עריכה תחת לחץ

 

גופנו נמצא בכוננות מתמדת לתגובה מיידית במקרה של סכנה. דקות ספורות לאחר שאנו מבחינים באיום, נכנסת לפעולה רשת שלמה של אותות ביוכימיים. המרכז במוח שאחראי על תגובתנו לסכנה מתחיל לפעול, דבר שמוביל לשחרור "הורמון הלחץ" המרכזי – קורטיזול. במקביל, הגוף מפעיל רשתות ביוכימיות נוספות, שתפקידן להפסיק את תגובת המתח עם חלוף הסכנה.

ד"ר גיל לבקוביץ וחברי הקבוצה שלו במחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא גילו באחרונה סוג חדש של מתג במוח, שמבקר את העברת אחד האותות העיקריים האחראים לשחרור קורטיזול. ממצאים אלה, שהתפרסמו באחרונה על שער כתב-העת המדעי Neuron, עשויים לשפוך אור על תהליכים המתרחשים במספר בעיות נוירולוגיות הקשורות ללחץ, כמו תסמונת פוסט-טראומתית, דיכאון וסכיזופרניה.

האות העיקרי האחראי לשחרור קורטיזול הוא ה"הורמון משחרר קורטרופין" (CRH). ה-CRH נוצר ומאוחסן בתאי עצב מיוחדים באזור במוח הקרוי היפותלמוס, שמעורב, בין היתר, בשליטה על תגובות הגוף ללחץ פיסיולוגי ופסיכולוגי. חישת הסכנה, עיבוד המידע, והעברת ההוראות המכניסות את הגוף להתמודדות עם לחץ – כל אלה מתרחשים באיזור קטן זה במוח. מיד לאחר שתאי העצב מפרישים את מצבור ה-CRH מתוכם, מגיעה פקודה לייצור מצבור חדש.

את המחקר הובילה ד"ר ליאת אמיר-זילברשטיין, יחד עם ד"ר ז'אנה בלכמן, ד"ר אדריאנה ראובני, ד"ר נטליה בורודובסקי ותלמידת המחקר מעיין טהור. המדענים חקרו את תהליך ייצור ההורמון CRH במוחות של דגי זברה, וגילו את המתג השולט בייצורו: מתברר שחלבון הקרוי Otp מעורב בכמה שלבים של יצור ההורמון. החלבון מעורר ומפעיל את הגנים המקודדים ל-CRH, וכן מבקר את תהליך הייצור של שני הקולטנים להורמון, המצויים על פני השטח של תאי העצב. קולטנים אלה מתפקדים, למעשה, כמתגי "הדלקה" ו"כיבוי".

המדענים גילו כי שני הקולטנים מתקבלים מגן יחיד, באמצעות מנגנון עריכה גנטי הקרוי "שחבור חלופי" (altenative splicing ). בתהליך זה, מקטעים גנטיים עוברים תהליכי "גזירה והדבקה" כדי להפיק "משפטים" שונים, המקודדים לחלבונים שונים. במקרה הזה, הגן מייצר שתי גרסאות של קולטנים: גרסה קצרה ממנה נוצר קולטן ה"הדלקה", וגרסה ארוכה יותר, האחראית לקולטן ה"כיבוי". החוקרים גילו כי כאשר הסכנה חולפת, היחס בין שני סוגי הקולטנים על פני תאי העצב משתנה בהדרגה, מעודף של קולטני "הדלקה" לכמות גדולה יותר של קולטני "כיבוי". בשיתוף עם ד"ר לאורה באלי-קוויף וד"ר וויליאם נורטון מהמכון לנוירוביולוגיה במרכז הלאומי למחקר מדעי (CNRS) בצרפת, הראו החוקרים שחסימת הייצור של הגרסה הארוכה של הקולטן גורמת לדגי הזברה להתנהגות חרדתית.

ביחד עם ד"ר אלון חן וד"ר יחזקאל שטיינברג מהמחלקה לנוירוביולוגיה במכון, ביקשו ד"ר לבקוביץ וחברי הצוות שלו לדעת, האם המנגנון הזה לייצור CRH מצוי גם בבעלי חיים אחרים. הם גילו כי המתג המבוסס על שיחבור חלופי מצוי גם בעכברים. העובדה כי מנגנון זהה מצוי בדגים ובעכברים מעיד על השתמרותו לאורך האבולוציה, ורומז על האפשרות כי מנגנון דומה קיים גם במוח בני אדם.

מנגנון השחבור החלופי ידוע כבר מאז סוף שנות ה-70 של המאה ה-20, אבל יתכן שממצאים אלה מהווים את העדות הראשונה לקיומו של מתג "הדלקה-כיבוי" מהיר מסוג זה במוח. ידוע כי מתגים לקויים ממלאים תפקיד במחלות ובהפרעות שונות הקשורות ללחץ. למשל, פעילות הקולטנים אותם חוקר ד"ר לבקוביץ נמצאה באחרונה קשורה להפרעת פוסט-טראומה, וגם לסכיזופרניה ולדיכאון. תקלות במנגנון השחבור החלופי נמצאו גם באפילפסיה, בפיגור שכלי, בהפרעה דו-קוטבית ובאוטיזם.