סיקור מקיף

עצם העניין של דג החרב

מחקר ישראלי מעלה ממצאים מפתיעים על בנייה ופירוק עצם

דג החרב. איור: shutterstock
דג החרב. איור: shutterstock

העצמות שלנו אולי נראות קשות ובלתי משתנות, אבל האמת היא שהן משתנות כל הזמן. כמעט אצל כל בעלי החיים שיש להן עצמות, הן מורכבות משלושה סוגים של תאים: תאים הבונים את העצם, אוסטאובלאסטים (osteoblasts), תאים המפרקים אותה, אוסטאוקלאסטים (osteoclasts), וסוג שלישי המכונה פשוט תאי עצם, אוסטאוציטים (osteocytes). התאים האלה חשים את מצב העומס על העצם, ומפעילים את שתי הקבוצות האחרות לחזק את העצם או להחליף חלק ממנה בתהליך של פירוק ובנייה. כדי להבין טוב יותר מה בדיוק תפקידם של האוסטאוציטים בתהליך, ביקשו חוקרים בפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה של האוניברסיטה העברית לבחון את המצב בקבוצה מסוימת של דגי גרם, שאין להם תאים כאלה.

מכיוון שתהליכי הבנייה והפירוק של העצם מושפעים בין השאר מהעומס עליה, ביקש צוות החוקרים מהמעבדה לביומכניקה של עצמות, בראשות פרופ' רון שחר, לבחון מקרה קיצוני. כלומר – למצוא עצם שמופעל עליה עומס רב ככל האפשר, ולכן סביר להניח שמתרחשים בה תהליכי בנייה ופירוק, או לפחות יש צורך בהם.

חיים על חרבם

המועמד האידיאלי למחקר היה דג החרב (Xiphias gladius). אלה דגים גדולים מאוד, שאורכם יכול להגיע לארבעה מ' ויותר, ומשקלם – מאות ק"ג. הדגים האלה מתהדרים בעצם קדמית ארוכה וחדה, וכשהם שוחים במהירות מסחררת של עשרות קמ"ש, הם משתמשים בה לחבוט נמרצות בטרפם, דגים או דיונונים, ולהמם אותו בטרם ייטרף במלתעותיהם. על העצם הזו מופעל בלי ספק עומס רב, כך שהיא תהיה מועמדת מצוינת למחקר. ואולם, גידול דגי חרב למטרות מחקר – אסור בשל חוקי ההגנה על בעלי חיים. מה שכן מותר, למרבה האירוניה, הוא ציד של דגים כאלה. תלמידת מחקר של שחר יצאה לתחרויות דיג של דגי חרב, ואחרי שהסתיימו שקילות הדגים, והניצודים עשו דרכם למחבתות, היא הצליחה לקבל את ראשיהם, ולהביאם למעבדה בפלורידה, שעמם עובדים החוקרים הישראלים בשיתוף פעולה.

לשחות בלי, להרגיש עם

החוקרים בחנו לעומק בשיטות שונות את מצב העצם בחרבותיהם של הדגים, והגיעו למסקנה חד משמעית, המתפרסמת היום בבטאון האקדמיה האמריקנית למדעים PNAS: בעצמות האלה מתרחש שחלוף של תאי עצם (כלומר תהליכי פירוק ובנייה), אף על פי שאין להם אוסטאוציטים, האמורים לחוש את העומס על העצם ולדווח עליו לתאים האחרים. "זה מוכיח כי המסקנה שבלי אוסטאוציטים לא ייתכנו תהליכי שחלוף של עצם, פשוט אינה נכונה", אומר שחר. "יכול להיות שיש תאים אחרים שעושים את התפקיד שיוחס להם, או אמצעים אחרים לעשות את זה, ויכול להיות שלאוסטאוציטים עצמם יש תפקידים אחרים שאנו לא יודעים עליהם". מה שמעמיק עוד את התעלומה בדבר תפקידם של האוסטאוציטים הם ממצאים אבולוציוניים: כיום רוב החוקרים מסכימים שבעבר הרחוק, לאבותיהם של דגי הגרם של ימינו, כן היו אוסטאוציטים, אך הם נעלמו במהלך האבולוציה שלהם, והדגים כנראה "למדו" להסתדר בלעדיהם.

חשיבות רפואית

אחת המחלות הבעייתיות והפחות מובנות אצל בני אדם מבוגרים היא דלדול העצם, אוסטאופורוזיס, הפוגעת במיליוני בני אדם ברחבי העולם. "הממצא שלנו מטיל ספק בדבר מרכזיותם של האוסטאוציטים בתהליך דלדול העצם", אומר שחר. "אין לו אמנם יישום רפואי ישיר, אבל הוא עשוי לתרום להבנת תהליך רפואי חשוב, ובעזרת הבנה טובה יותר של הבעיה, אולי יהיה אפשר גם לשפר את הטיפול".

מאמר המחקר ב-PNAS

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

תגובה אחת

  1. החכמה הרווחת היא כי עצם שומרת על צורתה או משנה אותה בהתאם לעומסים המוטלים עליה. המנגנון המשוער של אוסטיאוציטים, שחשיבותו הוטלה בספק במאמר זה היה אמור לקיים את שמירת/שינוי מצב העצם.

    ואולם, יש, וגם בגוף האדם, עצמות חשובות שלא מוטל עליהן עומס ואף-על-פי-כן הן אינן נעלמות או אפילו מאבדות משהו מקשיחותן. עצמות כיפת הגולגולת, למשל.
    לכן כדאי לבחון-מחדש את החוכמה-המקובלת. ייתכן שקיימים מנגנונים מקבילים העוסקים בתחזוקת העצם, חלקם מסתמכים על בדיקת עומסים וחלקם על שיטות אחרות המשרתות צרכים אחרים, הנובעים ממבנה נדרש כגון כיפה סגורה וכגון חדוּת הלהב של דג החרב.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן