המוח שהדליק אותי
13/10/2022
מערכת החיסון ומערכת העצבים עוזרות לנו, כל אחת בדרכה, להתמודד עם אתגרים מבחוץ. מחקר חדש מדגים כיצד תאי עצב מסוימים במוח של עכבר יכולים לגרום לפעילות של מערכת החיסון באזור ספציפי בגוף העכבר. תוצאות אלו ממחישות את הקשר ההדוק בין שתי המערכות ושופכות אור על האופן שבו פעילות מוחית יכולה לגרום למחלות בגוף.
לכולנו זה קרה – חום הגוף גבוה, האף מנוזל, וקשה לנו לקום מהמיטה. כל אלה הם סימנים לכך שמערכת החיסון שלנו נכנסת לפעולה כדי להגן על גופנו מהגורם הזר שפלש לתוכו. גם למערכת העצבים תפקיד מרכזי בהתמודדות הגוף עם מצבים לא מוכרים או מאיימים, למשל על ידי הגברת קצב הנשימה והלב בתגובה למראה מפחיד. אבל עד כמה שתי המערכות האלה מתקשרות זו עם זו ומשפיעות זו על תפקודה של זו? והאם ניתן לרתום את הקשר הזה כדי לשפר את בריאותנו?
נוירואימונולוגיה (נוירו – של מערכת העצבים; אימונו – של מערכת החיסון; לוגיה – תחום ידע) היא ענף חדש יחסית בתחום מדעי החיים והרפואה, החוקר את השאלות הללו בדיוק [1]. אחת התעלומות המרתקות בתחום היא האופן שבו המוח, המרכז של מערכת העצבים, מכוון את פעולתה של מערכת החיסון ומשפיע עליה במצבים שונים. ידוע, למשל, שמצב נפשי ירוד עלול לשבש את פעילות מערכת החיסון [2]. מצד שני, נמצא שהפעלה של אזור במוח הקשור לתחושת תגמול הגבירה את פעילות מערכת החיסון, מה שסייע לה לפעול נגד גידול סרטני בעכבר [3]. ממצאים אלה מראים שהמוח יכול להשפיע על פעילות מערכת החיסון באופן כוללני. אולם במחקר נוסף, שממצאיו פורסמו [4] בכתב העת המדעי Cell, נמצא אזור במוח אשר יכול להפעיל את מערכת החיסון באופן ממוקד ומדויק יותר.
קליפת המוח האינסולרית (Insular cortex), או בקיצור האינסולה, מקבלת מידע מכל החושים וגם מאזורים אחרים במוח, ובכך מהווה מעין "מרכז בקרה" שיוצר תמונה כללית של מצב הגוף והסביבה החיצונית [5]. מחקרים קודמים מצאו שלאינסולה זיקה לתפקוד הגוף במצבים במצבי עקה, ובמיוחד לפעילות מערכת החיסון. לכן, החוקרות רצו להבין איך האינסולה מעורבת בפעילות מערכת החיסון. כדי לעשות זאת הן השתמשו בזן מיוחד של עכברים שהונדסו גנטית. בזן זה, כאשר תאי העצב פעילים בנוכחות חומר שנקרא טמוקסיפן (TMX), הם רוכשים מעין "מתג הפעלה" גנטי, שאותו ניתן "להדליק" מאוחר יותר באופן יזום, באמצעות הזרקת חומר אחר, קלוזפין-אן-אוקסיד (CNO). כך ניתן ללמוד מה עושה קבוצת התאים הספציפית הזו.
החוקרים הוסיפו למי השתייה של עכברים חומר שגורם לדלקת מקומית בדופן המעי. לדלקת במעי יש סימנים מוכרים, והיא מתבטאת בנוכחות מוגברת של תאי מערכת החיסון במעי, בהרס רקמת המעי ובירידה במשקלם של העכברים. כשהדלקת הייתה בשיאה, הזריקו החוקרים TMX לעכברים ובעזרתו "תפסו" את תאי העצב באינסולה שהיו פעילים. לאחר כמה שבועות, כשהדלקת במעי שככה לגמרי, החוקרים הזריקו לעכברים CNO, אשר הפעיל את תאי העצב ש"נתפסו" באינסולה למשך כמה ימים. התוצאות היו לא פחות ממדהימות – העכברים, שהיו בריאים לחלוטין בשלב זה, התחילו להפגין סימנים של דלקת במעי! סימנים אלו היו דומים מאוד לסימנים שנצפו בזמן הדלקת המקורית: שוב נצפו נוכחות גבוהה של תאי חיסון ברקמת המעי, פגיעה ברקמת המעי וירידה כללית במשקל, וזאת למרות שלא היה שום גורם מחלה במעיהם של העכברים.
החוקרים חזרו על הניסוי באופנים שונים, כדי להבין את התופעה המוזרה באופן מעמיק יותר: הם תפסו תאי עצב באינסולה שהיו פעילים לפני הופעת הדלקת במעי או לאחריה, וניסו להפעיל אותם במקום; הם ניסו גם להפעיל את כל התאים באינסולה. בכל המקרים לא פיתחו העכברים סימנים של דלקת במעי. מכאן הבינו החוקרים שהיו אלה תאים מסוימים מאוד באזור האינסולה במוחם של העכברים, שפעילותם שיחזרה את הדלקת במעי. לעומת זאת, כאשר החוקרים הפעילו מחדש תאי עצב שהיו פעילים במהלך דלקת באזור הצפק (הדופן הפנימית של הבטן), שוב הופיעה דלקת בצפק, יש מאין! כלומר, התופעה שהתגלתה כללית יותר, ותאי העצב באינסולה יכולים לגרום, או לכל הפחות לשחזר, פעילות ספציפית של מערכת החיסון באזורים שונים בגוף.
אם כן, מהממצאים שתוארו עד כאן עולה שלמוח יש לכאורה שליטה מדויקת בפעילות מערכת החיסון, בדומה לאופן שבו אנו יכולים לשלוט בשרירים שלנו. העובדה שרק חלק מתאי העצב באינסולה אחראים לתופעה, מעלה את האפשרות שבאינסולה שמורות קבוצות שונות של תאים, שכל אחת מהן מכילה את הזיכרון של אירוע חיסוני מסוג אחר. שיטת העבודה במחקר לא מאפשרת להבחין אם מדובר בזיכרון "אמיתי", כזה שלא היה קיים קודם ונוצר בעקבות האירוע החיסוני, או במסלול עצבי מחווט מראש.
ישנה שאלה משמעותית אף יותר שנותרת פתוחה: הרי תאי מערכת החיסון יודעים לזהות גורמי מחלה ולהגיב להם בכוחות עצמם, אז למה הם צריכים בכלל הכוונה מהמוח? לדעת החוקרות, ייתכן שהתשובה לשאלה זו קשורה לתפקיד המרכזי של המוח – להבחין בדפוסים ולשנות התנהגות בהתאם. לדעתן, יכול להיות שהאינסולה יודעת לזהות קשר בין מידע חושי (למשל טעם רע) לבין מידע על פעילות חיסונית (למשל דלקת במעי) וליצור מאגר של תגובות חיסוניות מוגדרות, כך שכאשר המידע החושי יופיע שוב, האינסולה תוכל לפקוד על מערכת החיסון לפעול באופן מדויק, וכך להקדים תרופה למכה. רעיון זה נותן נקודת מבט חדשה על מחלות שבמרכזן פעילות מוגזמת של מערכת החיסון, כגון דלקת מפרקים שגרונית, קרוהן, אסתמה ואחרות. תסמונות אלו עשויות להיות תוצאה של קישור לא נכון בין גירוי בלתי-מזיק לבין תגובה חיסונית. אם זה נכון, הרי שהמפתח לריפוין עשוי להיות בשינוי הפעילות המוחית ולא בדיכוי מערכת החיסון עצמה.
המחקר עורר התרגשות רבה בקהילה המדעית ובציבור הכללי [6]. העובדה שתאי מערכת החיסון יכולים לפעול לפי פקודה של מערכת העצבים, ולא רק בעקבות חשיפה לגורם מחלה, משנה את האופן שבו אנו תופסים את הקשר בין שתי המערכות הללו. דרוש כמובן מחקר נוסף כדי להבין לעומק איך האינסולה משפיעה על מערכת החיסון. מה שבטוח זה שאנו מתקרבים להבנה שהפעילות המוחית שלנו, ובכלל זה גם התודעה והרגשות שלנו, משפיעה על בריאותנו באופן ישיר הרבה יותר ממה שנהוג לחשוב.
ליווי מדעי: עלי שמשוני
עריכה: סמדר רבן
מקורות והרחבות
[1] נוירואימונולוגיה
[2] מאמר סקירה על תגובת מערכות החיסון והעצבים במצבי עקה
[4] המאמר המקורי של המחקר שמתואר בפוסט
אחראי תוכן קצר בעמותה. סטודנט לדוקטורט במדעי הרפואה בפקולטה לרפואה בטכניון. המחקר שלו עוסק באופן שבו פעילות עצבית מעצבת את תפקוד מערכת החיסון. לתום תואר ראשון במדעי החיים ומדעי כדור הארץ מהאוניברסיטה העברית בירושלים.
