מחקרים

RESEARCH

מה מעניין אותך?

כל הנושאים
אמנויות
מוח
הנדסה וטכנולוגיה
חברה
מדעים מדויקים
ניהול ומשפט
סביבה
רוח
רפואה ומדעי החיים

לובי מחקרים

carousle news research: 
בחר את סוג הלובי: 
מחקרים
פרופ' נטע ארז

מחקר

05.08.2021
האבחון שיציל חיי מיליונים מסרטן השד

גילוי שינויים ברקמת הריאות, שמעידים על התפתחות אפשרית של גרורות סרטניות, יאפשר אבחון וטיפול מנע

  • רפואה ומדעי החיים

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב גילה שינויים ברקמת ריאות בריאות, שמהווים סימן מקדים להתפתחות אפשרית של גרורות תאי סרטן. השינויים זוהו באזור המכונה 'המיקרו-סביבה' של הגידול, ונמצא בתאי רקמת חיבור המכונים פיברובלסטים. לדברי החוקרים, הבנת התהליך הגרורתי ואבחונו בשלב כה מוקדם עשויים להוביל לטיפול מניעתי מציל חיים.

 

לפענח את 'הקופסה השחורה' של סרטן השד

המחקר נערך בהובלת פרופ' נטע ארז, ראש החוג לפתולוגיה בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר, ולצדה צוות החוקרים והחוקרות במעבדה שלה, ד"ר אופיר שני וד"ר יעל רז, וכן חוקרים נוספים מאוניברסיטת תל אביב, מהמרכז הרפואי תל אביב (איכילוב), מהמרכז הרפואי שיבא וממכון וייצמן. המאמר פורסם בכתב העת eLife.

 

לדברי החוקרים, בסוגי סרטן רבים, בהם סרטן השד, החולים אינם בהכרח מתים מהגידול הראשוני. הגורם הקטלני, בסופו של דבר, הוא הגרורות, שמגיעות לאיברים חיוניים ומשגשגות שם. גם אצל חולה שעברה את כל הטיפולים המוצעים, כולל ניתוח להסרת הגידול הראשוני, ולאחריו טיפולי כימותרפיה והקרנות שנועדו לחסל את שאריותיו, עלולות להופיע גרורות כעבור מספר שנים. בשיטות המעקב הנהוגות היום, מאותרות הגרורות כשהמחלה בשלב מתקדם, ולרפואה אין פתרונות יעילים.

 

מסיבה זו חוקרת קבוצתה של פרופ' ארז את 'הקופסה השחורה' - אותו פרק זמן שבין ההחלמה לכאורה לבין הופעת הגרורות, במטרה להבין את התהליך הגרורתי ולזהותו כבר בשלבים ראשוניים. מחקרי הקבוצה בשנים האחרונות העלו כי רקמות היעד באיברים אליהן מתעתדות הגרורות להגיע 'מכינות את השטח' לקליטתן, ומייצרות עבורן 'סביבה ידידותית' זמן רב לפני הופעת הגרורות עצמן. במחקר הנוכחי חיפש הצוות סימנים לשינויים הללו, שעשויים לשמש בעתיד לזיהוי התהליך כבר בתחילתו. הם התמקדו בתאי רקמת חיבור (תאי סיב), המכונים פיברובלסטים ומצויים בין היתר בריאות.

 

מה מתחולל במיקרו-סביבה של הגרורות?

"במצב תקין יש לפיברובלסטים תפקיד מרכזי בריפוי פצעים ונזקים לרקמות, אך מחקרים מהעת האחרונה העלו כי הסרטן מצליח לגייס אותם ולגרום להם לייצר עבורו סביבה תומכת", מסבירה פרופ' ארז.

 

החוקרים ביצעו במסגרת המחקר ריצוף של כל הגנים המתבטאים (ריצוף טרנסקריפטומי), בתאי פיברובלסטים שנלקחו מריאות של עכברים במודל לסרטן השד. הם השוו בין תוצאות הריצוף בתאים שנדגמו מריאות בריאות, מריאות עם מיקרו-גרורות (גרורות זעירות שלא ניתן לזהותן בבדיקות קליניות מקובלות), ומריאות עם גרורות גדולות, במצב של מחלה מתקדמת. על פי השינויים שזוהו משלב לשלב, הצליחו החוקרים לאפיין לראשונה את התהליך המתחולל במיקרו-סביבה של הגרורות הסרטניות, כבר בשלבים המוקדמים של הכנת השטח לקליטתן.

 

בנוסף, הם זיהו באופן ספציפי את החלבונים שמניעים את תהליכי 'החיווט מחדש' בפיברובלסטים, וגילו שאחד החלבונים המרכזיים בתהליך הוא Myc  , המוכר כגורם מניע בהאצת ההתחלקות של תאים סרטניים. כעת מתברר שלחלבון זה יש גם תפקיד חשוב בשינוי שחל בפיברובלסטים לקראת קליטת הגרורות.

 

"הצלחנו לאפיין תהליכים שמתרחשים ברקמות בריאות לכאורה כהכנה לקליטתן של גרורות סרטניות. אנחנו מאמינים שבעתיד יוכלו הממצאים שלנו לסייע בזיהוי התהליך הגרורתי עוד לפני שהגרורות עצמן מגיעות ומשתרשות באיבר היעד, במטרה להעניק טיפול מניעתי. טיפול כזה, שימנע את התפתחות הגרורות, עשוי להציל את חייהם של מיליוני בני אדם בכל העולם", מסכמת פרופ' ארז.

 

מחקר

03.08.2021
"אפקט השוליים" שפוגע בשמורות הימיות באוקיינוסים

מחקר חדש חושף: דיג יתר ולחצים אנושיים אחרים גורמים לפגיעה קשה בשמורות ימיות רבות בעולם

  • רפואה ומדעי החיים

שמורות טבע ימיות נועדו להגן על המערכות האקולוגיות באוקיאנוסים והן מסייעות לשיקום אוכלוסיות דגים וחסרי חוליות ימיים, שמספרן הולך וקטן עקב דיג יתר. היעילות של שמורות טבע ימיות מוכחת באלפי מחקרים ברחבי העולם. יחד עם זאת, רוב המחקרים דוגמים רק את "פנים" ו"חוץ" השמורה, וקיימים עדיין פערי ידע לגבי מה מתרחש במרחב שבין לב השמורות לאזורים הפתוחים לדיג שסביבן.

 

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב חושף פגיעה אקולוגית משמעותית בשמורות טבע ימיות רבות ברחבי העולם. ממצאי המחקר מצביעים על "אפקט שוליים" חזק בשמורות הימיות, כלומר ירידה חדה בשיעור של 60% באוכלוסיית הדגים שחיים בקצוות של השמורה (עד למרחק של 1.5-1 ק"מ בתוך השמורה) ביחס לאזורי הליבה. "אפקט השוליים" גורם למעשה להקטנה משמעותית בגודל האפקטיבי של השמורה והוא נובע בעיקרו מלחצים אנושיים ובראשם דיג יתר על גבולות השמורה.

 

המחקר נערך ע"י שרה אוחיון, תלמידת דוקטורט במעבדתו של פרופ' יוני בלמקר, בבית הספר לזואולוגיה, הפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' ווייז ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט. המחקר פורסם לאחרונה בכתב העת Nature Ecology & Evolution.

 

אוחיון מסבירה שכאשר שמורה ימית מגיעה לשיא תפקודה, הציפייה היא שהתאוששות האוכלוסיות הימיות בשמורה תוביל ל"זליגה" (spillover), תהליך שבו דגים וחסרי חוליות ימיים ינדדו אל מחוץ לגבולות השמורה בחיפוש אחר בתי גידול חדשים. בכך השמורות יכולות לתרום לא רק לשמירת הטבע הימי אלא גם לחידוש אוכלוסיות דגים מחוץ לשמורה שהתדלדלו כתוצאה מדיג יתר.

 

על מנת לקבל תשובה לשאלה מהו הדפוס המרחבי הדומיננטי של אוכלוסיות ימיות מתוך השמורות לשטחים הפתוחים לדיג שסביבן, החוקרים ערכו מחקר מטא-אנליזה שכלל נתונים מרחביים של אוכלוסיות ימיות מעשרות שמורות ימיות, הממוקמות באזורים שונים באוקיינוסים.  

 

"כשראיתי את תוצאות המודל המרחבי הבנתי מיד שאנחנו מסתכלים על דפוס של אפקט שוליים", מדגישה אוחיון. "אפקט שוליים הוא תופעה ידועה ונחקרת מאוד בשמורות טבע יבשתיות, אך באופן מפתיע היא טרם נחקרה באופן אמפירי בשמורות ימיות. מדובר בתופעה שנוצרת כאשר סביב השמורה ישנן הפרעות ולחצים אנושיים - דוגמת ציד/דיג, זיהום רעש או אור, אשר גורמים לירידה בגודל האוכלוסיות הטבעיות בתוך השמורה באזורים הסמוכים לגבול."

 

הנחיות מעשיות לשיפור התכנון והניהול של שמורות טבע ימיות

על מנת להבין את ההשלכות הגלובליות של המחקר השתמשו החוקרים במאגר הנתונים MPAtlas, שבו מתועדות מרבית השמורות הימיות בעולם. החוקרים מצאו כי 40% מכלל שמורות האל-געת בעולם (אסורות כליל בפעילות דיג) קטנות מ-1 קמ"ר, כלומר סביר להניח שהם חוות אפקט שוליים בכל שטחן. בסך הכל, 64% מכלל שמורות האל-געת בעולם קטנות מ-10 קמ"ר ועשוית לקיים רק כמחצית (45-56%) מגודל האוכלוסייה הצפוי בשטחן ללא אפקט שוליים. ממצאים אלה מצביעים כי יעילותן הגלובלית של שמורות האל-געת הימיות נמוכה באופן משמעותי ממה שהיה מקובל לחשוב עד כה.

 

חשוב להדגיש כי הדפוס של אפקט שוליים לא מבטל כליל את האפשרות לזליגת דגים, וסביר בהחלט שדייגים עדיין נהנים מדגים גדולים שיוצאים מהשמורות. ריכוז מאמץ דיג על גבולות השמורה הוא העדות לכך. יחד עם זאת אפקט השוליים מבהיר לנו שאוכלוסיות ימיות הסמוכות לגבול השמורה מתדלדלות בקצב מהיר מזה של התאוששות האוכלוסיות סביב השמורה.

 

מממצאי המחקר עולה בנוסף כי באותן שמורות ימיות שבהן יש אזורי חיץ סביבן (buffer zone), לא נרשמו דפוסים של אפקט שוליים, אלא על דפוס של זליגת דגים אל מחוץ לשמירה. בנוסף, בשמורות שבהן קיימת אכיפה איכותית, נצפה אפקט שוליים מצומצם יותר. "ממצאים אלה מעודדים, כיוון שמשמעותם היא שעל-ידי יישום אזורי חיץ, ניהול פעילות הדיג סביב השמורה והגברת האכיפה, אנו יכולים להגביר את היעילות של השמורות הימיות הקיימות, וקרוב לוודאי גם להגדיל את היתרונות שהן יכולות לספק דרך זליגת דגים", מוסיפה אוחיון. "בעת תכנון שמורות ימיות חדשות, מעבר להחלת אזורי חיץ מנוהלים, אנו ממליצים שאזור האל-געת המיועד להגנה יהיה בשטח של לפחות 10 קמ"ר ושצורת השמורה תהיה עגולה ככל האפשר. אמצעים אלה יצמצמו את אפקט השוליים בשמורות. ממצאי המחקר שלנו מספקים הנחיות מעשיות לשיפור התכנון והניהול של שמורות טבע ימיות, על מנת שנוכל לעשות עבודה טובה יותר בהגנה על האוקיינוסים שלנו".

 

עטלף תל אביבי בפעולה. צילום: שטפן גרייף

מחקר

20.07.2021
עטלפים תל אביביים נהנים יותר

עטלפות ועטלפי העיר חקרניים יותר, נהנים משפע המזון העירוני ומבקרים במגוון רב יותר של עצים מדי לילה לעומת עטלפי הכפר

 

  • רפואה ומדעי החיים

מחקר חדש של חוקרות וחוקרים מאוניברסיטת תל אביב מצא כי בדומה לתל אביביות ולתל אביבים שחיים בעיר ונהנים משפע קולינרי עשיר - כך גם עטלפי העיר, שמבקרים מדי לילה במגוון עצי פרי וטועמים מכמה שיותר סוגי מזון. זאת לעומת עטלפי הכפר, שמעדיפים לצמצם את הבילוי שלהם לעץ אחד או שניים וליהנות מפרותיהם בלבד. ויש גם כאלה שממש כמו אצלנו, מגיעים העירה מהפרוורים רק כדי לפתוח שולחן, ואחרי הארוחה חוזרים לישון בשקט בבית.

 

וביניהם - עטלף העיר ועטלף הכפר

למרות התגברות תהליך האורבניזציה שדוחק את רגליהם של בעלי חיים רבים ומרחיק אותם מהעיר, ישנם כאלה שמשגשגים דווקא בין האוטובוסים, גורדי השחקים וגינות המשחקים, בהם גם עטלפי הפירות. עטלפים אלו, בדומה לבני אדם, חיים במגוון סביבות מחיה.

 

הסביבה העירונית שונה מהותית מזו הכפרית מבחינת מגוון ונגישות המזון. למרות שבעיר מגוון העצים ביחידת שטח גדול יותר, העטלפים צריכים להתמודד עם אתגרים רבים, כמו תמרון תעופה בין בניינים והישמרות מפני בני אדם ובעלי חיים נוספים. זאת לעומת האזור הכפרי, שבו אמנם העצים מרוכזים לרוב במטעים ובפרדסים, ללא מחסומים וסכנות, אך הוא מציע מגוון מצומצם יותר, היות ולרוב מדובר בעצים אותו הסוג.

 

בגלל השוני הסביבתי המהותי בפיזור ובמגוון עצי הפרי שבין העיר לכפר, אופי התנועה של העטלפים בעת חיפוש עצי המזון באזורים אלו משתנה, וזה מה שעניין את צוות החוקרים בהובלת תלמידת המחקר קטיה אגרט-ברג, בהנחיית פרופ' יוסי יובל, ראש בית הספר סגול למדעי המוח, חבר בית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט.

 

מגיעים העירה כדי לאכול

החוקרים עקבו בעזרת מכשירי GPS זעירים אחרי עטלפים עירוניים וכפריים, כדי לבדוק האם אופי התנועה שלהם בזמן חיפוש המזון מושפע מסביבת המגורים שלהם או מהסביבה שבה הם מחפשים מזון.

 

החוקרים מצאו כי כאשר עטלפי פירות ניזונים בעיר הם הרבה יותר חקרניים, נהנים מהשפע העירוני, מבקרים במגוון עצי פרי בכל לילה ורוצים לטעום מכמה שיותר מזונות מגוונים. לעומתם, עטלפי הכפר מתמקדים בכל לילה בעץ פרי יחיד או שניים בלבד. "ראינו שבעוד שבכפר 8 עצים בערך מהווים כ-70% מהתזונה של העטלף, בעיר מדובר ביותר מפי 2 (כ-17 עצים). מכיוון שהעטלפים נראים כמי שבוחרים את העצים אותם הם מבקרים, אנו משערים שמגוון המזון מייצג גם את איכות הדיאטה שלהם", מסבירה קטיה אגרט-ברג, שהובילה את המחקר.

 

בנוסף, מצאו החוקרים כי בקרב קבוצת עטלפי הכפר הלנים באזורים כפריים היו רבים שיצאו מדי לילה לעיר כדי לחפש מזון, ובתום הארוחה חזרו ללון בכפר. עטלפים אלו הציגו בזמן שהותם בעיר אופי תעופה זהה לזה של העטלפים שחיים בעיר לאורך כל שעות היממה. "היה מעניין לראות שהעטלפים, ממש כמו אנשי פרוורים, יודעים להחליט ולעשות מה שמתאים להם", מספרת קטיה. "מצד שני, נתקלנו גם במקרים שבהם עטלפי עיר יצאו לאכול בכפר. זה קרה כאשר המטעים הציעו פירות איכותיים, כמו אפרסמון למשל". המחקר החדש פורסם לאחרונה בכתב העתBMC Biology .

 

סליחה? איך אני מגיעה לרוטשילד פינת שינקין?

על פי ממצאי המחקר מעריכים החוקרים כי גם עטלפים אשר חיים כל חייהם בסביבה כפרית יוכלו להתמצא בסביבה אורבנית ומתועשת, בזכות הגמישות שבה ניחנו. לטענתם, יש מיני בעלי חיים שיכולת ההתמצאות שלהם בסביבה חדשה ובלתי מוכרת היא נרכשת. מינים כאלה, בהם למשל עטלפי הפירות, יצליחו במקרים רבים להסתגל לחיים באזורים עירוניים.

 

"כיצד בעלי חיים מתמודדים עם אורבניזציה היא אחת השאלות המרכזיות והחשובות במחקר האקולוגי כיום, אומר פרופ' יובל ומסכם "השטח העירוני מתאפיין בקיטוע רב ויש לנו כיום הבנה מועטה בלבד כיצד בעלי החיים, במיוחד בעלי חיים קטנים כמו העטלפים, נעים ואף עפים בשטח כזה. הבנת אופן ההסתגלות של בעלי החיים לשטחים העירוניים יכולה לעזור לנו במאמצי השימור שלהם."

 

מחקר

14.07.2021
מחקר חדש מצא הבדלים בין גברים לנשים ברמת הנוגדנים לקורונה

עוד עולה מהמחקר כי לצעירים יש ריכוז נוגדנים גבוה יותר ולאורך זמן לעומת מחוסנים מבוגרים

  • רפואה ומדעי החיים

במחקר משותף של אוניברסיטת תל אביב והמרכז הרפואי שמיר (אסף הרופא) החוקרים בדקו את רמת הנוגדנים במעל ל-26 אלף דגימות של מחלימים, מחוסנים ולא מחוסנים מקוביד-19. התוצאות הסרולוגיות מראות שרמת הנוגדנים משתנה בהתאם לקבוצת גיל, מגדר, סימפטומים וזמן אחרי חיסון.

 

לרוב בקרב צעירים ריכוז גבוה של נוגדנים הוא תוצאה של תגובה חיסונית חזקה ואצל מבוגרים זה דווקא סימן לתגובת-יתר של מערכת החיסון ומשויכת למקרי מחלה קשים יותר.

 

את המחקר ערכו הצוותים של פרופ' נועם שומרון, ראש מעבדת מחקר בגנומיקה חישובית בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר באוניברסיטת תל אביב, וד"ר עדינה בר חיים, מהמרכז הרפואי שמיר. אספה את הנתונים ד"ר רמזיה אבו חאמד מבית החולים אסף הרופא, ואת האנליזה ביצע גיא שפירא – דוקטורנט במעבדה של פרופ' שומרון.

 

הממצאים העיקריים מראים שהתגובה החיסונית של מחוסנים בשתי מנות חיסון, חזקה בהרבה מהתגובה של המחלימים. כלומר, ריכוז הנוגדנים בדם גבוה משמעותית אצל המחוסנים לעומת ריכוז הנוגדנים בדם אצל המחלימים, כמעט פי 4.

 

יש הבדל בין נשים לגברים מחוסנים, בריכוז הנוגדנים בדם ביחס לגיל ומגדר. אצל נשים, ריכוז הנוגדנים מתחיל לעלות מגיל 51 ומעלה, והוא גבוה יותר יחסית לריכוז הנוגדנים אצל גברים בגילאים אלו. יתכן ותופעה זו קשורה לירידה בהורמון האסטרוגן, הנצפית באזור גיל זה ומשפיעה על מערכת החיסון. אצל גברים, רואים עליה בריכוז הנוגדנים בגיל מוקדם יותר לעומת הנשים, החל מגיל 35. יתכן וזה קשור לשינויים ברמות ההורמון הגברי – טסטוסטרון והשפעתו על מערכת החיסון.

 

באופן כללי, לצעירים יש ריכוז נוגדנים גבוה יותר ולאורך זמן לעומת מחוסנים מבוגרים. יש ירידה של עשרות אחוזים לאורך הזמן בין הגילאים הצעירים לגילאים המאוד מבוגרים.

 

לסיכום, צריך מחקרים נוספים על מנת להבין לעומק את תגובת מערכת החיסון לקוביד-19, להחלמה ולחיסונים. החוקרים מקווים כי יוכלו בעתיד לספק מדד לגבי חוזק החיסון בהתאמה לגיל, מגדר וסימפטומים.

 

מחקר

30.06.2021
זרם חשמלי "בריא" בתוך גוף האדם

חוקרים באוניברסיטת תל אביב פיתחו חומר חדשני שמייצר אנרגיה ירוקה באמצעות הפעלת כוח מכני

 

  • הנדסה וטכנולוגיה
  • רפואה ומדעי החיים

פיתוח ננוטכנולוגי חדש של צוות מחקר בינלאומי בהובלת חוקרים מאוניברסיטת תל אביב יאפשר לייצר זרם ומתח חשמליים בתוך גוף האדם, באמצעות הפעלת איברים שונים בגוף (כוח מכני). לטענת החוקרים, הפיתוח מכיל חומר ביולוגי חדשני חזק מאוד, דמוי-קולגן, שאינו רעיל וידידותי לרקמות הגוף. החוקרים מעריכים שיש לננוטכנולוגיה החדשה יישומים פוטנציאליים רבים בתחום הרפואה, ביניהם קצירת אנרגיה נקיה להפעלת התקנים שהושתלו בגוף (דוגמת קוצבי לב) באמצעות תנועות טבעיות של הגוף וללא צורך בסוללות.

 

"קולגן הוא החלבון הנפוץ ביותר בגוף האדם, ומהווה כ-30% מכלל החלבונים בגופנו. מדובר בחומר ביולוגי בעל מבנה סלילי, עם מגוון תכונות פיזיקליות חשובות, כמו חוזק מכני וגמישות, שיכולות להתאים לשימושים רבים," מסביר פרופ' אהוד גזית. "עם זאת, מכיוון שמולקולת הקולגן עצמה היא גדולה ומורכבת, מחפשים החוקרים כבר זמן רב מולקולה מינימליסטית, קצרה ופשוטה המתבססת על קולגן ומציגה תכונות דומות."

 

"לפני כשנה וחצי פרסמה קבוצתנו בכתב העת Nature Materials מחקר שבו נעזרנו באמצעים ננוטכנולוגיים כדי להנדס  חומר ביולוגי חדש שעונה על דרישות אלה. מדובר בטריפפטיד - מולקולה קצרה ביותר בשם Hyp-Phe-Phe, המורכבת משלוש חומצות אמינו בלבד - שמסוגל בתהליך פשוט של הרכבה עצמית ליצור מבנה סלילי דמוי קולגן, גמיש ובעל חוזק דומה לזה של המתכת טיטניום. במחקר הנוכחי ביקשנו לבחון אם לחומר החדש שפיתחנו יש תכונה נוספת המאפיינת את הקולגן – פייזואלקטריות: יכולתו של חומר לייצר זרם ומתח חשמליים בעקבות הפעלת כוח מכני, או להפך, ליצור כוח מכני בעקבות חשיפה לשדה חשמלי."

 

המחקר נערך בהובלת פרופ' גזית מבית הספר למחקר ביו-רפואי וסרטן ע"ש שמוניס בפקולטה למדעי החיים ומהמחלקה למדע והנדסה של חומרים בפקולטה להנדסה, ובהשתתפות צוות החוקרים ממעבדתו - ד"ר סנטו ברה וד"ר וויי ג'י. כמו כן, במחקר השתתפו חוקרים ממכון וייצמן וממגוון מוסדות מחקר באירלנד, בסין ובאוסטרליה. בעקבות הממצאים קיבלו החוקרים לאחרונה שני מענקי ERC-POC שמטרתם לתרגם את המחקר המדעי של מענק ה ERC שגזית זכה בו בעבר לטכנולוגיה יישומית. המאמר פורסם בכתב העת היוקרתי Nature Communications.

 

במסגרת המחקר, החוקרים יצרו מבנים ננומטריים של החומר המהונדס, ובעזרת מכשור ננוטכנולוגי מתקדם הפעילו עליהם לחץ מכני. הניסוי העלה כי החומר אכן מייצר זרם ומתח חשמליים כתוצאה מהלחץ. יתרה מכך, מבנים זעירים בסדר גודל של מאות ננומטרים הראו פייזואלקטריות שהיא מהגבוהות שהתגלו אי-פעם, המשתווה או עולה על זו של החומרים הפייזואלקטריים הנפוצים היום בשוק (שרובם מכילים עופרת ולכן אינם מתאימים ליישומים רפואיים).  

 

מנוע זעיר וידידותי

לדברי החוקרים, לתגלית של פייזואלקטריות בסדר גודל כזה בחומר ננומטרי יש חשיבות רבה, שכן היא מדגימה את היכולת של החומר המהונדס לשמש כמעין מנוע זעיר עבור התקנים קטנים מאוד. בהמשך יישמו החוקרים שיטות של קריסטלוגרפיה וחישוביות במכניקת הקוונטים (Density functional theory) בכדי להבין לעומק את ההתנהגות הפייזואלקטרית של החומר, במטרה לאפשר הנדוס מדויק של גבישים לבניית התקנים ביו-רפואיים.

 

פרופ' גזית מוסיף: "רוב החומרים הפייזואלקטריים המוכרים היום הם חומרים רעילים מבוססי עופרת, או פולימרים, כלומר הם אינם ידידותיים לסביבה ולגוף האדם. החומר שהחדש שלנו, לעומת זאת, הוא ביולוגי לחלוטין, ולכן מתאים לשימושים בתוך הגוף. כך לדוגמה, התקן העשוי מחומר זה עשוי להחליף סוללה שמספקת אנרגיה לשתלים כמו קוצבי לב, אך יש להחליפה מעת לעת. תנועות הגוף – פעימות הלב, תנועות הלסת, תנועות המעיים או כל תנועה אחרת המתרחשת בגוף באופן שוטף – יטענו את ההתקן בחשמל, שיפעיל את השתל לאורך זמן."

 

כעת, במסגרת מחקרי המשך, מבקשים החוקרים להבין את המנגנונים המולקולריים של החומר המהונדס, במטרה לממש את הפוטנציאל העצום הטמון בו, ולהפוך את התגלית המדעית לטכנולוגיה יישומית. בשלב זה הדגש הוא על פיתוח התקנים רפואיים, אך פרופ' גזית מדגיש כי "לחומרים פייזואלקטריים ידידותיים לסביבה, כמו זה שפיתחנו, יש פוטנציאל אדיר במגוון רחב של תחומים - מכיוון שהם מייצרים אנרגיה ירוקה באמצעות כוח מכני המופעל ממילא. כך לדוגמא, מכונית שנוסעת בכביש תוכל להדליק את תאורת הרחוב. כמו כן עשויים חומרים אלה להחליף חומרים פייזואלקטריים מכילי-עופרת שנמצאים כיום בשימוש נרחב, אך מעלים חשש לדליפה של המתכת הרעילה לסביבה."

 

מחקר

28.06.2021
תגלית מרעישה בחפירות בישראל: התגלה טיפוס חדש של אדם קדום שאינו מוכר למדע

עצמותיו של טיפוס אדם קדום שחי באזורנו עד לפני כ-130 אלף שנה התגלו בחפירות באתר הפרהיסטורי "נשר רמלה"

 

  • רפואה ומדעי החיים

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב והאוניברסיטה העברית זיהו סוג חדש של אדם קדום באתר של "נשר רמלה", שחי בארץ עד לפני 130 אלף שנה. על פי החוקרים, המורפולוגיה של טיפוס אדם "נשר רמלה" היא מורפולוגיה כללית, והוא חולק תכונות גם עם הניאנדרטליים (בעיקר בשיניים ובלסת) וגם עם בני אדם קדומים יותר כדוגמת ההומו ארקטוס (בעיקר בגולגולת). יחד עם זאת, הוא שונה מאוד מהאדם המודרני - מבנה הגולגולת אחר לחלוטין, אין לו סנטר והשיניים גדולות מאוד. בעקבות ממצאי המחקר, החוקרים סבורים שקבוצת האדם הקדום "נשר רמלה" היא אוכלוסיית המוצא שממנה התפתחו מרבית אוכלוסיות האדם בפלייסטוקן התיכון, כולל הניאנדרטלים מאירופה, והם אלה שהזדווגו עם ההומו ספיינס שהגיעו לאזור לפני כ-200 אלף שנה (על פי הממצא האנושי ממערת מיסליה).

 

מאחורי התגלית המסעירה, שהתפרסמה בכתב העת היוקרתי Science, עומדים שני צוותי מחקר: צוות אנתרופולוגי בראשות פרופ' ישראל הרשקוביץ, ד"ר הילה מאי וד"ר רחל שריג מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר, מרכז דן דוד לחקר תולדות האדם ומכון שמוניס לאנתרופולוגיה, היושבים במוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב, וצוות ארכיאולוגי בראשות ד"ר יוסי זיידנר מהמכון לארכיאולוגיה באוניברסיטה העברית בירושלים. החפירות באתר נוהלו מטעם המכון לארכיאולוגיה ע"ש זינמן, אוניברסיטת חיפה.

 

 

האדם הקדום "החדש"

"החשיבות המדעית במציאת טיפוס חדש של אדם מאפשרת לנו לעשות סדר בעולם המאובנים, להרכיב חתיכה נוספת בפאזל של התפתחות האדם הקדום ולהבין את המסעות שהוא עבר ברחבי העולם הישן," אומר פרופ' הרשקוביץ. "טיפוס אדם "נשר רמלה" הוא הגשר שבין האוכלוסיות האסייתיות והאירופאיות בפלייסטוקן התיכון ומראה שחלק מהמאובנים של אותה תקופה שמוינו למינים שונים הם למעשה ואריינטים גיאוגרפים מקומיים של אותה קבוצה – קבוצת נשר רמלה".   

 

המאובן האנושי התגלה על ידי ד"ר זיידנר מהאוניברסיטה העברית בחפירות הצלה שנערכו באתר הפרהיסטורי "נשר רמלה". אתר זה שוכן באזור הכרייה של מפעל המלט נשר (בבעלות לן בלווטניק) הסמוך לעיר רמלה. במהלך חפירת האתר, בעומק של כשמונה מטרים, נחשפו עצמות רבות של בעלי חיים כמו סוסים, יחמורים ושורי בר, כלי אבן וכן עצמות אדם. בין העצמות נמצאו גם עצמותיו של האדם הקדום "החדש". צוות בינלאומי, בהובלת החוקרים מאוניברסיטת תל אביב וירושלים, זיהה אותו מורפולוגית כשייך לטיפוס חדש של אדם, שכאמור לא היה מוכר למדע. זהו טיפוס האדם הראשון שמוגדר בארץ, וכמקובל, האדם החדש זכה לשם על סמך מקום גילויו – "טיפוס אדם נשר רמלה".

 

ד"ר זיידנר ציין עוד כי "התגלית היא יוצאת דופן, לא העלינו בדעתנו שלצדו של הומו ספיינס הקדום הסתובבה פה קבוצת אדם נוספת ששרדה עד לשלב כל כך מאוחר בהיסטוריה האנושית. אם עד כה לא היו מספיק ממצאים בנוגע לסוג אדם זה, כעת נפתח לנו צוהר בזמן כדי לדעת יותר על אורח חייו ותרבותו שהיו קרובים מאוד לאלו של הומו ספיינס". ממצאים באשר לאורחות חייו, תרבותו וקשרים תרבותיים בין "אדם נשר רמלה" להומו ספיינס מתפרסמים אף הם היום בכתב העת המדעי Science במאמר מקביל.

 

פרופ' הרשקוביץ מוסיף כי גילוי של האדם הקדום "נשר רמלה" מאתגר את התפיסה המקובלת לפיה מוצא האדם הניאנדרטלי באירופה. "עד לחשיפת הממצאים החדשים, רוב החוקרים סברו שהניאנדרטליים הם 'סיפור אירופאי', כשקבוצות קטנות מהן נאלצו לנדוד דרומה עם התפשטות הקרחונים באירופה ואף הגיעו לארץ ישראל לפני כ-70,000 שנים. האיש מ"נשר רמלה" מאתגר את התיאוריה הזאת ומראה, שאבותיהם של הניאנדרטליים באירופה חיו בארץ ישראל כבר לפני כ-400,000 שנה, ומכאן הם נדדו (בהגירות חוזרות ונשנות) מערבה לאירופה ומזרחה לאסיה. הניאנדרטליים המפורסמים של מערב אירופה אינם אלא השרידים של אוכלוסייה גדולה בהרבה שחיה כאן בלבנט – ולא להפך".

 

צוות המחקר

 

לדברי ד"ר מאי, למרות שלצערנו לא השתמר דנ"א במאובן מנשר רמלה, הממצא יכול להציע פתרון לשאלה גדולה מאוד בהיסטוריה של האדם: כיצד הגיעו גנים של הומו ספיינס לתוך האוכלוסייה הניאנדרטלית שחיה באירופה זמן רב לפני שההומו ספיינס הגיע לשם. במחקרים קודמים גנטיקאים שחקרו את הדנ"א של הניאנדרטליים באירופה הניחו את קיומה של אוכלוסייה דמוית-ניאנדרטליים, אותה כינו "האוכלוסייה החסרה" או "אוכלוסייה אקס", שהזדווגה עם אוכלוסיית ההומו ספיינס לפני לפחות 100,000 שנים, וצאצאיה נדדו לאירופה. במאמר האנתרופולוגי שפורסם ב-Science, החוקרים טוענים כי האדם מ"נשר רמלה" מייצג את אותה אוכלוסייה חסרה בעדויות המאובנים של האדם. יתרה מכך, החוקרים טוענים שהאדם מ"נשר רמלה" איננו ממצא יחיד באזורינו, ושחלק ממאובני האדם שהתגלו בארץ בעבר ושהאנתרופולוגים התקשו שנים רבות בזיהויים, כמו המאובנים האנושיים ממערת טבון שהם בני כ-160 אלף שנה, ממערת זוטייה שהם בני כ-250 אלף שנה וממערת קסם שהם בני כ-400 אלף שנה, נמנים על אותה קבוצה אנושית חדשה - טיפוס אדם נשר רמלה.

 

ארץ ישראל ככור היתוך בעולם הישן

"אנשים חושבים בפרדיגמות", מסבירה ד"ר שריג, "לכן עד היום נעשו ניסיונות לשייך את המאובנים האלה לקבוצות אנושיות מוכרות כמו להומו ספיינס, להומו ארקטוס, להומו היידלברגנזיס או לניאנדרטלים, ועכשיו אנחנו באים ואומרים: לא – הם קבוצה בפני עצמה עם מאפיינים וסממנים מיוחדים. בשלב מאוחר יותר קבוצות קטנות של טיפוס אדם נשר רמלה נדדו גם לאירופה (בתקופות בינקרחוניות) – שם הם ידועים כקדם-ניאנדרטלים, והתפתחו, עם הזמן, להיות הניאנדרטלים ה'קלאסיים שאנחנו מכירים. בדומה, גם האוכלוסיות האסיאתיות הארכאיות שנושאות מאפיינים ניאנדרטלים (ונחשבו כהתפתחות מההומו ארקטוס המקומי) הם כנראה צאצאיהם של אוכלוסיות שנדדו מאזורינו (טיפוס אדם נשר רמלה) מזרחה לכיוון אסיה. בהיותה צומת דרכים בין אפריקה, אירופה ואסיה, ארץ ישראל הייתה כור היתוך ובה התערבבו האוכלוסיות האנושיות השונות זו בזו ונפוצו על פני כול העולם הישן.

 

ד"ר שריג סבורה שהגילוי הזה של טיפוס חדש של אדם עם תכונות קדמאיות (ארכאיות) וניאנדרטליות, עם דמיון למאובנים הן מאירופה והן ממזרח אסיה, יוביל לכך שההיסטוריה של הניאנדרטלים תילמד באופן שונה. שכן, כבר לא מדובר בסיפור אירופאי ייחודי אלא בסיפור רחב הרבה יותר, אירופאי-אסיאתי, כאשר הלבנט הוא נקודת ההתחלה או נקודת החיבור בין שתי היבשות.

 

"התגלית מאתר נשר רמלה כותבת פרק חדש ומרתק בסיפור האבולוציה של האדם" אומרת ד"ר שריג. ד"ר מאי מוסיפה: "כול מאובן חדש שמתגלה בכלל ובאזורינו בפרט עשוי להביא לתפנית בסיפור". "תפיסה רווחת בקרב האנתרופולוגים" אומר פרופ' הרשקוביץ היא ש"שהעבר משתנה (בהתאם לממצאים), רק העתיד בטוח".

 

 

מחקר

27.06.2021
נישואים מאושרים מאריכים ימים

מחקר שכלל 10,000 גברים ישראלים קובע: גברים שאינם מרוצים בנישואין בסיכון גבוה לתמותה מוקדמת

 

  • רפואה ומדעי החיים

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב חושף כי אי שביעות רצון בחיי הנישואין מהווה מנבא משמעותי למוות משבץ מוחי ולתמותה מוקדמת בקרב גברים, לא פחות מגורמי סיכון מוכרים כמו עישון והיעדר פעילות גופנית. המחקר התבסס על נתונים בריאותיים נרחבים ממחקר ארוך-טווח, שעקב אחר מקרי פטירה בקרב כ-10,000 גברים ישראלים לאורך למעלה מ-30 שנה.

 

המחקר נערך בהובלת חוקרים מבית הספר לבריאות הציבור בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר של אוניברסיטת תל אביב: פרופ' אורי גולדבורט מהחוג לאפידמיולוגיה ורפואה מונעת, שיזם וניהל את המחקר ארוך-הטווח, ד"ר שחר לב-ארי, ראש החוג לקידום הבריאות, וד"ר יפתח גפנר מהחוג לאפידמיולוגיה ורפואה מונעת. המאמר פורסם בכתב העת Journal of Clinical Medicine.

 

במסגרת המחקר, החוקרים ביצעו ניתוחים סטטיסטיים במסד נתונים של מחקר ארוך-טווח, שהחל בשנות ה-60  של המאה הקודמת, ועקב לאורך 32 שנים אחר בריאותם ודפוסי התנהגותם של כ-10,000 גברים, כולם עובדי מדינה ישראלים - עם דגש על מקרי פטירה משבץ מוחי וכן תמותה מכל סיבה.

 

בתחילת המחקר משתתפי המחקר היו בממוצע בגילאי 40, ולאורך השנים 64% מתוכם נפטרו ממחלות שונות. "ביקשנו לנתח את הנתונים שנאגרו לאורך השנים על פי פרמטרים שונים, במטרה לזהות גורמי סיכון התנהגותיים ופסיכו-חברתיים, שעלולים לנבא מוות משבץ מוחי ו/או מוות מוקדם מכל סיבה", מדגיש ד"ר לב-ארי.

 

החוקרים מסבירים כי בתחילת 30 שנות המחקר, משתתפי המחקר ארוך-הטווח התבקשו בין היתר לדרג את שביעות רצונם מחיי הנישואין, בסולם של 1 (מרוצה מאוד) עד 4 (לא מרוצה כלל). להפתעת החוקרים, מניתוח הנתונים עלה כי מדרג זה מהווה גורם מנבא לתוחלת החיים, לא פחות מעישון או מהעדר פעילות גופנית. כך לדוגמה, מספר הנפטרים משבץ מוחי היה גדול ב-69% בקרב אלה שהעניקו לנישואיהם ציון 4 (לא מרוצה כלל) בהשוואה לאלו שהעניקו ציון 1 ושהיו מרוצים מאוד מנישואיהם (40.6 נפטרים שלא היו מרוצים בנישואים לעומת 24.0 נפטרים שהיו מרוצים מאוד בנישואים). ההשוואה הסטטיסטית נעשית על פני 30 שנה וביחס ל-10,000 שנות אדם.

 

כשמדובר במוות מכל סיבה, הפער היה 19% לטובת הנשואים באושר – מהנתונים עולה כי בעוד שבקרב הלא מאושרים בנשואים 295.3 נפטרו מסיבות שונות, הרי שבקרב המאושרים מאוד בנישואים רק 248.5 אנשים נפטרו. החוקרים מציינים שהפערים אף היו גדולים יותר בקרב גברים שהיו צעירים יחסית (מתחת לגיל 50) בתחילת המחקר.

 

בנוסף החוקרים ביצעו ניתוח סטטיסטי של כלל גורמי הסיכון המוכרים לתמותה ממחלות לב וכלי דם, כגון סוכרת, יתר לחץ דם, BMI ומצב סוציו-אקונומי. גם כאן, הנתון מפתיע מאוד – מתברר שהסיכון היחסי לתמותה מכל סיבה שהיא בקרב אלו שלא היו מרוצים מנישואיהם, בהשוואה לאלו שהיו מרוצים, היה גבוה פי 1.21 לרעת הלא מרוצים בנישואים. שיעורים אלו דומים לנתונים שמוכרים בספרות המקצועית בקרב מעשנים או אנשים שאינם עושים פעילות גופנית.

 

ד"ר לב-ארי מסכם: "המחקר שלנו מראה שלאיכות חיי הנישואין והמשפחה יש השלכות בריאותיות על תוחלת החיים. גברים שדיווחו על תחושת כישלון בנישואיהם נפטרו בגיל צעיר יותר מאלה שחוו נישואים טובים. במילים אחרות: רמת שביעות הרצון מחיי הנישואין נמצאה כגורם מנבא לתוחלת החיים, בשיעורים דומים לעישון (מעשנים לעומת מי שלא עישנו) ולפעילות גופנית (פעילים לעומת מי שאינם פעילים). כמו כן חשוב לציין שסיכון גבוה יותר נצפה בעיקר בקרב גברים צעירים יחסית, מתחת לגיל 50, כאשר בגיל מבוגר יותר הפער קטן יותר, אולי על רקע תהליכי הסתגלות של בני-הזוג לקשר עם הזמן. הממצאים עולים בקנה אחד עם מחקרים נוספים שהעידו על תועלת בתוכניות חינוך לזוגיות נכונה ולחיי משפחה בריאים, כחלק מהאסטרטגיה הלאומית לקידום הבריאות בכלל האוכלוסייה."

 

 

פרופ' אודי קימרון

מחקר

07.06.2021
המלחמה נגד החיידקים העמידים לאנטיביוטיקה עולה מדרגה

נחשף מנגנון שבאמצעותו נגיפים "טובים" מחסלים חיידקים "רעים" ועוצרים את התרבותם

  • רפואה ומדעי החיים

עמידות של חיידקים לאנטיביוטיקה היא אחת הבעיות המאתגרות שאיתה מתמודדים המדענים בימינו. מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב חושף לראשונה מנגנון, שבאמצעותו נגיפים "טובים" מצליחים לתקוף באופן סלקטיבי את המערכות של החיידקים "הרעים", מחסלים אותם ומפסיקים את התרבותם. החוקרים הראו שהנגיף "הטוב" (בקטריופאג׳), מצליח לפגוע במנגנון שכפול הדנ"א החיידקי מבלי לפגוע במנגנון השכפול של עצמו. לטענת החוקרים, התגלית חושפת נדבך מרתק נוסף ביחסי הגומלין בין נגיפים וחיידקים, ועשויה לשמש להבנת מנגנוני התחמקות מנגיפים וגם לשימוש בנגיפים נגד חיידקים.

 

להערים על החיידק מבלי להיפגע

המחקר שהתפרסם לאחרונה בכתב עת היוקרתי של האקדמיה הלאומית למדעים של ארה"ב PNAS, נערך בהובלת פרופ' אודי קימרון, ד"ר דור סלומון, ד"ר טרידיב מהאטה, ד"ר עידו יוסף, ד"ר מורן גורן ד"ר מירי מנור-כהן, ד"ר ביסוונאט ג'אנה, ושחר מולשנסקי-מור מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר. כמו כן, במחקר השתתפו פרופ' טל פופקו, ראש בית הספר למחקר ביו-רפואי ולחקר הסרטן ע"ש שמוניס ומהמרכז החדש למדעי המידע, וד"ר אורן אברם מהפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' וייז.

 

במסגרת המחקר, חשפו החוקרים לראשונה את המנגנון של השתלטות הבקטריופאג' על החיידק. על פי החוקרים, חלבון של הנגיף מנצל חלבון לתיקון הדנ"א של החיידק, וכך ב"עורמה" חותך את הדנ"א של החיידק במהלך תיקונו. מכיוון שהדנ"א של הבקטריופאג' לא נזקק לחלבון התיקון הזה, הוא עצמו מוגן מפני החיתוך. הבקטריופאג' "הטוב" מצליח באמצעי זה גם להבדיל בין הדנ"א של עצמו לזה של החיידק, גם להרוס את החומר התורשתי של החיידק וגם לעצור את הגדילה והחלוקה שלו.

 

כלים חדשים לטיפול בחיידקים מחוללי מחלות

החוקרים גילו את התהליך על ידי חיפוש ואיתור סוגים של חיידקים אשר אינם נפגעים ממנגנון הפעולה הנגיפי הזה, כלומר שהחיידק אותו הם תוקפים פיתח "חסינות" או "עמידות" נגד המנגנון הנגיפי. "הבקטריופאג' מנצל את העובדה שהדנ"א החיידקי זקוק לתיקון מסוים, בעוד שהוא עצמו אינו זקוק לתיקון כזה. בכך הוא מחסל את החיידק ללא פגיעה בעצמו", מסביר פרופ' קימרון ומוסיף "האבחנה בין עצמי לזר חשובה מאין כמוה בטבע וביישומים ביולוגים שונים. כך לדוגמה, כל מנגנוני האנטיביוטיקה מבחינים ומנטרלים חיידקים בלבד, תוך פגיעה מינימלית בתאי האדם. גם מערכת החיסון שלנו מכוונת לפגיעה מירבית בגורמים חיצוניים תוך פגיעה עצמית מינימלית".

 

"גילינו שהווריאנטים החיידקיים הללו פשוט הפסיקו לתקן את הדנ"א שלהם בצורה הרגישה לפגיעה, וכך חמקו ממנגנון ההרס. הממצאים שופכים אור נוסף על הדרכים בהם נגיפים חיידקיים תוקפים חיידקים, ועשויים לשמש כלי נוסף במלחמה האינסופית נגד חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה", מסכם פרופ' קימרון. לדבריו, זיהוי מנגנוני ההשתלטות שלהם על חיידקים עשויים לייצר כלים חדשים לטיפול בחיידקים מחוללי מחלות.

מחקר

06.06.2021
מחקר חדש מציע עדכון לתאוריית ההכחדה של בעלי החיים

יכולת השרידות של בעלי החיים תלויה במספר הצאצאים ולא בגודל החיה

  • רפואה ומדעי החיים

ההכחדה המואצת של המגוון הביולוגי ברחבי העולם נחשבת כיום לאחד האתגרים הבוערים ביותר העומדים בפני האנושות. לדברי פרופ' שי מאירי מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס. וויז, הבנת הגורמים המניעים את תהליך ההכחדה נמצאת בראש סולם העדיפויות עבור מדענים בעידן שינויי האקלים והרס מואץ של בתי גידול.

 

תאוריית ההכחדה שהייתה שלטת עד כה בעולם המדע גרסה כי בעלי חיים גדולים מצויים בסכנת הכחדה גבוהה יותר – גישה הנתמכת על ידי מספרם הרב של בעלי חיים גדולים ומוכרים שאכן נתונים בסכנת הכחדה, כמו קרנפים ולווייתנים. נתון יוצא דופן שלא הוסבר על ידי תאוריה זו הוא העובדה שמעל ל-40% ממיני הדו-חיים, כמו צפרדעים, קרפדות, סלמנדרות וטריטונים, שהם בע"ח קטנים יחסית, נמצאים בסכנת הכחדה על אף גודלם – רמת סיכון גדולה יותר מכל בעל חיים בעל חוליות אחר.

 

מחקר בינלאומי חדש בהשתתפות חוקרים מאוניברסיטת תל אביב מציע עדכון לתיאוריה המקובלת על הכחדת בעליי החיים: החוקרים סבורים כי יש להעביר את הדגש מגודל החיה לכושר הרבייה שלה. החוקרים מצאו פערים ואי-ההתאמות בין יונקים לדו-חיים, בכל הנוגע ליחס בין גודל לבין סכנת הכחדה. יונקים גדולים ממליטים מספר קטן יותר של צאצאים בכל המלטה, ולכן סכנת ההכחדה גוברת. בדו-חיים, לעומת זאת, נקבות גדולות יותר מטילות יותר ביצים, ולכן סכנת ההכחדה דווקא יורדת ככל שהאם גדולה יותר.

 

בקביעתם, החוקרים הסתמכו על ניתוח נתונים ממאגרי מידע על סכנת ההכחדה וכושר הרבייה של מיני דו-חיים שונים (כגון צפרדעים וסלמנדרות). במחקר השתתפו חוקרים ממספר אוניברסיטאות ברחבי העולם: פרופ' שי מאירי מאוניברסיטת תל אביב, ולצדו חוקרים מאוניברסיטת קווינ'ס בבלפסט, אוניברסיטת טרנט בנוטינגהם, אוניברסיטת אקסטר ואוניברסיטת לינקולן. המאמר פורסם בכתב העת Global Ecology and Biogeography.

 

בעוד שבבעלי חיים אחרים מספר הצאצאים מצטמצם עם גודל הגוף של בעל החיים, זהו לא המצב בדו-חיים. החוקרים מצאו כי הנקבות של מיני הדו-חיים הקטנים יותר, לדוגמה צפרדעי הגשם (Eleutherodactylus) מייצרות פחות צאצאים בכל הטלה, לעומת מינים גדולים יותר, דוגמת צפרדעי מים אמריקניות (Lithobates), שמטילות עד 80,000 ביצים בכל הטלה. כך, פגיעה בדור צאצאים אחד של מיני הדו-חיים הקטנים על ידי הרס סביבת המחיה מצמצמת את האוכלוסייה שלהם בצורה דרסטית ומעלה את סכנת ההכחדה שהם נתונים לה.

 

דגש חדש על מספר הצאצאים

"שמירה על הטבע מתחילה ממדע בסיסי, כמו המחקר הזה שנותן לנו עוד כלים להבנת תהליכי ההכחדה." אומר פרופ' שי מאירי. "ככל שנבין יותר את התהליכים האלו, נוכל למקד את מאמצי השימור ולהאיר כיוונים חדשים שלא נוסו עד כה. שימת דגש על מספר הצאצאים ולאו דווקא על גודלו של בעל החיים, תסייע לנו לבחון אילו מינים ו/או אזורים זקוקים להגנה. בכך עשוי המחקר להוות בסיס לפעילות אפקטיבית יותר של האדם במאבקו נגד אובדן המגוון הביולוגי".

 

ד"ר דניאל פינצ'יירה-דונוסו, מרצה לביולוגיה אבולוציונית ומקרו-אקולוגיה בבית הספר למדעי הביולוגיה באוניברסיטת קווינ'ס מוסיף: "מספר גדול יותר של צאצאים להטלה פירושו רבגוניות גדולה יותר בין הצאצאים. במידה מסוימת זה דומה להגרלת לוטו – ככל שתרכשו יותר כרטיסים, כך גדלים הסיכויים שתזכו. במקרה זה, מספר גדול יותר ומגוון רחב יותר של צאצאים מגדילים את הסיכויים שלפחות חלקם ישרדו את לחצי השינויים הסביבתיים, כמו שינויי האקלים ההולכים וגוברים".

מחקר

02.06.2021
כשעטלף לוקח יום מחלה

עטלפי פירות מקפידים על ריחוק חברתי כשהם חולים

  • מוח
  • רפואה ומדעי החיים

מה אנחנו עושים כשאנחנו מרגישים לא טוב? בדרך כלל, כל מה שמתחשק זה להזדחל למיטה, להתכסות עד מעל הראש ולישון עד שהחום יירד והכאבים יחלפו מבלי שיציקו לנו. מה עושה במצב הזה עטלף, שנחשב ליונק חברתי מאוד וחי בלהקות שיכולות למנות מאות ואפילו אלפי פרטים? חוקרות מאוניברסיטת תל אביב הראו כי עטלפים חולים, ממש כמונו, מעדיפים לקחת צעד אחורה ולהתרחק מהקבוצה, ככל הנראה לצורך התאוששות ואולי גם כדי לא לסכן את חבריהם בהדבקה, ולהיכנס לבידוד מרצון.

 

לוקחים צעד אחורה

לצד היתרונות הרבים של חיים בלהקה, כמו הגנה קבוצתית מפני טורפים, קרבה פיזית שמרגיעה במצב עקה, שמירה על חום גוף והעברת מידע על גילוי מקורות מזון חדשים, קיימים גם סיכונים, בהם העברת טפילים ומחלות בין הפרטים שמרכיבים אותה. נכון להיום, מספר המחקרים והמאמרים שעונים על השאלה כיצד מתמודדים בעלי החיים החברתיים עם הסיכון - מצומצם. ד"ר קלסי מורנו וד"ר מאיה ויינברג, בתר דוקטורנטית ודוקטורנטית במעבדתו של פרופ' יוסי יובל, ראש בית הספר סגול למדעי המוח, וחוקר מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, בשיתוף עם ד"ר לי הרתאן, עקבו אחר הדינמיקה הקבוצתית של מושבת העטלפים בגן הזואולוגי שבאוניברסיטת תל אביב, ומצאו התנהגות שלא נצפתה עד כה בקרב בעלי חיים חברתיים - ריחוק חברתי מתוך בחירה. המחקר החדש פורסם לאחרונה בכתב העת Annals of the New York academy of Science.

 

"הרעיון החל מתצפית סטנדרטית בבעלי החיים שאנחנו חוקרות", מסבירה ד"ר ויינברג. "שם עלתה השאלה האם העטלפים מוציאים את עצמם מהקבוצה".

 

"השערה המרכזית שלנו היא שהתנהגות בזמן מחלה מסייעת במניעת העברתה לפרטים אחרים", אומרת ד"ר הרתאן ומרחיבה "מדובר למעשה בסדרת שינויים התנהגותיים שהפרט מפתח ככל שהמחלה מתקדמת, שכוללים חרדה, דיכאון, איבוד תיאבון, ישנוניות, הפסקת ניקוי וטיפוח הגוף, צמצום התנועה למינימום ואיבוד עניין בסביבה. כל אלו משמשים כמנגנון, שהוא  הכרחי וחשוב לריפוי העצמי וגם למניעת הדבקה כשמדובר בקבוצות גדולות, ממש כמו אצל בני אדם. עם זאת, ההתנהגות הזו עלולה לעלות לפרט המתבודד בחייו".

 

"מה שמעניין הוא שעד כה, הבידוד חברתי אצל חולייתנים (כל בעלי החיים בעלי החוליות), הוגדר כך שפרטים בריאים הם אלה שנמנעים ממגע ומאינטראקציה עם פרטים חולים. אצל מינים רבים, נצפתה התנהגות של פרטים בריאים שממש יודעים להבחין באלו החולים ולהתרחק מהם. ואנחנו הוכחנו שאצל עטלפי הפירות החולים הם אלו ש'עושים צעד אחורה' ומתרחקים בעצמם מהקבוצה שלהם, וזו הייתה הפתעה גדולה, מפני שהרצון בא מהפרט ולא מהקבוצה", מסבירה ד"ר ויינברג.

 

ד"ר ויינברג וידיד

 

שומרים על ריחוק חברתי

החוקרות עקבו אחר תגובות התנהגותיות ופיזיולוגיות של שתי קבוצות עטלפי פירות מצריים: קבוצה אחת נבדקה במתחם סגור והקבוצה השנייה פעלה בסביבה הטבעית שלה, במושבה פתוחה בגן הזואולוגי, המאפשרת כניסה ויציאה חופשית של פרטים. כמו כן, כדי לבדוק את ההתנהגות של העטלפים החולים, החוקרים הזריקו למספר עטלפים בכל קבוצה חלבון המדמה בקטריה, במטרה לעורר את המערכת החיסונית מבלי לסכן את העטלפים בהדבקה בקטריאלית עצמה.

 

בבדיקות דם שהחוקרים ביצעו לעטלפים "החולים" התגלו סימפטומים של מחלה, כגון עלייה בחום גוף, תשישות וירידה במשקל, ובאמצעות מגוון שיטות, בהן מכשירי GPS מובנים, חיישני תאוצה למעקב אחר תנועה, וידאו אינפרא אדום להקלטת התנהגות חברתית ועוד, בחנו את התגובות ההתנהגותיות של העטלפים "החולים".

 

התברר כי העטלפים "שנדבקו במחלה" בחרו להתבודד ולהתנתק מהקבוצה. בקבוצה הראשונה  הם עזבו את הקבוצה עצמונית, התבודדו ושמרו על מרחק מחבריהם ללהקה. בקבוצה השנייה הם נשארו במערה ולא יצאו עם ערב לשחר מזון במשך שני לילות ברציפות, ובכך צמצמו את העברת מחלתם למושבות שכנות.

 

חיסון עדר? לא תודה

"הבחירה המודעת של העטלפים להתרחק מהכלל היא התנהגות מאוד לא נורמלית בשבילם, שכן מדובר בבעל חיים מאוד חברתי שחי במערות בצפיפות גדולה", אומרת ד"ר ויינברג ומוסיפה כי "ההתנהגות שלהם מזכירה מאוד את ההתנהגות שלנו, בני האדם, כאשר אנחנו מתאוששים ממחלה. מסתבר שכמו שאנחנו מעדיפים כשאנחנו חולים לשכב בבית בשקט מתחת לשמיכה כך גם העטלפים, שמעדיפים להיות לבד ולחפש שקט כדי שיוכלו להתאושש".

 

ממצאי המחקר מעלים לא מעט שאלות וכיווני מחקר חדשים. "למשל, לא ברור לנו עדיין אם העטלפים לוקחים צעד אחורה מתוך התחשבות בקבוצה, כלומר האם מדובר בהתנהגות אלטרואיסטית, או שזו פשוט הדרך שלהם להתמסר לתהליך החלמה באורח חיים של להקה", אומרת ד"ר הרתאן.

 

פרופ' יובל מוסיף כי ממצאי המחקר מרמזים שהסיכוי להעברה של פתוגנים מעטלפים לאדם נמוכים מאוד, בגלל ההתנהגות של עטלפים חולים שנוטים להתבודד ולא לצאת מהמערה. "ראינו כי בזמן מצב של מחלה העטלפים בוחרים לבדל את עצמם מהסביבה ולא לצאת כלל מהמושבה. זה אומר שכדי להיתקל בעטלף חולה האדם צריך ממש לפלוש לסביבתם הטבעית של העטלפים או לחסל את שטחי המחייה שלהם. כלומר, אם נשמור עליהם, הם גם ישמרו עלינו".

 

מאות ואלפי פרטים. להקת עטלפים טיפוסית.

מחקר

31.05.2021
האם קבוצה קטנה של תאי חיסון תעזור לרפא מחלות אוטואימוניות?

זוהתה קבוצה תאים מיוחדת במערכת החיסון המשותפת לחולי מלריה, איידס וזאבת

  • רפואה ומדעי החיים

כאשר הגוף שלנו מותקף על ידי וירוס, חיידק או טפיל, הוא מגיב באמצעות הפעלת מערכת החיסון ויצירת זיכרון חיסוני כנגד הפולש, במטרה ליצור תגובה יעילה יותר בפעם הבאה שנפגוש את הפולש. חלק מרכזי ממערכת החיסון הוא תאי B, שמייצרים נוגדנים ומהווים למעשה חלק מהזיכרון החיסוני שלנו. כך, למשל, עובד החיסון נגד נגיף הקורונה: מאמנים את תאי ה-B להכיר את צורת הנגיף, וכשנידבק בנגיף האמיתי - תאי ה-B יזהו את הקורונה וידעו לייצר את הנוגדנים המתאימים. אבל יש פתוגנים שהמערכת החיסונית לא מתמודדת איתם בצורה מיטבית, כך שהחולים נשארים חשופים להדבקה מחדש ונוצר זיהום כרוני, כמו מלריה לדוגמא.

 

חוקרים מהמעבדה למערכות חיסוניות ((Systems Immunology, של של ד"ר אסף מדי בחוג לפתולוגיה בבית  הספר לרפואה ע"ש סאקלר, בשיתוף עם המעבדות של פרופ' סוזן פירס ופרופ׳ סוזן מויירס מהמכון הלאומי לבריאות (NIH) בארה"ב, ערכו ריצוף גנטי ברמת התא הבודד (Single-cell RNA sequencing) מדגימות של חולי מלריה ואיידס, ומצאו בגופם תת-קבוצה של תאי B, שנמצאת גם בחולים במחלות אוטו-אימוניות כמו זאבת, אבל לא קיימת בגופם של אנשים בריאים. התגלית המפתיעה, שפותחת פתח חדש להתמודדות עם המחלות השונות הללו, התפרסמה לאחרונה בכתב העת החשוב Science Advances.

 

קבוצת תאים לא טיפוסית בכלל

"המלריה היא דוגמה טובה למחלה שהמערכת החיסונית לא מתמודדת איתה היטב", מסביר ד"ר אסף מדי. "מדי כמה חודשים, באפריקה שמדרום לסהרה נעקצים מיליוני תושבים על ידי יתושים ונדבקים במלריה, מחלימים ומיד נדבקים שוב. דוגמה נוספת היא איידס. גם כאן הגוף לא מתמודד עם הווירוס, והמערכת החיסונית נמצאת בהתנגשות מתמדת עם הנגיף. ולבסוף יש מחלות אוטואימוניות כמו הזאבת, שבהן הגוף תוקף את עצמו, ולכן גם הן בדרך כלל כרוניות. שאלנו את עצמנו מה ההשפעה של אותם מצבים כרוניים על הגוף ועל מערכת החיסון לאורך זמן".

 

כדי לענות על השאלה הזאת, ד"ר פרסידה הולה מה-NIH, יחד עם הסטודנטיות אלה גולדשמידט ונוגה רוגל מאוניברסיטת תל אביב, השתמשו בשיטה החדישה של ריצוף הרנ"א מתא בודד של חולי מלריה, של אנשים חיוביים ל-HIV ושל אנשים בריאים.

 

"תאי ה-B מהווים למעשה חלק מהזיכרון החיסוני שלנו", אומר ד"ר מדי ומרחיב "בתוך אוכלוסיית תאי ה-B יש תת-אוכלוסייה בשם a-typical B-cells, או תאי B לא-טיפוסיים. אנחנו לא הראשונים שזיהינו את הקבוצה הזאת, אבל עד היום לא היה ברור האם באמת הם תת קבוצה נפרדת, למה משמשים התאים הללו וכיצד הם נוצרים. במחקר שערכנו מצאנו כי אצל חולי מלריה, איידס וזאבת, בין 15% ל-25% מתאי ה-B הופכים לתאי B לא-טיפוסיים, בזמן שאצל אדם בריא כמעט שאין תאי B כאלה. בעצם, זיהינו את הפרופיל הגנטי של אותם תאים, את הפקטור הסביבתי שגורם ליצירתם ולהפתעתנו מצאנו גם דמיון גדול בתגובה החיסונית בין שלוש מחלות שונות מאוד זו מזו".

 

ללמוד להכיר את הקבוצה החדשה

לדברי ד"ר מדי, המחקר החדש פותח שורה של שאלות חדשות. "בחולי מלריה, אנחנו מניחים שהתמיינות התאים לתאי B לא-טיפוסיים נועדה למנוע מצב של תגובת-יתר אוטואימונית לזיהום הכרוני, כלומר לוודא שהגוף אינו תוקף את עצמו מרוב תאי B. השאלה אם העלאת סף הגירוי של המערכת החיסונית עוזרת להתמודד עם המלריה, או דווקא פוגמת במאמצים לייצר חיסוניות למחלה שקוטלת מדי שנה חצי מיליון בני אדם, שרובם ילדים. הופתענו לגלות את הדמיון בין תגובת הגוף למלריה לתגובת הגוף למחלה אוטואימונית כמו הזאבת או נגיף האיידס. כעת אנחנו מקווים שהקהילה המדעית תשתמש בממצאים שלנו כדי לאפיין את תפקיד תאי ה-B הלא-טיפוסיים בכל אחת מהמחלות הללו, במטרה לייצר טיפול שיביא לפעילות טובה יותר של מערכת החיסון".

אוניברסיטת תל אביב עושה כל מאמץ לכבד זכויות יוצרים. אם בבעלותך זכויות יוצרים בתכנים שנמצאים פה ו/או השימוש
שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות, נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>