תאים זקנים בונים גשרים

כאשר התאים שבגופנו כורעים תחת עקה, הם עשויים להגיב בתהליך של מעין הזדקנות: הם מפסיקים להתחלק – לחלוטין ובאופן בלתי-הפיך. עם זאת, חרף גילם ומצבם החדש, הם עדיין מוצאים דרך להשמיע את קולם. ד"ר ולרי קריז'נובסקי, מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא במכון ויצמן למדע, חשף באחרונה דרך מיוחדת שבה מתַקשרים תאים אלה עם תאים אחרים – ומשתפים אותם בכל המידע שלהם. ממצאים אלה, שהתפרסמו באחרונה בכתב-העת המדעי Genes and Development, עשויים לשפוך אור חדש על הדרך שבה הגוף מסלק מתוכו את אותם תאים מזדקנים.

בעבר נחשבו אותם תאים זקנים לשאריות בלבד, אבל בשנים האחרונות הולכת ומתבססת התפיסה, כי התאים הזקנים משפיעים באופן פעיל על סביבתם. בין השאר, תאים עשויים "להזדקן" כדרך למנוע מסרטן להתפשט. חלק זה במחזור החיים של התא אף ממלא תפקיד בהחלמת פציעות, בהתפתחות העובר, וכמובן – בהזדקנות הגוף. הצטברותם של תאים זקנים קשורה באופן הדוק למחלות תלויות-גיל, כמו דלקת פרקים וטרשת עורקים.

המנגנון שבאמצעותו מסלק הגוף תאים פגומים שאינם מתחלקים מבוסס על תאי T קטלניים של המערכת החיסונית. תאים אלה מבצעים את עבודתם נאמנה, אך בה בעת הם מגבירים את הסיכון להתפתחות דלקות שונות. ד"ר קריז'נובסקי מצא, שדווקא התאים הזקנים הם אלה שיוצרים את הקשר עם התאים הקטלניים – ומאותתים להם שזמנם הגיע, ושכדאי שמישהו יבוא "לקחת אותם".

האיתות הראשוני, כמו רוב התקשורת הבין-תאית, מתחיל כאשר התא המאותת מפריש מולקולות, אשר נקלטות בתאים הנמענים באמצעות קולטנים הממוקמים בקרום החיצוני שלהם. קשירה של מולקולת מסר לקולטן מפעילה את חלקו של הקולטן המצוי בתוך התא – ומנקודה זו מתחיל מעין "מירוץ שליחים" מולקולרי, שבמסגרתו מועבר המסר עד לגרעין התא. אמנם, ידוע כי תאים זקנים נוטים להפריש מולקולות שילוח, אבל – כפי שגילו ד"ר קריז'נובסקי וחברי קבוצתו – תאים זקנים משתמשים ביותר מאמצעי תקשורת אחד כדי לשגר אותות מצוקה.

במחקר שהובילה תלמידת המחקר ענת בירן, מקבוצתו של ד"ר קריז'נובסקי, מצאו המדענים כי תאים זקנים מגדלים צינורות ארוכים, אשר מתחברים לתאים החיסוניים שנמצאים בקרבתם, ומחברים בין פנים תא אחד לפנים תא אחר. צינורות אלה מאפשרים לחלבונים לעבור בחופשיות בין התאים המחוברים.

המדענים צפו במפגש בין הרוצחים הטבעיים לבין התאים הזקנים. באמצעות סימון החלבונים בתאים הזקנים וספירתם הם הצליחו לחזות בהעברת חלבונים בהיקף משמעותי מאוד, ואפילו בהעברת אברונים תוך-תאיים – מהתא הזקן לתא החיסוני הקטלני.

העברות מסוג זה כמעט ולא מתרחשות בין סוגים אחרים של תאים, והן מעידות על כך שבעת עקה גדל הסיכוי לבנייתם של גשרים בין תאים. המשך הניסוי הראה, שכאשר התאים הזקנים לא יכלו לבנות את הגשר, היקשה הדבר על התאים החיסוניים הקטלניים לבצע את מלאכתם ולסלק את התאים הזקנים. "ייתכן", אומר ד"ר קריז'נובסקי, "ששיתוף החלבונים גורם לתאים הקטלניים להיות קטלניים יותר".

ניסויים אלה, שבוצעו בצלחת מעבדה, הותירו בעינה את השאלה: האם תהליך זה מתחולל גם בתאים בגוף החי? כדי לענות על שאלה זו בדקו ד"ר קריז'נובסקי וחברי קבוצתו עכברים שהונדסו לגידול סרטן הלבלב. המדענים בחנו את מצב התאים בשלב הקדם-סרטני – בדיוק כאשר התאים מזדקנים. תאים שכללו חלבונים אשר סומנו מראש אכן העבירו את אותם החלבונים לתאים אחרים – בדיוק כמו בצלחת.

"בזמני עקה, התא מעוניין לתקשר במהירות האפשרית. לכן, במקום השיטה המסודרת והמקובלת, אך גם האיטית יותר, הוא פשוט 'פותח את השער' לתאים האחרים", אומר ד"ר קריז'נובסקי. "השיתוף עשוי להתבצע בין תאים זקנים לבין תאים אחרים בקרבתם, כך שהם יכולים, אולי, להפיץ את העקה ביניהם". התאים הזקנים עשויים לשתף גם חלקים אחרים בתא – בין אם מדובר בנגיפים, במשאבים חדשים לתאים סרטניים, או פשוט ב"חלקי חילוף" תקינים לתאים השכנים. במחקרי המשך יבדקו המדענים אם הגשר הוא דו-כיווני – כך שאולי התאים הזקנים משתמשים בו כדי לקבל חומרים מזינים שיקלו על העקה.

גשרים בין תאים עשויים להיות אמצעי התקשורת המועדף על תאים זקנים. חשיפת מנגנון זה עשויה להוביל להבנה טובה יותר של התפקיד שממלאים תאים אלה בגופנו, ובמיוחד בדלקות, וכן להצביע על כיוונים חדשים לחקר מחלות תלויות-גיל וסרטן.

השתתפו במחקר: תלמידות המחקר ענת בירן ומירב פרלמוטר, וכן ד"ר הילה גל, ד"ר דומיניק בורטון, יוסי עובדיה ועזרא ואדעי. המחקר בוצע בשיתוף עם ד"ר תמר גיגר מאוניברסיטת תל-אביב.