יום שבת, 7 בדצמבר 1996

כרוניקה של מוות ידוע מראש - מרית סלוין


אלטרואיזם בחברות שנקלעות לתנאי מצוקה היא התנהגות מוכרת. מסתבר שמצבים כאלה אינם מוגבלים לחברה אנושית או לבעלי חיים עילאיים, אלא מצויים גם באוכלוסיות של יצורים ירודים דוגמת חיידקים. מושבת חיידקים שמצויה במצוקה תזונתית מתחילה להצטמק - מקצת הפרטים בה מתים, ובמותם מצווים את החיים לזולתם.

בספרות המדעית לא תוארה עד כה מערכת כזו, והראשונים שתיארו אותה ומפרסמים אותה לראשונה הם הפרופסורים חנה אנגלברג-קולקה מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית בביה"ס לרפואה של האוניברסיטה העברית והדסה ועמיתה גד גלזר מהמחלקה לביוכימיה של התא. (על התאבדות באצות חד-תאיות ובעובש ראו: גליליאו 18 עמ' 5; על התאבדות בתאים של יצורים עילאיים ראו: גליליאו 17 עמ' 10).

"בתוך כל תא בעל גרעין מצויה פצצת זמן שקובעת מתי התא ימות", אומרת פרופ' אנגלברג-קולקה. "אלה הם גנים מיוחדים המכילים 'מרשם' להתאבדות, שמופעלים בשלב מסוים של חיי התא. אפשר לומר שתהליך ההתאבדות העצמית, המכונה בפי המדענים אפופטוזיס, מלווה את התא לאורך כל חייו, ועל כך מדובר רבות בשנים האחרונות".

אנגלברג-קולקה וגלזר, שעובדים במערכות חיידקים (שהם תאים חסרי גרעין), חשדו בקיומה של מערכת כזאת גם בחיידקים, שפועלת בתנאים של מצוקה תזונתית. "ידוע מזמן כי בתנאי רעב נוצרת בחיידקים מולקולת סיגנל מיוחדת שפועלת על קבוצת גנים כמו מפסק - מפעילה גנים או משתקת אותם", אומר פרופ' גלזר. מולקולת הסיגנל היא תוצר של גן שאותו חוקר פרופ' גלזר זה שנים רבות. גלזר מצא כי גן זה משתייך לקבוצה שלמה של גנים, שביניהם יש כאלה המקודדים לשני חלבונים קטנים שמהותם לא הייתה ברורה, ולכן הוא כינה אותם "מה זה", וכך הם מכונים עד היום בספרות המדעית - mazE ו- mazF.

שני הפרופסורים הראו, בעבודה משותפת, כי שני הגנים האלה אחראים למוות מתוכנת של חיידקים. "התברר לנו כי תוצר הגן mazF הוא חלבון רעיל לתא - הוא הורג את התאים וממיס אותם, ומשך חייו ארוכים. לעומתו החלבון השני mazE מבטל את הרעילות והוא קצר חיים. לכן, בכדי לשמור את התא בחיים, צריך להיווצר באופן מתמיד החלבון קצר החיים", אומרת פרופ' אנגלברג-קולקה. בתנאי רעב נוצרת מולקולת הסיגנל שמעכבת את ייצורם של שני החלבונים. החלבון הרעיל, בשל היותו ארוך חיים, נשאר בתא, אולם חברו קצר החיים נעלם במהירות, ולכן אינו מבטל את הרעילות והתא מת. "זוהי מערכת של התמכרות", אומרת פרופ' אנגלברג-קולקה, "התאים 'מכורים' ליצירת החלבון קצר החיים, כי בכך נעוצה מהות קיומם".

על סמך מערכת זו הציעו החוקרים מודל של מוות מתוכנת בתנאי מצוקה, שבמרכזו יש הסתכלות על מושבת החיידקים לא כאוסף של יצורים אינדיבידואלים אלא כאוכלוסיה מעורבת עם יחסי גומלין בין חבריה. בשעת מצוקה מקצת מהאוכלוסיה סובלת יותר, רמת מולקולת הסיגנל בתוכו גבוהה, המפסק מופעל והתאים מתים בגלל התהליך המתוכנת. "אלה שמתים מקריבים את עצמם למען קיומם של השאר, זהו אלטרואיזם במלוא מובן המילה", אומר פרופ' גלזר. "התאים המתים מתמוססים ומשחררים חומרי מזון לסביבה, ובכך מספקים במותם מזון לחבריהם שנותרו חיים. שחרור חומרי המזון עשוי גם לשמש אות התראה על התקרבות תנאי מצוקה".

Figure 1
תרשים מולקולרי של המערכת
PLOSgenetics

האם האלטרואיזם מקרי או מכוון? מי ימות ומי ישרוד? אלו עדיין שאלות פתוחות שאותן חוקרים עתה שני הפרופסורים. בטווח הארוך, אם יתברר כי ההתאבדות העצמית ניתנת להכוונה, ניתן יהיה להשתמש בה לצורכי ריפוי במקום תרופות אנטיביוטיות. אמנם, מנקודת המבט של הפרט והאוכלוסיה, תהליך ההתאבדות העצמית אינו משתלם, אבל אם מסתכלים על התהליכים מנקודת מבט אבולוציונית, הרי שבסוף התהליך שורדים הטובים ביותר - אלה שעמידים לתהליך ההתאבדות.

פורסם ב"גליליאו" גיליון 19, נובמבר/דצמבר 1996.

אין תגובות:

פרסום תגובה