מחקר ב־Current Biology מצא כי מולקולות RNA קטנות שמקורן בתאי עצב ומעגל עצבי החייש את רמת החמצן משפיעים על עמידות תאי הרבייה לעקת חום. המחקר נערך בתולעי C. elegans, ואין עדיין ראיה שמנגנון מקביל פועל בבני אדם
כאשר הטמפרטורה עולה, תאי הרבייה עלולים להיפגע. מחקר חדש שנערך בתולעים מיקרוסקופיות מצביע על כך שהתגובה לחום אינה מתרחשת רק בתאי הרבייה עצמם: מערכת העצבים חשה את תנאי הסביבה ושולחת אותות מולקולריים המשפיעים על יכולתם של התאים להתמודד עם העקה.
המחקר נערך בתולעי Caenorhabditis elegans בידי חוקרים מהאוניברסיטה העברית, מאוניברסיטת תל אביב ומהמכון למדע וטכנולוגיה של אוסטריה. הוא פורסם ב־20 ביולי 2026 בכתב העת Current Biology.
בין מובילי המחקר היו ד"ר צ'י קיאנג יו, ד"ר חנה אחשש, ד"ר יונתן צור מהאוניברסיטה העברית ופרופ' עודד רכבי מאוניברסיטת תל אביב.
מסר מתאי העצב אל שורת הנבט
שורת הנבט היא אוכלוסיית התאים שממנה נוצרים תאי הזרע והביציות. במשך שנים התמקדו מחקרים רבים באופן שבו תאים אלה מגיבים ישירות לטמפרטורה, לקרינה, למחסור במזון ולגורמי עקה אחרים.
המחקר החדש מצביע על ערוץ תקשורת נוסף: תאי עצב מסוגלים להשפיע על תאי הרבייה באמצעות מולקולות RNA קטנות שאינן מקודדות לחלבונים. מולקולות אלה משתתפות במנגנון המכונה הפרעת RNA, או RNAi, המווסת את פעילותם של גנים.
החוקרים מצאו כי RNA קטן שנוצר במערכת העצבים של התולעת מסייע לשמור על התפתחות שורת הנבט בתנאי חום. השפעתו ניכרה הן בתאים המייצרים זרע והן בתאים המייצרים ביציות. זהו מנגנון “לא אוטונומי מבחינה תאית”: האות נוצר בסוג תא אחד – תא עצב – אך משפיע על רקמה אחרת.
כאשר החוקרים שיבשו את מסלול ה־RNAi, נפגעה פוריות התולעים בטמפרטורות גבוהות. הפגיעה הייתה קשורה בין היתר להתפתחות לא תקינה של תאי הזרע. לעומת זאת, השבת הפעילות של המסלול בתאי העצב בלבד שיפרה במידה ניכרת את יכולת הרבייה בתנאי החום.
לדברי ד"ר צור, הממצאים מראים שמערכת העצבים אינה רק מגיבה לסביבה, אלא גם מעבירה לתאי הרבייה הוראות המסייעות להם להתמודד עם תנאים קשים.
גם האופן שבו התולעת חשה חמצן השפיע
החוקרים זיהו מעורבות של מעגל עצבי החייש את רמת החמצן. שינוי האופן שבו מערכת העצבים פירשה את ריכוז החמצן השפיע על עמידותה של שורת הנבט לחום, גם כאשר תנאי הסביבה עצמם לא השתנו.
בתולעי C. elegans, רמות חמצן מסוימות קשורות לנוכחות מזון ולתנאים המתאימים לרבייה. נראה שמערכת העצבים משלבת מידע מכמה חושים סביבתיים לפני שהיא משפיעה על השקעת המשאבים ברבייה.
במוטנטים שבהם מנגנון ה־RNAi לא פעל כרגיל, המעגל לחישת חמצן פעל נגד שימור שורת הנבט בתנאי חום. התגובה תווכה בין השאר באמצעות נוירופפטידים – מולקולות קטנות שבהן משתמשים תאי עצב להעברת אותות.
החוקרים בדקו גם שני גנים המעורבים בחישת חמצן: NPR-1, המקודד לקולטן נוירופפטידי, ו־GLB-5, המקודד לחלבון ממשפחת הגלובינים. הם מצאו כי גרסאות גנטיות שהתפשטו בזני תולעים שבויתו במשך שנים במעבדות פגעו בעמידות שורת הנבט לחום.
הממצא הוא גם תזכורת לכך שהסתגלות של חיית מודל לתנאי המעבדה עלולה לשנות את תוצאות הניסויים. תולעת הגדלה במשך דורות בתנאים קבועים ונוחים אינה בהכרח מייצגת במדויק את התגובה של אוכלוסיות החיות בסביבה טבעית ומשתנה.
קשר אפשרי לשינוי האקלים – אך עדיין לא לבני אדם
זיהום תרמי ועלייה בטמפרטורות עלולים לפגוע בהצלחת הרבייה של מינים רבים, ולכן הבנת מנגנוני ההגנה הטבעיים של תאי הרבייה חשובה לחקר השפעות שינוי האקלים על מערכות אקולוגיות.
עם זאת, אין להסיק מן המחקר שמערכת העצבים האנושית מגינה על תאי זרע או ביציות באמצעות אותו מסלול. C. elegans היא חיית מודל פשוטה ושימושית, אך קיימים הבדלים גדולים בינה לבין יונקים במבנה מערכת העצבים, בהתפתחות תאי הרבייה ובבקרת חום הגוף.
המחקר לא בדק בני אדם או יונקים ולא הציע טיפול לשיפור הפוריות. הוא מעלה שאלה למחקרים עתידיים: האם גם בבעלי חיים מורכבים יותר קיימת תקשורת מבוססת RNA בין מערכת העצבים לשורת הנבט, וכיצד היא משפיעה על התגובה לעקה סביבתית.
החשיבות העיקרית של הממצא היא בהרחבת התמונה הביולוגית. תאי הרבייה אינם מגיבים לסביבה בבידוד. לפחות בתולעים, מערכת העצבים משלבת מידע על חום, חמצן ותנאים נוספים ומשפיעה באמצעות אותות מולקולריים על יכולת הרבייה של בעל החיים.
שאלות ותשובות
באיזו חיה נערך המחקר? הניסויים נערכו בתולעת המיקרוסקופית Caenorhabditis elegans, חיית מודל נפוצה במחקר גנטי והתפתחותי.
כיצד מערכת העצבים השפיעה על תאי הרבייה? באמצעות מולקולות RNA קטנות ובאמצעות מעגל עצבי החייש את רמת החמצן ומפעיל איתות נוירופפטידי.
מה קרה כאשר מסלול ה־RNAi שובש? פוריות התולעים נפגעה בתנאי חום, בין היתר בשל פגיעה בהתפתחות תאי הזרע.
האם המנגנון קיים גם בבני אדם? לא ידוע. המחקר לא בדק בני אדם או יונקים, ולכן בשלב זה אי אפשר להשליך את התוצאות על פוריות האדם.
עוד בנושא באתר הידען
- האם טמפרטורה גבוהה יכולה להאיץ את קצב האבולוציה?
- פודקאסט תל אביב 360: אפיגנטיקה – מה באמת עובר מדור לדור?
- שלושה חוקים שמכתיבים הורשה אפיגנטית בין־דורית – שלא דרך שינויים ברצף ה־DNA
- פוענח מנגנון שמאפשר הורשת פעילות מוחית מדור לדור – שלא דרך ה־DNA
לפרסום המקורי: פתיחת הפרסום המקורי
