חסין כאב

החולד העירום אינו חש בכאב הצורב הנגרם על ידי חומצות או פלפל חריף

נעם לויתן ויונת אשחר | גליליאו

Photograph showing the similar overall size of a mouse and a naked mole-rat as well as the similar size of the hind feet.

תמונה המציגה את הדמיון הכללי ובגודל הרגליים האחוריות בין עכבר לחולד עירום
Photo: Park, T.J. et al., PLOS Biol. 6, e13 (2008). doi:10.1371/journal.pbio.0060013.g001

מתחת לאדמת אפריקה – בסומליה, באתיופיה ובקניה – חיים החולדים העירומים (ששמם העברי הרשמי מכרתנים עירומים, Heterocephalus glaber). אלה הם יונקים משונים – כפי שמלמד כינוים הם חסרי פרווה – אך אין זו תכונתם יוצאת הדופן היחידה. החולד ככל הנראה לעולם אינו מפתח סרטן, ולמרות היותו מכרסם קטן הוא יכול לחיות 25 שנה ויותר (תוחלת חייו של עכבר, למשל, היא רק 3 שנים). נוסף על כך, החולדים הם היונקים הידועים היחידים שכמעט אינם יכולים לווסת את טמפרטורת גופם (לאמור, הם פויקילותרמיים), וכמו טרמיטים, נמלים וחלק מהדבורים והצרעות, הם חיים במערכת חברתית המהווה מעין אורגניזם-על.

החולדים העירומים חיים במושבות שבהן עד 300 פרטים קרובי משפחה. במושבה שולטת מלכה, שהיא הנקבה המתרבה היחידה, ולה הרמון הכולל 1-3 זכרים שאיתם היא מזדווגת. נוסף על זכרי ההרמון קיימים לוחמים – זכרים ונקבות שתפקידם להגן על המושבה. ולבסוף, ישנם במושבה הפועלים, שתפקידם לטפל במלכה ובצאצאים, למצוא אוכל ולתחזק את המחילות. המלכה מדכאת בכוח הזרוע ובאמצעות פרומונים שהיא מפרישה בשתן שלה את יכולת ההתרבות של הלוחמים והפועלים. מי שמעוניין לבדוק בעצמו האם חיה מוזרה כל-כך אכן קיימת, יכול למצוא אותה גם בארץ, בגן-החיות התנ"כי.

לרשימת התכונות יוצאות הדופן של החולד העירום אפשר להוסיף – לטענת תומס פארק (Park) מאוניברסיטת אילינוי בשיקגו, גרי לוין (Lewin) ממרכז מקס דלברוק לרפואה מולקולרית בברלין ועמיתיהם – את אי-רגישותו של החולד לגירויי כאב מסוימים. החוקרים הראו, במחקר שהתפרסם בכתב-העת המקוון PLOS Biology, כי החולד רגיש לכאב מכני, כגון צביטה, אך בניגוד ליונקים אחרים, אינו חש בכאב הצורב שגורם קפסאיצין, החומר האחראי לתחושת הכאב השורף שנגרמת כשאוכלים פלפל חריף. כמו כן, החולד העירום הוא החולייתן היחיד שאינו חש בכאב הצורב שגורמת חומצה, וכן עורו אינו מפתח רגישות-יתר לחום בעקבות דלקת.

החוקרים חשדו לראשונה כי החולד העירום עשוי להיות רגיש פחות לכאבים מסוימים כאשר גילו במקרה, לפני 5 שנים, שהוא היונק היחיד שאין לו שליח עצבי (נוירוטרנסמיטר) הקרוי חומר P‏ (substance P), חומר המעביר אותות על כאב כרוני ועל כאב צורב. פארק, לוין ועמיתיהם בדקו את רגישות החולדים העירומים לכאב, לאחר אלחוש קל, וגילו כי הם אינם מראים סימני כאב כאשר מזריקים להם קפסאיצין או מעט חומצה (שאינה חזקה יותר ממיץ לימון). נוסף על כך, החוקרים בדקו את תגובת עצבי החולד לגירויי כאב ואת העצבוב שלהם, כלומר לאן הם נכנסים במוח השדרה. הם מצאו כי עצבי החולד העירום אינם מגיבים כלל לחומצה, וכי חלק נכבד מהעצבים מוליכים לאזור האחראי לתחושת המגע ולא לתחושת הכאב.

על מנת לבדוק עד כמה חסינוּת החולד העירום לכאב קשורה לחוסר חומר P, הדביקו החוקרים את הרגל האחורית של החולדים שנבדקו בנגיף הרפס שהונדס כך שיגרום לייצור חומר P בתאי העצב שאליהם יחדור. הטיפול בנגיף גרם לחולדים העירומים לחוש, ברגל המודבקת, בכאב שנגרם על-ידי קפסאיצין, וכן לפתח רגישות-יתר לחום בעקבות דלקת, אם כי הם עדיין לא הראו כל תגובה לחומצה. ממצא זה מרמז כי מנגנון החסינות לחומצה שונה מהמנגנון האחראי לתגובה לקפסאיצין.

החוקרים משערים כי העמידות לחומצה התפתחה בחולדים העירומים מאחר שהם חיים כל ימיהם במחילות תת-קרקעיות צפופות. בתנאים אלה ריכוז הפחמן הדו-חמצני באוויר עלול לעלות לכ-10%. ריכוז כה גבוה גורם להיווצרות חומצה פחמתית במערכת הנשימה, וביצורים המגיבים לחומצה תגובת תאי העצב מובילה לבסוף להתפתחות בצקת ריאתית. לפיכך יש יתרון אבולוציוני לחוסר רגישות לחומצה. לשם השוואה, באוויר בסביבה שבה אנו חיים יש לרוב פחות מ-0.1% פחמן דו-חמצני, וריכוזים גבוהים במידה ניכרת עלולים לגרום לחמצת (acidosis, חומציות-יתר של הדם), אובדן הכרה, או אף למוות.

לדעת החוקרים, חוסר הרגישות של החולד העירום לחומצה עשוי לסייע בהבנת מנגנון העברת הכאב ביונקים אחרים, ובהם האדם. בבני-אדם הסובלים מדלקת מפרקים שגרונית (rheumatoid arthritis), וכן דלקות אחרות, מצטברים נוזלים חומציים באזורים המודלקים, אם כי לא ברור אם החומציות קשורה לכאב הכרוני שנגרם במקרים אלו. בריאיון לכתב-העת המדעי Nature אמר לוין, כי חולדים עירומים עלולים לחלות בדלקת מפרקים שגרונית, ומאחר שאינם רגישים לחומצה, אפשר לחקור אם החומצה אכן קשורה לכאב הכרוני, ואם כן, לנסות לפתח אסטרטגיות טיפול חדשות למניעת הכאב.

כמו כן, החוקרים מתכננים לבדוק בעלי-חיים אחרים החיים בסביבה בעלת ריכוז גבוה יחסית של פחמן דו-חמצני, כדי לבחון אם התפתחו בהם התאמות דומות לאלו של החולד העירום.

עדכון: קבוצת מחקר בראשות לוין פרסמה בשנת 2011 מאמר ב-Science החושף מדוע החולד העירום אינו חש בכאב הנובע מחומצה. ברוב בעלי החיים גירוי בחומצה מפעיל תעלות יונים מיוחדות בקצות קולטני הכאב (תאי עצב הקרויים נוציצפטורים). הפעלת התעלות מעוררת דחף עצבי המתורגם לתחושת כאב. לוין ועמיתיו שיערו כי לחולד העירום חסרים קולטני הכאב המגיבים לחומצה, או שיש להם קולטנים בעלי תעלות יונים פגומות שאינם מסוגלות לעורר דחף עצבי. כשהחוקרים בחנו את החולד הם גילו להפתעתם כי קולטני הכאב קיימים ומתפקדים טוב כמו אלו של העכבר, אך למרות זאת לא נוצר בהם דחף עצבי. הסיבה לכך היא תעלת יונים נוספת, תעלת נתרן, שנחסמת בתגובה לחומצה ומונעת את היווצרות הדחף. תעלה זו קיימת גם בעכברים, בני אדם ובעלי חיים אחרים אבל היא לא מצליחה למנוע את היווצרות תחושת הכאב. בחולד העירום התרחשו בתעלת הנתרן שתי מוטציות, שגרמו לכך שהתעלה תגיב בחוזקה לחומצה ותמנע את היווצרות האותות הגורמים לכאב.

המאמר המקורי:

Park, T.J. et al. Selective inflammatory pain insensitivity in the African naked mole-rat (Heterocephalus glaber). PLOS Biol. 6, e13 (2008).

הטקסט עובד מתוך ידיעה שהופיעה במגזין גליליאו, מרץ 2008

מודעות פרסומת

תגיות: , , ,

כתיבת תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

מתחבר ל-%s

%d בלוגרים אהבו את זה: