על דלקות, נגיפים ועטלפים
10/04/2018
לעטלפים יש מוניטין של מפיצי מחלות, אותו הם כנראה הרוויחו ביושר. שנת 2015 אותרו בארצות הברית כ-1,700 עטלפים נגועים בכלבת, ורק לפני מספר חודשים דווח על ילד מפלורידה שנפטר מהמחלה לאחר שנשרט על ידי עטלף נגוע. יש לציין, לעומת זאת, שפעמים רבות עטלפים מואשמים בהעברת מחלות ללא עוול בכפם, וכך למשל עטלפים מדביקים בכלבת נמצאו רק באמריקה (ומעולם לא בישראל).
היכולת המרשימה של עטלפים להפיץ מחלות אינה טריוויאלית - אם הם נדבקים במחלות, היינו מצפים שהם יחלו בעצמם וימותו, ולכן יפסיקו להעביר את המחלה. אך במקום זה, נראה שהעטלפים הם רק נשאים של מרבית המחלות הללו. לכן, נשאלת השאלה כיצד מצליחים העטלפים לא לחלות בעצמם במחלות אותן הם נושאים. הניחוש האינטואיטיבי ביותר הוא שמערכת החיסון של העטלפים חזקה במיוחד, ולכן היא מגנה עליהם מלחלות. למרות זאת, מחקר חדש מהאקדמיה הלאומית למדעים בסין חשף כי ההסבר הוא דווקא הפוך - העטלפים עמידים למחלות בגלל פעילות מוחלשת של מערכת החיסון שלהם.
מערכת החיסון של העטלפים (כמו בעלי החוליות האחרים, כולל אותנו) מורכבת משתי זרועות - מערכת החיסון המולדת ומערכת החיסון הנרכשת. מערכת החיסון הנרכשת דומה לצלף שמתמחה ב״סיכולים ממוקדים״ מדויקים מאוד - היא תוקפת נגיפים שהיא "מכירה" באמצעות נוגדנים ותאי זיכרון. לעומתה, תאי מערכת החיסון המולדת דומים יותר לתותחים, כאשר הקולטנים שלה (חלבונים המשמשים לזיהוי) מאתרים מטרות באופן יחסית גס, ובתגובה הם מפעילים תגובה דלקתית. ככלל, דלקת היא תגובה טובה ורצויה שמשרתת את הגוף ומסייעת להשמיד את הגורם הזר. אולם, מדובר בנשק עצמתי, שעלול לגרום להרס משני רב, ולכן הדלקת חייבת להיות מוגבלת בזמן, במקום ובעצמה, או שנזקיה יעלו על התועלת שבה. רוב התסמינים שמופיעים כאשר אנחנו חולים הם תוצאה של הדלקת: חום, כאבים, נפיחות, גודש ועוד.
אחד מהקולטנים של מערכת החיסון אחראי לאיתור DNA זר שמקורו בנגיפים. תאים בריאים מאחסנים את ה-DNA שלהם בתוך גרעין עטוף בקרום, ולכן אם קיים בתא DNA חופשי מקורו כמעט תמיד בנגיף שיש להגיב כנגדו. מסיבה זו אחד הקולטנים של מערכת החיסון המולדת מגיב כנגד כל DNA חופשי שנמצא בתא.
איך זה קשור לעטלפים? קבוצת המחקר הסינית בראשות פנג ז׳ו (Peng Zhou) מצאה שלעטלפים יש מוטציה בחלבון מסוים שפוגעת ביכולתם להפעיל תגובה דלקתית כאשר קולטני מערכת החיסון המולדת שלהם מזהים DNA חופשי. כלומר, החלבון המוטנטי מקנה סבילות כנגד נגיפים רבים, שכן, הנגיפים נשארים בתאי העטלף אך התאים כמעט ואינם מגיבים נגדם. מאחר שיש להם פחות תגובה דלקתית, העטלפים חווים פחות תסמיני מחלה בהשוואה ליונקים אחרים, ובהתאם גם פחות נזקים משניים שהם תוצאה של הדלקת עצמה. כשהחוקרים השוו את החלבון בעטלפים שונים לחלבון ביונקים אחרים, הם מצאו שללא יוצא מן הכלל המוטציה נמצאה אצל כל העטלפים שנבדקו אך לא אצל אף יונק אחר. ממצא זה מחזק מאוד את ההשערה שהמוטציה הזו היא זו שמקנה לעטלפים את הסבילות הייחודית. בהמשך, החוקרים השוו את פעילות החלבון המוטנטי של עטלפים לפעילות החלבון האנושי ואוששו את השערתם שהמוטציה היא האחראית לשינוי הפעילות ולהפחתת תגובת הדלקת.
למרות שהיא פוגעת בפעילות מערכת החיסון, החוקרים משערים שהמוטציה שמורה באבולוציה אצל מיני עטלפים שונים כיוון שהיא מקנה להם יתרון: אצל עטלפים יש יותר נזקים ל-DNA בהשוואה ליונקים אחרים, מה שגורם גם ליציאה מוגברת של DNA מהגרעין. כתוצאה מכך, DNA חופשי אצל עטלפים לא בהכרח מעיד על הדבקה בנגיף. לפיכך, במקרים רבים הפחתה של התגובה הדלקתית כתגובה לDNA חופשי לא תזיק לעטלף, ודווקא תחסוך ממנו תגובה דלקתית מיותרת.
התוצאות בשטח מראות שעל אף התגובה החיסונית המופחתת, עטלפים דווקא בריאים ואף חיים הרבה יותר שנים מהמצופה מחיות בגודלם. את הסתירה בין מערכת החיסון המוחלשת של העטלפים לבין בריאותם אפשר ליישב בעזרת כמה הסברים. הסבר אחד הוא שבמקרים רבים התגובה הדלקתית בתגובה ל-DNA חופשי מיותרת, כך שחסרונותיה עולים על היתרונות, וביטולה דווקא מיטיב עם העטלפים. הסבר אחר הוא שמערכת החיסון משמידה את הנגיפים במנגנון עקיף, אך כיוון שהוא אטי יותר מהתגובה החיסונית הרגילה, בינתיים העטלף ממשיך להפיץ את הנגיפים הלאה.
לסיכום, המחקר הנוכחי שופך אור על שאלה שנחקרה שנים רבות, ומלמד אותנו על מורכבות מערכת החיסון. כפי שקורה אצל העטלפים, גם אצלנו תגובה מופחתת או מוגברת של מערכת החיסון, שתיהן יכולות לגרום לבעיות. בתקווה, הבנה טובה יותר של מערכת החיסון תאפשר לנו לטפל במחלות שונות בצורה טובה יותר.
בנוגע לעטלפים, למרות שלחברי הדף יש חיבה מיוחדת לבעלי חיים אלו, איננו שוכחים שמוטב להתפעל מהם ממרחק מה ולצמצם מגע, גם בשבילנו וגם בשבילם.
היכולת המרשימה של עטלפים להפיץ מחלות אינה טריוויאלית - אם הם נדבקים במחלות, היינו מצפים שהם יחלו בעצמם וימותו, ולכן יפסיקו להעביר את המחלה. אך במקום זה, נראה שהעטלפים הם רק נשאים של מרבית המחלות הללו. לכן, נשאלת השאלה כיצד מצליחים העטלפים לא לחלות בעצמם במחלות אותן הם נושאים. הניחוש האינטואיטיבי ביותר הוא שמערכת החיסון של העטלפים חזקה במיוחד, ולכן היא מגנה עליהם מלחלות. למרות זאת, מחקר חדש מהאקדמיה הלאומית למדעים בסין חשף כי ההסבר הוא דווקא הפוך - העטלפים עמידים למחלות בגלל פעילות מוחלשת של מערכת החיסון שלהם.
מערכת החיסון של העטלפים (כמו בעלי החוליות האחרים, כולל אותנו) מורכבת משתי זרועות - מערכת החיסון המולדת ומערכת החיסון הנרכשת. מערכת החיסון הנרכשת דומה לצלף שמתמחה ב״סיכולים ממוקדים״ מדויקים מאוד - היא תוקפת נגיפים שהיא "מכירה" באמצעות נוגדנים ותאי זיכרון. לעומתה, תאי מערכת החיסון המולדת דומים יותר לתותחים, כאשר הקולטנים שלה (חלבונים המשמשים לזיהוי) מאתרים מטרות באופן יחסית גס, ובתגובה הם מפעילים תגובה דלקתית. ככלל, דלקת היא תגובה טובה ורצויה שמשרתת את הגוף ומסייעת להשמיד את הגורם הזר. אולם, מדובר בנשק עצמתי, שעלול לגרום להרס משני רב, ולכן הדלקת חייבת להיות מוגבלת בזמן, במקום ובעצמה, או שנזקיה יעלו על התועלת שבה. רוב התסמינים שמופיעים כאשר אנחנו חולים הם תוצאה של הדלקת: חום, כאבים, נפיחות, גודש ועוד.
אחד מהקולטנים של מערכת החיסון אחראי לאיתור DNA זר שמקורו בנגיפים. תאים בריאים מאחסנים את ה-DNA שלהם בתוך גרעין עטוף בקרום, ולכן אם קיים בתא DNA חופשי מקורו כמעט תמיד בנגיף שיש להגיב כנגדו. מסיבה זו אחד הקולטנים של מערכת החיסון המולדת מגיב כנגד כל DNA חופשי שנמצא בתא.
איך זה קשור לעטלפים? קבוצת המחקר הסינית בראשות פנג ז׳ו (Peng Zhou) מצאה שלעטלפים יש מוטציה בחלבון מסוים שפוגעת ביכולתם להפעיל תגובה דלקתית כאשר קולטני מערכת החיסון המולדת שלהם מזהים DNA חופשי. כלומר, החלבון המוטנטי מקנה סבילות כנגד נגיפים רבים, שכן, הנגיפים נשארים בתאי העטלף אך התאים כמעט ואינם מגיבים נגדם. מאחר שיש להם פחות תגובה דלקתית, העטלפים חווים פחות תסמיני מחלה בהשוואה ליונקים אחרים, ובהתאם גם פחות נזקים משניים שהם תוצאה של הדלקת עצמה. כשהחוקרים השוו את החלבון בעטלפים שונים לחלבון ביונקים אחרים, הם מצאו שללא יוצא מן הכלל המוטציה נמצאה אצל כל העטלפים שנבדקו אך לא אצל אף יונק אחר. ממצא זה מחזק מאוד את ההשערה שהמוטציה הזו היא זו שמקנה לעטלפים את הסבילות הייחודית. בהמשך, החוקרים השוו את פעילות החלבון המוטנטי של עטלפים לפעילות החלבון האנושי ואוששו את השערתם שהמוטציה היא האחראית לשינוי הפעילות ולהפחתת תגובת הדלקת.
למרות שהיא פוגעת בפעילות מערכת החיסון, החוקרים משערים שהמוטציה שמורה באבולוציה אצל מיני עטלפים שונים כיוון שהיא מקנה להם יתרון: אצל עטלפים יש יותר נזקים ל-DNA בהשוואה ליונקים אחרים, מה שגורם גם ליציאה מוגברת של DNA מהגרעין. כתוצאה מכך, DNA חופשי אצל עטלפים לא בהכרח מעיד על הדבקה בנגיף. לפיכך, במקרים רבים הפחתה של התגובה הדלקתית כתגובה לDNA חופשי לא תזיק לעטלף, ודווקא תחסוך ממנו תגובה דלקתית מיותרת.
התוצאות בשטח מראות שעל אף התגובה החיסונית המופחתת, עטלפים דווקא בריאים ואף חיים הרבה יותר שנים מהמצופה מחיות בגודלם. את הסתירה בין מערכת החיסון המוחלשת של העטלפים לבין בריאותם אפשר ליישב בעזרת כמה הסברים. הסבר אחד הוא שבמקרים רבים התגובה הדלקתית בתגובה ל-DNA חופשי מיותרת, כך שחסרונותיה עולים על היתרונות, וביטולה דווקא מיטיב עם העטלפים. הסבר אחר הוא שמערכת החיסון משמידה את הנגיפים במנגנון עקיף, אך כיוון שהוא אטי יותר מהתגובה החיסונית הרגילה, בינתיים העטלף ממשיך להפיץ את הנגיפים הלאה.
לסיכום, המחקר הנוכחי שופך אור על שאלה שנחקרה שנים רבות, ומלמד אותנו על מורכבות מערכת החיסון. כפי שקורה אצל העטלפים, גם אצלנו תגובה מופחתת או מוגברת של מערכת החיסון, שתיהן יכולות לגרום לבעיות. בתקווה, הבנה טובה יותר של מערכת החיסון תאפשר לנו לטפל במחלות שונות בצורה טובה יותר.
בנוגע לעטלפים, למרות שלחברי הדף יש חיבה מיוחדת לבעלי חיים אלו, איננו שוכחים שמוטב להתפעל מהם ממרחק מה ולצמצם מגע, גם בשבילנו וגם בשבילם.
[1] המאמר המקורי שמתאר את המוטציה בעטלפים
[2] מידע מה-CDC אודות עטלפים וכלבת
[3] האם עטלפי חרקים הם המקור של מחלת האבולה
בתמונה: עטלף ממין יזנוב גדול, צולם על ידי סשה דנילוביץ'
הערה: לאור תגובות מצד קוראת המומחית בנושא, שנינו את הניסוחים בכתבה הקשורים לנשיאת מחלות מצד העטלפים בכדי לתקן המוטעה לסכנה בהידבקות במחלת הכלבת או אבולה בישראל. בנוגע לכלבת, למרות שעטלפים הם בהחלט נשאים של כלבת ועשויים להדביק בני אדם, מעולם לא נמצא עטלף נשא כלבת בישראל (כאלו קיימים רק באמריקה). בנוגע לאבולה, קיים עדיין ספק בנוגע לשאלה האם עטלפים אכן נושאים את המחלה ולכן הסרנו את ההתייחסות מהכתבה (14 לאפריל, 2018).
ד״ר לביולוגיה ממכון ויצמן. כיום נמצאת בפוסט דוקטורט במחלקה לפתולוגיה באוניברסיטת אוקספורד. היא חוקרת את את משפחת האנזימים הרומבואידים ואת תפקידם במערכת החיסון.
