצג היום בכנס בינלאומי המתקיים בישראל ועוסק בגנטיקה בעידן שלאחר פענוח גנום האדם.

עד כה, רוב הניסויים נעשו בתאי גזע עובריים של עכברים, מעט מאוד מחקרים נעשו בתאים אנושיים; ב-,1996 למשל, חוקרים מאוניברסיטת אינדיאנה הראו שאפשר להפוך תאי גזע מעכברים לתאי שריר לב ולהשתילם בעכברים. צוות החוקרים בראשותו של פרופ’ בנבניסטי הצליחו לראשונה לכוון גדילה של תאי גזע אנושיים למגוון רחב של סוגי תאים. עם זאת, פרופ’ בנבניסטי מבהיר כי העבודה רק בראשיתה וקשה להעריך מתי יתחילו ליישמה על בני אדם.

תאי גזע עובריים, שבודדו לראשונה לפני כשנתיים, הם תאים “חסרי זהות”, שיכולים להיהפך לכל אחד מסוגי התאים שבגוף. כאשר תאי גזע מתחלקים, נוצרים מהם גם תאים בוגרים (תאים מסוג מסוים, כמו תאי עור, כליה, מעי וכו’), וגם תאי גזע. לכן הם יכולים להתחלק פעמים רבות, לעומת תאים בוגרים, שמספר הפעמים שהם יכולים להתחלק מוגבל. “אין לנו ספק שיש משהו מתוכנת בתאים הללו, שיודעים להתמיין לכל סוגי התאים”, אומר פרופ’ בנבניסטי. השאלה הגדולה היא מהו האות שמורה לתאי הגזע העובריים להתמיין לסוג תא מסוים.

איש אינו יודע איך לייצר מוח, אבל אם חוקרים יצליחו לגלות איזה אות צריך לתת לתאי הגזע כדי שיהפכו לתאי עצב, הם יוכלו להשתיל את התאים האלה במוחות של אנשים שלקו בשבץ, או במחלות ניווניות כמו פרקינסון ואלצהיימר, ולהחליף את הרקמות הפגומות ברקמות חדשות ובריאות. במחלות רבות, סבורים מומחים, יהיה אפשר להשתיל רק את התאים שנפגמו במחלה, כמו תאי בטא בלבלב של חולי סוכרת או תאי שריר לב בלבם של אנשים שלקו בהתקף לב או באי ספיקת לב.

בסדרת ניסויים הנמשכת זה כשנה וחצי, מנסים פרופ’ בנבניסטי ועמיתיו להתחקות אחר האותות שקובעים את התמיינותם של התאים.
בתחילה הם נתנו לתאים להיהפך באופן ספונטני לשלוש רקמות הנבט העובריות (מזודרם, אקטודרם ואנדודרם) שמהן מתפתחים מאוחר יותר כל סוגי התאים. אחר כך הזליפו על התאים גורמי גידול שונים – חומרים שמעודדים יצירה של תאים חדשים – ובדקו איך משפיעים גורמי הגידול על התפתחות התאים.

בסך הכל הם בדקו את ההשפעה של שמונה גורמי גידולים שונים. הם הצליחו ליצור כתריסר סוגי תאים, בהם תאי עצב, תאי כבד, תאי לבלב ותאי שריר. “חלק מהרקמות עדיין לא הצלחנו לקבל בתרבית ואנחנו מנסים לקבל אותן על ידי קומבינציות של גורמים שונים”, אומר פרופ’ בנבניסטי.

החוקרים גילו כי לעתים גורמי הגידול מכוונים התמיינות של תאים לא רק על ידי עידוד מסלול התמיינות מסוים, אלא על ידי עיכוב מסלולי התמיינות אחרים. נראה שהתפתחות העובר היא מנגנון מורכב, שבו גורמי גידול מופרשים בתזמון מדויק להפליא. גורמי גידול מעודדים מצד אחד את יצירתן של רקמות מסוימות, ומצד אחר מדכאים את יצירתן רקמות אחרות, שצריכות להיווצר בשלב מאוחר יותר של התפתחות העובר.

כמה מסוגי התאים שהחוקרים התקשו ליצור נמצאים בגוף בכמויות קטנות, משום שלפעילותו התקינה של הגוף נחוצים רק מעט מהם. לפי אחת ההשערות, ייתכן שקשה לייצרם במעבדה משום שגורמי גידול מסוימים מעכבים את התפתחותם. החוקרים משערים שייתכן שיהיה אפשר לייצרם דווקא על ידי עיכוב גורמי הגידול שמעכבים את יצירתם.

“מלבד חשיבותו כמקור לתאי אדם להשתלה, יש למחקר חשיבות גם להבנה של מסלולי ההתפתחות של עוברים”, אומרת פרופ’ חרמונה שורק, ביולוגית מולקולרית מהאוניברסיטה העברית שלא השתתפה במחקר. ייתכן שהבנה של התמיינות התאים תסייע להבין את השורשים המולקולריים של ההפלות, שלפחות בחלקן נובעות מהתפתחות לא תקינה של העובר.
{הופיע בעיתון הארץ, 15/11/2000{