תאים חיסוניים מתקדמים לאורך צינורות הדם באמצעות נעיצת רגליים חודרניות

כאשר חודרים לגוף חיידקים, נגיפים או טפילים שונים, משדרת הרקמה הפגועה "קריאת מצוקה" לגיוס תאי הדם הלבנים – חיל הרפואה של הגוף, המסייר בכלי הדם. הקריאה גורמת להופעת מולקולות הדבקה מיוחדות על תאי האנדותל המדפנים את כלי הדם. מולקולות אלה מתפקדים כ"תמרורי תנועה" המסמנים לתאי הדם הלבנים להאט ולהיצמד לדופן כלי הדם. לאחר שנצמדו, "זוחלים" תאי הדם הלבנים לאורך דופן כלי הדם, ומחפשים מקום בו יוכלו לחצות את תאי האנדותל ולהיכנס לרקמה הפגועה – כדי להשמיד את הפולש. מדובר בזחילה מהירה, בתנאים קשים: בכל דקה עוברים התאים מרחק השווה לאורכם, כשכוחות הזרימה של הדם מאיימים לנתק אותם מאחיזתם. כיצד מצליחים תאי הדם הלבנים להיאחז בתאי האנדותל, להתקדם במהירות לאורכם, למצוא נקודת מעבר נוחה – וכל זאת מבלי להיתלש ולהיסחף בזרם הדם?

 

פרופ' רונן אלון ותלמיד המחקר זיו שולמן מהמחלקה לאימונולוגיה במכון ויצמן למדע פרסמו באחרונה בכתב העת Immunity ממצאים חדשים ומהפכניים על אופן ההתקדמות של תאי הדם הלבנים לאורך תאי האנדותל. הדעה שרווחה עד לאחרונה גרסה שתאים חיסוניים מתקדמים בדומה לתולעת: התאים נדבקים לכלי הדם באמצעות שני אזורי אחיזה עיקריים, קדמי ואחורי, אשר מאפשרים להם תנועה באמצעות התקפלות ופריסה מחזוריים. ממצאי המחקר החדש מראים כי תנועתם המהירה של תאי הדם הלבנים דומה יותר לזחילתו של רב-רגליים: התא יוצר עשרות נקודות אחיזה עשירות במולקולות הדבקה ספציפיות, אשר קושרות מולקולות מתאימות המוצגות על פני דופן כלי הדם. כל נקודת אחיזה שכזו מתפקדת כרגל עצמאית זעירה – גודלה אינו עולה על זה של מיקרון בודד – אשר נדבקת ומתנתקת תוך מספר שניות. ההדבקה וההינתקות של עשרות רגליים אלו מתרחשות בצורה עוקבת – מה שמאפשר תנועה מהירה ואחיזה יציבה בו זמנית.

 

במטרה להבין טוב יותר כיצד מתפקדות רגליים מיוחדות אלו, פנו המדענים ליחידה למיקרוסקופיית אלקטרונים במכון ויצמן למדע. תמונות שצולמו באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק וחודר, על ידי ד"ר אוגניה קליין וד"ר ורה שינדלר, הראו כי עם היצמדותו לדופן כלי הדם, שולח תא החיסון רגליים אל תוך גוף תא האנדותל. החוקרים גילו כי שלוחות אלה ננעצות כמו מקדחים זעירים בתאי האנדותל כבר במהלך הזחילה ועוד לפני חצייתו לתוך הרקמה הדלקתית – בניגוד לגישה המקובלת, לפיה הינעצות תאי הדם הלבנים בתאי האנדותל מתחוללת רק בזמן החצייה של דופן כלי הדם. בנוסף, רגליים אלה נוצרות רק כאשר מופעלים על תאי הדם הלבנים כוחות הגזירה שיוצר זרם הדם. בהיעדר כוחות אלה, תאי הדם הלבנים לא שלחו רגליים חודרניות לתוך תאי האנדותל, ולכן לא הצליחו לחדור דרך דופן כלי הדם. עוד התגלה כי יצירת הרגליים החודרניות מלווה בשינויים מהירים והפיכים בשלד התוך תאי של תא החיסון ושל תא האנדותל. החוקרים סבורים כי הרגליים הזעירות משמשות לאחיזה, לזחילה ולסריקת שטח פני דופן כלי הדם, כדי לאתר נקודת חצייה מתאימה. כך, למשל, ייתכן כי בתגובה לנעיצת הרגליים מרכך תא האנדותל את הקרום שלו כדי לאפשר חיפוש יעיל יותר אחר נקודת חצייה מתאימה. אפשרות נוספת היא, שכל אחת מרגליים זעירות אלה משמשת כחישן אשר קולט את אותות הגיוס שהופרשו על ידי הרקמה הפגועה, וכך מכוון את תא הדם הלבן להגיע למקום הדלקת.

 

בהמשך מתכננים המדענים לבדוק האם ניתן לווסת תגובות דלקתיות קשות (כמו אלה המאפיינות מחלות אוטואימוניות) באמצעות הפרעה ליצירת הרגליים החודרניות. שאלה נוספת היא, האם תאי דם סרטניים הנודדים בזרם הדם, משתמשים במנגנוני נדידה דומים כדי לצאת מכלי הדם ולהיכנס אל רקמות שונות, וכך ליצור גרורות סרטניות.