חדשות

מחקר חדש חושף לראשונה את תהליך ההשמנה ברמת תא השומן ורקמת השומן, ומראה כיצד אורח חיים סטטי מעודד עודף משקל בנפרד מהרגלי התזונה. את המחקר, שממצאיו מתפרסמים היום בכתב העת היוקרתי Biophysical journal, ערכו פרופ' עמית גפן, ד"ר נתן שקד והדוקטורנטית נעמה שהם מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית בפקולטה להנדסה באוניברסיטת תל-אביב, בשיתוף פעולה עם פרופ' דפנה בניהו מהמחלקה לביולוגיה תאית והתפתחותית בבית הספר לרפואה ע"ש סאקלר באוניברסיטת תל-אביב.

ההנדסה של ההשמנה

"לפני כשנתיים פרופ' בניהו ואני קיבלנו מענק מהקרן הלאומית למדע על מנת לשתף פעולה בחקר ההנדסה של ההשמנה", מספר פרופ' גפן. "מצאנו שאם מפעילים עומס מכני סטטי על תאי שומן - הם מייצרים עד 50% יותר שומן. זאת היתה הפעם הראשונה שהוכח הקשר בין השמנה לאורח חיים סטטי, בלי כל קשר לתזונה. מי שיושב כל היום על הישבן, כלומר מפעיל לחץ מכני סטטי על רקמת השומן שלו, ישמין יותר מאדם שמפעיל לחץ מכני דינמי על רקמות השומן - וזה בנפרד מכמות ההמבורגרים ששניהם אוכלים. רקמת השומן מגיבה לעומסים מכניים הפוך מרקמות העצם והשריר: בשעה שרקמות עצם ושריר מתנוונות תחת עומס מכני סטטי, רקמות שומן דווקא צוברות מסה".

במחקרם החדש ביקשו החוקרים לבדוק כיצד תא השומן משתנה מבחינה מכנית כאשר הוא צובר שומן. "תא השומן מייצר טיפות שומן (Lipid Droplets)", מסביר פרופ' גפן. "הטיפות הללו מתמזגות זו בזו לידי טיפות גדולות יותר ויותר, עד שכל החלל התאי מתמלא בטיפת שומן אחד גדולה. הלחץ הפנימי הזה מאלץ את התא, ובסופו של דבר את הרקמה כולה, להתרחב, כלומר להשמין. אבל אנחנו חשדנו שיש תכונות מכניות נוספות, מלבד ההתרחבות, שתורמות להשמנה".

כדי לבחון את המכניקה של תהליך ההשמנה, פרופ' גפן ועמיתיו השתמשו במיקרוסקופ כוח אטומי, המסוגל למדוד התנגדות מכנית ברמה התא וברמת אברוני התא. "הוכחנו שטיפות השומן משפיעות לא רק על גודל התא, אלא גם על קשיות התא", אומר פרופ' גפן. "אם אני תא שומן ואני מתרחב ומתקשה, אז אני דוחק את התאים שלידי באופן של העמסה מכנית סטטית. התוצאה היא כדור שלג או מעגל קסמים: תא שומן שמייצר שומן דוחק מכנית בתאי השומן האחרים גם כן לייצר שומן באופן מואץ. זו למעשה המקבילה התאית לישיבה ממושכת על כיסא או לשכיבה ממושכת על המיטה. מהרמה התאית ועד לרמה הגופנית, הצלחנו להראות איך אורח חיים סטטי מעודד השמנה - בנפרד מהתזונה, מהגנטיקה ומשאר הגורמים המשפיעים על משקל הגוף".

לפי ארגון הבריאות העולמי, כחצי מיליארד בני אדם סובלים מעודף משקל, והוא אחד מחמשת גורמי התחלואה העיקריים בעולם. "אם נדע איך לערוך מניפולציות מכניות לתאים הללו, נוכל להפחית שומן מאנשים הסובלים מעודף משקל ולהוסיף שומן לאנשים שסובלים מתת משקל בדרכים אחרות מלבד משטרי תזונה. אפשר גם לחשוב על יישומים נוספים, משתלים טבעיים לשדיים ועד לגירוי מכני לרקמות השומן של אסטרונאוטים בשהיות ארוכות בחלל. בימים אלו אנו מפתחים דגמים ניסויים וממוחשבים נוספים על מנת לבחון תאי שומן תחת משטרים שונים של העמסה מכנית".

אירוע אסטרונומי נדיר נצפה בשבוע שעבר (בלילה שבין יום שלישי ה-4 במרץ ליום רביעי) במצפה הכוכבים ע"ש וייז של אוניברסיטת תל-אביב, שפועל ליד מצפה רמון: התכסות כוכב שבת מרוחק כ-50 שנות-אור מאתנו על-ידי גוף מערכת השמש ששייך למשפחת פלוטו. אירוע זה דומה לליקוי חמה בו השמש מכוסה על-ידי הירח וצל נופל על אזור קטן של כדור הארץ. ההבדל כאן הוא ש"השמש" היא כוכב מרוחק, והליקוי נוצר על-ידי כוכב לכת קטן, אסטרואיד. קיום ההתכסות חושב ע"י האסטרונום הצרפתי ז'אן לקשו (Jean Lecacheux) במסגרת שיתוף הפעולה הבינלאומי PLANOCCULT, אך מידת הדיוק הנמוכה בידיעת מסלול האסטרואיד והמיקום המדויק של הכוכב גרמו לכך שתחזית המקומות מהם ניתן יהיה לצפות באירוע היה מהקצה המערבי של אירופה ועד לגבול איראן במזרח.

האסטרואיד שגרם לליקוי הקצר של הכוכב מקיף את השמש מדי 246 שנים ומוכר רק במספר הקטלוגי שלו, 2003 VS2. כשהוא קרוב ביותר לשמש, מרחקו מהשמש גדול פי 36 מזה של הארץ מהשמש. 2003 VS2 משויך למשפחה של גופים קטנים המכונה "פלוטינים", שהם חלק מאוסף גופים קטנים בשולי מערכת השמש היוצרים את "חגורת קויפר" (Kupier Belt), כיוון תנועתם סביב השמש דומה מאוד לזו של פלוטו. מדידה של הלוויין הרשל (HERSCHEL) מראה כי קוטרו הוא כ-520 ק"מ. האסטרואיד סובב סביב עצמו מדי כשבע שעות וחצי, אך לא יודעים מה צורתו: עגולה, מאורכת או פחוסה.

כוכב אחד - שני טלסקופים

במצפה הכוכבים וייז של אוניברסיטת תל-אביב נערכו המדענים להפעיל לראשונה שני טלסקופים לתצפית סימולטנית בהתכסות. טלסקופ אחד, שפועל מ-1971, מצויד במראה ראשית שקוטרה מטר אחד. הטלסקופ השני הוא חדש ועדיין נמצא בתהליך הכשרה לקראת כניסה לפעולה שגרתית. לטלסקופ זה מראה בקוטר 0.7 מטר והוא נקרא "הטלסקופ על-שם ג'יי באום ריץ'" (Jay Baum Rich telescope). שני הטלסקופים מצוידים במצלמות חדישות מסוג CCD, שרגישות עשרות מונים יותר מעין האדם.

הכוכב משחק מחבואים

בליל האירוע, התחזית דיברה על אפשרות קיום ההתכסות סביב שעה 22:00, והתצפיות החלו כעשר דקות לפני כן. בעוד שהטלסקופ הגדול צילם ברציפות תמונות שמיים מדי ארבע שניות, הטלסקופ החדש צילם את אותו האזור מדי חמש שניות; הדבר מביא להגדלת הדיוק בקביעת מועדי תחילת ההתכסות וסיומה. שני האסטרונומים, דר' שי כספי ודר' נח ברוש, צפו כל אחד במסך מחשב אחר בו הופיעו התמונות מאחד הטלסקופים. ברגע מסוים נעלם אחד הכוכבים מהתמונות. היה ברור שההתכסות החלה ובאותו רגע נצפתה ההתכסות גם בטלסקופ השני. לאחר כארבעים שניות הופיע הכוכב שוב.

שלוש תמונות של קטע השמיים המראות את תוצאות ההתכסות:

התמונה הימנית והתמונה השמאלית מייצגות את המצב לפני ואחרי ההתכסות, כאשר הכוכב שנסתר עכשיו גלוי. התמונה האמצעית מייצגת את המצב בעת ההתכסות: כוכב אחד, מעל מרכז התמונה, חסר בתמונה האמצעית בגלל שאורו הוסתר ע"י האסטרואיד.

נתוני התצפית נותחו והם מראים שמשך ההתכסות היה כ-43 שניות. כיוון שמהירות הצל שהטיל האסטרואיד על כדור הארץ הייתה 8.9 ק"מ לשנייה, משך ההתכסות מצביע על גודל אסטרואיד של כ-380 ק"מ, קטן מהקוטר הידוע. יתכן שההבדל נובע מצורה פחוסה של האסטרואיד, או ממיקום מצפה הכוכבים שלא היה "בדיוק" באזור הרחב ביותר של צל הגוף.

כעת הנתונים עוברים עיבוד מדוקדק, ולאחר מכן התוצאות יחוברו לאלה מאירוע דומה שנצפה בחודש דצמבר 2013 מהאי ראוניון (La Réunion) באוקיינוס ההודי. סוג זה של תצפיות מאפשר את קביעת הצורה התלת-ממדית של האסטרואיד ומצביע על קיום ירחים סביבו, אם ישנם כאלה. תצפית זו מצביעה על חשיבות מצפה הכוכבים ע"ש וייז של אוניברסיטת תל-אביב, שהיה היחיד בעולם בו נמדדה ההתכסות ועוד עם שני טלסקופים בו-זמנית.