יום חמישי, 23 בדצמבר 2004

מזון האדם, השחפת, חיות הבית וחיות הבר - ברוך רוזן


הגיריות חיות המחמד של הטבע והשפעתן על בריאות האדם


בעלי החיים ותוצריהם שימשו תמיד כמזון לאדם, עוד בימי אבותינו ההומינידים. ואולם בצד הברכה הרבה שבאספקת רכיבי מזון חיוניים מבעלי החיים לגדילת האדם ופעילותו, קיימים סיכונים גדולים של העברת מחלות. לפני מספר עשורים נראה היה כי הודות למערכות עיקור ופיסטור, קטן הסיכון של העברת מחלות בדרך צריכת מוצריבעלי חיים, אלא שהמציאות שונה ומכשלות מופיעות לעתים מזומנות ומערערות את כל מערכת שרשרת המזון שבין משק החי לאדם: מחלת הפרה המשוגעת בבשר הבקר, מחלת ה-SARS בבשר העוף והסלמונלה בביצים הן דוגמאות עדכניות למחלות ונגעים אחרים העוברים במזון מבעלי החיים לאדם.

החלב ומוצריו מהווים כשמינית מצריכת החלבון וכרבע מצריכת החלבון מהחי על ידי האוכלוסייה בארץ: הריכוזיות הטכנולוגית של שיווק החלב ומוצריו, בצד האפשרות לבקרה מרכזית ופיקוח הדוק, יוצרת סיכונים אדירים להפצת מחלות בקרב כל תושבי המדינה, מחלות העלולות לעבור באמצעות החלב מחיות הבר לחיות הבית ומהן לאדם.


גירית מצויה (Meles meles
צילום: Peter Trimming, Wikimedia commons

שחפת אמורה להיות מחלה שאבד עליה הכלח. אבל בתחילת המאה העשרים ואחת עלו על הבמה מחלות ״חדשות״ בעלות ״רייטינג״ גבוה, איידס, אבולה וסארס, ואלו מהוות נושא לדיון ציבורי מתמשך שעוצמתו עולה ויורדת (וראו: קארין לי עובדיה, ענבל גזית, איליה קגן ודינה סילנר - ״מאחורי המסיכה - סיפורו של נגיף הסארס״). מסיבות שונות, בחלקן מוצדקות, התקשורת על כל מרכיביה, עוסקת בשקידה גם במחלות מטבוליות פחותות בהשפעתן הגלובלית אך חשובות לעולם השבע, כגון הרעבה עצמית והשמנת יתר. למרות שהעיסוק בשחפת נשמע מיושן ולא אופנתי, שליש מאוכלוסיית העולם דבקו בו חיידקי השחפת. כלומר, ניתן למצוא בגופם של ה״נגו עים״ נוגדנים ל חיידקי השחפת ורבים מהנחשפים חולים ומתים מהמחלה. בעולם כולו, שחפת היא עדיין הגורם הראשון למוות מבין הזיהומים היחידים של בני אדם בוגרים. השחפת היא אחד מהגורמים הקטלניים הנלווים למחלת האיידס ומגבירים את נזקה ועוצמתה.

העניין המתמשך והגובר בשחפת נובע מחשיבותה כגורם למוות, לסבל ולנזק כלכלי ומכך שיש סימנים שמספר החולים במחלה בכל העולם עולה. עניין זה מסתייע גם במסורת אופנתית. במאה התשע עשרה שחפת היתה הגורם הראשון למות מבוגרים באירופה. באותו זמן ובאותו אזור צמחה הבקטריולוגיה הרפואית והשתיים נקשרו. מאז, נראה כי העיסוק של הבקטריולוג הרפואי בשחפת מטרתו כביכול שמירת מסורת מקצועית ולא כורח ממשי של מערכת הרפואה.

נקודת מפנה עיקרית בהתפתחות הידע הרפואי על המחלה סומנה ב-24 למרס 1882 בהרצאה על זיהוי גורם השחפת מפיו של רוברט קוך (Koch 1910-1843). מאמרו בנושא הופיע מספר שבועות לאחר מכן ובכך הושלם תהליך שהגדיר בבהירות ובחדות את המחלה. תיאורי המחלה קודם לכך אינם מדויקים דיים והעדויות ההיסטוריות־סיפוריות עליה אינם בבחינת ידע ״מדעי״. באותה הרצאה היסטורית נוסחו אז ״הנחות העבודה״, ה״פוסטולטים״, של קוך, כלומר מערכת האקסיומות התורתיות והפעילויות הרפואיות והמעבדתיות הנחוצות, בכדי להוכיח בצורה חד משמעית, חותכת ומשכנעת, את זהות גורם המחלה. כבר קוך חיפש תרופה ייחודית לשחפת ואולי סוג של חיסון שהוא ריפוי מועדף גם בימינו, אך נכשל במשימתו. על החשיבות הרבה של מפעלו ניתן לעמוד מכך שזכה לפרס נובל ברפואה (1905) בשל הישגיו בחקר השחפת.

נכתב כי פול ארליך (Erlich), 1854 עד 1915, פרס נובל 1908, הושפע מהרצאת קוך במאמציו לחיפוש תרופה ייחודית ומיוחדת, גם כנגד חיידק השחפת. אך תרופה זו לא נמצאה והמחלה המשיכה להכות באוכלוסיית אירופה וביתר אוכלוסיית העולם, שנחקרו פחות. בשנת 1952 קיבל סלמן (זלמן) וקסמן (Selman A. Waksman 1973-1888)  את פרס נובל בשל בידוד הסטרפטומיצין, התרופה הראשונה היעילה כנגד חיידק השחפת. אך לאחר זמן קצר התברר שחיידק השחפת מפתח עמידות בפני התרופה. גם כיום אחת מהתכונות הבולטות של חיידק השחפת היא התפתחות עמידות כנגד תרופות מצויות ופיתוח מהיר של עמידות בפני תרופות יעילות מתחדשות.

חיידק השחפת פוגע בבני אדם על ידי התפתחותו ברקמות שונות, בעיקר במערכת הנשימה. חדירת חיידקים בודדים למערכת הנשימה העליונה מספיקה להקמת מושבות חיידקים ולהתפתחות האופיינית לשחפת; המחלה גם גורמת לשיעול מתמיד. השיעול מפזר טיפות של תרסיס בגדלים שונים וגם בגודל המתאים ביותר לנשיאת מספר מזערי של חיידקים בודדים ולהעברתו למערכת נשימתו של פונדקאי חדש ומכאן חומרת המחלה. דרך ההדבקה של השחפת שונה מדרך ההדבקה של מרבית המחלות המיקרוביאליות. יש צורך בחדירת כמה אלפי חיידקים בכדי להתיישב באיבר או ברקמה של פונדקאי מזדמן ולגרום לסימני מחלה. סבך של גורמים, שאינם מוכרים לגמרי עד היום,מקובע מכאן ואילך את גורל הפונדקאי.

חיידקי השחפת יכולים להתקיים ״רדומים״, במשך עשרות שנים, בפינה מצומצמת בגוף האדם ולגרום לתופעות פתולוגיות זניחות בלבד. אך המחלה יכולה גם להתפתח במהירות, לגרום לניוון רקמות רבות, לפגיעה בתפקודן ולמוות. מחלה רדומה עשויה להתפרץ לפתע באותה עוצמה של התדבקות חדשה. טרם הופעת הריפוי הכימי התפרצות שחפת פעילה, כמעט תמיד הסתיימה במוות מהמחלה.

בימי קוך היתה השחפת גורם תמותה ראשון במעלה ומתוך כך עניין ראשוני לענות בו גם לרופאים וגם לקהל הרחב, שלא לדבר על חולים ומשפחותיהם.

בתחילת המאה העשרים התחוללה במחלה תופעה, שלמרות מחקר רב, כל גורמיה לא הובנו. השחפת באירופה ובצפון אמריקה החלה לדעוך. בקרב חוקרי המחלה החלה להתפתח אופטימיות זהירה. אבל זו נכזבה בשנים האחרונות של המאה העשרים והראשונות של המאה העשרים ואחת. נראה כי המחלה שבה להכות בבני האדם בעוצמה מתגברת. באתרים שונים בעולם מתפתחים מוקדי מחלה הנגרמים לפעמים על ידי חיידקי שחפת בעלי עמידות גבוהה למגוון רחב של תרופות.

התושבים הקבועים באותם האתרים וכן בני אדם המבקרים בהם עשויים לחלות בשחפת. כאשר הם יוצאים ממוקד זה, שעשוי להיות מחוז בארץ אסיאתית או אפריקאית או שכונה באירופה או בצפון אמריקה, הם מעבירים את המחלה ונוטעים אותה באזורים ״נקיים״ כביכול.

תופעה זו, של שיבת מחלת השחפת, קיימת גם בישראל. הממסד הרפואי הישראלי מודע לכך היטב ונערך לכך.

בעשר השנים האחרונות, מספר החוקרים והמחקרים המתרכזים במחקר השחפת בעולם כולו גובר. כיום בזכות הביולוגיה המולקולרית, מובהרים לנו כמה דברים שלא היו ידועים היטב לקוך, בני דורו ותלמידיהם.

מחלת השחפת בבני אדם וביונקים אחרים נגרמת על ידי חיידקים מקבוצת ה-Mycobacteria קבוצת העל של הסוג Mycobacterium שבתוכו, יש מספר מינים של חיידקים גורמי מחלות בבני אדם.

מבחינה היסטורית מקובל שרוב מקרי השחפת בבני אדם באו מאילוח על ידי חיידקים מהמינים Mycobacterium tuberculosis, ו-M. bovisכיום מוכרים במערכת שלושה מינים נוספים: M. microti M. canettii ו-M. africanumביחד כחמישה מינים. בתוך חמשת המינים ישנם זנים שונים וגם הגבולות המפרידים בין המינים הללו אינם חדים ומובהקים, כך שנושא הסיווג של חיידקים אלו אינו ברור. שחפת בבני אדם עשויה להיגרם על ידי כל אחת מתת הקבוצות הללו.

בהמשך נעסוק רק בשני המינים היותר מוכרים:  M. tuberculosis, ו-M. bovisמבין שניים אלו הראשון מצוי באופן טבעי בעיקר בבני אדם. המין השני מצוי ביונקים רבים אחרים. מבין חיות הבית הוא מצוי בעיקר בבקר אך נציגיו מבודדים תדירות מאדם ומחיות רבות אחרות. חיידקים מקבוצה זו, M. bovis, עוברים מבעלי חיים לאדם וממנו חזרה לבעלי חיים באופן טבעי, כלומר לא במעבדה ולא בהתערבות של האדם בכל דרך אחרת. החשיבות היחסית של שני המינים בתחלואת בני אדם משתנה בתקופות שונות, באזורים שונים ובאוכלוסיות אדם שונות. מגע מתמיד, ישיר ועקיף, בבקר ובמוצרי חלב מעלה את הסיכוי של אדם להידבק ב-M. bovis


חיידקי Mycobacterium tuberculosis במיקרוסקופ אלקטרונים סורק
המקור: NIAID

מידע מצטבר על המערכות הגנטיות של חיידקים מקבוצת M. tuberculosis מלמד, שמעקובות ה-DNA בשרשרות ובמקטעים שונים מייצגות גזעים רבים. במקרים רבים לגזעים אלה קשר הדוק עם קבוצות בני אדם המשמשים בפונדקאים. אלה הם קשרים יציבים הנמשכים גם לאחר הגירת הפונדקאים מהאזור הגיאוגרפי ה״מקורי״. דומה שבכך מוכחים קשרים עתיקים מאוד בין החיידקים לפונדקאים. ממצא זה תואם לממצאים ארכיאולוגיים, באתרים מרוחקים זה מזה ברחבי העולם, המראים כי בני אדם היו נגועים בשחפת במשך תקופות ארוכות מאוד, בוודאי בתקופות הטרום היסטוריות.

שיטות של ביולוגיה מולקולרית שפותחו בכדי ללמוד על המחלה כיום הופנו לאחרונה גם בארץ, למחקרים ארכיאולוגיים בגופות ובעצמות של בני אדם מתקופות היסטוריות ופרהיסטוריות. מוסכם שהשחפת הופיעה לראשונה אולי במהלך תקופת האבן העליונה (Upper Paleolithic Period) ובוודאי הייתה קיימת בתקופ ה שאחריה, ה תקופה הנאוליתית (Neolithic).

בתקופת ביות ראשוני הצמחים וראשוני  חיות הבית התקיימה המחלה בבני אדם ביבשת אמריקה ובאסיה. נראה שמנגנון השהות בגוף, ה״תרדמה" התפתח מאז. בדרך כלל כל גורם מחלה אינו משמיד את הפונדקאי במהירות ובשיעור גבוה מאוד. במקרים רבים נראה כי מחלות רבות המתחדשות בצמחים, חיות ובני האדם מגיעות, לאחר תקופת אלימות, לשיווי משקל עם מערכות הפונדקאי ונוצר מצב של חולי מתמשך. זה המצב ״הרצוי״ לגורם המחלה כי השמדה מהירה של הפונדקאי מונעת הפצה יעילה של המחלה. כאשר גורם מחלה אלים משמיד את פונדקאיו הוא עצמו אינו שורד. גם תופעת ה״תרדמה״ עשויה להעיד על קשר עתיק בין חיידקי מחלת השחפת, בכל גווניה, לפונדקאים.

אחת הבעיות העכשוויות בריפוי השחפת היא הגירת אוכלוסיות נשאים ופונדקאים פוטנציאליים מאתר לאתר (״מוקד״) ברחבי העולם במהירות ובשכיחות גבוהה. לעתים קרובות היחידים שבאוכלוסיות מהגרים אלו מצויים במצב פיזיולוגי גרוע - כלומר חסר תזונתי, עייפות מתמדת וחשיפה לזיהומים סביבתיים כאבק וכימיקלים. היחידים נתונים בצפיפות חברתית במרכזים עירוניים שבהם תנאי סביבה ירודים. גורמים סביבתיים אלה מעוררים התפרצויות של שחפת וכאמור שליש מבני האדם נגועים כך או אחרת במחלה.

כיצד מתעוררת, מועברת או מתפתחת מחלת השחפת בבני האדם? מלבד העניין האינטלקטואלי נראה מהאמור לעיל שיש עניין מעשי מאוד במציאת תשובה לשאלה זו. כי אם נבין את דרכי התפתחות והעברת המחלה נוכל גם למונעה.

מאחר שטרם נמצאה תרופה יעילה, כללית ובת קיימא לשחפת, קיימים קשיים בריפוי הכימי של היחיד. אבל לימוד מקורות השחפת, דרכי העברתה והתפרצותה והסקת מסקנות מהלימוד, עשויים לפרוץ דרך למציאת הריפוי היעיל. כרגיל במדעי הטבע לצורך לימוד הבעיה יש צורך בהצבת מודל מעשי. מודל כזה עשוי להיות מערכת ההעברה וההתפתחות של שחפת הנגרמת על ידי חיידקי M. bovis.

הבחירה בדגם ה-M. bovis מתבססת על כך שכבר קיים מידע רב בנושא. M. bovis מצוי בבקר ובאדם, עובר ביניהם ורמת החשיבות שלו כמחלת בני אדם אינה קבועה. משום כך בארצות רבות מושמד בקר הנגוע ב-M. bovis. הנגיעות בבקר מזוהה על ידי הזרקת חלבוני הטוברקולין מתחת לעור והופעת תגובה אופיינית בבקר נגוע. בארצות שונות פותחו בדיקות משלימות אחרות שזכו בהצלחה מועטה.

בכל הארצות בהן יש פיקוח וטרינרי מסודר, ברוב המקרים של נגיעות שחפת בעדר, מושמד בעל החיים או כל העדר ופעילות זאת מתועדת באורח מסודר.

בעבר (כאשר הוכרו רק שתי הקבוצות M. tuberculosis, ו-M. bovis), הגישה הכללית להופעת השחפת בבני האדם (שהופיעה כאמור אי שם בתקופות פרהיסטוריות) הניחה הנחה הגיונית, אך לא מבוססת על ממצאי מעבדה, שה-M. tuberculosis התפתח מה-M. bovis. כלומר, אי מתי, אי שם, סביר שבזמן הביות או מיד לאחריו, קירבה פיזית בין בני אדם ובקר גרמה למעבר חיידקי M. bovis לאדם בתדירות גבוהה. מאלה התפתחו חיידקי ה-M. tuberculosis ונוצרו חיידקים ״חדשים״ כתוצאה של מעבר מגומחה אקולוגית אחת לשנייה.

מהלך זה מעוגן באבות התיאוריה הדרוויניסטית, למרות שדרווין לא עסק בחיידקים. היכולת של M. bovis להתקיים ביונקים רבים ולעבור ביניהם אימתה כביכול את קו ההתפתחות שהוצע.

מחקרים עכשוויים ״העכירו״ את התמונה שהייתה כה ברורה. חקר השינויים במבנה החומר הגנטי בקרב כל חיידקי השחפת מרמז כי ייתכן שבעצם ה תרחשה תופעה הפוכה. כלומר, מה-M. tuberculosis או מקבוצה ארכאית דומה לו, התפתחו בעבר חמש הקבוצות שנזכרו לעיל או מקורותיהם, בין אלה גם ה-M. bovis. ייתכן שההתפתחות הייתה מורכבת וכללה מעברים הלוך וחזור בין חיידקי השחפת של מעקובות חומר גנטי באורכים שונים. אמנם מעברים אלה מתחוללים בחיידקי השחפת בתדירות נמוכה ביותר, אך משך הזמן הרב, בוודאי יותר מעשרת אלפים שנים, מאפיל על התדירות הנמוכה.

חיידקים בודדים של M. tuberculosis עשויים להתפתח בהצלחה למצב אלים לכן, גם מקרה בודד ונדיר מאוד של מעבר חומר תורשתי יכול היה להתפתח בתנאים מתאימים לחיידקים אלימים. לספקות אלה, בדבר מקור חיידקי השחפת, משמעות מעשית. כל חיידקי השחפת מסוכנים באופן פוטנציאלי במידה שווה כי קיימת אפשרות לשינויים גנטיים בכל חיידקי השחפת. חיידקים הנראים אדישים ברגע נתון עשויים להפוך לאלימים תוך זמן קצר. מה גם שהיכולת של החיידקים להתמודד עם תרופות גם היא נגזרת משינויים פוטנציאליים בחומר הגנטי, כך שאותו גזע אלים עשוי להיות גם עמיד בפני תרופות כימיות. ניסיון העבר באשר לאלימותה של השחפת מורה שיש להתכונן למצב כזה.

הספקות באשר להתפתחות הגזעים השונים של חיידקי שחפת לא מבטלים את אפשרות העברת המחלה בכיוונים שונים. מעבר M. bovis בין אדם, חיות הבית ובעלי חיים בטבע עשוי ללמד על העברת כל החיידקים בסוג Mycobacterium בין בני אדם ובעלי חיים. אותו דגם מעבר עשוי ללמד על המעבר בתוך קבוצות שונות של בני אדם ובין הקבוצות. דגם זה יכול גם ללמד על דרכי ההתפרצות של מחלת השחפת באוכלוסיות חדשות. 

בשנים האחרונות בארצות רבות בעולם, מניו-זילנד ועד אירלנד וארצות רבות ביניהן, מתחוללת עלייה איטית במספר בני הבקר הנגועים ב-M. bovis. בהרבה מקרים, למרות טיפול קפדני ויקר בבריאות העדרים, לא התחוללה ירידה מצופה במספר היחסי של הבקר הנגוע.

העלייה בתחלואת הבקר התחוללה, ללא כל קשר הגיוני וסביר, במקביל לעלייה העולמית במספר בני האדם החולים בשחפת שמקורה ב-M. tuberculosis ויתר המינים החדשים. כתוצאה מהעלייה בתפוצת השחפת, בנזק הכלכלי ובחששות התברואתיים החלו במספר ארצות לבדוק את נגיעות חיות הבר ב-M. bovis. לא היה זה חיפוש סתמי! עוד בימי קוך ותלמידיו התברר כי חיות הבר שבסביבת האדם נושאות את חיידקי ה-M. bovis ברמות שונות ומשתנות והן שונות מאוד ברגישותן לאילוח מלאכותי בחיידקים גורמי שחפת מהקבוצות שנזכרו לעיל. תוך זמן קצר נמצא כי מבין חיות הבר בבריטניה ואירלנד, נשא עיקרי של M. bovis הן הגיריות המצויות (Meles melesובאנגלית badger. 

בכל ארץ אחרת גם העדות הראשונית והשטחית לתופעה זו הייתה מביאה לטבח נוראי בגיריות, אבל לא באנגליה. הגירית היא כנראה חיית הבר הטורפת והלוחמנית הגדולה ביותר מבין חיות הברמששרדו בארץ זו וגם חיה נאה. קהל חובבי הטבע האנגלים התגייס להגנת הגיריות וכתוצאה נערכו ועדיין נערכים מחקרים רבים שהוכיחו את אשמת הגיריות והראו שאין זה פשוט לטפל בנושא אם לא רוצים להשמיד אותן כליל. היו מקרים שהשמדה חלקית של הגיריות העלתה את הנגיעות של הבקר בסביבה בחיידקי ה-M. bovisכנראה בגלל שינויי התנהגות באוכלוסיית הגיריות שהותקפה. בינתיים ובמקביל החלו לחפש M. bovis בחיות הבר בארצות שונות.

בהערת אגב, פתחנו בחיפוש תרופה למחלה חיידקית של בני אדם, הגענו לבקר וממנו לגיריות, מה שמראה עד כמה נסתרות ועקלקלות הן דרכי השחפת.

במחקרים שנערכו באנגליה התחוור כי חיידק ה־M. bovis נפוץ בכל בני משפחת הפריים הקרובים לבקר כגון צבאים ואיילים. במשך הזמן ובארצות נוספות נמצאו חיידקי ה-M. bovis בחיות שונות, גם בקיפודים, בחזירי בר ובחיות טורפות קטנות.

בחלק מהמקרים חיידקי ה-M. bovis עוברים מבעל-חיים למשנהו על ידי אכילת נבלות של חיות שמתו משחפת. גם בקר במרעה אקסטנסיבי, כבאוסטרליה ובחלקים מארצות הברית ואמריקה הלטינית, עשוי לאכול פגרים.

אפשרי גם מג םע מזדמן ממש בין בקר המצוי במרעה לג ירית העוברת בו. מתברר כי עיקר המעבר של החיידקים

מהגיריות לבקר מתבצע על ידי הפרשות. כוח החיות הרב של חיידקים מקבוצה זו מביא לשרידותם בהפרשות בעלי החיים. כידוע לכל מי שגידל כלב זכר, בעלי חיים מסמנים טריטוריה על ידי שתן. חיות רבות נוקטות בשיטת סימון זו וגם הגיריות. כעשרים אחוז מהגיריות הנגועות בשחפת הראו סימני נגיעות גם בשלפוחית השתן. גרוע מכך, באנגליה, משום מה, הגיריות או חלקן בחרו לפעמים בשקתות בקר נמוכות כנקודה להטלת שתן, למה? שאל את הגיריות. אמנם נראה כי בקר אינו נמשך להפרשות הגיריות אך העשב במקומות הסימון גבוה כתוצאה מהזיבול והבקר אוכל את העשב. צלקות שחפתיות במערכת העיכול וצלקות רבות במערכת הנשימה נמצאו בגוויות בקר וגיריות. האבק מהפרשות שהתייבשו הפך לתרסיס בגודל המתאים וניגע את דרכי הנשימה הן של הבקר והן של הגיריות ואולי גם של יונקים נוספים בסביבה, ובהם גם בני אדם.

מהרגע בו נוגעו הפרות במחלה הולכת המערכת ומסתבכת. בקר השרוי ברפת בצפיפות יעביר את המחלה, חיות בר או עכברים ברפת יעבירו את המחלה, חלב מעביר את המחלה ועוד גורמים רבים.

כל אלו ותרומתם היחסית כגורמים של העברת M. bovis בין בקר ובין בעלי חיים אחרים נחקרים כיום בארצות רבות ובהשקעה כספית לא מבוטלת. חלב טרי שאינו מפוסטר מועבר במיכליות גדולות ממדים בין רפת אחת לרעותה ובדרך זאת לנגע רבות.

למערכת ההפצה נתוסף גורם נדידת העובדים החקלאיים. בארצות שונות פונים מהגרים לעבודות חקלאיות. חלקם

באים מארצות בהן רבה הנגיעות בשחפת מכל ה סוגים. עובדים אלה חיים, בארצות שהגיעו אליהן, בתנאים סביבתיים ירודים ובקרבה יחסית רבה לבקר ולחיות הבר.

ברור שלפנינו מערכת מ שוב מורכבת ובה מעגלים משיקים רבים. ניתן לצמצמה לסכימה הבאה: מעגל חיצוני ובו חיות הבר בסביבה שמופרעת במידה רבה או מועטה על ידי בני אדם. מעגל שני, פנימי הכולל מערכות חקלאיות שבהן בני אדם מכמה קבוצות וחיות בית שונות. בין המעגל השני לראשון קיים מגע רצוף, באינטנסיביות משתנה. במקביל למעגל החקלאי קיימת הסביבה העירונית הניזונה במזון מהחי ובמהגרים רבים מהסביבה החקלאית. מערכת מעגלית זו פועלת כמסגרת עולמית ומקומית.

בתהליכי המשוב שבין המעגלים משתתפים חיידקי השחפת, הגיאולוגיה והצמחייה של הסביבה והאקלים ולפחות שלוש מערכות ביולוגיות משיקות נושאות חיידקי שחפת: חיות בר, חיות בית וקבוצות של בני אדם בעלי רגישות שונה לקבוצות שונות של חיידקים אלה. הכול משפיעים על הכול בדרכים נראות ונסתרות. רוב הנלמד נוגע לאנגליה, אירלנד וניו־זילנד (באחרונה אין גיריות ואת תפקיד מאגר ה-M. bovis ממלאות חיות בר אחרות). ברור שבעתיד יהיה צורך לתרגם את הממצאים מארצות אלו לפעולות מנע באפריקה, אסיה ודרום אמריקה.

באנו ללמוד על ה-M. bovis בכדי להיטיב להבין את בעיית השחפת האנושית המחריפה כיום בעולם. המחלה מתפשטת כתוצאה מפעילות חיידקי ה-Mycobacterium tuberculosis וקרוביהם. החלב, שהוא בין המזונות הנפוצים של האדם עלול להיות גורם הפצה ראשון במעלה. המערכת המסובכת של הנגיעות ב-Mycobacterium bovis המהווה חלק בלבד מכלל הסבך של מחלות האדם מרמזת שהמשימה לא תהיה קלה.


מונחים

Mycobacterium - קבוצת חיידקים גרם חיוביים (קבוצת חיידקים אשר מבנה דופן התא גורם שייצבעו בצביעה סגולה עזה) אווירניים השוכנים ברובם באדמה ובמים, אך יש מהם הגורמים למחלות של אדם ובעלי חיים.

פיסטור חלב - חימום בטמפרטורה ובמשך זמן המבטיחים השמדת חיידקי ה-Mycobacterium.

אבולה - מחלה קטלנית ביותר הנגרמת על ידי נגיף הגורם לשטפי דם בכל הגוף. המחלה זוהתה בסודן ובזאיר בשנת 1978.

גירית מצויה - יונק טורף ממשפחת הסמוריים ובודד בסוגו בתת-משפחת הגיריות (Meiinae). אורכו כ-70 ס׳׳מ. מאופיין בטפריו הארוכים והחזקים ברגליים הקדמיות. הגירית נפוצה באירופה, פרט לצפון סקנדינביה, ובאסיה, עד יפן. בארץ, נפוצה באזור הים-תיכוני.


לקריאה נוספת

Phillips CJC, Foster CRW, Morris PA,Teversond R. The transmission of Mycobacterium bovis infection to cattle. Res Veterinary Sci 2003;74:1-15.

Warren R M, Richardson M, Sampson S L, Van der Spuy G D, Bourn W, Hauman JH, Heersma H, Hide W, Beyers N, Van Helden PD. Molecular evolution of Mycobacterium tuberculosis: phylogenetic reconstruction of clonal expansion, Tuberculosis 2001;81:291-302.

Hirsh AE, Tsolaki AG, DeRiemer K, Feldman MW, Small PM. Stable association between

strains of Mycobacterium tuberculosis and their human host populations. PNAS 2004;101:

4871-4876.

Aparicio JP, Capurro AF, Castillo-Chavez C. Markers of Disease Evolution: The Case of

Tuberculosis. J Theor Biol 2002;215:227-237.

Spigelman M, Matheson C, Greenblatt CL, Donoghue HD. Conformation of the presence of

Mycobacterium tuberculosis complex-specific DNA in three archaeological specimens. Inter J Osteoarcheology 2002;12:393-401


* הטור בעריכת ד״ר יוסף דרור

ד״ר ברוך רוזן הוא מורה בפקולטה לחקלאות של האוניברסיטה העברית בירושלים


פורסם ב"גליליאו", 76, דצמבר 2004



יום שלישי, 30 בנובמבר 2004

האם מקור מחלות פריונים באדם מבעלי חיים? - איתן ישראלי

 

מחלות ספגת המוח מופיעות בבעלי חיים בצורות שונות ואף באדם, כאשר מחלת קרויצפלד יעקב היא המוכרת ביותר. בשנים האחרונות תוגבר קצב מחקר מחלות אלה, וביחוד הודגש הקשר האפשרי בין מחלת הפרה המשוגעת למחלת קרויצפלד יעקב ־ הואריאנט החדש. 


פרה חולה במחלת הפרה המשוגעת - סימן אופייני, חוסר יכולת לעמוד.
המקור: משרד החקלאות של ארצות הברית - מוויקיפדיה

סוזט פריולה (Priola, אין קשר לשמה...), מומחית למחלות פריונים ממכוני הבריאות הלאומיים בארה׳׳ב, מעלה את הבעיה של מציאת קשר בין מחלות פריונים באדם ובחיה. ממצאים בעיקר מהשנתיים האחרונות, מציגים "זנים״ חדשים של מחלת הפרה המשוגעת המופיעים במקומות שונים בעולם, ומתאפיינים בגודל החלבון הפריונ׳ הפתולוגי, רמת הגליקולזילציה שלו, קונפורמציה, וכן שוני בתסמיני המחלה, כגון הופעת פלאקים במוח. זן "חדש" אחד נקרא BASE באשר המילה "עמילואידוטי" הוספה לשם הידוע של מחלת הבקר - BSE. 

על סמך הדימיון בין המאפיינים של פריון הפרה המשוגעת "הקלסי" לזה של חולי הואריאנט החדש של קרויצפלד יעקב, הוצע שיכול להיות קשר בין שתי המחלות וגורמן הוא פריון זהה. הממצאים האחרונים מצביעים שגם מקרי קרויצפלד יעקב ספורדיים מסוימים וגם הואריאנט החדש, דומים במבנה הפריונים שלהם זה לזה. דבר זה אף הוא יכול להצביע על מוצא משותף למחלות אלה באדם ובבקר. עם זאת, מדגישים החוקרים, שלא ניתן להסיק מסקנות חד משמעיות על מקור המחלה באדם מחיות, על סמך מבנה מולקולות הפריון בלבד. 

המאמר מ-363:201; Lancet

מחדשות ISM גליון 40, נובמבר 2004

יום ראשון, 28 בנובמבר 2004

אלמנט מבנה בנגיף של ארכיאונים: האם מדובר בנגיף-אב כללי? - אבשלום פלק


נגיף ממעין חם חומצי בפארק הלאומי ילוסטון שתוקף את התרמופיל Sulfolobus solfataricus מעל-ממלכת הארכיאונים (Archaea) נושא עליו מבנים ׳חודיים דמויי מגדלים עם תעלות בתוכן. מבנים מולקולריים דומים נמצאים על נגיפים שתוקפים מאכסנים משתי על-הממלכות האחרות ־ Bacteria ו-Eukarya, ומעלים את האפשרות שיש אב קדמון משותף לנגיפים.

אך על פי שקבוצת הנגיפים התוקפת ארכאונים נרחבת כנראה, זיהו החוקרים רק 36 נגיפים התוקפים ארכאונים מתוך 5,000 נגיפים ידועים. "לא השקיעו רבות על מנת למצוא ולאפיין אותם", אומר ג'ורג' רייס (Rice), סטודנט לתואר דוקטור באוניברסיטת מונטנה (MSU) בבוזמן. על מנת לתקן את המצב, הוא סרק את הגייזרים והמעיינות החמים בילוסטון ומצא ואיפיין שישה נגיפים שתוקפים מינים שונים של ארכאונים (1). 

מתוך מספר נגיפים של Sulfolobus, בחר רייס לחקור לעומק נגיף בעל מבנה איקוזהדרלי ומאפייני גידול ואינפקטיביות טובים. הנגיף כונה בשם Sulfolobus turreted icosahedral virus -  STIV, הגנום שלו עשוי DNA דו גדילי, מעגלי, ויש לגנים שלו הומולוגיה מעטה עם גנים מאורגניזמים אחרים, הנמצאים במאגרי הנתונים הפתוחים לכלל. הממצאים התפרסמו (2) בכתב העת PNAS.  

מבין התכונות הגנומיות והמבניות הייחודיות של הנגיף, יש אלמנטים דומים מאוד לאילו הקיימים בנגיפים מוכרים. הקפסיד של STIV מכיל גופים דמויי מגדלים, בקוטר של 24 ובגובה של 13 ננומטר מעל שטח פני הנגיף. רייס, המנחה שלו ועמיתים סבורים שלגופים אילו יש חשיבות בהכרת המאכסן. בנוסף, בכל אחד מה״מגדלים״ עוברת תעלה בקוטר של 3 ננומטר.  רייס ועמיתיו סבורים שהיא משמשת להעברת DNA נגיפי.

מבנה הנגיף STIV כפי שנקבע במקרוסקופ אלקטרונים
המקור: A2-33, Wikimedia Commons

.


המבנה הראשוני של הקפסיד של STIV דומה לזה של נגיפי אדנו הומניים והבקטריופאג׳ PRD1 שתוקף תאים מעל-ממלכות ה־Bacteria וה-Eukarya. גם המבנה השיניוני בנגיפים אילו דומה ־ בעיקר beta sheet עם קיפולים דמויי כריך. מבנים דומים בין נגיפים רחוקים מבחינות רבות מתאים לסברה לפיה יש להם מוצא משותף ־ נגיף קדמון שתקף אורגניזם אב מלפני הפיצול לשלוש על-הממלכות של ימינו, שהתרחש לפני יותר מ־3 מיליארד שנים. רייס ועמיתיו טוענים שהסבר זה יותר מתקבל על הדעת מההסבר החליפי לפיו הדמיון בין הנגיפים נובע מאבולוציה קונברגנטית.

לא כולם מקבלים את ההסבר הזה. נורמן פייס (Pace) מאוניברסיטת קולורדו טוען שהביוכימיה הכללית בשלוש הממלכות היא כה דומה, שאין כל דבר מפתיע בדמיון בין הנגיפים שלהן.

בנוסף להעלאת סברות כבדות משקל על מוצא הנגיפים, חושבים בקבוצה ב-MSU גם על יישומים ננוטכנולוגיים של קפסידים נגיפיים. לדוגמה, קפסידים נגיפיים יכולים לשמש כעטיפות לתרופות או אמצעי הדמייה שיכוונו אל קולטנים, שאתות, או תאים אחרים. לדברי רייס, יהיו אילו מעטפות יציבות במיוחד בהיותן מנגיפים ממעיינות חמים.


מקור:  2004 ,390 ,70.ASM NEWS

2.  PNAS 101:7716- 7720, 2004.


מחדשות ISM גליון 40, נובמבר 2004


יום שישי, 26 בנובמבר 2004

נוגה - האומנם גיהנום נטול חיים? - יורם אורעד

 

ישנם חוקרים שאינם שוללים לחלוטין אפשרות של חיים על שכננו הלוהט


השם גיהנום מתאר היטב את כוכב הלכת נוגה. דבר זה ידוע בעולם המדע כבר מזה עשרות שנים. נוגה הוא כוכב לכת לוהט שטמפרטורת פני הקרקע (הממוצעת) שלו נעה בין מאה ושלושים לחמש מאות מעלות צלזיוס. שיטפונות גדולים של לבה רותחתנ מציפים את קרקעו של כוכב הלכת כל העת. עננים עבים המכילים חומצה גופרתית משלימים את תמונת הגיהנום הזה.

תיאור מצב זה מהווה אולי את הסיבה העיקרית לחוסר העניין של מדענים בחיפוש אחר חיים בנוגה, חוסר עניין שמקורו בביטחונם של חוקרי חלל בהיעדרם של תנאים לקיום חיים כלשהם על פניו.


פני השטח של מאדים (מכתש גייל)
NASA


ביטחון זה התערער מעט לאחרונה. מדענים סבורים שבעברו הרחוק ייתכן שנוגה היה מקום קריר יותר ורטוב והיווה קרקע פורייה לקיום חיים על פניו. אלא שבשלב מסוים תופעת החממה שהתרחשה בו גרמה לעלייה כה גדולה בטמפרטורה עד שייבשה את כוכב הלכת והעלתה אותה לשיעור של מאות מעלות צלזיוס, דבר שמנע את אפשרותם של חיים. יש אנשי מדע הטוענים שאילו תהליך שינוי האקלים של כוכב הלכת נוגה היה איטי מספיק, חיידקים היו מסוגלים להתקיים בו עד עצם היום הזה (בהנחה, כמובן, שהתקיימו עליו חיים עוד לפני הגיעה של תופעת החממה אל שיאה), בתוך העננים החומציים שלו, בגובה של עשרות קילומטרים מעל פני הקרקע. טמפרטורת העננים בנוגה בגובה של חמישים קילומטרים מעל פני הקרקע מגיעה לשיעור שבין חמישים לשבעים מעלות. זוהי אמנם טמפרטורה גבוהה, אך מספר סוגים של חיידקים על פני כדור הארץ מסוגלים לשרוד בה. יחד עם זאת, אחת הבעיות הכרוכות באפשרות קיומם של חיים כאלה היא הקרינה העל-סגולה העזה החודרת אל האטמוספירה של נוגה (למרות עובי האטמוספרה של נוגה, יש לזכור שקרבתה לשמש גדולה מזו של כדור הארץ, דבר המגביר את עוצמת הקרינה המגיעה אל נוגה בכלל ובתוכה את עוצמת הקרינה העל-סגולה).

נוגה, שלא ככדור הארץ, איננו מוקף בשכבת אוזון המגינה עליו מפני הקרינה העל-סגולה. הקרינה העל-סגולה עלולה לפגוע פגיעה אנושה ב-DNA ובחלבונים של אותם חיידקים, אם אכן הם קיימים.

דירק שולץ- מקוך (Schulze-Makuchמאוניברסיטת טקסס ועמיתיו טוענים שיש בידם הסבר ליכולת הישרדותם של חיידקים כאלה (אם הם אכן קיימים) בענני נוגה. לטענתם, תבניות בליעת הקרינה העל-סגולה באטמוספירת נוגה מעידות על הימצאותן בשפע של מולקילות שכל אחת מהן היא טבעת המורכבת משמונה אטומי גופרית. מולקולות אלה קולטות קרינה על-סגולה והופכות אותה לקרינה בתחום הנראה. שולץ-מקוך ועמיתיו טוענים שבאופן כזה מהוות מולקולות אלו מעין מסנן קרינה שיכול להגן על אורגניזמים שאולי מצויים בשמי נוגה. שולץ-מקוך ועמיתיו הציעו לסוכנות החלל האמריקאית תכנון מסע חקר של חללית לנוגה שתקיף אותה ותשחרר מכל שידגום את האטמוספירה של כוכב הלכת. המכל יוחזר לכדור הארץ על מנת לבדוק אם אכן קיימים חיידקים באטמוספירה של נוגה.

עד כה הסתיימו עשרות שנים של מסעות חקר בחלל ללא עדויות המצביעות באופן חד משמעי על חיים. האם הבשורה תבוא אולי דווקא מן הגיהנום של נוגה?


פורסם ב"גליליאו" 75: נובמבר 2004


יום שלישי, 23 בנובמבר 2004

הקרנה נגד הרעלות מזון - איתן ישראלי


הרעלות מזון על רקע חיידקי נפוצות בכל העולם. דונלד תייאר (Thayer) סקר בכתבה את נושא הקרנת המזון למניעת זיהומים וממליץ להגביר את השימוש בטכניקה זו.


המזהמים הנפוצים הם Campylobacter, E. coli, Listeria, Salmonella ו-Staphylococcus. מפורסמים הזיהומים הנפוצים בבשר טחון ובבשר עופות והתפרצויות קשות הן חזיון נפרץ. 

המקור: Wikimedia commons
שיטת הקרנת המזון בקרני גאמא הולכת ותופסת את מקומה כאמצעי מניעת זיהומים ממזון. תבלינים המכילים מיליוני חיידקים לגרם, מוקרנים על בסיס קבוע בארץ ובעולם. השימוש הוצע כבר בתחילת המאה שעברה, ומשנות החמישים הואץ המחקר. מדענים הוכיחו שההקרנה אינה פוגעת באיכות המזון, ושאין סיכון מ״שאריות קרינה" שימצאו בו. 

עם זאת נמצא, שקרינה זו פוגעת בויטמינים במזון של בעלי חיים, התלויים באספקתם במקור זה בלבד. רק שני איזוטופים אושרו לשימוש בהקרנת מזון - קובלט 60 וצסיום 137. האנרגיות הניתנות בהקרנות מזון מוגבלות לסדר גודל של 10 מגה אלקטרון וולט. קרינה בעצמה זו אינה מסוגלת לייצר רדיואקטיביות. קרינה בעצמה זו מסוגלת לחדור עד כדי 4.5 ס"מ לתוך המוצר, ולכן יעילותה מוגבלת לאריזות מזון דקות. הקרינה הנספגת במזון יוצרת יוניזציה והיונים נקלטים ע"׳ מולקולות מים. המיקרואורגניזמים הנמצאים במזון נפגעים הן ע״י הפגיעה הישירה של הקרינה בחומר הגנטי, והן ע"׳ אפקט היונים הפוגעים בקרומים התאיים. 

השיטה מופעלת גם על מוצר׳ מזון קפואים, אך שם יש לספק מנות גדולות יותר. המנה הדרושה להוריד את הזיהום החיידקי במזון בשלושה סדרי גודל נעה בטווחים של 0.48 עד 1.44 קילו גריי. המנה הדרושה להוריד 3 סדרי גודל של E. coli בבשר טחון תלויה בטמפרטורה והיא 0.9 ב-5 מ"צ לעומת 1.35 קילו גריי ב- 5 מ"צ. עופות המובאים למטבח הביתי מזוהמים בחיידקים ברמה גבוהה, בעיקר Salmonella ו-E. coli, אמנם חיידקים אלה יחוסלו בבישול, אך הם מזהמים אביזרים ומוצרי מזון אחרים שאינם עוברים בישול. הכותב טוען, שהרחבת השימוש בשיטה זו יפעל לטובת בריאות הציבור ובטיחות המזון.

המאמר - מ-NEJM  (350:1181)

מחדשות ISM גליון 40, נובמבר 2004

יום שישי, 19 בנובמבר 2004

זיהומי Vibrio vulnificus - איתן ישראלי

 

Vibrio vulnificus הוא מתג גראם שלילי המצוי על שטח הפנים של בעלי חיים ימיים, כמו דגים, צדפות וסרטנים. יש מספר זנים, כאשר ביוטיפ I אלים לבני אדם. בארץ יש מספר מקרים של זיהומים בחיידק זה מדי שנה, הגורמים אלח דם, הלם רעל׳ וריקבון וחלקם מסתיים בקטיעת אברים או מוות. 

Vibrio vulnificus

הסין (Hsueh) וחב'  חקרו 84 מקרי זיהומים בחיידק זה בטאיוואן משנת 1995 עד 2000 ותעדו את האפידמיולוגיה של זני החיידקים שבודדו מהחולים. החוקרים מצאו שונות מרובה בין הזנים, אך 90% שוייכו לביוטיפ 1. החולים נחשפו לחיידק ע״׳ אכילת מוצרי מזון מן הים שלא בושלו או ע״׳ חשיפה עורית, בעיקר עור פצוע או דקירות סנפירים או עצמות. 

מעל מחצית הנפגעים היו חולים במחלות כרוניות קודמות, כמו צהבת B או C, סרטן כבד, סוכרת, או שהיו אלכוהוליסטים. מתוך 84 החולים, 57 שרדו את המחלה ו-25 נפטרו! רוב החולים טופלו בשילובים שונים של אנטיביוטיקה, 43 טופלו ע״י חיתוך וניקוז האזור הנגוע, ולששה נכרתו אברים. 

החוקרים ממליצים לפרסם את הסיכונים שבחיידק מגיח זה, ולאנשים החולים במחלות כרוניות כנ״ל, והמטפלים בבעלי חיים ימיים במקצועם, להגן על עצמם בפני חשיפה באמצעות כפפות.

המאמר מ-Emerging Infectious Diseases (10:1363)

nחדשות ISM גליון 40, נובמבר 2004

יום שלישי, 16 בנובמבר 2004

אמהות חולות קדחת והעברת AIDS לילוד - איתן ישראלי

 

קבוצת חוקרים, אייסי (Ayisi) וחב׳, ניסתה לברר האם נשים בהריון המודבקות בקדחת (מלריה) וב-AIDS, מעבירות לילוד את המחוללים בשכיחות גדולה או קטנה יותר. 


החוקרים בדקו 512 זוגות נשים נשאות H1V. מתוכם 128 נשאו טפילי קדחת בשיליה ו-102 ילודים נדבקו ב-AIDS סמוך ללידה. הממצאים הראו קשר ישיר בין הסיכון של הילוד להדבק בנגיף לריכוז הנגיף בדם האם, ריכוז גבוה של טפילי קדחת בשליה (גדול מ-10,000 טפילים למק״ל) וקריעת פי הטבעת בלידה. לעומת זאת ריכוז נמוך של טפילי קדחת בשליה (פחות מ-10,000 טפילים למק״ל) היה קשור עם הורדת ההסתברות להדבקת הילוד ב-AIDS בסמוך ללידה (פקטור סיכון 0.4). 

עובר בשיליה
המקור 

החוקרים מסבירים ממצאים אלה בכך, שהמצאות הטפילים בשליה בצורה מבוקרת ובריכוז נמוך, גורמת לערור המערכת החיסונית בטווח רחב וכך יש הגנה מסוימת בפני ההדבקה בנגיף ה-AIDS. לעומת זאת כאשר הריכוז גבוה, יש פגיעה במבנה השליה ואז יש הסתברות גבוהה יותר לילוד להדבק בנגיף.

המאמר מ-Emerging Infectious Diseases (10:643)

מחדשות ISM גליון 40, נובמבר 2004

יום שני, 15 בנובמבר 2004

חיידקים כחוליים (Nostoc) בבסיס מחלת מוח מוזרה באי גואם - אבשלום פלק


חיידקים כחוליים סימביוטיים החיים בשורשי עצים ממלאים תפקיד במחלת מוח קשה וקטלנית הפוגעת בבני עם ה-Chamorro בגואם, כפי שמסרה סנדרה בנק (Banack), אקולוגית מאוניברסיטת קליפורניה בפולרטון, בהרצאה שנשאה בכינוס הכללי ה-104 של ה-ASM  בניו אורלינס, לואיזיאנה, בשנה שעברה.

אנשים מעם ה-Chamarro באי גואם לקו בשנים עברו במחלת עצבים ניוונית קטלנית. המחלה, שפגעה לעתים בשליש מהתושבים בכפרים כלשהם, נודעה בשם  amylotropic lateral sclerosis/parkinsonism-dementia complex - 
(ALS-PDC), היות והסימפטומים היוו תערובת של מחלות עצבים ניווניות אחדות. הסימפטומים כללו איטיות מוטורית, הליכה לא יציבה, ופנים קפואות וחסרות הבעה.

זרעים של עץ הציקס (Cycas micronesica). 
צילום: Chamorroplants671, Wikimedia commons

הסברים אפשריים לגורם המחלה הוצעו אך נידחו - מחולל זיהומי, תורשה, ומספר מזהמים סביבתיים. אבל החוקרים זיהו במזון המקומי, קמח מזרעי עץ מקבוצת הציקסים, רעלן עצבים (נירוטוקסין), שיכול להיות מועמד כגורם למחלה. 


הזרעים מכילים מספר רעלנים בעלי משקל מולקולרי נמוך, אולם הם נמצאים בקמח בכמויות זעומות. יתרה מזאת, בני 
ה-Chamorro מכינים את הקמח בשיטות שמפחיתות עוד יותר את תכולת הרעלנים. רוב הכפריים צורכים מזון שהוכן עם הקמח הזה, אבל המחלה ALS-PDC פוגעת באופן סלקטיבי בגברים בשנות ה־60 לחייהם. 

נמצא שתזונת בני ה-Chamorro בעבר הקרוב כללה מעדן מיוחד במינו - עטלף השועל המעופף (Pteropus marianus) ־ שהיה חביב במיוחד על גברים קשישים. הם נהגו לבשל את החיה בשלמותה בחלב קוקוס, בעוד שיתר תושבי הכפרים נהגו לאכול את שרירי החזה בלבד. 

ראיה נוספת לבשר העטלפים כמקור ל־ALS-PDC הוא שהעטלפים, האוכלים-את זרעי הציקס, מרכזים ברקמות גופם את המרכיב הנירוטוקסי  בזרעים - β-N-methyl-amino-L-alanine (בר"ת BMAA). המקור הראשוני של הרעל הוא בחיידקים כחוליים (מהסוג Nostoc) החיים כסימביוטים בשורשי העץ.

החיידקים כחוליים מייצרים בעצמם כמויות קטנות של BMMA, בערך 0.3 mg/g בגידול בתרבית נקיה. בבואן במגע עם שורשי הציקס, התפוקה עולה פי 100 כמעט. ברקמות העץ הרעל מתרכז עוד ומגיע עד לריכוזים גבוהים מ־1000 mg/g בשכבה החיצונית ביותר של הזרע. ברקמות העטלפים האוכלים את הזרעים עשויים הריכוזים להגיע לרמות כמו 3,556 mg/g. 

בגלל הציד הרב של השועלים המעופפים בגואם, הם הוכרו כמין בסכנת הכחדה, ופירוש הדבר שכיום מספרם מועט והם נאכלים פחות מבעבר. אין זה מפתיע שיחד עם השינויים באורחות התזונה ירדה גם התחלואה ב-ALS-PDC. 

אבל, צוות המחקר זיהה BMMA ברקמת המוח של חולה אלצהיימר מקנדה שנפטר. זה מראה על קיום מספר מסלולים לצבירה ביולוגית של BMMA במערכות אקולוגיות ביבשה או במים. על כן, צוות המחקר ממשיך לבדוק אם BMMA מתוצרת החיידקים כחוליים אחראי לתחלואה נירודגנרטיבית בעולם כולו.

לקריאה נוספת

Susan J. Murch, Paul Alan Cox, and Sandra Anne Banack (2004): A mechanism for slow release of biomagnified cyanobacterial neurotoxins and neurodegenerative disease in Guam. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101: 12228-12231.

על-פי ידיעה ב- ASM NEWS .70, 354 - 355, 2004

פורסם בחדשות ISM, גליון 40, נובמבר 2004 

יום שבת, 13 בנובמבר 2004

חפירות ארכאולוגיות ודלקת ריאות פיטריתית - איתן ישראלי

 

הפטריה Coccidioides immitis שוכנת בקרקע, ועלולה לגרום דלקות ריאות כאשר היא משתחררת מהקרקע. תועדו הידבקויות בזמן רעידות אדמה, חפירות, זריקת אדמה במשחק, ועוד. 


הפטריה  Coccidioides immitis
CDC/ Dr. Libero Ajello

  

בשנת 2001 חלה התפרצות של דלקת ריאות חדה בקרב עובדים בחפירות ארכאולוגיות בפארק דינוזאור בצפון מדינת יוטה בארה״ב. פיטרסן (Petersen) וחב' חקרו את המקרה והגדירו מחלה אצל עובד על פי שלושה תסמינים ־ דווח עצמי על עלית חום, קוצר נשימה ושיעול. עשרה עובדים ענו לתאור זה, ובתשעה היה אישור סרולוגי להדבקה ב-Coccidioides, שמונה מהם אושפזו. כל העשרה היו נוכחים בזמן סינון עפר. התסמינים הופיעו 9-12 יום לאחר מכן. סקירה סרולוגית של 40 עובדים אחרים באותו אתר, לא גלתה הדבקות נוספות.

מקרה זה מזכיר את הצורך בשימוש באמצעי הגנה על דרכי הנשימה, בתסריטים של חפירות או טיפול בקרקעות, שעלול להעלות לאויר נבגים של פטריות מדביקות.

המאמר מ-Emerging infectioud Diseases (10:637)


מחדשות ISM גליון 40, נובמבר 2004


יום חמישי, 11 בנובמבר 2004

מילת גברים וסיכון להדבקה באיידס - איתן ישראלי

 

במאמר בעיתון Lancet, ניסו ריינולדס (Reynolds) וחב׳ לבדוק קשר בין מילת גברים וסיכון להדבקה
ב-AIDS. המחקר נערך בפונה שבהודו, והשתתפו בו 2298 גברים, שביקרו במרפאות למחלות המועברות במגע מיני, וביניהם כאלה שביקרו בתי בושת וקיימו יחסי מין עם עובדת מין ללא הגנה פיסית. 


מילת מבוגרים - בשושלת השישית במצרים  (2350-2000 B.C)
המקור

במאמר זה מצאו החוקרים הפחתה של הסיכון בפקטור של 0.15 אצל גברים נימולים לעומת לא נימולים. לעומת זאת, לא נמצא הבדל בסיכון ללקות בעגבת, זיבה או הרפס מטיפוס 2 בין שני סוגי הגברים. 

מאמר זה זכה לשלוש תגובות ביקורתיות מרחבי העולם, שתיים מאוסטרליה ואחת מארה״ב. הביקורות התרכזו בניתוח הסטטיסטי של התוצאות, במדגם הבלתי דומה של גברים משני הסוגים, בנוכחות הקטנה של גברים מוסלמים בלתי נימולים (שלושה בלבד), בהשפעת המרכיב הדתי שיכול לערפל מסקנות אם לא נלקח בחשבון ותוקן ועוד. המבקרים מזכירים את דו׳׳ח קוקרן, שקבע שלא ניתן למצוא קשר בין שני המשתנים הנ״ל. 

המחברים ענו בתשובה שהם עומדים מאחורי המסקנות שלהם, ושהניתוח הסטטיסטי לקח בחשבון את גדלי המדגמים, ושעצם העובדה שלא נמצא קשר בין המשתנים בסיכון להדבקה ממחלות מין אחרות פרט לאיידס, מדבר בעד נכונות המסקנות ושולל את השאלה של ערפול על רקע דת. הם אמנם מסכימים שאין להשליך ממסקנותיהם על אוכלוסיות אחרות, אך טוענים שאין בכך כדי לפגום בממצאיהם.

המאמר מ-(1039: 363) Lancet

מחדשות ISM גליון 40, נובמבר 2004

יום שלישי, 9 בנובמבר 2004

הדבקה בפריונים וחיטויים – איתן ישראלי


בדצמבר 2003 דווח לראשונה באנגליה על מקרה אפשרי של הדבקה במחלת קרויצפלד יעקב בעקבות עירוי דם מתורם שאחר כך נפטר ממחלה זו. פאדן (Peden) וחב' מדווחים עתה על ארוע דומה.

פריון מ-פרות.
המקור - Protein Data Bank

הפריונים זוהו בניתוח שלאחר המוות באדם שנפטר, חמש שנים לאחר שקיבל עירוי דם מתורם, שאחר כך לקה במחלת קרויצפלד יעקב. עד עתה כל הלוקים בצורה החדשה של הווארינט של קרויצפלד יעקב היו הומוזיגוטים למתיונין בעמדה 129 של רצף החלבון. החולה הנוכחי היה הטרוזיגוטי. החוקרים מציעים שכנראה פלח רחב יותר של האוכלוסיה עלול להיות בסיכון ללקות במחלה. 

באותו כתב עת (עמ; 521) מדווחים פישט (Fichet) וחב' ממרכזים בצרפת ובארה״ב, על בדיקת שיטות לחיטוי ציוד רפואי מזוהם בפריונים. החוקרים השתמשו בתיילי פלב״מ מזוהמים בחלבוני פריון המדביקים אוגרים, ולאחר ניסוי שיטות חיטוי שונות בדקו את נוכחות החלבון היציב לפרוטאזות. 

החוקרים מצאו שהשיטות המקובלות עד היום ־ שימוש בבסיס הנתרן בריכוז 1N, היפוכלוריט בריכוז 2% או אוטוקלב בתוך מים בטמפרטורה של 134 מ״צ, הורידו את נוכחות הפריונים ב -5-6 סדרי גודל. עיקור באוטוקלב בלבד ללא מים הוריד רק 4-4.5 סדרי גודל. שיטות אחרות שנוסו היו שימוש בתמיסות פנוליות, דטרגנט בסיסי וחשיפה למי חמצן בפאזה גאזית, הורידו אף הן את נוכחות הפריונים בכ-4.5 סדרי גודל. השיטה של אידוי מי חמצן לפאזה גאזית אינה פוגעת ברכיבי אלקטרוניקה, ונותנת פתרון חלקי לעיקור כלי חדר ניתוח ומשטחים שאינם עמידים בשיטות הטיפול האחרות. (הערה: מכשירים לאידוי מי חמצן יקרים מאד, ומחיריהם בסדר גודל של כ-60,000 דולר.)

המאמר מ-(364:527) Lancet - על ההדבקה מהערוי

המאמר מ-(364:521) Lancet - על החיטוי


מחדשות ISM גליון 40, נובמבר 2004

יום שני, 8 בנובמבר 2004

חיידק "מלך המלכים" כמזהם שכיח בילדים - איתן ישראלי


בשנים האחרונות החיידק Kingella kingae הגיח ונמצא כמזהם חשוב בילדים צעירים. החיידק גורם העיקר לדלקת פרקים זיהומית, אוסטאומיליטיס, בקטרמיה ודלקת פנים הלב, ולעתים רחוקות יותר לזיהומי מערכת הנשימה התחתונה ולדלקת מוח. 

צביעת גראם של חיידקי  Kingella kingae

החיידק נמנה על הפלורה של הלוע ומועבר מילד לילד. פבלו יקופסקי מהמרכז הרפואי סורוקה, פרסם סקירה על חיידק זה במהדורה האינטרנט של כתב העת Lancet. המצג הרפואי של ההדבקה בחיידק לעתים אינו אופייני ובדיקות המעבדה לרוב בטווח הנכון. חלק נכבד מהילדים הנתקפים בחיידק עברו לאחרונה דלקת הלוע או תסמינים של זיהום מערכת הנשימה. 


החיידק רגיש לקשת רחבה של אנטיביוטיקה כולל לקטמים. המחלה בדרך כלל קלה פרט למקרים בהם מתפתחת דלקת פנים הלב. בידוד וזיהוי החיידק אינם קשים, והכותב ממליץ שרופאים ומיקרוביולוגים צריכים להיות מודעים לטבעו של החיידק. לשם בידוד מוצלח של החיידק מומלץ להזריק נוזל מפרקים לתרבית דם.


המאמר ב-Lancet Infectious Diseases

פורסם בחדשות ISM, גליון 40, נובמבר 2004 

יום רביעי, 13 באוקטובר 2004

התגוננות נגיף השפעת - אורית סוליציאנו ואסתר טל

 

נתגלה כיצד נגיף השפעת משנה צורה ומנטרל תרופה אנטי-ויראלית. הגילוי עשוי להוביל לפיתוח אמצעים יעילים יותר כנגד נגיפים


המאבק בנגיפים הוא לעתים מתסכל. גם כשמגלים כיצד להשמיד אותם, הם מוצאים דרך להתגונן מפני הטיפול האנטי-ויראלי ולנטרל אותו. איך בדיוק הם עושים את זה?

בכתבת שער שפורסמה לאחרונה בכתב העת Proteins חושף פרופ׳ ישעיהו (שי) ארקין מהמחלקה לכימיה ביולוגית במכון למדעי החיים שבאוניברסיטה העברית בירושלים, כיצד נגיף השפעת משנה צורתו ומצליח לנטרל את התרופה האנטי-ויראלית סימטרל.

לתגלית זו השלכות חשובות מפני שהיא עשויה להוביל את חוקרי התרופות לפתח אמצעים חדשים ויעילים יותר לחסימת נגיף השפעת ונגיפים אחרים.

״השפעת״, מציין פרופ׳ ארקין, ״היא גורם מוות משמעותי, על אף שרבים נוטים לראות בה מטרד עונתי לא נעים״. בארה״ב השפעת היא גורם המוות העיקרי ממחלות זיהומיות, שתובע 40,000 קורבנות בשנה, בייחוד מקרב אוכלוסיית הקשישים.

מימין: פעולת מוטציה רגילה של נגיף השפעת. משמאל מרכיבי התרופה (הכדורים הזהובים)  נקשרים אל הנגיף וחוסמים את התעלה המרכזית שלו, ואילו מימין נראית פעולת ההתגוננות של הנגיף על ידי הצרת התעלה.

משמאל: פעולת מוטציה לא צפויה של נגיף השפעת. משמאל מרכיבי התרופה (הכדורים הזהובים)  נקשרים אל הנגיף וחוסמים את התעלה המרכזית שלו, ואילו מימין נראית פעולת ההתגוננות של הנגיף על ידי הרחבת התעלה.


תרופת הסימטרל (Symmetrel), אשר ניתנת בשלב מוקדם של הופעת תסמיני מחלת השפעת, מכוונת להשמדת הנגיף. מרכיבי התרופה נקשרים אל הנגיף וחוסמים את התעלה המרכזית שלו שמהווה מנגנון לוויסות החומציות. שמירת רמת החומציות הנאותה חיונית להמשך קיומו ולתפקודו של הנגיף.

אולם, במקום להיכנע נוקט נגיף השפעת פעולות התנגדות משלו: אם על ידי הצרת התעלה שלו כדי למנוע מהאלמנטים החוסמים שבתרופה להיקשר וליצור חסימה; או על ידי הרחבת התעלה כך שהאלמנטים החוסמים יוכלו להיכנס לתוכה אך לא יוכלו לחסום אותה לגמרי (ראו איורים). ארקין מציין כי הפעולה האחרונה היא מפתיעה ולא צפויה.

בעוד שעצם העמידות של הנגיף לתרופה כבר היתה ידועה, לדברי ארקין לראשונה הודגמה הפעילות הממשית שעומדת מאחורי פעולת העמידות. זאת משום שעד היום התרכזו החוקרים רק בבחינת פעולת ההיקשרות של החוסמים אל הנגיף, ולא בתהליך שמתרחש בתוך התעלה עצמה, והתקשו לראות את התמונה במלואה.

״מעתה״, מסכם ארקין, "במחקרים אנטי-ויראליים, יש לקחת בחשבון מידע חדש זה על יכולות המוטציה של נגיף השפעת״.


אורית סוליציאנו ואסתר טל, האוניברסיטה העברית

פורסם ב"גליליאו 72, 2004, אוקטובר 2004


יום חמישי, 23 בספטמבר 2004

האגם שמתחת לקרח - מיכל סחף


מדידות עדכניות נותנות מיפוי מדויק של קרקעית אגם ווסטוק, המשתרע מתחת ללוחות הקרח של אנטארקטיקה

בערך במרכז אנטארקטיקה נמצא אגם של מים מתוקים נוזליים, קבור תחת שכבת קרח שעובייה שלושה עד ארבעה קילומטרים. האגם, שנקרא ווסטוק (Vostok) על שם תחנת מחקר רוסית שהוקמה במקום בשנת 1957, נתגלה ב-1996 וזוהה באמצעים סייסמיים ובאמצעות רדאר חודר-קרח שמיפה את היבשת מכלי טיס ומן החלל.



תחנת המחקר של אגם ווסטוק


באנטארקטיקה קיימים כמה עשרות אגמים כאלה, ואגם ווסטוק גדול מהאחרים באופן משמעותי. המים נשארים במצב צבירה נוזלי בזכות הלחץ הרב השורר בעומק זה, והחום הגיאותרמי שמקורו במרכז כדור הארץ החודר דרך שכבת הסלעים שבבסיס היבשת. שכבת הקרח מבודדת את המים מהטמפרטורה הנמוכה השוררת על פני השטח. לשם השוואה, בתחנת המחקר ווסטוק נמדדה בשנת 1983 הטמפרטורה הנמוכה ביותר שנמדדה על פני כדור הארץ: 89- מעלות צלסיוס.

אלה תנאים לא־ידידותיים לחיים. המים נמצאים בלחץ רב מאוד, ומכילים חמצן בריכוז של עד פי 50 לעומת אגמים רגילים על פני הארץ. זוהי סביבה קרה. מנותקת מאוויר צח ומקרינת שמש ודלה במקורות מזון. סביבה זו מזכירה במקצת את הסביבה הקיימת. ככל הנראה, בירח ״אירופה״ - לוויינו מכוסה-הקרח של כוכב הלכת צדק. 

 אם יימצאו מיקרואורגניזמים בסביבה עוינת זו, יהיה זה רמז לכך שחיים יכולים להתקיים בעולמות אחרים שאינם נוחים לחיים כפי שאנו מכירים אותם. יתכן שחום ומינרלים ממקור גיאותרמי מסייעים ליצורים חיים להתקיים שם.

בזכות מעטה הקרח שלו, האגם נשאר מבודד משאר העולם במשך מאות אלפי ואף מיליוני שנים. אם התקיימו בעבר תנאים שונים באנטארקטיקה, אשר בהם שיגשגו יצורים זעירים שאינם מוכרים עוד כיום, או אם קיימים יצורים חיים המסוגלים  להתקיים בתנאים קיצוניים אלה - יתכן שניתן יהיה למצוא אותם במימי האגם. אפשר גם שימצאו בו חיים בני אלפי שנים שמקורם בפני השטח, אשר הגיעו למימי האגם בתהליך הדרגתי של סחיפת קרח לעומק. 


אגם ווסטוק


במסגרת המחקרים המבוצעים באנטארקטיקה נתגלו מיקרואורגניזמים בקרח שנמצא מעט מעל לפני האגם. כרגע לא מתוכננת חדירה למימי האגם; קיימת הסכנה שמחקר בלתי-זהיר יפגע ביבשת המיוחדת במינה הזו, ויזהם את המים והקרח העתיקים במיקרואורגניזמים מהעולם המודרני. תרחיש אחר, בלתי־סביר אך חביב על אוהדי הרעיונות האפוקליפטיים, הוא שמחקר בעומק האגם יביא לפני השטח מיקרואורגניזם גורם-מחלות, אשר כנגדו לא תוכל האנושות להתמודד.

מיפוי האגם נעשה על ידי Lamont-Doherty Earth Observatory של אוניברסיטת קולומביה בשיתוף עם אוניברסיטת טוקיו, והתבצע באמצעים מגוונים, בהם רדאר חודר־קרח הסורק את היבשת מגבוה, ומיפוי גרוויטציוני באמצעות כלי טיס החולפים מעל היבשת. 

התפתחות אחרונה במחקר העוסק באגם ווסטוק מגלה, כי האגם מורכב למעשה משני אגנים, המופרדים חלקית על-ידי רכס המגביל את מעבר המים ביניהם. מכך נובע, כי ייתכן ששני האגנים הם בעלי הרכב כימי שונה ואוכלוסייה ביולוגית נפרדת, בעיקר בקרקעית. קיימים הבדלים בתנועת הקרח ביחס לאגנים, וכן בדפוסי הפשרתו וקפיאתו-מחדש.

נראה כי האגן הצפוני מכיל קרח וסלעים אשר הגיעו אליו מפני השטח עם תזוזת הקרח, בעוד האגן הדרומי מבודד יותר, ומשמר סחופת ומשקעים  אשר התהוו בטרם כיסתה שכבת הקרח את היבשת.

פורסם ב"גליליאו" 73, ספטמבר 2004


יום שישי, 17 בספטמבר 2004

מדע בישראל תשס"ד - סטרפטוקוקוס A - בחיידק הטורף יש מוטציה שמנטרלת את מערכת החיסון - מיכל סחף

 

Streptococcus pyogenes
NIAID


אלון מוזס מהמרכז הרפואי הדסה, ועמנואל הנסקי וקרלוס הידלגו־גראס מהאוניברסיטה העברית פיענחו את מנגנון הפעולה של ״החיידק הטורף״. מדובר בחיידק סטרפטוקוקוס A אשר גורם במקרים הקלים ל״שושנה״ (מחלת עור), ולדלקת גרון. כאשר הוא חודר לריאות, לזרם הדם, לרקמת שריר או שומן - הוא עלול להיות קטלני. ״תסמונת ההלם הרעלי״, המתבטאת בירידת לחץ הדם ובפגיעה רב־מערכתית, ו״תסמונת החיידק הטורף״ המתבטאת בהרס מהיר של רקמות, נגרמות שתיהן על ידי סטרפטוקוקוס A. 

החוקרים ביקשו למצוא מה הופך את החיידק לאלים כל-כך. הם מצאו כי תאי מערכת החיסון, שריכוז גבוה שלהם נמצא לרוב בקרבת גוף זר, אינם נמצאים בסביבת החיידק; מערכת החיסון נמנעת מלתקוף את החיידק הטורף באותו אופן שבו היא תוקפת פולשים אחרים .

הסיבה לכך, כך מצאו החוקרים, היא מוטציה שזוהתה בחיידק, אשר גורמת לו לייצר חלבון המפרק את אחד החומרים שמפרישה הרקמה הנגועה ושמטרתו לגייס את תאי מערכת החיסון. לכן התאים שמטרתם להשמיד את החיידק לא מגיעים לרקמה. במחקר זה לא נמצא מה גורם למוטציה ומדוע רק חלק מחיידקי סטרפטוקוקוס A הופכים לטורפים.


פורסם ב"גליליאו" 73,  ספטמבר 2004.