מדעי החיים והרפואה מדעים מדוייקים וטכנולוגיה מדעי החברה מדעי הרוח

עושים שרירים

חוקרים גילו שהרכב שרירי השלד של החולד העיוור נשמר לאורך כל חייו, מה שמעכב את הזדקנותו

מהו סוד הבריאות של החולד העיוור? כיצד הוא מאריך ימים ולא סובל ממחלות הקשורות להזדקנות? מדובר במכרסם שרוב חייו חי במחילות סגורות מתחת לאדמה, יכול לחפור עד כ-800 ק”ג אדמה בשנה וניזון ממגוון צמחים ושורשים.

ד”ר אירנה מנוב מהמכון לאבולוציה וד”ר עמאד שמס מהמעבדה לחקר העמידות לסטרס ביונקים באוניברסיטת חיפה חוקרים את החולד העיוור. הם החלו להתעניין בו בזכות עמידותו לתנאים תת-קרקעיים, בייחוד חוסר חמצן. מחקריהם הראו שהחולד מאריך ימים באופן יוצא דופן: שורד פי שבעה מהצפוי לפי מסת גופו (ביונקים קיים מתאם בין מסת הגוף לתוחלת החיים). כלומר, הוא חי עד 20 שנה במקום שנתיים-שלוש כמו עכברים או חולדות. בנוסף, מצאו החוקרים כי החולד עמיד לסרטן (לא פיתח גידול סרטני למרות החשיפה לחומרים מסרטנים). מכאן שיערו כי העמידות לחוסר חמצן (היפוקסיה), כנראה תורמת לעמידות לסרטן ולאריכות ימיו של החולד.

מה השאלה?
כיצד החולד העיוור מגן על עצמו ממחלות הזדקנות ושומר על תפקודו?

במחקר נוסף ביקשו החוקרים להבין מה קורה בתאיו של החולד עם הזדקנותו. אצל בני אדם מזדקנים, תאי הגוף מתחילים להפריש חלבונים מעודדי דלקת, וסביבה דלקתית זו היא הבסיס להתפתחות מחלות הקשורות לזיקנה כגון סרטן, סרקופניה (דלדול שריר), מחלות ניווניות כמו אלצהיימר וסוכרת. לפיכך בחנו החוקרים תאים פיברובלסטים (תאי סיב ברקמת החיבור) של החולד, וגילו שהם מזדקנים אך כמעט לא מפרישים חלבונים דלקתיים שאופייניים למינים אחרים. בהמשך מחקר זה בחנו את שרירי השלד של חולד זקן, ומצאו בהם ביטוי נמוך של גנים המעודדים דלקת.

סיבי שריר מהירים/ “אתלטיים”
(מסומנים באדום)
וסיבי שריר איטיים(מסומנים בירוק)
בחולדים ועכברים

במחקר של פרופ’ אהרון אביבי ושותפיו מהמכון לאבולוציה באוניברסיטת חיפה, שפורסם בכתב העת Acta Histochemica ב-2009, נמצא באמצעות צביעה היסטוכימית כי שרירי הטרפז של החולד מורכבים בעיקר מסיבי שריר מהירים “אתלטיים”, אך הנושא לא נחקר מאז. “הנתונים על תהליכי ההזדקנות המיוחדים של החולד והממצאים על הרכב השרירים שלו העלו את הרעיון כי התפתחו אצלו מנגנוני הגנה מפני סרקופניה ושמירה על תפקוד שרירי השלד לאורך חייו. זה עשוי להסביר כיצד הוא פעיל (חופר) עד גיל 20-17 ולא מבטא סימני זיקנה (איטיות וגיבנת)”, מסבירה פרופ’    מנוב.

בהמשך לגילויים אלו החליטו החוקרים להתעמק בדרך שבה החולד מגן על עצמו מפני סרקופניה. באחד ממחקריהם האחרונים, שזכה במענק מהקרן הלאומית למדע, בחנו המדענים רקמות שריר של חולדים צעירים (עד גיל חמש) וזקנים (12 פלוס) וגילו שרובן אכן מורכבות מסיבים מהירים. כלומר, שהרכב השריר של החולד נשמר לאורך החיים. זאת בניגוד ליונקים אחרים שאצלם סיבי השריר המהירים מוחלפים בסיבים איטיים עם הגיל. הפעם השתמשו בשיטות אימונו-פלורסנציה, שבהן נוגדנים מלאכותיים צובעים את הסיבים לפי סוגיהם.

בנוסף, בחנו החוקרים את רקמות השריר בשיטות מולקולריות וגילו ביטוי נמוך של הגנים הקשורים לתגובה דלקתית וביטוי גבוה של גנים שקשורים לתאי גזע, גם אצל החולדים הצעירים ועוד יותר בזקנים. מדובר בתאי גזע פלוריפוטנטיים, שיכולים להתמיין לכל תא בגוף (גם לתאי שריר) וכך לתרום לחידוש איברים וריפויים. אצל בני אדם ויונקים אחרים כמותם יורדת עם הגיל.

החוקרים בחנו את רקמות השריר בשיטות מולקולריות וגילו ביטוי נמוך של הגנים הקשורים לתגובה דלקתית וביטוי גבוה של גנים שקשורים לתאי גזע

בקרוב מקווים החוקרים לגלות את המנגנונים הביולוגיים שעומדים מאחורי התופעות האלה. בנוסף, באמצעות מכשיר שמודד התכווצויות שרירים (שקיבלו מחברת המחקר והפיתוח הקנדית Aurora Scientific Inc ובתמיכת הקרן הלאומית למדע), יבחנו את תפקוד השרירים של החולד ושל חולדות לאורך חייהם.