מחקרים

RESEARCH

מה מעניין אותך?

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

מחקר

14.10.2021
מה מאיים על חיות הלילה?

מחקר שנערך על צרצרים מגלה כי זיהום האור מוציא אותם מסנכרון, פוגע ביכולת הרבייה שלהן ומאיים על המשך קיומם

 

  • רפואה ומדעי החיים

מי שמטייל בשעות הערב בחוץ בוודאי שמע לא פעם מסבך השיחים או מחלקת הדשא הקרובה את קולות הצרצור שמשמיע הצרצר הזכר לנקבות, כדי שיבואו ולהזדווג אתו. אם תהיתם למה לפעמים הצרצר שוכח "לכבות את המתג" ולהמשיך לעשות זאת גם בשעות היום - יש לכך הסבר. מחקר משותף של אוניברסיטת תל אביב והאוניברסיטה הפתוחה גילה כי חשיפת צרצרים זכרים לתאורה בשעות החשיכה עלולה לשבש את מחזור הפעילות שלהם. לדברי החוקרים, השיבוש עלול לפגוע ברבייה ואף לסכן את קיומו של המין כולו.

 

אור מלאכותי מקצר חיים

המחקר נערך בהובלת פרופ' אמיר אילי וקרן לוי מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט, ופרופ' ענת ברנע מהמחלקה למדעי הטבע והחיים באוניברסיטה הפתוחה. כמו כן במחקר השתתפו במחקר יואב ויגרצין ממעבדתו של פרופ' אילי ורוני עפרוני מאוניברסיטת תל אביב.

 

"בפרק א' של ספר בראשית כתוב: ' וַיֹּאמֶר אֱלֹהִים, יְהִי אוֹר; וַיְהִי-אוֹר... וַיַּבְדֵּל אֱלֹהִים, בֵּין הָאוֹר וּבֵין הַחֹשֶׁךְ. וַיִּקְרָא אֱלֹהִים לָאוֹר יוֹם, וְלַחֹשֶׁךְ קָרָא לָיְלָה...'. ואכן, ההבחנה בין יום ללילה, בין אור לחושך, היא אחד מיסודות החיים על פני כדור הארץ. אך האדם, שהוא חיית יום בדרך כלל,  משבש את הסדר הטבעי: הוא מייצר תאורת לילה מלאכותית, שמגרשת את החושך ומאפשרת לו להמשיך בפעילות גם בלילה. נכון להיום, יותר מ-80% מבני האדם חיים תחת זיהום אור, והיקף התאורה המלאכותית בלילה עולה בכ-5% מדי שנה", מסבירה קרן לוי.

 

"לצערנו, לעתים קרובות התאורה הזאת משפיעה לרעה על הסביבה, ומשבשת התנהגויות טבעיות שהתפתחו לאורך מיליוני שנות אבולוציה. מחזורי השינה של יצורים רבים משתבשים, תוחלת החיים שלהם מתקצרת, והפעילות של בעלי חיים ליליים נפגעת. כך לדוגמה חיפושית הזבל שמנווטת על פי שביל החלב ברקיע, מאבדת את דרכה כשזיהום האור גובר, צבי ים הבוקעים מהביצה בחוף עושים דרכם אל המקום הבהיר ביותר בסביבה (שאמור להיות הים), ומגיעים לטיילת הסמוכה ועוד ועוד", היא מוסיפה.

 

כשצרצר יוצא מסנכרון

במחקר הנוכחי בחנו החוקרים את השפעת זיהום האור על צרצר השדה, חרק לילי שצרצורו נשמע היטב בעונה זו ברחבי הארץ, כאשר זכרים בוגרים קוראים לנקבות לבוא ולהזדווג עמם. במסגרת המחקר החוקרים עקבו אחרי עשרות צרצרים משלב הביצה ועד בגרות בארבע קבוצות שנחשפו לתנאי תאורה שונים.

 

החוקרים מצאו שצרצרים שחוו 12 שעות חשיכה ו-12 שעות אור התנהגו בצורה מחזורית מסודרת: 87% מהם החלו לצרצר עם כיבוי האור, וכשעלה 'הבוקר' חדלו לצרצר ו-100% מהם החלו בפעילות יומית רגילה. לעומתם, צרצרים שחוו תאורה חלקית בשעות החשיכה, איבדו את הסנכרון הטבעי: 80% מהם פיתחו מקצב פנימי פרטי משלהם ו-5% איבדו את המקצב לגמרי. לבסוף, אף אחד מהצרצרים שחיו באור 24/7 לא פיתח מקצב טבעי של פעילות: 71% מהם פיתחו מחזור פנימי משובש, ו-29% איבדו לחלוטין את המקצב וצרצרו ו/או שוטטו לסירוגין ללא כל סדר וארגון.  בנוסף, הסנכרון בין שתי ההתנהגויות, הצרצור והתנועה, של  כל פרט בפני עצמו, השתבש אף הוא. רמת הסנכרון של הצרצור עם הסביבה נפלה מיידית, בעוד שסנכרון התנועה עם תנאי הסביבה ירד באופן הדרגתי. המאמר פורסם בכתב העת-Proceedings of the Royal Society: B  וזכה לאזכור גם ב-Nature.

 

כבו את האור ותנו לצרצר לחיות

 

לצמצם את זיהום האור כדי להציל את חיות הלילה

"בטבע יש לצרצרים מחזור פעילות קבוע ומסודר. התנהגות של צרצור, כלומר תקשורת עם נקבות, מתקיימת במשך הלילה ונפסקת בשעות היום. אנחנו חשפנו את הצרצרים לתנאים מגוונים של תאורה וחשיכה, ובדקנו את ההשפעה על שתי התנהגויות - צרצור ותנועה בשטח. עבור כל צרצר וכל התנהגות חישבנו את מקצבי הפעילות", מסביר פרופ' אילי.

 

"המחקר שלנו הראה כי צרצרים שמחזור האור והחושך שלהם מופר מתנהגים כמו בני נוער בחופשה: פעילים או ישנים על פי שעון פנימי משלהם, או ללא כל סדר. למעשה, בהשפעת זיהום האור שיוצר האדם, מאבדים הצרצרים את הקשר שלהם לסביבה הטבעית. שיבוש זמני הצרצור, שמהווה תקשורת בין הזכר לנקבה לצורך רבייה, עלול במצבים קיצוניים לסכן את קיומה של האוכלוסייה ואפילו של המין כולו", אומרת קרן לוי בדאגה ומסכמת "הממצאים שלנו מתווספים למחקרים רבים מכל העולם שמוכיחים את הנזק החמור שגורם זיהום האור לבעלי החיים ולצמחים בטבע. אנו קוראים לכל אחת ואחד מכם להתחשב בסביבה, לכבות או לפחות להחליש אורות שאינם חיוניים ברחוב, בעבודה, ברכב, בבית ובגינה הפרטית, ולאפשר דו-קיום לילי עם היצורים שחיים סביבנו."

מחקר

06.10.2021
סודות של ציפורים, בינה מלאכותית, חקלאות ירוקה ושלום במזרח התיכון

מעקב אחר מאות ציפורים באמצעות GPS שופך אור על תהליכים טבעיים ומאפשר התערבות חכמה לטובת האקולוגיה

 

  • מדעים מדויקים
  • רפואה ומדעי החיים

ציפורים הן בעלי חיים מרתקים, שיכולים לספק לנו מידע רב אודות הטבע והסביבה והשינויים שחלים בו. אבל הן גם ביישניות מאוד, וכל חוקר ציפורים מנוסה יודע שתצפיות בשטח מספקות מידע חלקי בלבד. איך אפשר להתגבר על המשימה המורכבת? בפרויקט ייחודי מסוגו שמתקיים בישראל, בהובלת ד"ר אור שפיגל מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז, ופרופ' אסף שוורץ מהטכניון, עוקבים החוקרים במקביל אחר מאות עופות ממינים שונים באמצעות GPS - התקן מעקב זעיר שמוצמד לגב העוף. מערכת המעקב החדשה, ATLAS, שמותקנת בעמק חרוד ועמק המעיינות, מספקת לחוקרים כמות עצומה של נתונים, שאותם הם מנתחים בעזרת טכנולוגיות בינה מלאכותית, בלמידת מכונה ובשיטות חדישות של ביג דאטה. ומה הם גילו עד כה? שבולבולים לא אוהבים לעוף בשדות, שיש שחרורים שחומקים בלילות לממלכת ירדן, שאפשר לעזור לחקלאות במזרח התיכון ואפילו לקרב בין עמים בזכות עידוד התרבות התנשמות ויש עוד כמה סודות שייחשפו בהמשך.

 

"לעקוב אחר בעלי חיים קטנים ברזולוציות חסרות תקדים"

מערכת אטלס היא פיתוח ייחודי של פרופ' סיון טולדו מבית הספר למדעי המחשב ע"ש בלווטניק, ושל פרופ' רן נתן מהאוניברסיטה העברית וראש מרכז מינרווה לחקר התנועה. המערכת עובדת על ידי הצמדת משדר זעיר לגב העוף. אורך החיים של סוללת המשדר נע בין שבועיים למינים הקטנים ועד יותר משנה למינים גדולים כמו תנשמת. אחד היתרונות הטכנולוגיים החשובים של מערכת אטלס היא האפשרות להצמיד משדרים קטנים וזולים במיוחד לעופות ובעלי חיים אחרים.

 

"המערכת החדשנית מאפשרת למעשה לעקוב אחר בעלי חיים קטנים ברזולוציות חסרות תקדים. פתאום רואים את הפרטים, זה כמו להרכיב משקפיים בפעם הראשונה", מספר בהתרגשות ד"ר שפיגל. "זו חוויה אדירה, אנחנו עוקבים במקביל אחר מינים מגוונים כמו תנשמות, סיקסקים, בזים, נקרים, בולבולים, עורבנים, שלדגים ועוד". המחקר הוצג לאחרונה במסגרת הכנס הראשון של יוזמת AI4Good המשותפת לאוניברסיטת תל אביב ולגוגל, שהוקדש לתרומה האפשרית של בינה מלאכותית לחקר ולשימור הסביבה.

 

לשפר מסדרונות אקולוגיים

לדבריו של ד"ר שפיגל, ככלל, ניתן להצמיד משדר של עד 4% ממשקל הציפור, כדי שלא להכביד על מעופה. כלומר, אם הציפור שוקלת 100 גרם – המשדר שלה שוקל ארבעה גרם בלבד. "היתרון של ה-GPS הוא אדיר. אם פעם היה אפשר להוציא מעט נקודות למשדר של ארבעה גרם - במערכת GPS אפשר להוציא מאות נקודות, ומערכת אטלס מאפשרת לנו להוציא מאות אלפי נקודות תנועה ממשדר של ארבעה גרם. כמובן שמאות אלפי נקודות כפול 150 פרטים זה המון מידע מאוד רלוונטי", הוא אומר.

 

במערכת אטלס משתמשים מדעניות ומדענים רבים, החוקרים היבטים זואולוגיים ואקולוגיים שונים כדי לאפיין את המסדרון האקולוגי של עמק חרוד. "המסדרון האקולוגי מאפשר לאוכלוסייה לשמור על רציפות, אחרת תהיינה שתי אוכלוסיות המופרדות זו מזו על ידי מחסומים כגון ישובים ותשתיות, והן יהיו פגיעות יותר להכחדה", מסביר ד"ר שפיגל. "עד כה השתמשו במצלמות כדי לראות אם הצבי למשל משתמש במסדרון או לא. מערכת אטלס מעניקה לנו רזולוציה גבוהה הרבה יותר. אנחנו מניחים שכל בעלי החיים יכולים לעבור דרך המסדרון, אבל הנה לדוגמא, גילינו עכשיו שבולבולים נמנעים משדות. ברמת התכנון הנופי, צריך רק להוסיף שישה מטרים של צמחייה טבעית בשולי השדות, וכך נאפשר גם לציפורים כמו הבולבול להשתמש בפרוזדור ביעילות, מבלי לחצות את השדות. הטבע ירוויח והחקלאי לא יפסיד הרבה שטח ויקבל פיצוי מהרשויות. כל ציפור והדרישות שלה".

 

לא אוהב לעבור בשדות. בולבול צהוב שת

 

בינה מלאכותית, תנשמות וחקלאות ירוקה

אחד הפרויקטים המעניינים ביותר שמשתמשים במערכת אטלס הוא פרויקט התנשמות של הדוקטורנט שלמה קאין, בהנחיית ד"ר שפיגל ופרופ' אמירטוס יוסי לשם, מהמחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת תל אביב ומייסד המרכז הבינלאומי לחקר נדידות הציפורים. תנשמת היא ציפור גדולה יחסית, במשקל כ-400 גרם, שניזונה בעיקר מנברנים (מין עכבר המזיק לשדות חקלאיים), וממכרסמים אחרים. הרעיון מאחורי הפרויקט הוא לעודד את שגשוג אוכלוסיית התנשמות כתחליף טבעי לחומרי הדברה כימיים שנועדו להרחיק נברנים, שעולים לחקלאים הרבה מאוד כסף ושבסופו של דבר מחלחלים גם לקרקע ולמי השתייה של כולנו, ופוגעים בחיות הבר, בציפורים נודדות ובאדם.

 

"החל משנת 2002 אנחנו עובדים עם חקלאים פלסטינים וירדנים בפרויקט שנקרא 'ציפורים לא יודעות גבולות', וב-2008 הפרויקט הפך לפרויקט לאומי", אומר פרופ' לשם. "כל תנשמת מגדלת בין 5 ל-12 גוזלים, אבל לשם כך היא צריכה תיבת קינון. אנחנו מספקים לה את התנאים לקנן בשטחים חקלאיים באמצעות הנחת תיבה המתאימה לתנשמת, ובאמת איפה שיש תיבה כזאת החקלאים מפסיקים להשתמש בחומרי הדברה. מערכת אטלס מספקת לנו מידע על תנועת התנשמות, כדי שנדע איפה להניח את התיבות, ובינתיים יש לנו כ-5,000 תיבות בישראל, ברשות הפלסטינית ובירדן. התנשמות האלה מחברות בין העמים, בין מוסלמים ליהודים, כי הן באמת לא יודעות גבולות, ומתוך כ-70 תנשמות שמשדרות - 7 כבר עפו לירדן".

 

מתייר בירדן בלילות

שלא כמו התנשמת, שידוע כי היא מגיעה למרחקים ארוכים, מחוץ לעונת הנדידה שלהן ציפורי שיר משוטטות על פני מרחב מצומצם בהרבה. חידוש מפתיע ומרגש הגיע במסגרת פרויקט של הדוקטורנטית מיכל הנדל, בשיתוף פעולה של אוניברסיטת תל אביב והטכניון והצפר יוחאי וסרלאוף. בתחילת חודש יוני השנה הם הצמידו משדר לציפור שיר ממין שחרור. אחרי מספר שבועות בהן שהה השחרור שהה בפרדס ובמטעי השקד של קיבוץ עין חרוד מאוחד, באישון לילה הוא החליט לעוף לממלכת ירדן, שם המערכת ממשיכה לעקוב אחר תנועתו בציפייה דרוכה. זאת אחת הפעמים הראשונות שציפור שיר יציבה תועדה כשהיא עפה קילומטרים רבים וחוצה גבול בינלאומי בישראל.

 

מחפש ריגושים בלילות. שחרור זכר

מחקר

04.10.2021
מזון מן הים – גם סביבתי וגם בריא

חוקרות וחוקרים מכל העולם ממליצים פה אחד: לשלב מזונות מן המים במערכות המזון

 

  • רפואה ומדעי החיים

דו"ח בינלאומי ראשון מסוגו, שחובר על ידי למעלה מ-100 מדענים מובילים מ-25 אוניברסיטאות ומכוני מחקר כמו אוניברסיטאות סטנפורד, סטוקהולם ותל אביב, בחן את תרומתם הגדולה של מזונות מן המים לתזונה, למחיה ולמערכות אקולוגיות, ושילובם בתוך מערכת המזון העולמית. תוצאות הדו"ח החדש, שהופק ביוזמת הארגון Blue Food Assessment, התפרסמו בחמישה מאמרים שונים בכתב העת היוקרתי Nature. בשני הפרסומים הראשונים מתוך החמישה, ד״ר אלון שפון מבית הספר ללימודי הסביבה ע"ש פורטר באוניברסיטת תל אביב ויו"ר הפורום הישראלי לתזונה בת קיימא, היה בין החוקרים המובילים של המחקר.

 

"הדו"ח החדש הוא אוסף של מחקרים שהצטברו יחד לתובנות גלובליות ומרחיקות ראות, שיוצגו באירוע ההשקה של ה-Blue Food Assessment", מסביר ד"ר אלון שפון. "עד כה, מזונות מן המים נעדרו כמעט תמיד מהשיח סביב מערכות מזון בנות קיימא. הדו"ח מוצא כי 'מזון כחול', כלומר מזון ממקורות מימיים כגון אצות, פירות ים ודגים, יכול להוביל לתרומה בריאותית חשובה עם מחיר סביבתי מופחת לעומת מזונות אחרים מהחי".

 

תרומה בריאותית וסביבתית

"תזונה לקויה היא אחד הגורמים המובילים לתחלואה ולתמותה בעולם,״ אומר ד"ר שפון. "למזונות מן המים יש הרבה מה לתרום מבחינה בריאותית וסביבתית בקרב מדינות עניות ואוכלוסיות מוחלשות, וגם בקרב מדינות מפותחות כגון ישראל. מזונות מן המים עשירים במגוון גדול של רכיבי תזונה כמו ויטמינים, מינרלים, חומצת שומן אומגה 3 ועוד, בהשוואה למקורות חלבון יבשתיים מן החי. בנוסף המחיר הסביבתי של מזונות מן המים, בעיקר של אצות, צדפות וסרדינים, נמוך יותר אפילו מזה של בשר עוף – ובטח ובטח נמוך יותר מהמחיר הסביבתי של גידול בשר בקר".

 

הדו"ח מוצא כי במדינות עניות ואוכלוסיות מוחלשות, תוספת קטנה של מזונות מן הים, כמו אצות, רכיכות ודגים, יכולה לתרום תרומה משמעותית לביטחון התזונתי ולבריאות האוכלוסייה, ובמדינות מפותחות כגון ישראל, שבה צריכת הבשר (עוף ובקר) היא מהגבוהות בעולם, החלפה של חלבון מהחי במזונות מן המים גם תשפר משמעותית את בריאות האדם, וגם תפחית את ההשפעה הסביבתית. "מצאנו שתוספת גלובלית צנועה של 8% בתצרוכת מזונות מהמים מעבר לבסיס הייצור בשנת 2030, תוביל לצמצום החוסרים התזונתיים של 166 מליוני בני אדם ברחבי העולם – וגם תפחית את המחיר סביבתי של צריכת חלבונים יבשתיים מהחי," מוסיף ד"ר שפון.

 

"עד כה היו מעט מאוד הערכות, רובן חלקיות, באשר להשפעה הסביבתית של גידול מזון מן הים, ולא היה ניתוח כולל שהשווה בין כל סוגי המזונות הללו בצורה אחידה", מסכם ד"ר שפון. "אנחנו סיפקנו לראשונה תמונה כוללת של ההשפעה הסביבתית של הגידול של כשלושה רבעים מסך כל המזונות הללו, וראינו שהמחיר הסביבתי של גידול אצות וצדפות הוא הנמוך ביותר בקרב כל המזונות מן המים, וזה מצטרף לתובנה כי מזונות מן הצומח – גם ביבשה – הם בעלי ההשפעה הסביבתית הנמוכה ביותר. גם מדינת ישראל צריכה לבנות חזון של מזונות מן המים ולהתבסס על הידע האדיר שקיים פה לטובת האדם והסביבה. כמדינה על ספר המדבר, מקורות המים המתוקים שלנו מצומצמים, ולכן החקלאות הימית צריכה להתמקד בים. צריך למנף את הידע והמחקר האדיר שנעשים פה בתחום של אצות ולפתח חקלאות ימית מבוססת מן הצומח, כי הם מזונות עם האימפקט הסביבתי הנמוך ביותר ועשירות מבחינה תזונתית, ורצוי שיהוו תחליף לצריכה המקומית הגבוהה של מזונות מהחי".

 

מחקר

04.10.2021
ההסבר הביולוגי למריבות על המזגן

מחקר חדש חושף: הסיבות האבולוציוניות לכך שלנשים קר יותר מגברים

 

  • רפואה ומדעי החיים

חוקרים בבית הספר לזואולוגיה של אוניברסיטת תל אביב מציעים הסבר אבולוציוני חדש לתופעה הידועה שבה נשים מביאות סוודר לעבודה, בעוד שעמיתיהן הגברים חשים בנוח בגופייה בחלל הממוזג. החוקרים קובעים כי התופעה אינה ייחודית לבני אדם, ואם נרחיב את נקודת מבטנו, נמצא כי במינים רבים של עופות ויונקים הזכרים מעדיפים טמפרטורה קרירה יותר מהנקבות. החוקרים גורסים כי "זכרים ונקבות חשים טמפרטורה בצורה שונה. מדובר בהבדל אבולוציוני מובנה בין מערכות חישת החום של שני המינים, שקשור בין השאר לתהליכי הרבייה והטיפול בצאצאים."

 

המחקר נערך בהובלת ד"ר ערן לוין וד"ר טלי מגורי כהן מבית הספר לזואולוגיה וממוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב, יוסף קיאט מאוניברסיטת חיפה וד"ר חגי שרון – מומחה לכאב מהפקולטה לרפואה באוניברסיטת תל אביב ומבית החולים איכילוב. המאמר פורסם בכתב העת Global Ecology and Biogeography.

 

הפרדת כוחות בעונת ההמלטה

המחקר החדש כלל ניתוח סטטיסטי ומרחבי מעמיק על תפוצתם של עשרות מיני ציפורים ועטלפים החיים בישראל, לצד סקירה מקיפה של ספרות המחקר הבינלאומית בנושא. ד"ר לוין, שחוקר בין השאר פיסיולוגיה והתנהגות של עטלפים, הבחין במחקריו הקודמים כי בעונת ההמלטה נוהגים הזכרים והנקבות להיפרד, כאשר הזכרים מאכלסים אזורים קרירים יותר.  כך לדוגמה, מושבות שלמות במערות במורדות החרמון מורכבות בעונה זו מזכרים בלבד, בעוד שבאזור הכנרת החם יותר נותרות בעיקר נקבות שממליטות ומגדלות שם את הגורים. התופעה עוררה את סקרנותו.

 

בנוסף, עיון נרחב בספרות המחקרית העלה כי תופעה דומה נצפתה במינים רבים של עופות ויונקים, ויש לכך דוגמאות רבות: במיני ציפורים נודדות, הזכרים שוהים בחורף באזורים קרים יותר מהנקבות (חשוב לציין כי אצל העופות מתרחשת ההפרדה בין המינים דווקא מחוץ לעונת הרבייה, שכן אצלם הזכרים משתתפים בגידול הגוזלים); ביונקים רבים, גם במינים שחיים בזוגות או בלהקות מעורבות כל חייהם – הזכרים יעדיפו צל בעוד הנקבות מתחממות באור השמש או שהזכרים יעלו לפסגות הרים ואילו הנקבות ישארו בעמקים.

 

בהמשך לסקירת הספרות, ביצעו החוקרים מחקר משלהם. הם דגמו מידע שנאסף בישראל במשך קרוב ל-40 שנה (2018-1981) על אלפי פרטים של 13 מיני ציפורים נודדות מ-76 אתרים (נתונים של מרכז הטיבוע הישראלי ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט), ו-18 מיני עטלפים מ-53 אתרים (נתונים של החוקרים ושל החברה להגנת הטבע). בסך הכול כלל המחקר למעלה מ-11,000 פרטים, מהחרמון בצפון ועד אילת בדרום.

 

הסיבה לבחירה בציפורים ובעטלפים היא העובדה שהם מעופפים ולכן ניידים מאוד, והחוקרים שיערו שההפרדה המרחבית בין הזוויגים - לעיתים עד כדי שהייה באזורי אקלים שונים, תהיה ברורה במיוחד בקבוצות אלה. יתרה מכך, המגוון האקלימי הגדול של ישראל איפשר להם לבחון פרטים מאותו מין שחיים בתנאי אקלים שונים מאוד. ממצאי המחקר הראו בבירור כי הזכרים מעדיפים טמפרטורה נמוכה יותר מהנקבות, והעדפה זו יוצרת הפרדה בין המינים בתקופות מסוימות במחזורי הרבייה, כשהזכרים והנקבות אינם זקוקים זה לזה, ואף עלולים להפריע.

 

"המחקר שלנו הוכיח שהתופעה אינה ייחודית לאדם," אומר ד"ר לוין, "גם בקרב מינים רבים של עופות ויונקים, הנקבות מעדיפות סביבה חמימה יותר מהזכרים, ובתקופות מסוימות העדפות אלה גורמות להפרדה בין שני המינים. לאור הממצאים, והעובדה כי מדובר בתופעה נרחבת, העלינו השערה כי מדובר בשוני בין מנגנוני חישת החום של נקבות וזכרים, שהתפתח במהלך האבולוציה. שוני זה דומה במהותו להבדלים מוכרים בין תחושות הכאב של שני הזוויגים, והוא מושפע מהבדלים במנגנונים עצביים האחראים לתחושה וגם מהבדל הורמונלי בין זכרים לנקבות.

 

ד"ר מגורי כהן מציינת כי לשוני יש מספר הסברים אבולוציוניים: ראשית, ההפרדה בין זכרים לנקבות מפחיתה את התחרות על המשאבים בסביבה, ומרחיקה מהנקבות זכרים שעלולים להיות תוקפניים ולסכן את הגורים. ובנוסף, נקבות של יונקים רבים נדרשות להגן על הוולדות בשלב שבו הם אינם מסוגלים עדיין לווסת את חום גופם בעצמם, ולכן התפתחה בהן ההעדפה למקום חם יחסית.

 

קצת מרחק לא מזיק

ד"ר לוין וד"ר מגורי כהן מסכמים: "בשורה התחתונה, אם נחזור לעולמם של בני האדם, ניתן לומר שההבדל בתחושת הטמפרטורה לא נועד כדי שנריב עם בנות/בני זוגנו על המזגן, אלא להפך: הוא נועד לגרום לבני הזוג לתפוס קצת מרחק זה מזה לפעמים, כך שלשני הצדדים יהיה נעים ושקט יותר. כמו כן ניתן לקשר את התופעה לתופעות סוציולוגית הנצפות בבעלי חיים רבים ואף באדם, בסביבה מעורבת של נקבות וזכרים: הנקבות נוטות ליצור מגע רב ביניהן, ואילו הזכרים מרוחקים יותר ונרתעים ממגע."

 

מחקר

04.10.2021
הסוכנים הכפולים של מערכת החיסון

מי הם התאים שנלחמים בגידול הסרטני ואחר כך מגויסים לתמוך בהתפתחותו?

 

  • רפואה ומדעי החיים

גליובלסטומה היא הסוג הנפוץ ביותר של סרטן המוח, אחד מהסרטנים האלימים והקטלניים בבני אדם: תוחלת החיים הממוצעת של החולים בה היא כשנה עד כשנה ושלושה חודשים מרגע הגילוי. לרוב, המעקב המדעי אחר התפתחות הגידול הסרטני בקרב חיות מודל נעשה ללא מערכת חיסון פעילה, בכדי לאפשר את קליטת תאי הסרטן בגוף ואת התפתחותם. החיסרון במודל נפוץ זה הוא בכך שמערכת החיסון אינה קיימת או אינה מתפקדת כראוי, מה שמונע מהחוקרים לעקוב אחר האינטראקציה בינה ובין תאי הגידול. 

 

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב בחן לראשונה את התפתחות הגידול הסרטני גליובלסטומה בקרב חיות מודל בעלי מערכת חיסונית תקינה, במטרה לדמות בצורה הטובה ביותר את התפתחות הגידול בבני אדם. בצורה כזו הסרטן מתפתח בצורה מדורגת עד להתפתחות גידול מאסיבי, מה שמאפשר מעקב צמוד אחר התפתחותו ולכל אורך הדרך ניתן לעקוב אחר האינטראקציה של תאי הסרטן עם תאים שונים של מערכת החיסון. ממצאי המחקר הראו שישנם תאים במערכת החיסון שעל אף שתפקידם המקורי הוא לתקוף את התאים הסרטניים ולחסלם, הם פועלים "כסוכנים כפולים" שמגבירים ומעצימים את האגרסיביות והמסוכנות של הגידול.

 

המחקר נערך בהובלתה של ד״ר דינורה פרידמן-מורבינסקי ופררנה מגוד מהפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז. לצדם, ד״ר ליאת רוסו-נורי ואיגנסיו מסטנדריאה, אף הם מהפקולטה למדעי החיים, וכן חוקרים נוספים מהפקולטה לרפואה ע״ש סאקלר באוניברסיטת תל אביב וממכון ויצמן למדע. המחקר פורסם בכתב העת היוקרתי Cell Reports.

 

שינוי תפקיד בשלט רחוק

במסגרת המחקר, גילו החוקרים כי לתאים הנקראים נויטרופילים תפקיד קריטי באינטראקציה עם הגידול הסרטני. נויטרופילים הם תאים במערכת החיסון, שמקורם במוח העצם, ומטרתם לבלוע או לחסל חיידקים ופטריות ולטהר את הזיהומים שנגרמו מהם. "הנויטרופילים הם החיילים הראשונים במערך הקרב של מערכת החיסון", אומרת ד"ר פרידמן-מורבינסקי. "כאשר הגידול מתחיל להתפתח, הנויטרופילים הם בין הראשונים שמגויסים לכיוונו ותוקפים אותו על מנת לחסלו״.

 

יתר על כן, לחוקרים התברר כי הנויטרופילים נמצאים בקרבת הגידול לכל אורך ההתפתחות שלו, וישנו גיוס מתמשך ועקבי שלהם ממוח העצם. הדבר המפתיע שהתגלה במהלך מחקר זה, הוא כי הנויטרופילים משנים את תפקידם: אם בתחילת הדרך, בעת הופעת הגידול הראשוני, הנויטרופילים הגיעו על מנת להילחם בגידול, הרי שעם הזמן הנויטרופילים המגויסים לאזור הסרטני מגיעים על מנת לתמוך בהתפתחותו. לדברי ד"ר פרידמן-מורבינסקי: "הנויטרופילים מגויסים תחילה ע"י הגידול עצמו והופכים מאנטי-סרטניים לפרו-סרטניים, וכתוצאה מכך הם מחמירים את הנזק שהגידול עצמו יוצר". בנוסף החוקרים גילו כי תהליך השינוי בתכונות של הנויטרופילים יכול להתבצע ב"שלט רחוק", עוד לפני שהם בכלל מתקדמים לכיוון הגידול עצמו.

 

"המחקר הראה כי השינוי בתכונות של הנויטרופילים מתרחש עוד במוח העצם עצמו – בו כלל אין גידול: הגידול הסרטני ממוקם רק במוח ומשם מצליח לשנות את תכונות התאים אותם הוא מגייס", מוסיפה ד"ר פרידמן-מורבינסקי. "הגילויים החדשים במחקר זה עשויים לשפוך אור גם על דרכי הטיפול האימונותרפיות, אשר צוברות תאוצה רבה בשנים האחרונות. באחד מסוגי הטיפול האימונותרפי, מוציאים מגוף החולה תאי T, מעבדים אותם ומחזירים אותם לגוף החולה כך שהחדירו להם יכולות ריפוי מוגברות. אחת הבעיות המרכזיות היום הוא העובדה שגם תאים אלו שנשלחו לריפוי עוברים דיכויי ופעולתם מושתקת. אם נדע כיצד לשנות את יחסי הגומלין בין הנויטרופילים לתאי ה-T כך שהדיכוי שלהם יופחת, לדבר יהיו השלכות על יעילות הטיפול האימונותרפי".

 

לא מן הנמנע כי גילויים אלה הם הצעד הראשון לקראת פיצוח מנגנון ההשפעה ההדדית בין מערכת החיסון ובין גידולים סרטניים אלימים שגובים, כאמור, את חייהם של רבים כל כך.

מחקר

14.09.2021
היכולת הנדירה של סוסוני הים: השחיינים הגרועים והאטיים הם אלופי העולם בשאיבת טרף

לא רק היריון זכרי. סוסוני הים מפליאים ומצטיינים גם ביכולת הטרף שלהם

  • רפואה ומדעי החיים

סוסוני הים נחשבים לשחיינים גרועים במיוחד, אך למרות האיטיות היחסית הם מצליחים לטרוף דגים קטנים וזריזים. במחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב, החוקרים הצליחו לראשונה לאפיין את יכולת הטרף המופלאה של סוסוני ים ומצאו כי הם מסוגלים להניע את הראש מלמטה למעלה במהירות אדירה של 2 אלפיות לשנייה. הנעת הראש המהירה מלווה בזרם חזק של מים ששואב את הדגים הקטנים ישירות לתוך הלוע של הסוסונים.

 

המחקר נערך בהובלת פרופ' רועי הולצמן ותלמידת המחקר קורין ג'קובס מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס.וייז ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרט באוניברסיטת תל אביב. המחקר פורסם בכתב העת Journal of Experimental Biology.

 

ממש כמו רובה קשת

החוקרים מסבירים שסוסוני ים הם דגים הניחנים בשלל תכונות ייחודיות כמו 'הריון' זכרי, חוליות עמוד שדרה מרובעות וכמובן מנגנון האכילה הייחודי: במשך מרבית שעות היום הסוסונים שוחים בים כאשר ראשם מוטה כלפי מטה וקרוב לגוף. אך כאשר הם מבחינים בטרף שעובר מעליהם, הם מרימים את הראש במהירות אדירה ותופסים אותו. לדבריו של פרופ' הולצמן, בעת ביצוע הטרף, סוסוני הים הופכים את גופם למעין קפיץ: הם מותחים גיד אלסטי באמצעות שרירי הגב ומשתמשים בעצמות הצוואר כ'הדק', ממש כמו רובה קשת. התוצאה מהירה יותר מהתכווצות השריר המהירה ביותר בכל מקום בעולם החי.

 

אלא שעד כה לא היה ברור למדע כיצד המנגנון הקפיצי מאפשר לסוסונים לאכול בפועל. כמו שיודע כל מי שניסה אי פעם לשלות זבוב מכוס תה, מים הם תווך צמיגי, והדג צריך לפתוח את הפה כדי לייצר זרם ששואב את הטרף פנימה. אבל איך הסוסונים מתאמים בין שאיבת הטרף לתנועת הראש?

 

במחקרם החדש, החוקרים מאוניברסיטת תל אביב הצליחו לאפיין ולכמת את תנועת סוסוני הים על ידי צילום תקיפתם במהירות של 4,000 תמונות לשנייה ומערכת לייזר לדימות הזרמים במים. מדידה זו הראתה כי מערכת "רובה הקשת" משרתת שתי מטרות: הנעת הראש ויצירת זרמי שאיבה מהירים ביותר, פי 10 מדגים בגודל דומה – מה שמאפשר לסוסוני הים לתפוס פרטי טרף חמקניים במיוחד.

 

האבולוציה של המנגנון הקפיצי

המדידות החדשות עוזרות גם לשפוך אור על המורפולוגיה של סוסוני הים השונים, הנבדלים אלה מאלה באורך החוטם. "המחקר שלנו מראה שאורך האף של הסוסונים קובע את מהירות הנעת הראש ואת מהירות זרמי השאיבה", מוסיף פרופ' הולצמן. "אבולוציונית, הסוסונים צריכים לבחור – אף קטן לזרמי שאיבה חזקים והעלאת ראש מתונה או אף ארוך להעלאת ראש מהירה ולזרמי שאיבה חלשים. הבחירה הזאת מסתדרת כמובן עם הדיאטה הזמינה: מינים עם חרטום ארוך תופסים חיות קטנות וזריזות יותר ומינים עם חרטום קצר תופסים חיות כבדות ומגושמות יותר".

 

לדברי פרופ' הולצמן, סוסוני ים אינם מקרה פרטי של המנגנון הקפיצי המרשים. למעשה, סוסוני הים נמנים עם משפחת דגים בשם המדעי ההולם Misfit Fish ("דגים חריגים"), הכוללת מינים כמו אבובונים, שח-ראשים וחלילינים.

 

"הדגים האלה נקראים ככה בגלל הצורה המוזרה שלהם, שמאפשרת את מתיחת הגוף לקפיץ. השאלה הגדולה היא מהי האבולוציה של המנגנון הקפיצי – איך היא נוצרה ומתי היא התפתחה. אני מקווה שהמחקר החדש שלנו יוביל למחקרים נוספים, שיעזרו לפתור את חידת הדגים הקפיציים".

פרופ' אריאל מוניץ

מחקר

14.09.2021
תאים הורסים

חוקרים מצאו שניתן לנצל את תכונות ההרס השליליות של תאי דם לבנים מסוג אאוזינופילים גם לטובת פגיעה והרס של גידולים סרטניים

  • רפואה ומדעי החיים

אאוזינופילים הם תאי דם לבנים של מערכת החיסון, המפרישים חלבונים בעלי עוצמה הרסנית, שתפקידם באבולוציה הוא להילחם בטפילים. עם זאת, בעולם המערבי המודרני, כשהטפילים הולכים ומתמעטים בשל הקפדה על רמת היגיינה גבוהה, הופכים האאוזינופילים תכופות לגורם שלילי, שמחולל אלרגיות ואסתמה. מחקר חדש שנערך באוניברסיטת תל אביב מצא שהאאוזינופילים מגויסים למלחמה בגרורות סרטניות בריאות. על פי המחקר, תאי הדם הלבנים מפרישים חלבונים הרסניים ובו זמנית מגייסים תאי T של מערכת החיסון, למלחמה משותפת בגידולים הסרטניים. ממצאי המחקר עשויים לתרום לפיתוח גישות חדשניות לטיפול אימונותרפי בסרטן, המתבססות על שיתוף הפעולה בין תאי T לאאוזינופילים.

 

לתעל את העוצמה ההרסנית למקום הנכון

לדברי החוקרים, יכולתם של האאוזינופילים לזרוע הרס עשויה להפוך לגורם חיובי, שמחסל את התאים הסרטניים. "בחרנו להתמקד בגרורות ריאתיות משתי סיבות עיקריות: ראשית, אחת הבעיות המרכזיות במלחמה בסרטן הן הגרורות ולאו דווקא הגידול הראשוני, והריאות הן יעד עיקרי לגרורות של סוגי סרטן רבים. שנית, במחקר מקדים הראינו כי אאוזינופילים מגיעים לגידולים סרטניים שמתפתחים ברקמות ריריות כמו הריאות, ולכן סברנו שהם יגיעו גם לגרורות ריאתיות", מסביר פרופ' אריאל מוניץ, שהוביל את המחקר ביחד עם הדוקטורנטית שרון גריסרו, מהמחלקה למיקרוביולוגיה ואימונולוגיה קלינית בבית הספר לרפואה ע"ש סאקלר.

 

בשלב הראשון בחן המחקר רקמות סרטן אנושיות באמצעות ביופסיות של גרורות ריאתיות, שנלקחו מחולות בסרטן השד גרורתי. החוקרים מצאו כי האאוזינופילים אכן מגיעים לריאות, חודרים לרקמות הסרטניות, ומשחררים בהן את חומרי ההרס שהם נושאים. כדי לבחון את תפקידם של אאוזינופילים בגרורות, החוקרים נעזרו במודל חיות ומצאו כי גרורות ריאתיות שהתפתחו ללא אאוזינופילים היו גדולות בהרבה מאשר אלו שהותקפו על ידי אאוזינופילים. ממצאים אלה הובילו למסקנה כי האאוזינופילים נלחמים ביעילות כנגד הסרטן, אך עדיין נותרה השאלה: כיצד הם עושים זאת?

 

לזמן את חלבוני ההרס

"במהלך המחקר הבחנו כי כשאין ברקמה אאוזינופילים - נעדרים ממנה גם תאי T, שהם תאי דם לבנים שידוע כי הם נלחמים בסרטן. מכאן הנחנו שהאאוזינופילים פועלים כנגד הגידול הסרטני באמצעות תאי T, וביקשנו להבין את המנגנון המאפשר זאת", מסביר פרופ' מוניץ.

 

לשם כך ביצעו החוקרים אנליזה נרחבת לאפיון האאוזינופילים המצויים בגרורות, והעלו שני ממצאים משמעותיים: ראשית, אאוזינופילים שנמצאים בסביבה סרטנית משחררים כמות גדולה של חומרים המכונים כימוקינים, המזמנים את תאי ה-T, ושנית, הכימוקינים משתחררים בתגובה לשני חומרים אחרים שנמצאים בסביבת הסרטן: IFN-g וTNF-a. כלומר, אאוזינופילים שנחשפו  ל-IFNg  ול-TNFa  מגייסים תאי T. בשלב האחרון של המחקר החוקרים זיהו שהדבר גורם להתפתחות של תאי T בריאות הגרורתיות ולהאטה בהתפתחות הגידולים הסרטניים. המחקר פורסם ב-Cancer Research, כתב עת יוקרתי של האגודה האמריקאית לחקר הסרטן.

 

"הגדלת מספרם ועוצמתם של תאי T היא אחת המטרות המרכזיות של טיפולי אימונותרפיה הניתנים היום לחולי סרטן. אנחנו גילינו אינטראקציה חדשה שמגייסת מספר רב של תאי T לרקמות סרטניות, ולממצאים אלה עשויות להיות השלכות טיפוליות", מסביר פרופ' מוניץ ומסכם "המחקר שלנו עשוי להוות בסיס לפיתוח תרופות אימונותרפיות משופרות, הנעזרות באאוזינופילים למיגור הסרטן. מצד אחד, האאוזינופילים ישחררו את חלבוני ההרס שלהם כנגד הסרטן, ומצד שני הם יגדילו את מספר תאי ה-T בסביבה הסרטנית. אנו משערים כי ההשפעה המשולבת תוכל להגביר משמעותית את יעילות הטיפול."

 

המחקר מומן על ידי ICRF (הקרן הישראלית לחקר הסרטן), האגודה למלחמה בסרטן, ISF (הקרן הלאומית למדע), BSF (קרן הדו-לאומית למדע של ארה"ב וישראל), וחברת GSK.

מחקר

13.09.2021
פריצת דרך עולמית: טיפול בתא לחץ לשיקום מנגנוני הפגיעה המוחיים המובילים

המחקר סולל דרך לטיפול מניעתי בעתיד כנגד אלצהיימר ודמנציה, לפני ניוונן של רקמות מוח רבות והופעתם של תסמינים קליניים

  • רפואה ומדעי החיים

רפואה היפרברית היא צורת טיפול שבמסגרתה המטופלים שוהים בתאים מיוחדים, שבהם הלחץ האטמוספרי גבוה בהרבה מהלחץ שאנו חווים בגובה פני הים, ובנוסף נושמים אוויר המורכב מ-100% חמצן. רפואה היפרברית נחשבת לבטוחה, והיא כבר משמשת לטיפול בשורה ארוכה של מצבים רפואיים – לרבות כאן בישראל. בשנים האחרונות מצטברות ראיות מדעיות לכך שפרוטוקולים יחודיים של טיפולים היפרבריים יכולים לשפר את אספקת החמצן למוח ולעודד את ייצורם של כלי דם ותאי עצב חדשים.

 

לאחרונה, הצליח צוות חוקרים מאוניברסיטת תל אביב לשקם פגיעה מוחית על ידי טיפול היפרברי (תא חמצן). זאת הפעם הראשונה במדע העולמי שטיפול לא-תרופתי מוכח כיעיל במניעת התהליכים המובילים להתפתחות של מחלת האלצהיימר. המחקר שילב סדרת טיפולים בתא לחץ של קבוצת נסיינים מעל גיל 65 לצד ממצאי מעבדה שנלקחו ממודל חיות.

 

המחקר נערך בהובלת צוות החוקרים מאוניברסיטת תל אביב: פרופ' שי אפרתי, פרופ' אורי אשרי, ד"ר רונית שפירא, ד"ר פבלו בלינדר וד״ר אמיר הדני, כולם מבית הספר סגול למדעי המוח ומהפקולטות למדעי החיים ולרפואה באוניברסיטת תל אביב וכן מהמרכז הרפואי שמיר. תוצאות המחקר פורץ הדרך מתפרסמות היום בכתב העת היוקרתי Aging.

 

שיפור בזרימת הדם במוח הוביל לשיפור ממשי בביצועים קוגניטיביים

השלב הראשון במחקר נערך במודל חיות ובמסגרתו הוכיחו באופן ישיר בבדיקת רקמת המוח כי פרוטוקול טיפולי מסוים מביא לשיפור תפקוד כלי הדם, יצירת כלי דם חדשים, מונע את שקיעתם של פלאקים עמילואידיים חדשים על תאי העצב ואף מוביל להסרת פלאקים עמילואידיים קיימים. עמילואידים הם חלבונים בלתי-מסיסים, ששקיעתם במוח מקושרת למחלות ניווניות קשות כמו אלצהיימר.

 

בשלב הבא נבדקה השפעת הטיפול גם בבני אדם מעל לגיל 65 עם ירידה בתפקודי המוח בדגש על ירידה משמעותית בזיכרון – שלב לפני אלצהיימר ודמנציה. הטיפול כלל סדרה של 60 טיפולים בתאי לחץ, לאורך תקופה של 90 יום, והערכת ההשפעה המוחית נעשתה באמצעות MRI ברזולוציה גבוהה. פרוטוקול הטיפול ההיפרברי הוביל לזרימה משופרת ב-16% עד 23% של דם למוח, לשיפור בזיכרון של 16.5% בממוצע, לשיפור בקשב ובריכוז של 6% בממוצע ולשיפור ממוצע במהירות עיבוד המידע של 10.3%.

 

"על ידי לימוד וטיפול בסימפטומים של מחלת האלצהיימר בחיות מודל, נוכל ליישם את ההבנות שלנו גם בבני אדם", מסביר פרופ' אורי אשרי. "לאחר סדרת טיפולים היפרבריים, מבוגרים שכבר סבלו מאובדן זיכרון הראו שיפור בזרימת הדם במוח – וכן שיפור ממשי בביצועים קוגניטיביים. בכך הצלחנו להדגים את הפוטנציאל הטמון ברפואה היפרברית לטיפול במצבים נוירולוגיים שמקורם בהיפוקסיה, כלומר במחסור בחמצן שמגיע לתאים".

 

להילחם באחד האתגרים הגדולים ביותר של העולם המערבי

"פריצת הדרך התאפשרה הודות לגישה מחקרית חדשה העושה שימוש במיקרוסקופים מולטי-פוטוניים", אומר ד"ר פבלו בלינדר. "זה אפשר לנו לעקוב אחר שיפורים במדדים של חיות המודל במעבדה לפני ואחרי כל טיפול בתא, ובד-בבד לעקוב אחר קוטר כלי הדם והיווצרות הפלאקים העמילואידיים במוחם".

 

"השילוב של חיות מודל שאפשר ללמוד מהן על הפתולוגיה של המחלה, יחד עם טיפול קיים וזמין, מעורר תקווה לגבי היכולת שלנו להילחם באחד האתגרים הגדולים ביותר של העולם המערבי", מוסיפה ד"ר רונית שפירא. "לפי התוצאות שלנו, טיפולים היפרבריים בגיל צעיר עשויים למנוע כליל את המחלה הקשה".

 

"על ידי טיפול בבעיית השורש של ההתדרדרות הקוגניטיבית עם הגיל, אנחנו למעשה ממפים את הדרך לקראת מניעה", מסכם פרופ' אפרתי. "ייתכן שרפואה היפרברית טומנת בחובה את ההזדמנות לחיות עם תפקוד מוחי גבוה ללא קשר לגיל הכרונולוגי. הרעיון הוא להתחיל בטיפולים לפני הופעתם של תסמינים קליניים לדמנציה, עוד לפני ניוונן ואובדנן של רקמות מוח רבות, בשלב שבו נחסמים כלי דם ויורדת זרימת הדם ואספקת החמצן במוח – וזה יכול להופיע כבר בגיל צעיר יחסית".

 

מחקר

29.08.2021
ילדים תחת מסך עשן

70% מילדי הורים מעשנים סובלים מעישון כפוי

  • רפואה ומדעי החיים

האזהרות מפני הנזקים הקשים שעלולים להיגרם כתוצאה מעישון מופיעות על כל קופסת סיגריות ובכל פרסומת למותגי עישון. אלו שבוחרות ובוחרים לעשן מסכנים את עצמם ואת מי שסביבתם, שהופכים בעל כורחם להיות מעשנים פסיביים. כך קורה שהורים מעשנים פוגעים בבריאות ילדיהם. מחקר ראשון מסוגו בישראל שנערך על ידי חוקרות וחוקרים מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר, חושף נתונים מדאיגים באשר לעישון כפוי של ילדים להורים מעשנים. על פי המחקר, בקרב 7 מכל 10 מהילדים שהשתתפו במחקר נמצאו שאריות ניקוטין בדגימות השיער שלהם. כעת מבקש צוות המחקר לבדוק האם העלאת המודעות לחשיפת הילדים באמצעות חשיפת הנתונים הללו עשויה לשנות את ההתנהגות של ההורים.

 

שאריות ניקוטין בשיער הילדים

המחקר נערך בהובלת צוות מומחות מהפקולטה לרפואה, בראשות פרופ' לאה רוזן מבית הספר לבריאות הציבור, ולצדה החוקרות ד"ר ויקי מאיירס, פרופ' נורית גוטמן, גב' נילי בראון, החוקר פרופ' מתי ברקוביץ' וד"ר מיכל ביתן. במחקר השתתפו גם פרופ' דוד צוקר מהאוניברסיטה העברית וד"ר אנה רול מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס בארה"ב. המחקר פורסם בכתב העת היוקרתי Tobacco & Nicotine Reasearch.

 

במסגרת המחקר ביקשו החוקרות לבדוק האם העלאת המודעות לחשיפה של הילדים לעישון דרך מתן פידבק אובייקטיבי עשויה לשנות את ההתנהגות של ההורים. במחקר השתתפו כ-140 משפחות ישראליות, הורים לילדים עד גיל 8, שבהן לפחות הורה אחד מעשן. ממוצע העישון למשק בית היה 15 סיגריות ביום, כאשר שליש מהמשיבים דיווחו כי הם מעשנים בתוך הבית, ושליש נוסף אמרו שהם נוהגים לעשן במרפסת אבל לא בבית.

 

תחילה בדקו החוקרות את רמת החשיפה של הילדים באמצעות ביומרקר - סמן  ביולוגי שמודד הימצאותו של ניקוטין בשיער, ומצביע על חשיפה מצטברת לעשן טבק. לשם כך נטלו החוקרים מהילדים דגימות שיער, ובדקו במעבדה את רמת הניקוטין בכל דגימה. הממצאים היו מדאיגים מאוד: בקרב 70% מהילדים נמצאו שאריות ניקוטין בשיער. 

 

כעת חילקו החוקרות את המשפחות לשתי קבוצות: הקבוצה הראשונה עברה הדרכה מקיפה על ההשלכות והסכנות שבחשיפה לעישון, כולל משוב ומידע על תוצאות הבדיקה, הקניית כלים להגנה על ילדיהם מחשיפה לעשן הסיגריות והמלצה לשמור על בית ורכב נקי מעישון. הקבוצה השנייה קיבלה התערבות שכללה פידבק על רמת הניקוטין בשיער של הילד, רק לאחר שישה חודשים, בתום המחקר.

 

להפחית את החשיפה לעשן

כעבור חצי שנה החוקרות ערכו בדיקת ניקוטין נוספת בשיער של הילדים. בבדיקה זו ניתן היה לראות שיפור משמעותי בנתונים: בקבוצה שעברה הדרכה מקיפה, שיעור הילדים שנמצא ניקוטין בדגימות השיער שלהם ירד מ-66% ל-53%, ואילו בקבוצה השנייה (שלא עברה הדרכה בהתחלת המחקר), שיעור הילדים שנמצא ניקוטין בדגימות השיער שלהם ירד מ-74% ל-49%.

 

החוקרות מעריכות שעצם הידיעה שהילדים אכן נחשפו לעשן טבק ולסיכונים הכרוכים בחשיפה, ושתוך מספר חודשים צפויה בדיקה נוספת, גרמה להורים לשנות את ההתנהגות ולהפחית את חשיפת הילדים. בעקבות תוצאות המחקר, החוקרות ממליצות לשקול ביצוע של בדיקות כאלה למדידת החשיפה באופן שיגרתי בילדים צעירים בישראל.

 

הזכות לנשום אוויר נקי מעישון בכל מקום

"לצערנו הרב, לפי נתונים של משרד הבריאות, כ-60% מהילדים הקטנים בישראל חשופים לעישון כפוי ולנזקיו. מממצאי המחקר אנחנו סבורות שביצוע מדידת ניקוטין בשיער, בשתן או באמצעות בדיקה אחרת, בכל ילד וילדה בגיל הרך בישראל, עשוי לשנות את תפיסות ההורים אודות חשיפת ילדיהם לעשן טבק", אומרת פרופ' רוזן וממשיכה: "שינוי התפיסה עשוי להביא גם לשינוי בהתנהגות, ברמות החשיפה או בנורמות החברתיות בנוגע לחשיפה לעישון פאסיבי, הן של ילדים והן של מבוגרים".

 

"אנו קוראות למעשנות ולמעשנים לעשות מאמץ כדי להגן טוב יותר על אלה שאינם מעשנים, ובמיוחד על אוכלוסיות בסיכון, בהן ילדים, נשים בהריון, זקנים וחולים. לגבי ה'לא מעשנים', הם חייבים להבין שקיימת סכנה אמתית בחשיפה לעשן טבק, ולעמוד על זכותם  וזכות ילדיהם לנשום אוויר נקי מעישון בכל מקום. כמובן, יש לממשלה תפקיד מרכזי לאכוף חוקים אודות עישון במקומות ציבוריים, ולהמשיך לחוקק חוקים להגנת הפרט בכל מקוים מחשיפה לעישון כפוי", מסכמת פרופ' רוזן.

מחקר

29.08.2021
עכשיו זה מדעי - רוצים להתאהב? צאו לשמש

מחקר חדש חושף: חשיפה לקרני השמש מגבירה את התשוקה הרומנטית בבני אדם

  • רפואה ומדעי החיים

מתי הכי טוב לקבוע דייט רומנטי? אחרי השקיעה או אולי הרבה לפני? בעוד שבקולנוע ובספרות שעות הערב והלילה מתוארות לרוב כשעות השמורות לאוהבים, מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב מפתיע ומגלה כי חשיפה לקרינה על-סגולה מהשמש מגבירה את התשוקה הרומנטית בבני אדם. במסגרת המחקר גברים ונשים (נסיינים) נחשפו לקרינת UVB (קרינה על-סגולה) בתנאים מבוקרים, והממצאים היו חד משמעיים: אצל שני המינים נמצאה עלייה בתשוקה הרומנטית. החוקרים גילו כי חשיפה לשמש משפיעה בין השאר גם על ויסות המערכת האנדוקרינית (מערכת הפרשת ההורמונים) המינית בקרב בני אדם.

 

המחקר נערך בהובלת הדוקטורנטית רומה פאריק ואשחר שורק מהמעבדה של פרופ' כרמית לוי מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית של האדם ולביוכימיה בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר באוניברסיטת תל אביב. הטיפול של הנסיינים שטופלו בפוטותרפיה (טיפול בחשיפה לאור) ב-UVB נעשה במרכזים הרפואיים איכילוב ואסותא. התגלית פורצת הדרך פורסמה ככתבת שער בכתב העת היוקרתי Cell Reports.

 

פרופ' לוי מסבירה: "במשך שנים רבות ידוע במחקר כי קרינה על-סגולה מהשמש מגבירה את רמות הטסטוסטרון בקרב גברים, וברור לנו שחשיפה לשמש משחקת תפקיד מרכזי בוויסות המיניות – הן ההתנהגותית והן ההורמונלית. אלא שהמנגנון האחראי על הוויסות הזה היה עד כה בגדר תעלומה מדעית. אנחנו הצלחנו לראשונה להבין טוב יותר את המנגנון שמפעיל אותן".

 

אור + עור = אהבה

השלב הראשון של המחקר נעשה במודל חיות, והוא כלל חשיפה לקרינת UVB – קרינה על-סגולה (UV) מסוג B, כלומר קרני שמש באורכי גל של 320 עד 400 ננומטר. ההשפעות היו דרמטיות: החשיפה העלתה את רמות ההורמונים של הנקבות, הגדילה את שחלותיהן והאריכה את תקופת ייחומן. זאת ועוד, הן הנקבות והן הזכרים נמשכו זה לזו יותר והיו פתוחים יותר למגע מיני.

 

בשלב השני חזרו החוקרים על הניסוי במודל חיות, אך הפעם הניסוי כלל הסרה מהעור של חלבון בשם p53, חלבון אשר אחראי על זיהוי נזקי הדנ"א ועל הפעלת מערכת הפיגמנטציה של העור בזמן חשיפה לשמש. הסרת החלבון ביטלה את השפעות חשיפת ה-UVB על התנהגותם המינית של החיות שנבדקו, כך שלפרופ' לוי ולעמיתיה אין ספק כי החשיפה לקרינה דרך העור היא שהביאה לשינויים ההורמונליים, הפיזיולוגיים וההתנהגותיים שנצפו – וכי מערכת זו אחראית גם על ויסות המיניות.

 

השלב האחרון של המחקר נעשה על בני אדם והוא כלל 32 נסיינים שקיבלו שאלוני התנהגות מתוקפים של תשוקה רומנטית ואגרסיביות. הנסיינים קיבלו פוטותרפיה (טיפול בחשיפה לאור) ב-UVB במרכזים הרפואיים איכילוב ואסותא. אצל שני המינים נמצאה עלייה בתשוקה הרומנטית, ואילו הגברים העידו על עלייה ברמות האגרסיביות.

 

תוצאות דומות התקבלו כאשר נסיינים נתבקשו להימנע מאור השמש במשך יומיים, ולאחר מכן השתזפו במשך כ-25 דקות. בבדיקות דם שנערכו נמצא כי החשיפה לשמש הביאה להפרשה מוגברת של הורמונים כמו טסטוסטרון בהשוואה לבדיקות הדם שנערכו יום לפני החשיפה. עלייה בטסטוסטרון אצל גברים בקיץ נמצאה גם באנליזה של מידע הנאסף בקופות החולים מכבי וכללית.

 

הדוקטורנטית רומה פאריק ופרופ' כרמית לוי, הפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר

הדוקטורנטית רומה פאריק ופרופ' כרמית לוי 

 

"בעור יש מנגנונים שונים שנועדו להתמודד עם קרינת השמש, אחר מהם הוא גורם השעתוק p53," מסבירה פרופ' לוי. "צריך לזכור שחשיפה ל-UV מסוכנת ועלולה לגרום לנזקים בדנ"א, כמו במקרה של סרטן העור. יחד עם זאת כמובנה יש בעור שתי תוכניות אשר מופעלות בעקבות חשיפה לשמש ואשר נועדו להגן מפני נזקי דנ"א, והן: מערכת תיקון הדנ"א ומערכת הפיגמנטציה. p53 אחראי בין היתר על תיקון הדנ"א לאחר חשיפה וכן על הפיגמנטציה של העור, השיזוף, בהתאם לרמות החשיפה – וכך הוא מווסת את רמות נזקי הדנ"א. כעת גילינו שאותה מערכת בדיוק פעילה גם בהפעלת המערכת האנדוקרינית של רבייה ומיניות. גורם השעתוק הזה מזהה את השמש, ספציפית את תחום ה-UVB בקרינת השמש, ומביא כנראה להפרשה מוגברת של ההורמונים שגורמים לנו להשתוקק ולהתאהב יותר".

 

לתגלית החדשה מאוניברסיטת תל אביב יש תקווה להשלכות מעשיות, כמו טיפול בהפרעות מיניות שמקורן הורמונלי באמצעות הקרנת UVB, אך יידרש עוד מחקר על מנת ליישם את הגילויים. לדברי פרופ' לוי, פריצת הדרך תוביל לתגליות נוספות במדע הבסיסי. "אנחנו פותחים פה שורה של שאלות מדעיות ופילוסופיות. הרי לנו בני האדם אין פרווה, העור שלנו חשוף לקרינת השמש הרבה יותר מעורו של בעל חיים פרוותי, ואנחנו רק מתחילים להבין מה חשיפה של השמש עושה לנו, ובאילו תהליכים פיזיולוגיים והתנהגותיים החשיפה הזאת משחקת תפקיד מפתח. מדובר בקצה הקרחון".

 

מחקר

17.08.2021
לראשונה בעולם: הדפסת תלת-מימד של גידול סרטני שלם ופעיל

בזכות פריצת הדרך, החוקרים מעריכים כי ניתן יהיה בעתיד לחזות במהירות את הטיפול המתאים ביותר עבור החולה

  • רפואה ומדעי החיים

הישג מדעי לחוקרים מאוניברסיטת תל אביב שהצליחו להדפיס במדפסת תלת-מימד גידול סרטני שלם ופעיל מסוג גליובלסטומה. הגידול המודפס כולל מערכת מסועפת של צינוריות דמויות-כלי דם שניתן להזרים דרכן תאי דם ותרופות באופן המדמה את הגידול האמיתי.

 

המחקר נערך בהובלת פרופ' רונית סצ'י-פאינרו מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר וביה"ס סגול למדעי המוח, העומדת בראש המרכז לחקר הביולוגיה של הסרטן, המעבדה לחקר סרטן וננו-רפואה והמיזם להדפסת תלת-מימד לחקר סרטן ע"ש מוריס קאהן באוניברסיטת תל אביב. את הטכנולוגיה החדשה פיתחה הדוקטורנטית לנה נויפלד יחד עם חברי המעבדה עילם ייני, נעה רייזמן, יעל שטילרמן, ד"ר דקלה בן-שושן, סבינה פוצי, ד"ר גליה טירם, ד"ר ענת אלדר-בוק וד"ר שירן פרבר.

 

הדפסת הגידול מתבססת על דגימות של חולים שנלקחו הישר מחדרי הניתוח במחלקה הנוירוכירורגית בבית החולים סוראסקי שבתל אביב. תוצאות המחקר החדש מתפרסמות היום בכתב העת היוקרתי Science Advances.

 

 

"גליובלסטומה הוא הסוג הקטלני ביותר של גידולי סרטן במערכת העצבים המרכזית, והוא מהווה את מרבית הגידולים הממאירים שמקורם במוח", אומרת פרופ' סצ'י-פאינרו. "במחקר קודם שלנו זיהינו לראשונה חלבון בשם P-Selectin, שמופרש במפגש בין תאי סרטן מסוג גליובלסטומה לתאים מסוג מיקרוגליה, תאי המערכת החיסונית במוח שלנו. מצאנו שחלבון זה אחראי לכשל בתאי המיקרוגליה, שבמקום לתקוף את תאי הסרטן - מעודדים את התפשטותו של סרטן קטלני זה. אלא שאת החלבון הזה זיהינו בגידולים שהוסרו בניתוח מחולים, אבל לא בתאי גליובלסטומה שגידלנו במעבדה שלי, בדו-מימד על צלחות פטרי. הסיבה היא שסרטן, כמו כל רקמה, מתנהג שונה מאוד על משטח פלסטיק קשיח לעומת התנהגותו כשהוא גדל בגוף האדם. 90% מהתרופות נופלות בשלב הניסויים הקליניים כי לא מצליחים לשחזר בבני אדם את ההצלחה שהושגה במעבדה".

 

לשם כך, צוות החוקרים בהובלת פרופ' סצ'י-פאינרו יחד עם הדוקטורנטית לנה נויפלד, זוכת מלגת דן דוד היוקרתית, יצרו את המודל התלת-ממדי המודפס הראשון של סרטן מסוג גליובלסטומה הכולל רקמה סרטנית תלת-ממדית, המוקפת במטריקס חוץ-תאי ומתקשרת עם סביבתה באמצעות כלי דם מתפקדים וזורמים.

 

"זה לא רק תאי הסרטן עצמם", מסבירה פרופ' סצ'י-פאינרו, "אלא גם תאי המיקרו-סביבה במוח, האסטרוציטים, המיקרוגליה וכלי דם המחוברים למערכת מיקרופלואידית – כלומר מערכת שמאפשרת להזרים לגידול חומרים כמו תאי דם ותרופות. כל מודל מודפס בתוך ביוראקטור שייצרנו במעבדה, באמצעות ג'ל שדגמנו ושכפלנו מהמטריקס החוץ-תאי שנלקח מהחולה, ובכך מדמה את הרקמה עצמה. הרי למוח אין את אותן התכונות הפיזיקליות והמכניות של איברים אחרים כגון עור, שד או עצם. רקמת שד היא בעיקר שומן, רקמת עצם היא בעיקר סידן; לכל רקמה יש תכונות אחרות, והתכונות הללו משפיעות על התנהגות תאי הסרטן ועל היכולת שלהם להגיב לתרופות. לגדל את כל סוגי הסרטן על משטח פלסטיק זהה – רחוק מלדמות את המצב הקליני באופן מיטבי".

 

לאחר שהדפיסו בהצלחה את הגידול התלת-ממדי, פרופ' סצ'י-פאינרו ועמיתיה הראו שבעזרת המודל, ניתן יהיה לחזות במהירות וביעילות את הטיפול המתאים ביותר עבור חולה ספציפי, בניגוד לתאים סרטניים הגדלים בצלחות פטרי.

 

"אנחנו הוכחנו שהמודל התלת-ממדי שלנו מתאים יותר לניבוי ולפיתוח תרופות בשלוש דרכים שונות. ראשית, בדקנו חומר שעיכב את החלבון שמצאנו, P-Selectin, על תרביות תאי גליובלסטומה בצלחות פטרי דו-ממדיות, ולא ראינו כל שינוי בחלוקת או בנדידת התאים שטופלו לעומת תאי הביקורת שלא טופלו. לעומת זאת, בחיות מודל ובמודלים התלת-ממדיים המודפסים, שבהם כן מצאנו ביטוי גבוה של החלבון, הצלחנו לעכב את התקדמות הגליובלסטומה על ידי חסימת החלבון P-Selectin. הניסוי הזה הוכיח לנו כמה תרופות פוטנציאליות לא מגיעות לקליניקה כי הן נכשלו בבדיקות על מודלים דו-ממדיים, ולהפך: כמה מקרים שנחשבו להצלחה מסחררת במעבדה, נכשלו במבחנים הקליניים.

 

בנוסף, בשיתוף פעולה עם המעבדה של ד"ר אסף מדי מהמחלקה לפתולוגיה בפקולטה לרפואה באוניברסיטת תל אביב, ריצפנו גנטית את התאים הסרטניים שגידלנו במודל התלת-ממדי והשווינו אותם לתאים סרטניים שגדלו על פלסטיק דו-ממדי ולתאים שריצפנו מחולים, והראינו שהגידולים שהודפסו בתלת-מימד היו דומים הרבה יותר לתאי סרטן המוח בסביבתם הטבעית. לאורך זמן, תאי הסרטן שגדלו על פלסטיק, הלכו והשתנו עד שאיבדו כל קשר לתאי הסרטן במוח של החולה. לבסוף, ההוכחה השלישית הייתה ע"י מדידת קצב צמיחת הגידולים. גליובלסטומה היא מחלה אלימה בין היתר כי היא לא צפויה: אם מזריקים בנפרד את התאים הסרטניים ההטרוגניים לחיות מודל, אצל חלקן, הגידול יהיה רדום ואצל חלקן, יתפתח במהירות גידול פעיל. זה הגיוני מאוד כי אנחנו בני האדם יכולים למות בשיבה טובה מבלי לדעת בכלל שהיו לנו גידולים 'רדומים' שכאלה. לעומת זאת, על צלחת הפלסטיק במעבדה, כל הגידולים גדלים באותו הקצב ומתפשטים באותו האופן. בגידול שהדפסנו במדפסת התלת-מימד, קצב התפתחות הגידול תואמת להתפתחות שאנחנו רואים בחולים או בחיות מודל".

 

לדברי פרופ' סצ'י-פאינרו, זוהי גישה חדשנית שתאפשר גם לפתח תרופות חדשות וכן לגלות מטרות חדשות לתרופות מתאימות בקצב מהיר בהרבה מזה שקיים היום. בתקווה שבעתיד, טכנולוגיה זו תאפשר רפואה מותאמת-אישית לחולים.

 

"אם אני לוקחת דגימה מרקמה של חולה, יחד עם המטריקס החוץ-תאי שלו, אני יכולה להדפיס מהדגימה הזאת מאה גידולים שונים ולבדוק תרופות רבות ובשילובים שונים כדי לגלות איזו תרופה או משלב תרופות מתאימים יותר לגידול הספציפי הזה. לחלופין, הפיתוח מאפשר לנו לבדוק המון תרכובות שונות על גידול שהודפס במדפסת תלת-מימד, ולהחליט באיזו תרכובת כדאי להשקיע את המשאבים כדי לנסות ולפתח הלאה כתרופה עד לשלב הקליני. אבל אולי החלק המרגש ביותר הוא מציאת חלבוני-המטרה וגני-המטרה בתאים הסרטניים, דבר שקשה מאוד לעשותו בגידולים הנמצאים במוחות של חולים או של חיות מודל. הפיתוח החדשני מעניק לנו גישה חסרת-תקדים, ולא מוגבלת בזמן, לבחון לעומק גידול תלת-ממדי המחקה את הגידול שאנו מוצאים אצל החולים בצורה המיטבית".

 

המחקר מומן על ידי קרן מוריס קאהן, הקרן לחקר הסרטן בישראל (ICRF), מועצת המחקר האירופית (ERC), האגודה למלחמה בסרטן, הקרן הלאומית למדע וצ'ק פוינט טכנולוגיות תוכנה בע"מ.

 

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 >>