פוטנציאל הפתוגניות של חול ומי ים בחופי ישראל - פרופ' ר. גינסברג ופרופ' י. ניצן

במשך שש שנים, מאז 1989, נבדקו על ידינו דגימות ממי ים ומחול, בחופי הרחצה. המטרה בראשיתה הייתה לבדוק את טיב מי הים שבו אנו טובלים ביחד עם ילדינו במשך חדשי הקיץ, אך במשך הזמן בדקנו גם את טיב החול בחופים. בתחילת המחקר אמנם בדקנו רק את החיידקים הנבדקים סטנדרטית, כגון קוליפורמים, E. coli ו-,Streptococcus faecalis וזאת על מנת לקבוע אם המים ראויים לרחצה ואינם מזוהמים במי שופכין שמוזרמים לים. בהמשך נבדקו החול ומי הים גם לנוכחות חיידקים ופטריות שהם פתוגנים פוטנציאליים לבני אדם, כגון: Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans, Campylobacter jejuni.

בהמשך המחקר נרתמנו למשימות נוספות כגון בדיקה יסודית לנוכחות Aeromonas hydrophila ו-Vibrio vulnificus וכן לויבריונים פתוגניים נוספים. מחקר זה נתמך על ידי ארגון הבריאות העולמי WHO MEDPOL והתבצע ברובו במעבדה לבריאות הציבור בתל- אביב, תוך שיתוף פעולה עם המרכז למחקר במדעי הבריאות באוניברסיטת בר-אילן. כמו כן שיתפו פעולה ד"ר א. מטס (מחלקת מעבדות במשרד הבריאות), מהנדס י. שיינברג מאיגוד ערים "דן", ומר שאלתיאל ממעבדת שאלתיאל בפתח תקווה.

חוף דור הבונים, ישראל
צילום דרור בר-ניר

הדגימות נלקחו מחוף הצוק ליד הרצליה (בצפון) ועד חוף הריביירה בבת ים (בדרום). יש לזכור כי לחוף הצפוני ביותר יכול להגיע זיהום המושפע משפכי הרצליה והמרינה שלה. דרומה יותר יהיו השפעות של מוצא הירקון לים (כולל מערכת טיהור המים בקרבת תחנת הכוח של רידינג) ובהמשך, בדרום, תהיה השפעה של נמל הדייגים ביפו ויציאת השפכים מבת-ים.

בחלק מחופי הרחצה, דהיינו במרכז האזור בתל-אביב שבו בדקנו, נמצאו קוליפורמים בריכוז התואם את הסטנדרט הבינלאומי, ואילו בחופים האחרים נמצאו לעתים חיידקים צואתיים כגון E. coli צואתי, היכול לגרום לשלשולים בילדים או בזקנים שהתנגודת שלהם נמוכה. כמו כן מצאנו Streptococcus fecalis שמקורו כנראה מהפרשות בני אדם ובעלי חיים. חיידקים אלה יכולים לגרום לדלקות במערכת העיכול, תוך שלשולים והקאות, ויכולים לזהם אז המזון אשר מתרחצים. ובמיוחד ילדים, נוהגים לאכול בעת שהותם בים. החיידקים יציבים לאנטיביוטיקה וקשה לטפל בהם באופן שיגרתי.

תוך כדי הסתעפות המחקר לבדיקת נוכחות חיידקים נוספים במי הים, ובחול של החופים, התברר כי במדגמים (למעלה מ-200) מצויים חיידקים פתוגניים שיכולים לגרום לאינפקציות שונות ולהשפיע על בריאות המתרחצים. לגבי החול בחופים: החול מושפע מסדימנטים המגיעים אליו מהים וזאת במקומות בהם הים מציף את החול. מעט בריחוק מהים. החול מושפע מהפרשות בעלי חיים. ומחומרי פסולת שהושארו על ידי המתרחצים, כך שבחול ישנו ריכוז גבוה של חלבון וחומרים נוספים. הסדימנטים והחומרים האחרים מתרכזים לרוב בשכבה הלחה שמתחת לחול החם, בעומק שנע בין 10-8 ס"מ, וכמו כן במקומות הלחים שליד החוף עצמו. החול מהווה, עקב הסדימנטים שבו, מדיום שבו יכולים לחיות ולהתפתח חיידקים. שמרים ופטריות.

מתרחצים באים במגע לא רק עם המים. אלא גם עם החול הרטוב, בדרך כלל בזמן מנוחה, ובמיוחד באים במגע עם החול הרטוב ילדים האוהבים לשחק ולחפור בו, ואז (כפי שיתואר) הם באים במגע עם חיידקים בעלי פוטנציאל פתוגני.

חיידקי Staphylococcus aureus שנמצאו במי הים ובחול, יכולים לגרום לפצעים מוגלתיים, פרונקלים, מחלות עוריות שונות כגון אימפטיגו, וכן לזיהומים בעיניים ובאוזניים. במיוחד יהיו רגישים לחיידק זה ילדים. חיידקי ה-Pseudomonas שנמצאו בדגימות היו מהסוגים Pseudomonas aeruginosa (חלק הארי של הזנים) ו-Pseudomonas vesicularis.

חיידקי ה-Pseudomonas נפוצים מאד בטבע - באוויר, באדמה ובמים (הן מתוקים והן מלוחים) ואפשר למוצאם בבני אדם, בבעלי חיים ובצמחים. הם מסוגלים לנצל אמוניה כמקור חנקן ולהשתמש במקורות פחמן רבים. חיידקי P.aeruginosa יכולים לזהם בני אדם ולגרום להם לזיהומי פצעים. זיהומי אוזניים וכן לדלקות בדרכי השתן. זיהומים מחיידק זה קשים לטיפול כי החיידקים עמידים לסוגים שונים של אנטיביוטיקה.

הרבה אנשים באוכלוסייה, שכמובן מהווים גם חלק מאוכלוסיית המתרחצים. שואלים את עצמם מהיכן קיבלו דלקות בעור או אינפקציות בציפורניים. מתברר כי במי הים (ובחול במיוחד) מצויים שמרים ופטריות שונות. השמר המצוי ביותר הוא Candida albicans. שמר זה ניזון כנראה מהסדימנט שבחול שכן כמותו גדולה במיוחד בחול הרטוב. שמר זה מגיע לעתים קרובות למגע עם המתרחץ הרטוב בכפות הידיים או הרגליים, ולכן ההידבקות בו היא כה קלה ונפוצה. בנוסף מצאנו פטריות שונות שלא אובחנו די צורכן.

חלק נכבד מן החיידקים שמצאנו בדגימות השונות היו חיידקי מעיים או חיידקים הקשורים לאינפקציות במעיים. להפתעתנו מצאנו במי הים, ובמיוחד בחול, את החיידק Campylobacter jejuni שהינו חיידק של מערכת העיכול. חיידק זה הוא רגיש יחסית לתנאי סביבה, וקשה לגדל אותו בקרקעי מזון במעבדה. בכל זאת ראינו שהוא מצליח לשרוד במי ים בהם המליחות גבוהה, ובחול רטוב. חיידק זה יכול כמובן לגרום לשלשולים, כפי שאכן הוא כנראה עושה מבלי שיאובחן כראוי במרפאות השונות בגלל הקושי בבידודו. גם חיידקי Vibrio מצאנו במי הים, וגם בחול, במיוחד ליד היציאות של הביוב למי הים. חיידקי הויבריו מהווים סכנה לא רק למתרחצים, אלא במיוחד לדייגים מקצועיים או חובבים. הדגים ליד הסלעים או ליד שוברי הגלים, וגם לצוללנים הצוללים ליד סלעים או שוניות, ולעתים נשרטים או נחבלים מהזיזים בסלעים. גם מתרחצים שעורכים ריצות בוקר. או הליכה יחפה, יכולים להזדהם מחיידקים אלה. מתברר כי הפציעות לא נוטות להירפא מהר. ובבדיקות הרגילות במרפאות או במעבדות לא מאתרים חיידקים אלה, והתשובה הרוטינית הינה "פצע סטרילי": אולם זיהום זה לא ממהר להירפא. בדרך כלל הסיבה לפצעים אלה הם החיידקים Vibrio damsela ו- Vibrio vulnlflcus. כדי לבודד חיידקים אלה צריך קרקע מזון בעלת pH בסיסי וכן (עבור ויבריונים אלה) בעלת מליחות גבוהה. חוסר שימוש בקרקע מזון שכזה גורם כמובן לתשובה הסתמית שלעיל. בשנים האחרונות מצאנו לפחות שני מקרים של בידוד ויבריונים שהיו יוצאי דופן: במקרה הראשון בודדנו Vibrio metschnikowi הדורש מליחות ובסיסיות נמוכה מהאחרים, במי שתייה של גן ילדים באזור המרכז. הבדיקה נעשתה לפי בקשתה של לשכת הבריאות כתוצאה מתלונות על שלשולים בקרב הילדים בגן. נשאלת השאלה - כיצד הגיע חיידק זה, הדורש תנאים מיוחדים, למי השתייה; ההשערה היא כי מאחר והבידוד נעשה בשנת 1991, שנה שבה מפלס מי התהום ירד מאד, יתכן ומי הים (כולל החיידקים), חדרו למאגרים מסוימים של מי התהום באותה עיר שבה דובר, השוכנת ממש לחוף הים. במקרה השני בודדנו ויבריון שהינו מאותו סוג של חיידק הכולירע, אולם לא מן הטיפוס הסרולוגי הגורם למחלת הכולירע. החיידק התגלה באזור יציאת השפכים, קרוב לחוף בדרום תל-אביב. למרות שהחיידק אינו Vibrio cholerae קלאסי, התברר כי גם הוא יכול היה לגרום לאותן תופעות קליניות כמו חיידק הכולירע הקלאסי, כולל יצירת הרעלן שהוא הגורם לשלשולים החריפים במחלה.

חיידק נוסף שבודד במי ים הוא Aeromonas hydrophila. חיידק זה, למרות שהינו קשור למחלות דגים במים מתוקים, נמצא בדרך כלל גם במי ים, וקשור גם לנוכחות פלנקטון. בשנת 1993 מצאנו חיידק זה בדגימות מי ים. החיידק הופיע דווקא בתחילת החורף (אוקטובר-דצמבר) ונעלם לאחר מכן. הוא לא הופיע בחורף של השנה שלאחריה, שהיה קר יותר וגשום יותר בחודשים האמורים. מאחר ולא חיפשנו את החיידק בתחילת חורף 1990, שהיה חם במיוחד (אף יותר מתחילת חורף 1993). אין לנו מידע האם הופיע באותה שנה. החיידק יכול להוות סכנה דווקא למתרחצים בחורף. החיידק יכול לגרום לזיהומי פצעים, דלקות אוזניים, זיהומי דרכי השתן והעיכול. אבל יכול לחדור ולגרום גם לדלקת קרום המוח, הלב ועוד. בשנת 1993, בדיווח של לשכת הבריאות, הופיעו דיווחים על מספר מוגבר של מקרי אינפקציה עם חיידק זה, אם כי הקשר למציאותו הגבוהה בים לא הוכח. אם נסכם את מה שתואר לעיל, הרי כשהולכים לים ומקבלים זיהומים או שלשולים אין להאשים את הוירוסים בלבד, כפי שזה מקובל כאשר אין תוצאות ודאיות או מספקות מהמעבדה: בכל מקרה מוטל על המעבדה המאבחנת לחקור גם את האפשרות שגם במי ים וגם בחול ישנם סוגי חיידקים פתוגניים השונים מהחיידקים הרגילים המאובחנים במעבדה ואשר יכולים לגרום לאנשים אלה ואחרים לזיהומים שונים. מכאן שגם במקרים שאין ממצאים חד משמעיים יש לבדוק שמא מסתתר חיידק הדורש תנאים מתאימים או חקירה מעמיקה יותר. כגון חיידקי ויבריו, קמפילובאקטר או אארומונס, וגם חיידקים שהינם פוטנציאלית פתוגניים, כמו S. aureus ו-P. aeruginosa או השמר C. albicans, שאמנם קל לזהותם אבל מקורם לצורך האינפקציה יכול להיות במי הים או בחול הרטוב דווקא.

פרופ' ר. גינסברג, לשעבר מנהל המעבדה לבריאות הציבור ע"ש א. פליקס, ת"א (כיום מנהל טכני ובקרת איכות, מעבדות שאלתיאל, פ"ת); פרופ י. ניצן - המרכז למחקר במדעי הבריאות, המחלקה למדעי החי, אוניברסיטת בר-אילן.

פורסם ב"סינתזיס" 8,  מרץ 1995

מניעת זיהומי פטריות בעזרת עיכוב היצמדותן לרקמות המאכסן - אסתר סגל

 

הקדמה

זיהומים פטריתיים של האדם כוללים סינדרומים קליניים שונים, החל מזיהומים שטחיים בעור, בשערות או בצפרניים, ועד לזיהומים סיסטמיים קשים, הפוגעים במיוחד במאכסנים מותשים ומדוכאי חיסון.

בהתפתחות זיהום פטרייתי, כמו בזיהום חיידקי, מהווה ההיצמדות של המיקרואורגניזם לתא המאכסן את האינטראקציה הראשונית ואת השלב הראשוני בתהליך הזיהומי. ההיצמדות מאפשרת את הקולוניזציה של הפטריה על רקמת המאכסן, כאשר בעקבותיה מתאפשרים השלבים האחרים, החיוניים להתפתחות הזיהום. ההיצמדות מהווה אינטראקציה בין מרכיבי דופן מיקרוביאליים ספציפיים, לבין מרכיבים ספציפיים על פני שטח תאי המאכסן הפועלים כאתרי הקישור (receptors). לאור זאת, ניתן להניח שהתערבות בתהליך ההיצמדות ועיכובו או מניעתו, בעזרת עיכוב תחרותי על ידי מרכיבי פני השטח של המיקרואורגניזם או של התא המאכסן, תוביל גם למניעת התפתחות הזיהום.

יצירת כלאמידוספורות של  Candida albicans באגר

הנחות יסוד אלו שימשו בסיס לעבודותינו בחקר ההיצמדות של פטריות השמר , ושמרים אחרים, לרקמות שונות! מיני Candida ידועים כגורמים, בשכיחות גבוהה, לזיהומים בעור, בריריות חלל הפה והנרתיק, ואף לזיהומים כלליים בחולי AIDS, בחולי סרטן או במושתלי איברים. יתר על כן, הטיפול בזיהומי Candida עדיין מהווה בעיה שאינה פתורה לחלוטין: בזיהומי העור והריריות - למרות זמינותן של תרופות אנטי פטריתיות, קיימות חזרות של המחלה, ובזיהומים הכלליים- הטיפול הוא בעייתי, לעיתים הוא בלתי יעיל במידה מספקת, או מלווה ,בתופעות לוואי קשות. לפיכך, אפשרות של מניעת התפתחות הזיהום, יכולה להוות תרומה משמעותית לפתרון הבעיה.

מחקרים בעיכוב ההיצמדות

במחקרים המתמשכים שהתנהלו במעבדתי לאורך מספר שנים, בהשתתפות תלמידי מחקר ועמיתי מחקר, נלמדו מנגנון ההצמדות והיבטים שונים הקשורים באינטראקציה זו, הן במערכות in v itro, והן in vivo (במערכות ניסיוניות בבעלי חיים, ואף בבני אדם).

התצפיות המחקריות לימדו, שתאי אפיתל עוריים, או תאים מהרירית הווגינלית, אשר נאספו מקבוצות אנשים בעלי נטייה מוגברת לפתח זיהומי Candida באתרי גוף אלה (כמו חולי סכרת או נשים בהריון), הם בעלי כושר מוגבר להצמיד את הפטריה. כך, שהאפשרות לעכב את ההיצמדות כאמצעי פוטנציאלי למניעת הזיהום, אכן עשויה להיות בעלת חשיבות, במיוחד בקבוצות הרגישות למחלות אלו. הרגישות המוגברת לזיהום במצבים הספציפיים אושרה גם בחיות מעבדה, כאשר חיות שטופלו בהורמונים מסוימים, או כאלו שהושרה בהם מצב של סכרת, ואשר הודבקו בפטריה, פיתחו זיהום חריף וממושך בהרבה מן הזיהום שפיתחו חיות רגילות.

ממצא נוסף העולה מן המחקרים, אשר חשיבותו והשלכותיו הפוטנציאליות ליישום הן רבות, קשור בתצפית שהצביעה על האפשרות לעיכוב ההיצמדות: נמצא שכאשר הוסיפו לריאקצית ההצמדה in vitro מרכיבי דופן של הפטריה (מנן, גלוקן או כיטין), רק לכיטין היתה השפעה על ההצמדה. הכיטין, כמו גם נגזרות שלו, הורידו משמעותית את רמת ההיצמדות של הפטריה לתאים. אחת הנגזרות ה-CSE היתה פעילה כמעכבת היצמדות לתאי אפיתל הומאניים ממקורות שונים (כמו אפיתל עורי, תאי אפיתל מרירית חלל הפה או הווגינה), וגם לרקמות בעלי חיים (כמו רקמת מערכת העיכול של עכברים).

אותם ממצאים שנתגלו במערכות in vitro, נבדקו גם in vivo במודלים של בעלי חיים, בהם טופלו החיות לפני הדבקתן בפטריה על ידי CSE, ונערך מעקב בהשוואה לחיות בלתי מטופלות. נסיונות אלו הראו שטיפול מקומי ב-CSE, מנע התפתחות של זיהום וגינלי באחוז ניכר של החיות המטופלות, או שהוריד באופן משמעותי את חומרת המחלה ואת משכה, בחיות הרגישות (סכרתיות או לאחר מתן הורמונים). נסיונות נוספים במערכת מודל של זיהום סיסטמי של Candida בעכברים (אשר הושרה דרך מערכת העיכול), כללו את מתן ה-CSE באופן סיסטמי (דרך הפה) לפני הדבקת החיות בפטריה. מודל כזה הוא בעל רלבנטיות קלינית, מאחר ומערכת העיכול -  אשר בה שוכנת פטרית ה-Candida באופן נורמלי ־ מהווה מקור חשוב להתפתחות זיהומי Candida סיסטמיים בחולים מותשים. גם במערכת נסיונית זו ניתן היה לראות את השפעת הטיפול המונע ב-CSE, אשר הקטין את הקולוניזציה של מערכת העיכול על ידי הפטריה ובעקבות זאת הוריד את אחוז החיות שפיתחו זיהום סיסטמי קטלני.

התוצאות המצטברות שהתקבלו במערכות הנסיוניות השונות, אישרו את הנחת היסוד, לפיה עיכוב ההצמדה אכן יכול לשמש כאמצעי למניעת  הזיהום, ולאור זאת הוחלט בהמשך לבחון אפשרות זו גם בבני אדם.

לאחר סידרת נסיונות טוקסיקולוגיים, הוחל בניסוי קליני בו נבחנת (באנשים שסבלו מזיהומי Candida חוזרים), יעילותו של תכשיר המכיל את המעכב, בהשוואה לתכשיר placebo (ללא המעכב), במניעתו של הזיהום. התוצאות החלקיות של הניסוי הקליני נראות מבטיחות ביותר, כך שעתה מתוכננים ניסיונות נוספים, בעלי פוטנציאל יישומי, לגבי זיהומים הנגרמים על ידי שמרים אחרים.

לסיכום, מדווח בזה על גישה חדשנית למלחמה בזיהומי שמרים, ובמיוחד זיהומי Candida המיצגים גורמי תחלואה חשובים.

היחודיות והיתרון של הגישה, מתבססים על האפשרות למנוע את הזיהום לפני הופעתו, ובכך לעקוף את הצורך בטיפול ספציפי, יקר, שאינו יעיל תמיד, שעלול לגרום ליצירת זנים עמידים ואשר מלווה לעיתים בתופעות לוואי.

פרופ׳ אסתר סגל, המחלקה למיקרוביולוגיה הומנית, ביה״ס לרפואה, אוניברסיטת תל אביב

פורסם ב"סינתזיס" 8, מרץ 1995