יום חמישי, 16 במאי 2024

נגיף WO של חיידקי ה-Wolbachia המפחית פוריות של יתושים - אסף לוי

 

החיידק שעוזר להילחם במחלות ויראליות דרך הרג יתושים.

עובדה ידועה היא שבע"ח הכי קטלני לבני אדם הוא לא הכריש, לא הזאב, לא ההיפופוטם ולא הנחש... אלא היתוש. דרך המחלות שהוא מעביר: מלריה, דנגי, זיקה, צ'יקונגיה. כלומר אם נדביר יתושים לא רק שלא נעקץ אלא גם נהיה מוגנים ממחלות זיהומיות. 


חזרה בזמן לבדיוק 100 שנה אחורה, 1924. הרופא הפתולוג סימאון ברט וולבאך (Wolbach), יהודי יליד נברסקה, ותלמידו מרשל הרטיג (Hertig) התעניינו בווקטורים של מחלות זיהומיות ולכן אספו יתושים באזור בוסטון. הם גילו שבתוך תאי היתוש ובעיקר בתאי המין, באשכים ובשחלות, יש חיידק ששוכן בתוך תאי היתוש. רוב החיידקים בעולם אינם חיים בתוך תא וחיים בתא מעידים על פתוגן או יצור שחי בסימביוזה. במקרה הזה זה שילוב של השניים. תיכף אסביר. כעבור כמה שנים הרטיג קרא לחיידק על שם הבוס שלו: Wolbachia.

Simeon Burt Wolbach - 1880-1954

עברו להן שנים רבות ובשנות ה-90 נתגלה שחיידקי ה-Wolbachia חשובים אף יותר שכן הם מצויים בתאים של 50% ממיני החרקים בעולם. בנוסף נמצא משהו עם חשיבות בריאותית גדולה: ה-Wolbachia משפיע על חיוניות של יתושים וגם על היכולת שלהם לשאת וירוסים, כגון דנגי. כלומר לחיידק יש השפעה מיטיבה על בריאותנו.

צילום במיקרוסקופ אלקטרונים של Wolbachia בתוך תא של חרק.
מקור:  Scott O'Neill, PLOS biology

בשנים האחרונות החלו פרויקטים מדהימים של פיזור יתושים נושאי החיידק באזורים טרופיים נגועים בקדחת דנגי (מחלה ויראלית) והתוצאות מרשימות כמו שרואים פה. הפחתה של 40%-98% במקרי דנגי במקומות שפוזרו יתושים אלו!

איך זה עובד? איך קורה שלחיידק ה-Wolbachia יש כזו השפעה על יתושים. בשנים האחרונות התגלה המנגנון המרשים. בהפריה בין יתוש זכר נגוע בחיידק ונקבה שאינה נגועה מתקבלות ביצי יתוש שאינן יכולות לבקוע. בכל שילוב אחר מתקבלים יתושים בריאים אך נשאים של החיידק וכך החיידק מתפשט באוכלוסיה.

מה שקורה בפועל הוא שהחיידק מחסל את הזרע של היתוש. אבל איך?

עכשיו נכנסים לגנטיקה של החיידק. בתוך הגנום של החיידק חבוי לו וירוס אחר בשם WO. זהו וירוס שמדביק רק חיידקי Wolbachia ונכנס בעבר לתוך ה-DNA של החיידק. הוירוס WO מכיל שני גנים שאחראים לחיסול תאי הזרע של היתוש. אלו גנים לאנזימים שמפרקים את ה-DNA של הזרע וכך מביאים לזרע פגום שלא יכול להביא לביציות מופרות תקינות ולכן הן לא בוקעות. החוקר שגילה זאת רק בשנים האחרונות, פרופ' סת' בורדנסטיין (Bordenstein) מ-PSU התארח השבוע בז'ורנאל קלאב שאני מארח כבר כמה שנים וסיפר את כל הסיפור המופלא הזה ואיך הם פענחו אותו.

לסיכום: תראו איזו "בבושקה" מדהימה יש פה: וירוס שפוגע בחיידקים נכנס לגנום של Wolbachia, שהוא חיידק שבעצמו שוכן בתוך תאים של יתוש. הוירוס הזה פוגע בזרע של היתוש ומפחית את הפוריות של היתוש. כך היתוש לא יכול לשאת וירוסים, כגון דנגי וקדחת צהובה שפוגעים באורגניזם נוסף: בני האדם.

לפני הרבה שנים נעם לויתן (Noams_Ark@כתב במסגרת מכון דוידסון יפה על סיפור ה-Wolbachia אך אז עד לא ממש הכירו את המנגנון.

יש מנגנון נוסף שה-Wolbachia משפיע על הוירוסים הפתוגנים שלנו וזה דרך מניעת שכפול של הוירוסים בתוך היתוש וכך המניעה של מחלת ויראליות של החיידק הזה היא כפולה: דרך פגיעה בפוריות של יתושים ודרך הפרעה לוירוסים להשתמש ביתוש כווקטור.


ד"ר אסף לוי - המחלקה למחלות צמחים ומיקרוביולוגיה, הפקולטה לחקלאות, האוניברסיטה העברית


פורסם בטוויטר של המחבר - במאי 2024


יום ראשון, 12 במאי 2024

למה מנגישי המדע "מפסידים" מול "יודעי הכל מהרשת" - מתן ארבל

 

אתמול היה לי שיחה ארוכה על צריכת ידע, בעיקר רפואי, בעידן הנוכחי. הכל התחיל בגלל שמישהו סיפר שהפודקאסט האהוב עליו זה מתן חכימי. הוא המשיך לצטט את כל הקלישאות של חבורת לובשי כובעי האלומיניום. 'אני חוקר אמת'.  



SkepticalScience - Wikimedis Commons

לא אחי, אתה רואה סרטונים ביוטיוב 'אני מפעיל ביקורת בריאה, כי הרי לרופא יש אינטרס לתת לי את הכדור הזה והזה נכון? יש פה מלא כסף מעורב', שזה תמיד מדהים אותי במיוחד, כי אנשים "ביקורתיים" כלפי גופי מדע מרכזיים אבל לא כלפי ילד טיפש עם פודקאסט שההכשרה המדעית שלו זה מעגלי שירה בפרדס חנה. 

מצד שני, הם טענו, בצדק, רופאים לא תמיד עושים את עבודתם נאמנה בלהנגיש תמונה מלאה. הם אומרים: הנה התרופה, או, אין תרופה והרי גם בלי תרופה, בעזרת תזונה מותאמת ומעטפת נפשית נכונה אפשר לצמצם תסמינים של כמעט כל מחלה. אז האם הרופא צריך להיות גם הוליסט? אני חושב שלא. יש לו מספיק על הראש. בעידן הנוכחי של זמינות הידע, כל אחד יכול ולקורא ולהבין שאולי אין תרופה ל-X אבל שיש לו מעט שהוא יכול לעשות כדי לשפר את איכות חייו. 

האם לכל אחד יש את הכלים, הזמן והאנרגיה לעשות את זה? עובדתית לא. ופה נכנסים מנגישי ידע למניהם. וזה סקאלה רחבה. יש להם תפקיד חשוב בחברה, אבל גם כח לא פרופורציונלי.  המרחק של אחד כזה מגורו שמשכנע אנשים שהשמש בריאה

להם ושזו אמת שהתאגיד הרשע של קרמי ההגנה לא רוצה לספר לכם, הוא קטן, קטן מדי. והאמת המרה היא שיותר מדי קל לעבוד עלינו. כמה קל למכור לאנשים שקרים בפיתה. אמבטיות קרח, תזונה קטוגנית ועוד. חלק לא מזיקים לחלוטין ואף יחללו נפלאות אצל אנשים, כי פלסבו זה מדהים וגם פשוט אקטיבית לדאוג

לעצמנו, לחשוב על הבריאות שלנו, זה טוב. גם אם זה מתבטא במשהו שלא מוכח, או אפילו הופרך, כל עוד הוא לא מסב נזק. הבעיה שהשאמנים במינוי עצמי האלו לא יודעים להבדיל בין דברים כאלו, לדברים הרסנים. זה קל כמעט באותה מידה לשכנע שחיסוני קורונה זה צ'יפים של ביל גייטס או שלהשתזף זה בריא בגלל ויטמין D. ולאותם גורואים? אפס אחריות. הוא לא יאבד לילה שינה על אנשים שמתו בגלל השטויות שהוא מוכר. השבוע הציעו לי לעלות לדבר ברדיו על נושא מדעי שאני מבין בו לא רע. אבל בחרתי לקשר את המראיין למישהו מומחה בתחום. למה? גם כי מגיע לציבור לשמוע מהטוב ביותר, אבל גם כי למומחה האמיתי

מגיעה הבמה. ופה חלק מהבעיה, בעוד אנשי מדע יעדיפו לדבר רק שהם בטוחים, ותמיד יסייגו את דברם ויציגו תמונה מורכבת, של עולם מורכב, הצד השני לא מוגבל באותם מוגבלות ולכן, למרות עליונות של ידע וכלים, ה"מדע" מפסיד בויכוח על דעת הקהל יותר מדי פעמיים וזה הרסני. שנה אחורה, היה נראה לי

שכרסום יסוד האמון במדע הוא אחד התופעות ההרסניות בעולם. האמת? מתגעגע לתקופה התמימה הזו. היום? זה סתם מבאס אותי. כי אני משקיע יום ולילה כדי לתת תרומה כמעט אפסית לגוף הידע האנושי, ידע שאחרי זה החכמים של העולם ישתינו עליו בקשת, כי הם 'חוקרים' את האמת שלהם.


מתן ארבל הוא דוקטורנט במחלקה לביוטכנולוגיה ומיקרוביולוגיה באוניברסיטת ת"א ומנגיש מדע בזמנו הפנוי.

פורסם במקור בטוויטר של המחבר, מאי 2024


יום שלישי, 7 במאי 2024

שחפת - סתיו כסלו

 

כמה מילים על שחפת


הציור La miseria של Cristóbal Rojas מהגלריה הלאומית בקרקס, ונצואלה  
Wikimedia commons

שחפת היא מחלה חיידקית המהווה אחד מגורמי המוות המובילים בהיסטוריה האנושית. יש עדויות למוות משחפת כבר במומיות ממצרים העתיקה, וכן התייחסויות בכתבים שונים ביוון העתיקה, שם היא נקראה "Phthisis" - מה שמיתרגם ל"דעיכה, היעלמות, wasting away".


הציור Lady sleeping של Franciszek Żmurko
Wikimedia commons 

גם היום שחפת מהווה גורם מוות מוביל, ולמעשה גורם המוות הזיהומי הראשון (בהתעלם מקורונה). בערך 1.5 מיליון בני אדם מתים משחפת מדי שנה, ובערך 2 מיליארד איש הם נשאים שקטים. אגב, התחלואה והתמותה נמצאות בעיקרן באפריקה ובדרום מזרח אסיה, אבל קשה לומר שאין שחפת גם בעולם המערבי והמפותח.


שכיחות מקרי השחפת בעולם, 2020. 
המקור: WHO


החיידק שגורם לשחפת נקרא "Mycobacterium Tuberculosis". החיידק שייך למשפחה של חיידקים בעלי דופן עבה במיוחד המכילה חומצה-מיקולית (Mycolic Acid), ומכאן חלקו הראשון של השם; המחלה בתורה מתבטאת בהיווצרות של גושים קטנים (lumps) המכונים "tubercle", ומכאן חלקו השני של השם.


חיידקי Mycobacterium tuberculosis במיקרוסקופ אלקטרונים סורק
המקור: NIAID


כשנחשפים לחולה עם שחפת פעילה, קיימות שלוש תוצאות אפשריות למפגש:

1. לא נדבקים (~65% מהמקרים).

2. הדבקה זמנית (השמדה של החיידק על ידי מערכת החיסון).

3. הדבקה כרונית.

בתנאים של הדבקה כרונית, החיידקים חודרים לתוך מאקרופג'ים (תאים בולעניים של מערכת החיסון) ומשגשגים בתוכם. במורד הדרך, חלק מהמאקרופג'ים עוברים איחוי לכדי תאים-מרובי-גרעינים הנקראים "Giant Cells", ורבים אחרים נצמדים אליהם, מה שמוביל להיווצרות צבר גדול של תאים חיסוניים.


צבר חיסוני - גרנולומה 
המקורהמקור 

אותו צבר-חיסוני נקרא "Granuloma" - והוא גם בדיוק הגוש הקטן והאופייני של מחלת השחפת אותו תיארנו בתחיל השרשור, קרי "טוברקל" (Tubercle).

מקובל לטעון שגרנולומות הן חרב פיפיות חיסונית: שמצד אחד מגבילה את התפשטות החיידק; ומצד שני פוגעת ברקמה בה היא נמצאת.

"טוברקל" ב-ריאה 
המקורהמקור

בשולי הדברים, מתפתחת היום גישה לפיה גרנולומות הן מנגנון הגנה חיידקי, לפחות בשחפת, והן למעשה סביבות סגורות בהן החיידק יכול לשרוד ולשגשג במשך שנים.

המקור


בכל אופן, בין אם מדובר בתופעה מיטיבה מבחינה חיסונית ובין אם לאו, הגרנולומות עלולות להתפרץ, ובהתפרצותן מובילות לשחרור חיידקים והדבקה שניונית באתר מרוחק, או אפילו הדבקה כלל-גופית נרחבת.

התפרצות הגרנולומות יכולה להופיע בכל עת, אך בעיקר מקושרת לדיכוי חיסוני במורד החיים.

המקור

בהתאם, שחפת פעילה נוטה להתבטא בעיקר בתחלואה נשימתית (עם גרנולומות ריאתיות), אך אלו יכולות להופיע בכל רחבי הגוף, כולל בכבד, איברי הבטן, עיניים, ואף במערכת העצבים המרכזית (גורמים לדלקת קרום המוח קטלנית וקשה).

George Schiffman, Wikimedia commons

ההסבר שפירטתי עד כה מתאר את עיקרי הדברים ברמה המיקרוסקופית, אך באנשים עסקינן, ולא בתאי מערכת החיסון גרידא.

ברוב המקרים, הדבקה כרונית מייצרת נשאות כרונית שקטה, אסימפטומטית, ולא מדבקת. נשאות זו נקראת LTBI (ראשי תיבות ל-"Latent TB Infection").

NIH

רק כ-10% בקרב נשאי LTBI יפתחו שחפת פעילה (5% בשנתיים הראשונות, 5% בהמשך החיים).

שחפת פעילה (Active TB) היא כזו שמתבטאת או בביטויים קליניים (כתלות במיקום הגרנולומות והנזק הרקמתי), או באמצעי הדמייה. קלאסית שחפת גורמת לנגעים "קאביטאריים" (כלומר, מייצרים חללים או חורים ברקמה).


המקור


אמנם רק בשחפת פעילה קיימים ביטויים קליניים והדמייתיים, אבל גם בשחפת פעילה וגם ב-LTBI האבחון הוא חיסוני במהותו.

היווצרות גרנולומות שמאפיינת שחפת היא מהלך חיסוני יוצא דופן, וככזו - היא מולידה תגובה חיסונית מיוחדת שדומה לאלרגיה במהותה - Hypersensitivity type IV.

Amelia Furbish PharmD Student @ https://www.instagram.com/happypillsrx/

ניתן לחשוף בצורה מבוקרת חלקיקים מחיידקי השחפת, ולמדוד את תגובת מערכת החיסון לחשיפה; תגובה נרחבת תעיד על חשיפה קודמת לחיידקי השחפת, וככל הנראה על נשאות (LTBI).

הבדיקה החיסונית המוכרת ביותר היא בדיקת עור (Tuberculin Skin Test), שבה מזריקים באופן שטחי תערובת מזוקקת של חלבוני מיקובקטריום (PPD) - ולאחר כיומיים מודדים את התגובה העורית. הבדיקה פותחה על ידי רופא צרפתי בתחילת המאה ה-20, וגם נקראת על שמו: צ'ארלס מַנְּטוּ (Mantoux).


בדיקת מנטו - המקור

אממה, בדיקת מנטו עלולה להתבטא כ-false positive אם הנבדק חוסן כנגד שחפת לפני כן, או כ-false negative אם יש דיכוי חיסוני; זו בעיה מהותית, כיוון שדיכוי חיסוני הולך יד ביד עם שחפת פעילה קשה ומפושטת - והשילוב של HIV עם שחפת הוא כבר עניין שבשגרה.

קיימת בדיקת דם שהיא ספציפית יותר, ולא מושפעת מחיסוני השחפת (BCG), ונקראת IGRA test. מפאת אורך השרשור לא אכנס לפרטיה, אך גם כאן העיקרון המנחה הוא מדידת עוצמתה של התגובה החיסונית למרכיבי חיידקי השחפת.


צילום: Hush Naidoo Jade


השחפת עברה קו-אבולוציה עם בני אדם, וזה נכון גם ברמה הביולוגית וגם ברמה התרבותית. הצער האנושי שהשחפת גרמה לו מתועד באינספור ספרים וציורים, ממש רומנטיזציה של המוות. למרות חיסונים, ולמרות אנטיביוטיקות ייעודיות, שחפת עדיין הורגת, ומוות בייסורים הוא הכל חוץ מרומנטי.


מוות משחפת -Henry Peach Robinson, 1858

אגב, יש שאומרים שרנה לנק (Laennec) - הרופא שהמציא את הסטטוסקופ - עשה זאת כדי ליצור מרחק בין הרופא למטופל, ובכך להפחית את הסיכון להידבק בשחפת.

רנה לאנק מאזין למטופל לפני תלמידיו.
Théobald Chartran, Wikimedia commons

ועוד אנקדוטה קטנה - לפני עידן האנטיביוטיקות, הומלץ לחולי שחפת לעבור לגור בכפרים שבהרים. ההיפותזה הייתה שהאוויר הנקי בכפר הועיל להם, ואכן נרשמה הטבה לחולים העשירים שיכלו להרשות לעצמם מעבר שכזה. בדיעבד התברר שחיידקי השחפת הם חיידקים אירוביים אובליגטוריים, והמעבר להרים הפחית את לחץ החמצן שלהם - וחנק אותם למוות (בפשטות, גרם לחיידקים למחלת גבהים). זה כנראה לא ריפא אף לא מטופל אחד, אבל חושף עוד קצת אמת על המחלה הקשה הזו.


אשה חולת שחפת בהרים - המוות כבר מחכה. 
Richard Tennant Cooper. wikimedia commons


חולי השחפת עדיין סבלו מקוצר נשימה, שיעול דמי, הזעות בלילה, חום גבוה, חולשה קשה וירידה במשקל. בחלקם הופיעו כאבים בחזה, באחרים צהבת בגלל פגיעה בכבד; בחלקם כאבי גב קשים עם הרס של עמוד השדרה. כולם דעכו אט אט לתתי אדם, כפי שסופר עוד ביוון העתיקה.

זהו להיום, שרשור ארוך על מחלה ארוכת שנים. מקווה שהיה מעניין, וכרגיל, רק בריאות חברים ❤️


חולה שחפת, 1929 - צייר לא ידוע
Wikimedia commons 


סתיו כסלו, בוגר תואר ראשון (בהצטיינות יתרה) במדעי הרפואה מאוניברסיטת תל אביב. סטודנט לרפואה בטכניון.


פורסם במקור בטוויטר של המחבר