תמונות מעבר העובר בתעלה ב-MRI- קרדיט לחוקרים

לידה היא תהליך טבעי ומדהים. במהלכה ראש העובר אמור לצאת מהרחם ולעבור בתעלת צוואר הרחם. תעלה זו עוברת תהליך של פתיחה ומחיקה תוך התכווצויות של שריר הרחם, כתוצאה מהפרשת הורמון האוקסיטוצין מבלוטת ההיפופיזה. כל ציר גורם לסיבי השריר להתקצר וכך מתקדם התינוק. במהלך הלידה ראש התינוק ואף מוחו מותאמים למעבר הצר ובפעם הראשונה הצליחו חוקרים מצרפת להדגים את הדרך בה זה מתרחש בעזרתו של סורק MRI.

החוקרים, בראשותה של ד”ר אוליבר אמי (Olivier Ami) מאוניברסיטת קלרמונט-פראנד שבצרפת, הצליחו לקבל תמונות זמן-אמת מסורק MRI של חברת פיליפס בעת תהליך יציאתו של העובר מהרחם אל אויר העולם, והצליחו להדגים כיצד חלקי הגולגולת ומוחו של העובר מתאימים את עצמם על מנת שיוכלו לעבור בתעלה הצרה.

הם גילו שהמוח ממש נמחץ בתהליך הלידה והמטרה היתה לזהות את אותם עוברים נדירים שתהליך זה עלול לגרום להם לדימומים במוח, ואז לסבול מבעיות התפתחות כגון שיתוק מוחין ועוד. תוכנת הדמייה מתאימה יכולה לנטר מצב כזה ואז להתריע בצורך מידי בניתוח קיסרי.

התמונות עובדו לתמונות תלת-מימד ובהם אפשר לראות כיצד משנה הגולגולת את צורתה לצורת חרוט במהלך המעבר, צורה שחוזרת למצבה האפליפסי הרגיל לאחר הלידה.

 

קישור לכתבה על המאמר- אתר eurekalert

קישור למאמר- אתר Plos One

שינה היא דבר חשוב לתפקודנו. זמן השינה בין אדם לאדם הוא שונה, אך ההמלצה היא כ-7-9 שעות שינה לאדם בוגר – פחות מכך וישנה עלייה בסיכון למחלות לב, דיכאון ולקיצור תוחלת החיים. כמו כן, ככל שמזדקנים, כך השינה מתקצרת ומלווה בפרקי ערות גדולים יותר. מחקר חדש שפורסם לאחרונה גילה מוטציה נוספת, המצטרפת למוטציה ראשונה שהתגלתה עוד בשנת 2009, אשר מאפשרת לאדם הנושא אותה לקצר את שנתו ל-6 שעות ואף פחות מכך, ועדיין להישאר פעיל ועירני.

בשנת 2009 גילה מחקר מוטציה בגן DEC2 אצל אם ובתה. גן זה מייצר חלבון אשר עוזר להתבטאות גנים אחרים, כולל גן המייצר את הורמון האורקסין (Orexin), הורמון המווסת את הערות שלנו. כעת, המחקר החדש גילה משפחה נוספת עם מוטציה בגן ADRB1 , אשר נמצאת אצל בערך 4 מתוך 100,000 אנשים, אשר גם כן מאפשרת לישון שעה פחות מהמומלץ ולתפקד באופן יעיל. גן זה מקודד חלבון רצפטור למוליך העצבי נוראדרנלין, וכשיצרו את המוטציה בגן זה אצל עכברים, התגלה שהיא משפיעה על פעילות תאי העצב בגזע המוח הפעילים במצב ערות וכנראה מגבירה את פעילותם ביחס לגן ללא המוטציה (וכך העכבר/האדם יכול לישון פחות שעות ועדיין לתפקד טוב).

מחקרי המשך על השפעת גן יכולים לעזור לשפר את הטיפול בהפרעות שינה ואפילו אולי לספק דרכים להבין טוב יותר את תהליך השינה.

 

המאמר על המחקר- אתר sciencedirect

קישור למידע על גן ADRB1

 

כאשר מתחיל תהליך הריון, מבוצעות לאם כל מיני בדיקות על מנת לאתר בעיות אצל העובר ולמנוע סבל עתידני ממנו ומהוריו. חלק מהבדיקות הינם בדיקות גנטיות, כאשר ישנם 7,000 גנים בהם מוטציות יכולות ליצור מחלות גנטיות. לאחרונה, חוקרים באוניברסיטת תל אביב פיתחו בדיקה חדשה אשר מצליחה בעזרת אלגוריתם חדשני לשחזר את גנום העובר מתוך דם האם. בעזרת שחזור זה, ניתן לבצע בדיקה גנטית מלאה לעובר ולזהות מוטציות גנטיות ברמת הגן הבודד. המאמר על השיטה החדשה פורסם בכתב העת Genome Research (כתב העת המוביל בעולם בתחום הגנומיקה).

המחקר בוצע על-ידי הדוקטורנט תום רבינוביץ’, בהובלת פרופ’ נועם שומרון מבית הספר לרפואה ובהשתתפות ד”ר רעות מטר ופרופ’ לינה באסל מהמרכז הרפואי רבין בפתח תקווה וד”ר דוד גולן מהטכניון. הבדיקות הקיימות כיום – בדיקת מי שפיר וצ’יפ גנטי – הן פולשניות והן אינן מסוגלות לאתר פגיעות בגנים ספציפיים, אלא רק ברמה של כרומוזומים שלמים, או תת-אזורים של כרומוזומים הכוללים מיליוני אבני-יסוד (נוקליאוטידים) של ה-DNA העוברי. בדיקת דם שקיימת כבר מספר שנים היא בדיקת NIPT- Non Invasive Prenatal Test. מדובר בבדיקת סקר סטטיסטית מצויינת לעובר כבר בשבוע ה-10 עד 12 להריון, אך גם רק ברמת הכרומוזומים. בשיטה החדשה הרזולוציה גבוהה עשרות מונים מזו שמציעות הבדיקות הקיימות.

כיצד עובדת השיטה? בפלזמה של דם האם מצויות פיסות של DNA חופשי, וכ-10% מהן שייכות לעובר. הטכניקה בשיטה החדשה היא אלגוריתם שמסוגל לאתר את פיסות ה-DNA העוברי בתוך דם האם על פי תכונות פיזיות ספציפיות לגנום העוברי כמו גודלה של פיסת ה-DNA.

השיטה, שכבר הוכחה הצלחתה במחקר אשר בדק מספר נבדקים קטן, מקודמת כרגע לשלב המסחרי והחוקרים מקווים שבעתיד תיכנס הטכנולוגיה לשימוש כבדיקת סקר מניעתית עבור כלל הנשים בהיריון, ותאפשר הפסקת הריון במקרים של עוברים בעלי מחלות גנטיות קשות ונדירות המובילות לתמותת תינוקות. בכך ייחסך סבל רב מהתינוקות וממשפחותיהם.

 

קישור למאמר המלא על המחקר

בדיקות גנטיות שמבוצעות לעובר כיום

על בדיקת NIPT- פרופ’ יוסף שלו

סטודנטים לפני מבחן או אנשים לפני אירוע, בו הם צריכים להיות במיטבם, עושים שימוש בכל מיני שיטות על מנת לחדד את מוחם- אולי כל זה מיותר ופשוט צריך לשאוף עמוק? מחקר חדש בראשותו של פרופ’נעם סובל מהמחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן, אשר התפרסם בכתב-העת המדעי Nature Human Behavior, טוען ששאיפת אוויר דרך האף יכולה לשפר באופן ניכר את יכולות הלמידה והתפקוד.

מחקרים קודמים הוכיחו את הקשר בין מערכת הריח לבין אזורי המוח. כאשר יש לנו אף סתום, נדמה כי גם המחשבה שלנו אינה מחודדת דיה. בעלי חיים רבים מתבססים על חוש הריח שלהם כאשר הם שואפים אוויר דרך האף ומדובר במערכת הקשורה ישירות אל המוח. במחקר הנוכחי בחנו החוקרים את נשימתם של סטודנטים במהלך פתירת תרגילים שונים. החוקרים גילו שהנבדקים נטו להכניס אוויר לגופם, משמע לשאוף אוויר, בתזמון עם מוכנותם להתמודד עם המטלה הבאה. בניסוי המשך, בו הציגו לנבדקים רק את המשימות החזותיות-מרחביות ותזמנו את השאלות כך שמחציתן יופיעו בזמן שאיפה ומחציתן בנשיפה, התברר ששיעורי ההצלחה של הנבדקים היו משופרים באופן מובהק ומשמעותי כאשר פתרו את השאלה בזמן שאיפה. בנוסף, מכשיר ה-EEG, אשר ניטר כל העת את הנבדקים, גילה כי החיבוריות בין אזורי המוח השונים הייתה שונה באופן מובהק בין שאיפה לנשיפה וככל שהפער בחיבוריות בין שאיפה לנשיפה היה גדול יותר, כך ההצלחה בפתרון המטלות בשאיפה הייתה רבה יותר. החוקרים מדגישים שאין כאן הכוונה לכניסת החמצן אל גוף בשאיפה, מאחר שההשפעה בניסוי זה על המוח היא מיידית – עניין של כ-200 מילישניות (כאשר לחמצן לוקח יותר זמן להגיע אל התאים). הם בעצם הצליחו להדגים שכל המוח עובד אחרת בשאיפה מול נשיפה, וכמעט תמיד עובד יותר טוב בשאיפה.

ממצאי מחקר זה שופכים אור חדש על התפקיד האבולוציוני של חוש הריח והנשימה האפית בהתפתחות המוח ביונקים. המדענים מאמינים כי המחקר בתחום עשוי לאפשר לפתח אסטרטגיות למידה טובות יותר, ואף לעזור לילדים ולמבוגרים הסובלים מהפרעות קשב וריכוז באמצעות השפעה על אופי וקצב נשימתם.

 

קישור לכתבה- אתר מכון ויצמן למדע

המאמר עצמו- אתר nature

 

קרינה מייננת נחשבת בעיני רופאים ונבדקים כדבר שיש להימנע ממנו ככל האפשר. כאשר נבדקים מופנים לבדיקה, הם חוששים מהקרינה שהם הולכים לקבל. כאשר אנשים שוקלים ללמוד רנטגנאות או להתמחות ברדיולוגיה, החשיפה לקרינה יכולה להתריע אותם ולהוות שיקול בהחלטתם. אין עוררין על כך שקרינה ברמות גבוהות הינה גורם שמזיק מאוד לבריאות וגורם למחלות שונות, אבל האם אפשר להגיד את אותו הדבר על קרינה ברמות נמוכות, כמות הקרינה הניתנת בבדיקות דימות למיניהן? לא בטוח.

בינואר 2017 התפרסם מאמר בכתב העת Journal of Nuclear Medicine ) JNM) ובו טוענים החוקרים כי חשיפה לקרינה רפואית איננה מגבירה את הסיכון של אדם לחלות בסרטן. המחברים טוענים שהאמונה הרווחת שמינונים נמוכים של קרינה, כמו אלו המתקבלים בדימות רפואי, מגבירים את הסיכון לסרטן, אינם נכונים ושהם מתבססים על היפותזה ישנה, בת 70 שנה, שלא נחקרה מספיק.

בדצמבר 2016 התפרסם מחקר עוקבה (מחקר תצפיתי שנעשה לאורך זמן) גדול בכתב העת Radiology ובו השוו חוקרים את שיעור מקרי הסרטן ושיעורי התמותה בין 43,763 רדיולוגים ו -64,990 פסיכיאטרים שסיימו את בית הספר לרפואה בין 1916 ל -2006 (הפסיכיאטרים נבחרו כקבוצת השוואה משום שהם לא צפויים לחשיפה לקרינה תעסוקתית). במחקר נמצא שרדיולוגים שסיימו את לימודיהם בעשורים האחרונים, בהם קיימים אביזרים להגנה מקרינה, לא רק שלא נטו לחלות יותר בסרטן מקבוצת הפסיכיאטרים אלא אף היו בריאים יותר ובעלי סיכון נמוך יותר למחלות סרטן ומחלות לב. את שני המחקרים הללו נציג בצורה רחבה יותר גם בהמשך.

הנתונים המחקריים כיום בהקשר לקרינה מתבססים בעיקר על מחקר שנעשה על ניצולי ההפצצות האטומיות (מחקר LSS ; Life Span Study) אלא שבמחקר הזה התגלו טעויות מתודולוגיות לא מעטות. מאמר, אשר  פורסם בדצמבר 2018 בכתב העת Genes and Environment וסקר את המחקר הזה, טוען שקבוצת הביקורת של המחקר היתה לקויה כי גם היא נחשפה לקרינה משנית ושהעובדות הידועות כיום (ושלא היו ידועות כשנעשה מחקר ה-LSS) הן שממוצע משך החיים של ניצולי הפצצות האטומיות הוא ארוך יותר מממוצע משך החיים של יפנים אחרים שלא נחשפו לקרינה הזו. מקרי מוות כתוצאה מגידול סרטני מוצק של ניצולי הפצצות האטומיות וגם של קבוצת הביקורת (שכאמור לא היתה מתאימה כי גם היא נחשפה לקרינה) הינם גם הם נמוכים ביחס לממוצע היפני. גם מחקר זה ידון בהמשך הכתבה בצורה נרחבת יותר.

הוויכוח בין המדענים בתחום הקרינה במינון נמוך מתבטא בשלושה מודלי קרינה הקיימים כיום: המודל הלינארי ללא סף, מודל הסף ומודל ההורמזיס של הקרינה. כתבה זו מציגה מחקרים הקשורים למודלים אלו- מחזקים או מחלישים אותם. בהמשך נתרכז במודל ההורמזיס של הקרינה ונסקור מספר מחקרים אפידמיולוגים הקשורים לרדיולוגים/רנטגנאים/רופאים אחרים אשר נחשפים לקרינה ומהן ההשלכות הבריאותיות של חשיפה זו. הפניות למחקרים ולמראי מקום משולבים בתוך הכתבה ובביבליוגרפיה בסוף הכתבה.

חשוב לציין שהמודל המקובל כיום בעולם על כל האיגודים הרפואיים הינו המודל הלינארי ללא סף ותפקיד כתבה זו אינו לקעקע את המודל אלא לספק מידע בהקשר למחקרים התומכים בו מול מחקרים התומכים במודל ההורמזיס.

 

מודלים של חשיפה לקרינה

 

קרינה מייננת היא קרינת חלקיקים או גלים אלקטרומגנטיים בעלי אנרגיה גבוהה המסוגלים ליינן חומר, כלומר לשחרר אלקטרונים מתוך אטומים או מולקולות. יכולת היינון של חלקיק או פוטון תלויה באנרגיה שלו בלבד ולא בכמות החלקיקים. כלומר, גם כמות גדולה של חלקיקים או פוטונים בעלי אנרגיה נמוכה עדיין מהווים קרינה בלתי מייננת.

אנחנו סופגים באופן תמידי קרינה מייננת מהטבע. קרינה זו מגיעה מארבעה מקורות עיקריים: קרינה מגז הראדון (הגורם העיקרי לקרינה מייננת), קרינה קוסמית, קרינת השמש וקרינה ממקורות טבעיים (הכוונה לקרינה מחומרים המכילים אטומים רדיואקטיביים, אשר נמצאים למשל בקירות וברצפות הבית, באדמה ובסלעים מחוץ לבית).

גז הראדון, כפי שהוזכר, הינו הגורם העיקרי לקרינה מייננת. הוא נמצא בסלעים מכילי אורניום, משתחרר בדיפוזיה, ומצטבר במקומות שאינן מאווררים כגון מרתפים של בתים. עוצמת קרינה זאת משתנה בהרבה ממקום למקום ויש המשערים שגז הרדון הוא הגורם השני בחשיבותו לסרטן ריאות בארצות הברית.

אז איך מתייחסים בעולם המדע להשפעת הקרינה עלינו, בגדול אפשר להגיד שכיום קיימים שלושה מודלים בתחום החשיפה לקרינה:

 

המודל הראשון הוא המודל הלינארי ללא סף (linear no-threshold; LNT).

המודל הוצג בשנת 1956 על-ידי האקדמיה למדעים של ארצות הברית (NAS). כפי שהוזכר, זהו המודל השולט כיום בעולם המדע. הוא טוען שהקרינה המייננת תמיד מזיקה, ללא קשר למינון שלה ושסכום של מספר חשיפות קטנות מאוד נחשב בעל השפעה זהה לחשיפה אחת גדולה יותר (ליניאריות התגובה).

המודל השני הוא מודל הסף (תיאוריית threshold), אשר מניח שחשיפה לרמות קרינה נמוכות איננה מזיקה. מודל זה מייצג את המדענים החולקים על תיאוריית ה-LNT באשר לנזק של הקרינה במינון נמוך.

המודל השלישי נקרא מודל ההורמזיס של הקרינה (radiation hormesis). מודל זה, אשר בכתבה זו נסקור מחקרים הקשורים אליו, טוען שחשיפה לקרינה ברמות נמוכות מאוד, כמו ברמות הקרינה המשמשות בדימות רפואי, יכולה להיות אפילו בעלת אפקט מגן על האנשים שנחשפים אליה.

 

המחלוקת העומדת על הפרק והמפלגת את שלושת התיאוריות הללו היא ההשפעות של כמויות קרינה נמוכות על בריאות האדם. בעוד שההשפעות של כמויות גדולות ומידיות של קרינה מייננת מובנות ונראות בקלות בבני אדם (למשל, ניצולי פצצות אטומיות יפניות), קשה מאוד לצפות בהשפעות של קרינה ברמה נמוכה וההשפעות הללו שנויות במחלוקת. הסיבה לכך היא שכאשר שיעור הסרטן הבסיסי כבר גבוה מאוד, והסיכון לפתח סרטן מגיע ל-40% בגלל סגנון חיים אינדיווידואלי והשפעות סביבתיות, לא ברור כמה תורמים לכך ההשפעות של חשיפה לקרינה מייננת ברמה נמוכה. המחלוקת הגדולה ביותר בתחום זה קיימת לגבי מודל ההורמזיס של הקרינה. האם קרינה ברמות נמוכות יכולה לא רק שלא להזיק, אלא אף להועיל לנו? נתעסק בכך בסעיף הבא.

 

מודל ההורמזיס של קרינה מייננת

 

הורמזיס (באנגלית hormesis) הוא מונח שמקורו בעולם הטוקסיקולוגיה (תחום העוסק בלימוד ההשפעה השלילית של כימיקלים על יצורים חיים). מונח זה מציין תופעה בה לכמות קטנה של רעל או רעלן יש דווקא אפקט ביולוגי מיטיב. המנגנונים הביוכימים הגורמים לתופעה אינם מובנים כל צרכם אך ניתן לשער כי הרעלן גורם להפעלת מנגנוני הגנה ותיקון, המצליחים להתגבר על האפקט השלילי, ואף לחסן את הגוף מפני התקפות רעלנים עתידניות. כשמדברים על הורמזיס לא מדברים רק על רעלים אלא על כל פעילות שבכמות הנכונה יכולה לחזק את הגנות הגוף. דוגמאות אפשריות להורמזיס הם למשל:

 

  • פעילות גופנית מתונה אמנם גורמת לגוף לעבור למצב דחק, אך למרות זאת יש לה אפקט מיטיב על הבריאות.
  • בניסויים בבעלי חיים נמצא כי הגבלת קלוריות, מצב דחק מסוים, האריכה את תוחלת החיים שלהם.
  • מחקרים אחדים הראו כי צריכה של כמות קטנה של אלכוהול ביום עשויה לתרום למניעת שבץ ומחלת לב.
  • מיטוהורמזיס – המיטוכונדריות בתאים יוצרים רדיקלים חופשיים הגורמים לתא להפעיל מנגנונים נוגדי חימצון המגנים גם כנגד רדיקלים חופשיים המגיעים מחוץ לתא.
  • השערת ההיגיינה טוענת כי החשיפה לגורמים מזהמים בגיל צעיר תורמת להתפתחות תקינה של מערכת החיסון.

 

תיאוריית ההורמזיס של קרינה מייננת טוענת שרמות קרינה נמוכות של קרינה מייננת, הן מועילות כי הן מגרות אקטיבציה של מנגנוני תיקון תאיים אשר מגינים ממחלות (מנגנוני תיקון, שאולי לא היו יכולים להיות מאוקטבים אם לא היתה חשיפה לקרינה מייננת). היכולת המוגברת של מנגנוני התיקון, כפי שטוענת התיאוריה, לא רק עוזרת בהמשך בהתמודדות טובה יותר של הגוף עם קרינה מייננת, אלא גם מעכבת מחלות אשר לא קשורות לחשיפה לקרינה.

מה הכוונה ברמות קרינה נמוכות?

כאשר מתייחסים למדידת קרינה, לספיגה שלה בגוף (כי מה שמקרינים לגוף אינו שווה למה שנספג בגוף), ישנם שלושה סוגי יחידות:

היחידה הראשונה היא יחידת ספיגה גרי (Gray) או בקיצור (Gy). גרי אחד שווה ערך לג’אול אחד של אנרגיה שנספג ע”י ק”ג אחד של מסת גוף.

את הנזק שנגרם לתאים מודדים ביחידות בסיוורט (Sievert) או בקיצור (Sv). מנת קרינה של גרי אחד של קרינת בטא, גמה או רנטגן, גורמת נזק של סיוורט אחד. מנת גרי אחת של קרינת אלפא גורמת נזק של 20 סיוורט. הסיוורט הוא יחידה גדולה למדי ולכן נהוג לעבוד עם מיליסיוורט (mSv) או מיקרוסיוורט. בארצות הברית וגם בארץ עדיין נהוג להשתמש ביחידה הקרוי רם (rem) או מילירם (mrem) במקום סיוורט (סיוורט אחד שווה ערך ל-100 רם) ובעבר השתמשו גם בראד (Rad) במקום גריי (גריי אחד שווה ערך ל-100 ראד). רמות הקרינה ניתנות לאיתור ומדידה באמצעות מונה גייגר או דוזימטר.

כמה קרינה אנחנו מקבלים במהלך חיינו?

מדובר כמובן בערכים משתנים הקשורים למיקום ופעילות האדם. כפי שהוזכר, חלק מהקרינה אליה אנחנו נחשפים הינה קרינה טבעית. רמות הקרינה הטבעיות, כתוצאה מאורח החיים המודרני, הן מתחת ל-4 מיליסילוורט קרינה מצטברת בסטיית תקן של 1 מיליסילוורט (זו הקרינה הממוצעת הקרקעית והקוסמית, למעט הקרינה המוקרנת מגז הראדון, אשר משפיעה בעיקר על הריאות). כמות קרינה כזו איננה אמורה לגרום בעיות אצל אדם ממוצע, מאידך ישנם מחקרים שמראים שילדים הרגישים במיוחד לרדיואקטיביות, לוקים, אפילו ברמות קרינה טבעיות, בלוקמיה ובסוגים אחרים של סרטן. יש גם מחקרים שטוענים שחשיפה לקרינה טבעית גבוהה גורמת לפגיעה נוירולוגית, כמו למשל הישגים נמוכים של סטודנטים בשבדיה באזורים עם קרינה טבעית גבוהה. טיסות רבות גם מעלות את כמות החשיפה לקרינה- למשל טיסה של 14 שעות מניו-יורק אל טוקיו חושפת את הטסים ל-0.1 מיליסילוורט.

דימות רפואי מרכיב גם הוא חלק מהסכום הכולל של קרינה שמקבל אדם בימי חייו. הערכים משתנים אך בגדול בצילום חזה מקבל המצולם עד ל-0.06 מיליסילוורט. המנה האפקטיבית בבדיקת CT בטן טיפוסית היא כ-10 מיליסילוורט (הערכים נמוכים יותר בסורקים מופחתי קרינה)- כל אלו הן רמות נמוכות של קרינה.

האם רמות קרינה אלו מסוכנות לאדם הרגיל?

הספרות המחקרית טוענת שמינון אקוטי של 100 מיליסילוורט יכול לעלות את הסיכון לסרטן ב-0.8% – על כך כמעט אין מחלוקת. המחלוקת היא מה קורה ברמות קרינה נמוכות יותר, רמות קרינה אשר ניתנות במקרים שהוזכרו מעלה. האם הן מזיקות, לא משפיעות או מועילות לאדם שנחשף אליהן. מודל ההורמזיס טוען שהן מועילות  לבריאות האדם הנחשף. הוא טוען שחשיפה לקרינה, דומה לזו או קצת מעל לקרינת הרקע הטבעית, לא רק שאיננה מזיקה, אלא אפילו מועילה במקום מסוים.

 

המחלוקת בעניין המודל ההורמזיס של הקרינה- סקירת מחקרים

 

התומכים בהורמזיס של קרינה טוענים שמנגנוני התיקון בתוך התאים ובמערכת החיסון המופעלים בעת חשיפה לקרינה מייננת, לא רק מגוננים מפני ההשפעות ההרסניות של הקרינה אלא פועלים בנוסף על מנת למגר תאים סרטניים אשר נוצרים באופן ספונטני, ללא קשר להיחשפות לקרינה מייננת.

מנות נמוכות של קרינה נחשבות לרמות של מתחת ל-100 מיליסילוורט וקצב חשיפה לקרינה נחשב נמוך כאשר הוא מתחת ל-0.1 מיליסילוורט למשך פחות מדקה. בעוד שמחקרים אפידמיולוגיים על אוכלוסיות של אנשים שנחשפו לקרינה מייננת חריפה ובכמות גדולה, כמו ניצולי הפצצות האטומיות של יפן חיזקו את מודל ה-LNT, מחקרים אשר עירבו רמות קרינה נמוכות ורמות קרינה פר זמן נמוכות, לא הצליחו להוכיח עליה בשיעורי הסרטן.

הסיבה לכך היא, כפי שכבר הוזכר מעלה, שבלאו הכי שיעורי הסרטן הבסיסיים הם מאוד גבוהים (42 אנשים מתוך 100 אנשים יאובחנו עם סרטן בכל מהלך חייהם) ואחוזי הסיכויים לחלות בסרטן (כ-40%) משתנים בעקבות סגנון החיים והשפעות סביבתיות אחרות- כל זה מקשה להבחין בשיעורים העדינים, שאולי נגרמים, בעקבות חשיפה לקרינה מייננת בכמות נמוכה. מחקרים אפידמיולוגים יכולים לזהות עלייה של שיעורי סרטן בערך גובה של 1.2 עד 1.3, משמע כ-20% עד 30% עלייה בסיכון, אבל בשביל מנות קרינה נמוכות (בין 1 ל-100 מיליסילוורט), העלייה הנחזית בשיעורי היארעות הסרטן היא 1.001 עד 1.04 ומספר היארעות מקרי הסרטן, אם קיימים, לא יכולים להתגלות בשל משתנים מטעים, טעויות דגימה ועוד. למשל משתנים של שכיחות עישון, ואפילו אי-דיוק בדיווח לגבי עישון, יכולים לגרום לטעויות כאלו ולבעיות מדידה. כך, אפילו מחקר עם הרבה מאוד נבדקים, אשר חלקם לא דיווחו באופן מדוייק לגבי הרגלי העישון שלהם, לא יצליח לזהות את ההשפעות של רמות נמוכות של קרינה יותר מאשר מחקר קטן יותר בו יינתן פיצוי על שכיחות העישון. כאשר אין ממש עדויות אפידמיולוגיות, יש דיון רב מהם באמת יחסי המינון-תגובה של קרינה מייננת מתחת ל-100 מיליסילוורט.

הסימוכין החזק ביותר לתמיכה במודל ההורמזיס מגיע דווקא מתחום מחקרי המעבדה. מחקרים על תרביות תאים יכולים להיות שימושים על מנת לאתר מכניזמים מאחורי תהליכים ביולוגיים, אך הם גם יכולים להיות מבוקרים על כך שהם לא יכולים לבטא באופן אפקטיבי את פעילות האורגניזם החי.

מחקר שנעשה על ידי   E.I. Azzam מציע שחשיפה מוקדמת לקרינה גורמת לתאים להפעיל את מנגנוני ההגנה שלהם. מחקר אחר שנעשה על ידי de Toledo  ושותפיו, הראה שהקרנה עם קרני גמא רדיואקטיביות מעלה את ריכוז ה-glutathione , נוגדן חמצון שנמצא בתאים. בשנת 2011, מחקר in vitro שהובל בידי S.V. Costes הראה בתמונות רצף תגובה לא לינארית חזקה של מנגנוני תיקון מסוימים בתא אשר נקראים radiation-induced foci ) RIF). המחקר מצא כי מינון נמוך של קרינה יצר היווצרות רבה יותר של RIF מאשר מינונים גבוהים של קרינה וכי גם לאחר החשיפה במינון נמוך של קרינה, ה-RIF המשיך להיווצר (ב-2 גריי, נוצרו 15 RIF/Gyכאשר ב-1 גריי נוצרו 64 RIF/Gy). התוצאות הללו מציעות שכמויות נמוכות של קרינה מייננת לא מעלות את הסיכון לסרטן באופן פרופורציונלי למנת הקרינה ולכן מהוות סתירה למודל ה-LNT) linear-no-threshold standard model).

מינה בייסל (Mina Bissell), חוקרת עולמית בתחום סרטן השד ושותפה במחקר שהוזכר הצהירה: “הנתונים שלנו מראים שברמות של קרינה מייננת נמוכה, מנגנוני התיקון של ה-DNA עובדים הרבה יותר טוב מאשר כאשר התאים מוקרנים ברמות גבוהות של קרינה. התגובה הלא-לינארית הזו לנזק ל-DNA בעקבות קרינה מטילה ספק בהנחה הכללית שכל כמות של קרינה הינה מזיקה”.

חשוב לציין שמהצד השני ישנם מחקרי מעבדה אשר תומכים במודל הלינארי ללא סף. מחקרים על חלקיקים במעבדות מדגימים כי מעבר של אפילו חלקיק אלפא אחד (למשל חלקיק אלפא שמוצאו מגז ראדון) דרך גרעין תא הוא מוטגני מאוד (משמע גורם למוטציות) וכי כאשר מדובר בקרינת אלפא, הסיכון למוטציות גבוה יותר במינונים נמוכים (גם אם מעט מאוד תאים נפגעו על ידי חלקיקי אלפא). דבר זה מאשר מה שמוצע על ידי המודל הליניארי ללא סף, עם זאת, כרגע אין מספיק ראיות על מנת להציע כי אפקט זה מקדם יצירת תאים סרטניים בבני אדם במינונים נמוכים.

 

בנוסף למחקרי מעבדה, בוצעו גם מחקרים על בעלי חיים על מנת לאשר או לשלול את מודל ההורמזיס:

מחקר יחסית ישן (משנת 1955) על עכברים שנחשפו באופן יומיומי לרמות קרינה נמוכות מציע שאותם עכברים יכולים להאריך חיים יחסית לעכברים שלא קיבלו קרינה שכזו (קבוצת הביקורת). מחקר נוסף ,שנעשה על עכברים בהובלתו של Miyachi , מצא שחשיפה של העכברים למנה של 200 mGy X-ray הגינה על העכברים גם כנגד חשיפה עתידנית נוספת לקרינה, וגם נגד גז אוזון (גז שמסנן קרינה אולטרה סגולה מהשמש בססטוספירה של כדור הארץ אך רעיל על פני האדמה- גורם לקשיי נשימה ולגירויים שונים).

במחקר נוסף על מכרסמים, חוקר בשם שאקי (Sakai) ושותפיו מצאו ש-(1 mGy/hr  מיקרו גריי לשעה) של קרינת גמא מונעת היווצרות סרטן אצל המכרסמים (סרטן שנוצר על-ידי הזרקה של חומר בשם methylcholanthrene, אשר משרה סרטן). במאמר שפורסם ב-2006, מנה של 1 Gy של קרינת גמא הוקרנה לתאים (בקצב קבוע ממקור רדיואקטיבי) על פני זמן רב. גם במחקר זה הוכח שרמות נמוכות של קרינה מגינות בעתיד על התאים יותר מרמות גבוהות של קרינה. חשיפה מוקדמת של קרני גמא הגדילה את יכולת התאים להתמודד ולמנוע שינויים גידוליים כאשר ניתנה מנה שנייה של קרינה. מחקר דומה על כלבים הראה שאין יותר מקרי סרטן וגם לא ירידה בתוחלת החיים של כלבים אשר הוקרנו ב-3 mGy ליום.

דו”ח BIR V התייחס לתוצאות מחקרים אלו וטען שיש להתייחס בפרשנות לתוצאות אלו בזהירות, כיוון שמינונים אלו יכולים גם להגדיל את הסיכון לסרטן מסוגים מסוימים. כותבי הדו”ח הסכימו שאפשר לפרש חשיפה לקרינה ברמות נמוכות כאפקט אדפטיבי ברמה התאית, אלא שיש לציין גם שאוכלוסיית החיות החשופה חוותה שכיחות גבוהה של לוקמיה מיאלואידית והפרעות מיאלופרוליפרטיביות אחרות. להלן ציטוט מהדו”ח בהקשר לכך:

“רכישת יכולת הגנה מפני קרינה (radio resistance) ויכולת תיקון תאי אחרות תחת ברירה סלקטיבית ולחץ מוטגני של מתן קרינה לאורך זמן (chronic radiation) קשורים באופן זמני ובאופן סיבתי ליצירת לוקמיה (leukemogenic ) בעקבות החשיפה לקרינה”.

 

גם מחקרים על בני אדם בוצעו בהקשר של מודל ההורמזיס.

מחקר מרכזי אשר הציג תופעה של הורמזיס של קרינה בדק את סיכויי סרטן הריאה בקרב אלו הנחשפים לגז הראדון. גז זה הוא מקור נכבד לכמות קרינה לבני אדם ולרוב מומלץ שהריכוז שלו יהיה פחות מ-150 Bq/m³ (Bq למטר מעוקב). מחקר רטרוספקטיבי של סיכויי סרטן הריאה הראה ירידה משמעותית בשיעורי הסרטן בקבוצה שנחשפה בין 50 ל-123 Bq למטר מעוקב של גז ראדון, בהשוואה לקבוצה שנחשפה בין 0 עד 25 Bq למטר מעוקב של גז ראדון. חשוב לציין שמחקרים אחרים אשר בדקו את החשיפה הביתית לגז ראדון לא דיווחו בתוצאות שלהם על אפקטים הורמטיים (כולל מחקר נרחב בשם “Iowa Radon Lung Cancer Study” שנעשה על-ידי Field et al בשנת 2000).

מחקר נוסף הקשור למודל ההורמזיס הוא מחקר שבדק נחשפים לשיעור גבוה מאוד של קרינת גאמא טבעית בעיר קראלה שבהודו ושיעורי הסרטן. החול של קראלה מכיל מינרל זרחתי חום-אדמדם בשם מונזיט (Monazite) שבנוי ממספר יסודות. מונזיט עלול להיות רדיואקטיבי, מכיוון שהוא מכיל תוריום והחול של קראלה מכיל שליש מהעתודות הרדיואקטיביות בעולם של תוריום רדיואקטיבי. חול זה פולט כ-8 מיקרו סיוורט לשעה של קרינת גמא, פי 80 מהפליטה בלונדון, אך מחקר שנערך במשך עשור על 69,985 מתושבי המקום, ופורסם בכתב העת Health Physics, לא מצא סיכון מוגבר לסרטן אצלם, מה שפוסל קשר חיובי או שלילי מובהק סטטיסטית בין רמות קרינה ברקע ובין הסיכון לסרטן במדגם זה, ובעצם מתנגד למודל הלינארי של החשיפה לקרינה.

במחקר אוסטרלי, אשר ניתח את הקשר בין חשיפה לקרינת שמש אולטרא סגולית (UV) ונזק ל-DNA, התוצאות הראו כי למרות שתדירות התאים עם כרומוזומים שבורים גדלה עם חשיפה מוגברת לשמש, חוסר התיקון (misrepair) של גדילי ה-DNA ירדה  ככל שקרינת השמש עלתה (משמע שיכולות התיקון של התאים עלו).

בריאותם של תושבי בניינים רדיואקטיביים בטאיוואן קיבלה תשומת לב בולטת בטיפולים הפופולריים של הורמזיס. בשנת 1982, יותר מ -20,000 טונות של פלדה הגיעו בטעות מזוהמים עם קובלט 60. חלק גדול של פלדה רדיואקטיבית זו שימשה לבניית דירות  וכך אלפי תושבי טאיוואן היו חשופים לרמות קרינה רדוקטיבית בדמות קרינת גמא פי 1000 יותר מקרינת הרקע הרגילה (ממוצע של 47.7 mSv, מקסימום 2360 mSv מינון מצטבר עודף). רק בשנת 1992, עשר שנים לאחר בניית הבתים מפלדה רדיואקטיבית, התגלה המחדל.

מחקר רפואי שפורסם בשנת 2004 טען ששיעורי התמותה מסרטן באוכלוסייה החשופה היו נמוכים בהרבה מהצפוי. עם זאת, מחקר ראשוני זה לא שלט על גיל הנחשפים והשווה אוכלוסייה צעירה הרבה יותר (גיל ממוצע של 17.2 שנים בחשיפה הראשונית) עם האוכלוסייה הכללית המבוגרת הרבה יותר של טאיוואן (גיל ממוצע של כ-34 שנים בשנת 2004)- מדובר בפגם מחקרי חמור מאוד, כיוון שידוע שלאנשים מבוגרים יש סיכוי גבוה הרבה יותר לסרטן אפילו בהיעדר חשיפה לקרינה.

מחקר עוקב של Hwang ושותפיו בשנת 2006 מצא ששכיחות “כל סוגי הסרטן” באוכלוסייה המוקרנת הייתה נמוכה ב -40% מהצפוי (95 מקרים במקום 160.3 מקרים צפויים), חוץ מאשר לוקמיה אצל גברים בלבד שהיתה גבוהה יחסית לצפוי (6 מקרים מול 1.8 מקרים צפויים) וחוץ מסרטן התירואיד שאצל נשים שהיתה גבוהה מהצפוי (6 מקרים מול 2.8 מקרים צפויים)- כאשר עלייה זו במספר המקרים נמצאה רק אצל אלו שנחשפו לפני גיל 30.

Hwang ושותפיו הציעו שההסבר לתוצאות מחקר זה הם ששיעור נמוך יותר של “כל סוגי הסרטן” יכול להיות בשל כך שהאוכלוסייה שנחשפה היתה כזו במעמד סוציו-אקונומי גבוה יותר ולכן אורח החיים שלהם היה בריא יותר ולכן חלו פחות- אך היה קשה להוכיח זאת. בנוסף, הם הזהירו כי לוקמיה היא סוג הסרטן הראשון שהתפתח אצל ניצולי הפצצות בהירושימה ובנגסקי, כך שיכולים לעבור עשורים לפני שיתגלו גידולים במספר סוגי הסרטן הנפוצים יותר.

מלבד הסיכונים העודפים של לוקמיה וסרטן בלוטת התריס, פרסום מאוחר יותר בהקשר למחקר זה ציין כמה חריגות דנ”א שונות (למשל טרנסלוקציות כרומוזומליות) והשפעות בריאותיות אחרות בקרב האוכלוסייה החשופה (דיכוי ליקוציטים נויטרופילים היקפיים, עלייה באאוזינופילים, שינויים בחלוקות תתי-אוכלוסיות של לימפוציטים, עיכובים בהתפתחות הפיזית בקרב ילדים חשופים, עלייה בשכיחות של עכירות עדשת העין- קטארקט, עלייה בסיכון לחריגות בבלוטת התריס, שינויים בתאי ההמטופויטים-מעיין תאי גזע של תאי הדם-אצל ילדים).

 

נדבך נוסף לשם פתרון המחלוקת בתחום מודלי הקרינה הוצע דווקא מכיוון של השפעת חוסר קרינה על אורגניזמים החיים על-פני כדור הארץ והסתגלו לרמת הקרינה כאן.

פאנל מומחים שהתכנס בשנת 2006  ב- Carlsbad שבניו-מקסיקו, הציע הקמת מעבדת קרינה אולטרה-נמוכה (Ultra-Low-Level Radiation laboratory).

חשוב לזכור בקשר לכך, שהחיים בכדור הארץ התפתחו תחת רמות נמוכות של קרינה ולכן יש חשיבות רבה לדעת מה ההשלכות של מצב “כמעט ללא קרינה”. המעבדה, אם תיבנה, תחקור את השפעותיו של מצב “כמעט ללא קרינה” על חיות מעבדה ותרבויות תאים, ותשווה קבוצות אלה לקבוצת בקרה אשר נחשפו לרמות קרינה טבעיות. אצל הקבוצות ש”כמעט לא יחשפו לקרינה”, יסירו ממזונם את אשלגן 40 (חומר רדיואקטיבי שתורם רבות לקרינה הרדיואקטיבית הטבעית שכולנו נחשפים אליה). צוות המומחים סבור כי המעבדה לקרינה אולטרה-נמוכה היא הניסוי היחיד שיכול לחקור בצורה נכונה את ההשפעות של קרינה ברמה נמוכה ואז לאשר או לבטל את ההנחות שמניחות התיאוריות השונות של הקרינה כמו תיאוריית LNT, תיאוריית threshold ותיאוריית ההורמזיס של הקרינה.

תוצאות ראשונות של ההשפעות של “כמעט ללא קרינה” על תרביות תאים דווחה כבר על ידי שתי קבוצות מחקר בשנים 2011 ו 2012. חוקרים מארצות הברית חקרו תרביות תאים, אשר בודדו בתא פלדה 650 מטרים מתחת לאדמה במפעל פסולת מבודד ב- Carlsbadשבניו מקסיקו ואילו חוקרים באירופה דיווחו על ההשפעות של “כמעט ללא קרינה” על תאי עכבר. התוצאות שלהם הם עדיין מאוד ראשוניות.

 

הצהרות של גופים גרעינים מובילים

 

תיאוריית ההורמזיס של קרינה לא התקבלה על ידי מועצת המחקר הלאומית של ארצות הברית או המועצה הארצית להגנה ומדידה של קרינה (NCRP). בחודש מאי 2018 פרסם ה- NCRP דו”ח של קבוצת מומחים בין-תחומיים אשר סקרו בצורה ביקורתית 29 מחקרים אפידמיולוגיים איכותיים על אוכלוסיות שנחשפו לקרינה במינון נמוך בקצב חשיפה נמוך, שפורסמו בעיקר בעשר השנים האחרונות. קבוצת המומחים הסיקה בעקבות סקירה זו שהמחקרים האפידמיולוגיים האחרונים תומכים בהמשך השימוש במודל LNT להגנה מפני קרינה. מסקנה זו עולה בקנה אחד עם פסיקות של ועדות מדעיות לאומיות ובינלאומיות אחרות, המבוססות על נתונים ישנים יותר. הם לא מצאו שום מודל אחר, המסביר טוב יותר מאשר מודל LNT, את החשיפה לקרינה ותוצאותיה.

גם הוועדה המדעית של האו”ם על השפעות הקרינה האטומית (UNSCEAR) כתבה בדו”ח האחרון שלה:

“עד שחוסר הבהירות בנוגע לחשיפה לקרינה ברמות נמוכות תיפתר, הוועדה מאמינה שהסיכון לסרטן הינו פרופורציונלי לכמות הקרינה, זאת לפי כמות הידע שהצטבר עד היום. למרות זאת, קו לינארי ישר אינו תגובה שיש לצפות ממנה בכל המצבים”.

הרעיון של הורמזיס הקרינה נדחה גם על ידי הקונסוליה הלאומית למחקר (National Research Council’s), שהיא חלק מהאקדמיה הלאומית למדע בעקבות 16 שנות מחקר ארוך טווח של ההשפעות הביולוגיות בעקבות חשיפה לקרינה מייננת: “בסיס הנתונים של המחקר המדעי הדגים שאין סף לחשיפה שבו ניתן לקבוע שקרינה מייננת יכולה להיות מזיקה או מועילה.  הסיכונים הבריאותיים – במיוחד התפתחות של סרטן מוצק באיברים – עולים באופן יחסי עם החשיפה”, כך אמר ריצ’רד ר ‘מונסון, דיקן עמית לחינוך מקצועי ופרופסור לאפידמיולוגיה, מבית הספר לבריאות הציבור של אוניברסיטת הרווארד, בוסטון.

בהמשך אותה וועדה טענה: “האפשרות שמינון נמוך של קרינה עשויה להיות בעלת השפעות מועילות (תופעה המכונה לעתים קרובות “הורמזיס”) הייתה נושא לדיון רב. נסקרו עדויות להשפעות הורמטיות, תוך שימת דגש על מחקרים שפורסמו מאז מחקר ה- BEIR V משנת 1990, על ההשפעות הבריאותיות של החשיפה לרמות נמוכות של קרינה מייננת. למרות דוגמאות של תופעות הגנה מקרינה שניתן למצוא ברמה התאית או בביולוגיה של בעלי חיים, הכמות של המידע הניסיוני הזמין בתחום אינו תומך בטענה כי רמות נמוכות של קרינה מייננת הינם בעלי השפעה מועילה. המנגנון של כל אפקט אפשרי כזה נשאר מעורפל. בשלב זה, הנחת מודל ההורמזיס הטוען שהתועלת הבריאותית לבני אדם כתוצאה מחשיפה לרמות נמוכות של קרינה מייננת עולה על ההשפעות השליליות האפשריות מחשיפה לקרינה בעוצמה כזו, אינה מוצדקת.”

אף על פי שרוב הדיווחים המוסכמים העיקריים וגופים ממשלתיים דבקים כיום במודל ה-LNT, הדו”ח של האקדמיה הצרפתית למדעי הרפואה (French Academy of Sciences-National Academy of Medicine), על השפעת הקרינה ברמה נמוכה, דחה את LNT כמודל מדעי של סיכון מסרטן במינונים נמוכים. טענתם היתה שנדרשים מחקרים נוספים על מינוני קרינה נמוכים (מתחת ל-100 מיליסילוורט וגם מתחת ל-10 מיליסילוורט), תוך התייחסות לגיל האדם וסוג הרקמות המוקרנות. למרות הנוחות שבעבודה עם מודל לינארי למטרות רגולטוריות של מעקב אחרי חשיפה לקרינה, הם מציינים ש-40% ממחקרים שנעשים במעבדה על תרבויות תאים ועל בעלי חיים מצביעים על רמה מסוימת של הורמזיס כימית או רדיוביולוגית.

 

האם רדיולוגים/רנטגנאים/אנשים שנחשפים לקרינה חולים יותר מאחרים?

 

לאחר שסקרנו את המחקרים הקשורים להיתכנות נכונות מודל הורמוזיס או הפרכתו, יכול להיות שנמצא את התשובה במחקרים אשר נעשו על אנשים שנחשפים באופן תמידי לקרינה בממינון נמוך בעקבות עבודתם- כגון רדיולוגים, רנטגנאים, רופאים ואנשים אחרים.

הקשר בין חשיפה לקרינה והתפתחות סרטן מבוסס בעיקר על אוכלוסיות שנחשפו לכמויות גבוהות יחסית של קרינה מייננת (לדוגמה: ניצולי הפצצות האטומיות שהוטלו על יפן). סוגי הסרטן הקשורים בכמויות גדולות של קרינה הם לוקמיה, סרטן השד, סרטן הכבד, סרטן הריאות ועוד, כאשר התקופה שבין החשיפה לקרינה וגילוי הסרטן ידועה כ”תקופה רדומה”.

כמות קרינה גבוהה הורגת תאים, בעוד שכמות נמוכה גורמת לנזק או אף לשינויים בקוד הגנטי (DNA) של התאים המוקרנים. כמויות גדולות של קרינה יכולות להרוג כמות כזו של תאים, כך שהרקמות והאיברים נפגעים מיד. כתוצאה מכך נגרמת תגובה חריפה של הגוף הקרויה תסמונת קרינה חריפה. ברמות קרינה גבוהות, קיים יחס ישיר בין כמות הקרינה לבין המהירות בה יופיעו סימני הקרינה והסיכון למוות. תסמונת זו אובחנה ברבים מניצולי הפצצות של 1945 ובעובדי ההצלה שטיפלו בתאונה בכור הגרעיני בצ’רנוביל       ( 134 עובדים בכור וכבאים נחשפו למנות קרינה גבוהות וסבלו מתסמונת קרינה חריפה, מהם 28 מתו ממנה).

כפי שהוזכר, בחלק זה אנו מתמקדים באנשים שנחשפים באופן יומיומי לרמות קרינה נמוכות יחסית. ישנם מספר מחקרים אשר מסכמים תוצאות לגבי שינויי תחלואה אצל רדיולוגים, רנטגנאים ואנשים אחרים אשר נחשפים לקרינה.

מחקר ראשון גדול הינו מחקר אשר פורסם בדצמבר 2016 בכתב העת Radiology ובו נמצא שרדיולוגים אשר סיימו את בית הספר לרפואה אחרי 1940 אינם עומדים בסיכון מוגבר למוות כתוצאה מגורמים הקשורים לקרינה כמו סרטן. המחקר בוצע על-ידי אמי ברינגטון דה גונזאלס (Berrington de González A), ראש אגף קרינה ב-NCI) National Cancer Institute). המחקר התבסס על מאגר נתונים של האגודה הרפואית האמריקאית (AMA), מסד נתונים שהוקם בשנת 1906 וכולל נתונים היסטוריים עבור יותר מ- 1.4 מיליון רופאים, תושבים וסטודנטים לרפואה בארצות הברית.

במחקר החוקרים השוו את שיעור מקרי הסרטן ושיעורי התמותה בין 43,763 רדיולוגים ו -64,990 פסיכיאטרים שסיימו את בית הספר לרפואה בין 1916 ל -2006. הפסיכיאטרים נבחרו כקבוצת השוואה משום שהם לא צפויים לחשיפה לקרינה תעסוקתית.

תוצאות המחקר הראו שלרדיולוגים גברים, אשר סיימו את לימודיהם אחרי שנת 1940, היה פרופיל בריאותי טוב יותר מזה של עמיתיהם הפסיכיאטרים. שיעור התמותה לרדיולוגים מכל הסיבות היה נמוך יותר ולא נמצאה עדות לתמותה מוגברת כתוצאה מגורמים הקשורים לקרינה, כגון סרטן או מחלות לב וכלי דם.

חשוב לציין שאצל רדיולוגים שסיימו לפני שנת 1940 התגלו שיעורי תמותה גבוהים יותר ממצבי תחלואה מסוימים כמו לוקמיה מיאלואידית חריפה ותסמונת מיאלודיספלסטית, הידועים כקשורים לקרינה תעסוקתית. היו אצלם גם שיעורי מוות מוגברים ממלנומה ולימפומה שאינה הודג’קין. לרדיולוגים המבוגרים יותר היה גם סיכון גבוה יותר למחלות לב וכלי דם. ההסבר להבדל בין הרדיולוגים המבוגרים לצעירים יותר הוא השיפור באמצעי ההגנה מקרינה בעשורים האחרונים.

במאמר נוסף (שהוזכר בקצרה גם בתחילת הכתבה), אשר פורסם בגיליון ינואר 2017 של “Journal of Nuclear Medicine”  טוענים החוקרים כי חשיפה לקרינה רפואית אינה מגבירה את הסיכון של אדם לחלות בסרטן. המחברים טוענים שהאמונה הרווחת שמינונים נמוכים של קרינה, כמו אלו המתקבלים בדימות רפואי, מגבירים את הסיכון לסרטן, אינם נכונים, ושהם מתבססים על היפותזה לא נכונה בת 70 שנה.

את המחקר הוביל ד”ר ג’פרי סיגאל (Jeffry A. Siegel), נשיא ומנכ”ל Nuclear Physics Enterprises שבמרלטון, ניו ג’רזי. סיגאל טוען שקיימת כיום מדיניות הנקראת ALARA)   as low as reasonably achievable), בה מנסים לתת כמה שפחות קרינה בבדיקות רנטגן, CT ורפואה גרעינית, ולטענתו מדיניות זו מגבירה את הפחד מפני קרינה אצל רופאים ומטופלים – פחד אשר נובע מחוסר מידע. הוא טוען שהמודל הלינארי ללא סף (LNT) לא הוכח כהלכה על ידי המדע כאשר מדובר בקרינה ברמות נמוכות, במיוחד כאשר מחקרים אפידמיולוגים מסוימים אפילו מעידים שקיים רווח מגן מסוים בקרינות אלו, בדמות שפעול וחיזוק מנגנוני ההגנה של ה-DNA אשר נוצרו במהלך האבולוציה. הטענה של החוקרים היא ש-LNT ו-ALARA הן תיאוריות שמתמקדות אך ורק בנזק מולקולרי תוך התעלמות מתגובות ביולוגיות מגנות (מתמקדות במיקרו ולא במקרו). הם טוענים שמינונים נמוכים של קרינה מעוררים תגובות הגנה ומספקים הגנות משופרת מפני נזק נוסף לאורך זמן, כולל נזק מחשיפה לקרינה גבוהה יותר.

סיגאל ממשיך וטוען שהראיות כיום מראות ירידה, ולא עלייה, בסיכוני הסרטן כאשר מדובר בהקרנה של מנות הקרינה הנהוגות בעולם הרדיולוגיה. הוא מתייחס למחקר העוקבה שנעשה בניצולי הפצצות האטומיות שנפלו ביפן במלחמת העולם השנייה (Life Span Study atomic-bomb survivor data; LSS) שהראה שהסיכון לסרטן (קרצינוגניות) החזוי לפי המודל הלינארי אינו עובד כאשר מדובר בקרינה במנות נמוכות מ-200 מיליגריי (mGy).

הרמה האפקטיבית של הקרינה שניתנת בבדיקת CT היא בערך 10 מיליסילוורט (mSv), בבדיקת מוח PET/CT היא נעה סביב 5-7 מיליסילוורט ובדיקה רוטנית של כל הגוף של F-18 FDG PET/CT היא כוללת בין 12 ל-15 מיליסילוורט. לכן, לפי החוקרים, אין סיבה להימנע או לחשוש מקרינה כאשר מנסים להגיע לאבחנה הנכונה ואין סיבה שאבחנות יתפספסו בגלל הפחד או ההימנעות מקרינה. כמו כן טוענים החוקרים שאם יובס מודל LNT והצאצא שלו ALARA, יכולים להיפתח בפני הרפואה דרכי אבחון וטיפול חדשות. הדרך להתקדם בכך היא קודם כל להסביר את העניין לרופאים ומשם רעיון זה יוכל לחלחל אל הציבור כולו.

כתבה מעניינת באתר Scientific American משנת 2013 סיכמה את המידע הקיים לגבי השאלה האם בדיקת CT, שכפי שהוזכר היא בדיקה הכוללת הקרנה רפואית יחסית גדולה בקרני רנטגן (שוות ערך לבין 150-1100 צילומי רנטגן קונבנציונליים או בערך חשיפה של שנה לקרינה טבעית- תלוי בסוג הבדיקה ובסורק), יכולה לגרום ליותר מקרי סרטן בקרב האוכלוסייה הכללית?

בכתבה מוצגים מחקרים הטוענים שכ-29,000 מקרי סרטן נגרמים מתוך 72 מיליון סריקות CT אשר בוצעו בארצות הברית בשנת 2007, ושנוצר מקרה סרטן אחד על כל 400-2000 צילומי חזה שגרתיים. הנקודה היא שאותם מחקרים מתבססים על נתונים של שיעורי הסרטן בקרב הניצולים של פצצות האטום שהופלו על הירושימה ונגסאקי באוגוסט 1945 במהלך מלחמת העולם השנייה.

כ-25,000 ניצולי פצצות אטום נחשפו למינון נמוך יחסית של קרינה אשר מקביל לסריקה אחת עד שלושה של CT. מספר שנים לאחר הפיצוצים החלו החוקרים לעקוב אחר שיעורי המחלה והמוות בקרב יותר מ -120,000 ניצולים. התוצאות הראו, לראשונה, כי הסיכון לסרטן מקרינה תלוי במינון, וכי אפילו מינונים קטנים מאוד יכולים לעלות את הסיכון. על סמך נתונים אלה, דו”ח של המועצה הלאומית למחקר שנערך בארצות הברית בשנת 2006 העריך כי חשיפה ל- 10 mSv  (המינון המשוער מסריקת CT של הבטן), מגדילה את הסיכון לכל החיים לפתח סרטן קטלני ב-0.1%. ה-FDA האמריקאי הפחית זאת ל-0.05%. אם נניח שלכל אדם בארה”ב יש סיכוי של 20% למות מסרטן, בדיקת CT בודדת מגדילה את הסיכון של המטופל הממוצע לפתח גידול קטלני מ -20% ל- 20.05% !?!.

הבעיה הגדולה היא שההערכות הללו התבססו על פגמים מתודולוגיים חמורים. בקרב הניצולים שנחשפו לקרינה של 100 מיליסילוורט או פחות- כולל המינונים האופייניים לסריקות CT – מספר מקרי הסרטן ופטירתם הוא כה קטן, עד כי זה כמעט בלתי אפשרי סטטיסטית להיות בטוח שהם גבוהים באופן משמעותי משיעור הסרטן בכלל האוכלוסייה.

כדי לפצות על כך, המועצה הלאומית למחקר ואחרים ביססו את האומדנים שלהם בעיקר על נתונים של ניצולים שנחשפו לרמות קרינה בטווח של 100 mSv עד 2 Sv, כאשר הם הניחו שהסיכון לסרטן ביחס למינון דומה כאשר יש רמות קרינה גבוהות ונמוכות- אך זה לא בהכרח נכון. דבר אחד ברור- מספר מקרי הסרטן שהתפתחו אצל ניצולי הפצצות האטומיות במשך שארית חייהם אינו גדול מספיק כדי לספק את הכוח הסטטיסטי הדרוש כדי לחזות באופן מהימן את הסיכון לסרטן הקשור לסריקות CT באוכלוסייה הכללית כיום.

שני נתונים אחרים שמהווים בעיות מתודולגיות חמורות במחקרים אלו:

  1. ניצולי הפצצות האטומיות קיבלו קרינת גמא על כל גופם ואילו נבדקים שמבצעים CT מקבלים קרינה בעיקר על איזור אחד בגופם- לכן השוואות מדויקות בין שני המקרים הינן די בעייתיות.
  2. הניצולים היו אחרי מלחמה קשה, בעלי תזונה גרועה ועם גישה בעייתית לטיפול רפואי- לכן אותה רמת קרינה יכולה לגרום למחלה חמורה יותר אצל אותם ניצולים מאשר אצל אנשים בריאים החיים כיום.

לסיכום- הנתונים שעליהם מתבסס היום מודל הקרינה הלינארי ללא סף יכולים להיות בעייתיים מאוד, ועד שלא יהיו מחקרים עדכניים על העניין קשה להשליך ממקרה אחד לשני.

מאמר נוסף ,שמצא פגמים במחקר על ניצולי הפצצות האטומיות ביפן ותומך במודל ההורמזיס, פורסם בדצמבר 2018 בכתב העת Genes and Environment. במאמר זה החוקרים מסכמים וטוענים שהמודל התומך בקשר הלינארי בין קרינה לבין נזק (מודל ה-LNT, המודל הלינארי ללא סף), הומלץ ללא נתונים מוצקים על-ידי האקדמיה למדעים בשנת 1956. בשנת 2006 נתנה האקדמיה עדיפות לדו”ח BEIR VII וראתה בו כתמיכה במודל ה-LNT. הדו”ח הזה היה מבוסס על מחקר LSS (Life Span Study) של ניצולי ההפצצות האטומיות. בין שאר הפגמים שבהם לוקה מחקר ה-LSS, מדגישים החוקרים שני פגמים עיקריים:

  1. הקרינה המשנית, שגם ניצולי הפצצות וגם קבוצת הביקורת, נחשפו אליה, לא קיבלה התייחסות במהלך המחקר. במיוחד, קבוצת הביקורת לא היתה מתאימה על מנת לשמש כקבוצת ביקורת.
  2. מודל ההורמזיס הוא אמנם מעבר ליכולת ההוכחה של מחקר LSS, אך התוצאות בשטח מראות שהוא אכן התרחש. ממוצע משך החיים של ניצולי הפצצות האטומיות הוא ארוך יותר ממוצע החיים של יפנים אחרים שלא נחשפו לקרינה הזו. מקרי מוות כתוצאה מגידול סרטני מוצק של ניצולי הפצצות האטומיות וגם של קבוצת הביקורת (שכאמור לא היתה מתאימה כי גם היא נחשפה לקרינה) הינם נמוכים ביחס לממוצע היפני.

כתוצאה מכך, טוענים החוקרים שניתן להסיק באופן סביר כי החשיפה לקרינה של ניצולי הפצצות האטומיות ביפן מאריכה את תוחלת החיים שלהם ומצמצמת את מקרי המוות מסרטן בממוצע, דבר המצביע על כשל של מודל ה-LNT. לדעתם, לרוע המזל, מודל ה-LNT שימש ומשמש גם כיום כמודל העומד בבסיס הרגולציה של החשיפה לקרינה והאנושות חייבת ללמוד לפחד פחות קרינה במינון נמוך ולהבין שקרינה כזו לא רק שהיא איננה מזיקה, היא אפילו יכולה להועיל.

 

קרינה מייננת ותחלואה קרדיווסקולרית

 

תחלואה קרדיווסקולרית, גם היא נקשרה עם קרינה מייננת ונעשו מספר מחקרים בעניין.

מאמר ראשון שכדאי להזכיר בהקשר זה הוא מאמר משנת 2017 אשר מתעסק בתחלואה קרדיווסקולרית בהקשר של קרינה מייננת. מחקרים אפידמיולוגים אחרונים גילו שחשיפה לקרינה מייננת איננה רק מעלה הסיכון מחלות ממאירות אלא גם למחלות הלב וכלי הדם (ולבעיות רפואיות אחרות כמו קטארקט בעיניים). במחקר הזה נסקרו בריאותית אנשים ניצולי פצצות אטום, או שחוו חשיפה תעסוקתית/רפואית לקרינה. היחסים בין רמת קרינה למחלות קרדיווסקולרית נבדקו ונמצא שלהשפעת הקרינה אין סף, משמע גם בחשיפה לרמות של קרינה בעוצמה של 1-2 גריי, הסיכון למחלות קרדיווסקולרית עלה – אם כי הוא הפך להיות ברור רק 10-20 שנה לאחר החשיפה. ככל שהעלו את רמת החשיפה לקרינה, כך הסיכון גבר. מאידך, בעקבות משתנים מבלבלים, עדיין לא הצליחו החוקרים להוכיח שרמות קרינה נמוכות, מתחת ל-0.5 גריי, מתאימות למודל הלינארי ללא סף.

עוד מאמר שמתעסק בנושא של קרינה ברמות נמוכות ותחלואה קרדיווסקולרית הוא המאמר הזה, מאמר סקירה על התחום משנת 2016- בהחלט מומלץ למי שרוצים לקבל תמונה מקיפה על המחקר בתחום.

 

ביבליוגרפיה ולקריאה נוספת

אתר המסביר על הקרינה ויחידות הקרינה המייננת:

http://www.hermon.com

 

השפעת הקרינה הטבעית על מחלות לוקמיה אצל ילדים בבריטניה:

A record-based case-control study of natural background radiation and the incidence of childhood leukemia and other cancers in Great Britain during 1980–2006

 

מחקרו של ד”ר ג’פרי סיגאל (Jeffry A. Siegel), נשיא ומנכ”ל Nuclear Physics Enterprises שבמרלטון, ניו ג’רזי, הטוען ללקויות במודל ה-LHT:

Jeffry A. Siegel, Charles W. Pennington, Bill Sacks. Subjecting Radiologic Imaging to the Linear No-Threshold Hypothesis: A Non Sequitur of Non-Trivial Proportion. Journal of Nuclear Medicine, 2017; 58 (1): 1 DOI: 10.2967/jnumed.116.180182

 

כתבה באתר ScienceDaily על הפחד המוגזם מקרינה מייננת במינון נמוך:

Society of Nuclear Medicine. (2017, January 9). Fear of diagnostic low-dose radiation exposure is overstated, experts assert. ScienceDaily. Retrieved April 4, 2019 from www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170109150038.htm

 

מאמר על ניצולי הפצצות האטומיות- עלייה בתוחלת חייהם וירידה בשיעורי הסרטן אצלם:

Low-dose radiation from A-bombs elongated lifespan and reduced cancer mortality relative to un-irradiated individuals

 

מאמר המבקר את מודל ה-LTH:

It Is Time to Move beyond the Linear No-Threshold Theory for Low-Dose Radiation Protection

 

מאמר העוסק בהשפעות קרינה מייננת במינון נמוך:

Aurengo (2005-03-30). “Dose-effect relationships and estimation of the carcinogenic effects of low doses of ionizing radiation“. Académie des Sciences & Académie nationale de Médecine. CiteSeerX 10.1.1.126.1681

 

המחקרים לגבי חשיפה לגז הראדון ותוצאותיו:

Test of the linear-no threshold theory of radiation carcinogenesis for inhaled radon decay products

Health Effects of High Radon Environments in Central Europe: Another Test for the LNT Hypothesis?

 

 

 

 

 

אוטיזם (תסמונת קנר) הינה לקות התפתחותית אשר נמצאת על פני ספקטרום, והסיבות לה, לפי סברת החוקרים, הינן תורשתית ומולדות. התסמונת מאופיינת, בין השאר, בהפרעה בדיבור, בהתנהגויות חזרתיות, בקושי ביצירת קשרים חברתיים ובנטייה להתבודד. לאחרונה, מחקר חדש של המרכז הרפואי האוניברסיטאי סורוקה ושל אוניברסיטת בן-גוריון, מעיד על כך שקנאביס רפואי הוא אפשרות טובה, בטוחה ויעילה בהקלה על הסימפטומים של הלוקים באוטיזם וביניהם: התקפים, טיקים, דיכאון, חוסר שקט והתקפי זעם.

המחקר, אשר התפרסם בכתב העת Nature Scientific Reports, בוצע על-ידי ד”ר גל מאירי, מנהל היחידה הפסיכיאטרית לגיל הרך בסורוקה, ליהי בר-לב שליידר, דוקטורנטית  במרכז למחקרים קליניים בסורוקה, ממכון המחקר הקליני בקנאביס ומהפקולטה לבריאות באוניברסיטת בן-גוריון, וחוקרים נוספים (רפאל משולם, האוניברסיטה העברית בירושלים ונעמה סבן, מחלקת המחקר, “תיקון עולם” בע”מ). במחקר השתתפו 188 מטופלים עם אוטיזם שטופלו בקנאביס רפואי בין השנים 2015 ל-2017. הטיפול ברוב החולים התבסס על שמן קנאביס כאשר התסמינים, ההערכה הכללית ותופעות הלוואי במהלך שישה חודשים נבחנו באמצעות שאלונים מובנים לפני ואחרי הטיפול. תוצאות המחקר הראו שלאחר חצי שנה של טיפול, 30% מהחולים דיווחו על שיפור משמעותי, 53.7%  דיווחו על שיפור מתון ורק כ-15% דיווחו על שינוי קל או לא דיווחו על שינוי כלל (מכאן שיותר מ-80% מההורים דיווחו על שיפור משמעותי או מתון בקרב ילדיהם). מדדי השיפור התמקדו באיכות החיים, מצב הרוח, היכולת לבצע פעולות שגרתיות כמו להתלבש, להתקלח באופן עצמאי, שינה טובה יותר וריכוז מוגבר.

החוקרים מסכמים שמדובר במחקר חשוב המציע שטיפול בקנאביס בטוח ויכול לשפר את הסימפטומים אצל המאובחנים באוטיזם, כמו גם את איכות החיים, אך סבורים שיש צורך במחקרים נוספים, כולל כאלו עם פלצבו (תרופת דמה), על מנת להבין טוב יותר את השפעת הקנאביס על הלוקים באוטיזם.

 

  • הערת העורך: חשוב לציין שישנם גם מחקרים המעידים על תופעות לוואי כתוצאה מהשימוש בקאנביס רפואי.

 

קישור לידיעה- אוניברסיטת באר שבע

קישור למאמר על המחקר- אתר Nature

להלן רשימת ספרי עיון מומלצים מטעם אתר “חדשות המדע” לשנת 2018:

 

תחושת בטן – ג’וליה אנדרס (הוצאת כנרת, זמורה-ביתן)

 

הספר “תחושת בטן” הינו ספרה הראשון של המיקרוביולוגית ג’וליה אנדרס. הספר מתאר את אשר מתרחש במערכת העיכול של גופנו תוך פירוט המחקרים האחרונים בתחום. היופי בספר, לדעתי, הוא היכולת של המחברת לקחת נושא לימודי שיכול להיות די משעמם, וליצור ממנו ספר שמצליח לעניין ולרתק דווקא בגלל שהוא מדבר רבות על התופעות שמתרחשות אצל כולנו.

הספר מתאר את מה שקרוי “המוח השני” שלנו, מערכת העיכול, בשל מערכת העצבים הגדולה שבה. הוא מתאר את השפעת מערכת העיכול והחיידקים שבתוכה (מיקרוביום) על גוף האדם, מערכת החיסון ועל התחלואה שלו. הוא מתאר גם את ההשפעה ההפוכה- כיצד מוחנו משפיע על מערכת העיכול. במהלך הספר מתוארים עובדות רבות ומסוכמים מחקרים עכשווים הקשורים לכל חלקי מערכת העיכול ולרבות מהתופעות המתרחשות בו. ספר תקשורת מדע בהחלט מומלץ.

ציון הספר- 9.0

 

 

סוד הקסם היפני – מארי קונדו (הוצאת אחוזת בית)

 

 

סוד הקסם היפני הינו ספרה של יועצת הסדר והניקיון היפנית, מארי קונדו. הספר, אשר כיכב ברשימת רבי המכר של ארצות הברית חודשים רבים, מלמד איך לארגן את הבית, כאשר השאלה הראשונה שנשאלת לגבי חפץ היא אם לזרוק או להשאיר אותו והשאלה השנייה היא איפה לשים אותו. קונדו ממליצה לעשות את זריקת החפצים בפעם אחת, להרגיש כמה אנחנו “קשורים” או כמה החפץ מעורר אצלנו אהבה ועל סמך זה להשאיר אותו (אותו הדבר אמור לגבי ספרים, בגדים, חפצי נוי, מסמכים ועוד). הספר מתאר את השינוי שהיפטרות מחפצים מיותרים וסידור הבית יצר אצל אנשים – משיפור יכולת ההחלטה בשל ההחלטות הרבות הקשורות בכך ועד שינויים בהתמקדות, בדיאטה ובכל תחום שבו נעשה סדר בחפצים.

מדובר בספר שאכן מניע לפעולה ומעודד אותך להיפטר מדברים שאתה לא צריך, מצאתי את עצמי זורק ספרים, בגדים ודברים שנשמרו אצלי זמן רב. מאידך יש אלמנט של קידוש החפץ או ההאנשה שלו לאורך כל הספר, דבר שקצת מוגזם לדעתי, ויש גם חזרה מיותרת של אותם הרעיונות. לסיכום, ספר טוב ומיוחד שיכול לעשות שינוי זמני בתכולת וסידור הבית (-:

ציון הספר- 9.1

 

 

כולנו בני חלוף – ארווין יאלום (הוצאת כנרת)

 

 

הספר “כולנו בני חלוף” מטעם ארווין יהלום הוא ספר אשר מספר את סיפורם של מטופליו של ארווין יהלום, סופר ופסיכיאטר יהודי אמריקאי, מחשובי הפסיכולוגים בתחום הפסיכותרפיה האקזיסטנציאלית (ממשנתו של ויקטור פרנקל).

בספר זה ארווין יהלום מציג סיפורים אשר מתייחסים לנקודת המבט שבסופו של דבר כולנו נמות. כל סיפור מתייחס לעובדה זו מכיוון אחר, מעלה תהיות ומחשבות לגבי המוות, והדבר נעשה תוך כדי הרהוריו של ארווין עצמו, בגיל של מעל שמונים, על מותו שלו.

הספר יכול לעניין לפרקים, אבל גיבורי התרפיות והסיפורים שמאחוריהם לא מתאימים לדעתי להוויה הישראלית. הספר גם לא נותן עצות או דרכים טובות להתמודדות עם עצם העובדה שנמות, הסיפורים נראים מעט מנותקים ונמשכים לכיוונים שמרגישים לעיתים מעט טרחניים. בקיצור, ספר רק לחובביו המושבעים של ארווין יהלום.

ציון הספר- 7.9

 

 

מסתורי המספרים – מרכוס דו סוטוי (הוצאת ספרי עליית הגג)

 

הספר “מסתורי המספרים” מאת מרכוס דו-סוטוי הוא ספר מרתק אשר מחבר בין העולם שלנו לעולם המתמטיקה. מתמטיקה יכולה לעיתים להפחיד, היא נראית כאוסף של מספרים, משוואות ונוסחאות לא מובנות, אבל האמת היא שמתמטיקה נעה כחוט שני בכל דבר שאנחנו עושים בחיינו. מרכוס פיטר פרנסיס דו סוטוי הוא פרופ’ אנגלי מאוניברסיטת אוקספורד, זוכה פרס בריק, אשר עוסק גם בפופולריזציה של המתמטיקה. את פוסט הדוקטורט שלו הוא עשה באוניברסיטה העברית , שם גם הכיר את אשתו.

הספר עצמו הינו חווית קריאה בזכות היכולת שלו להמחיש דברים יומיומיים ואיך הם קשורים למתמטיקה- כמו למשל בעיטת בננה בכדורגל והקשר למתמטיקה. כמו כן הספר מציג הסברים מתמטיים לחידות מתמטיות מסובכות.

ציון הספר- 9.0

 

 

 

כותב הסקירה- עופר בן חורין, עורך ראשי- אתר חדשות המדע וכותב הספר
“MRI המדריך המלא-רפואה ופיזיקה נפגשות”

 

קישור אל ספרי עיון מומלצים לשנת 2017

קישור אל ספרי עיון מומלצים לשנת 2016

קישור אל ספרי עיון מומלצים לשנת 2015

קישור אל ספרי עיון מומלצים לשנת 2014

קישור אל ספרי עיון מומלצים לשנת 2013- חלק א

קישור אל ספרי עיון מומלצים לשנת 2013- חלק ב

 

 

 

 

 

דימות תלת-ממדי במוח מתבצע כיום בטכניקות שונות, אם כי הדימות עדיין איננו באיכויות המאפשרות להדגים בצורה ספציפית ממש את תאי העצב ואת אופי הקשרים בין תאי העצב. טכנולוגיה חדשה שהולכת וצוברת תאוצה בשנה-שנתיים האחרונות הינה טכנולוגיה אופטו-אקוסטית חדשנית לדימות מוחי, המאפשרת ניטור תלת-ממדי של אזורים המכילים מיליוני תאי עצב במהירות ובעומק חסר תקדים.

המערכת החדשה, שמה FONT (נוירו-טומוגרפיה אופטו-אקוסטית פונקציונלית), פותחה על-ידי מדענים מהטכניון בראשותו של פרופ’ שי שהם מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית, ועל-ידי  צוות מדענים ממכון הלמהולץ הגרמני (בעיר מינכן) בראשותו של פרופ’ דניאל רזנסקי. היא מבוססת על פולסים קצרים של לייזר הגורמים לתנודות זעירות וארעיות של הרקמה וכתוצאה מכך ליצירת גלי אולטרסאונד. תנודות אלה מנוטרות על ידי גלאים ייעודיים ומתורגמות לכדי תמונות תלת ממדיות של הרקמה. הטכנולוגיה החדשנית מבוססת על תגליתם של פרופ’ רזנסקי ושהם, לפיה לחלבונים הרגישים לריכוז סידן יש חתימה אופטו-אקוסטית המאפשרת ניטור פעילות מוחית. ניטור זה מתבסס על שינויים מהירים בריכוזי יוני הסידן הנלווים לפעילות המוח.

החוקרים בחנו את המערכת החדשה על מוחות של דגי זברה בוגרים, אך לטענתם הטכנולוגיה החדשה מאפשרת דימות מוחות גדולים הרבה יותר מהגדלים האפשריים הקיימים כיום בשיטות של דימות אופטי מיקרוסקופי, אשר גם מוגבלות מאוד בעומק החדירה שלהן. למערכת החדישה גם יכולת לדמות הרבה יותר מהר מהטכנולוגיות הקיימות כיום.

אם אכן תיכנס טכנולוגיה זו לשירות פעיל, היא תשפר את הדימות האופטי באופן משמעותי מאוד ואז אפשר יהיה להבין טוב יותר את אופן הפעולה של המוח בבריאות ובחולי, ולצפות באוכלוסיות תאי עצב במוח ובאינטראקציות ביניהם.

 

קישור לכתבה על הטכנולוגיה- אתר הטכניון

קישור למאמר המלא על הטכנולוגיה- אתר Nature

 

 

פלואורסנציה היא תופעה שבה ישנה פליטה ספונטנית של אור ממולקולה הנמצאת במצב מעורר, כתוצאה מבליעת אור או קרינה אלקטרומגנטית, כאשר אורך הגל של האור הנפלט יותר גדול מאורך הגל של האור הנבלע- למשל אור אולטרה-סגול גורם לפליטת אור ירוק או כחול. פלואורסנציה אצל בעלי חיים ימיים היא יחסית דבר נפוץ, אך היא הרבה פחות נפוצה ביבשה (הגחליליות יוצרות אור בעזרת חיכוך, לא מדובר בפלואורסנציה- ע.ב.ח.). אפשר לראות אותה אצל מינים מסוימים של תוכים או עקרבים ובין השאר היא משמשת לתקשורת.

לאחרונה גילו חוקרים מארגנטינה וברזיל מין צפרדע בשם Hypsiboas punctatus (צפרדע העצים המנוקדת הדרום-אמריקאית) אשר זוהרת באור אולטרה-סגול בצבעים של ירוק וכחול. החוקרים גילו שהפעם מדובר בסוג מולקולות חדש שנמצאות אצל הצפרדעים בבלוטות הלימפה, בעור ובהפרשות מבלוטות בעור ומטרתם כנראה לסייע לצפרדעים לתקשר ולאתר אחת את השנייה בעזרת הפלואורסנציה.

הבנה לגבי הדרך שבה מבוצעת פלואורסנציה אצל בעלי חיים עוזרת לחוקרים לשלב אותה במחקרים ביולוגיים שונים ואז לשפר את יכולת האיתור והצפייה במרכיבים מסוימים הנחוצים למחקר.

 

למאמר המקורי של הידיעה

סרטון המראה כיצד הצפרדע זוהרת בחושך- אתר יוטיוב

קצת על פלואורסנציה

 

הדמיון בין גנים מקודדי חלבון של בני אדם לבין גנים מקודדי חלבון של בעלי חיים אחרים הוא יחסית גדול- למשל בני אדם חולקים עם הדגים 70% מגנים אלו. מאידך כאשר מדובר בגנים בתפקידי בקרה, הדמיון הרבה פחות גדול. ניתן לתת לדוגמה למשל גנים מקבוצת בקרה המייצרים מולקולות RNA ארוכות שאינן מקודדות חלבונים (IncRNA – Long non-coding RNA) שהדמיון בהם בינינו לדגים מסתכם ב-0.5% בלבד. יש בגנום האדם כ-20 אלף גנים כאלו, בערך כאותו מספר גנים שמקודדים חלבונים, כאשר הם ממלאים תפקיד של מתגי-על בתהליכים ביולוגיים רבים, מכבות ומפעילות גנים, משפיעות על גנים של בקרה ומשפיעות על התפתחות העובר ועל תאים באדם הבוגר.

מחקר חדש שנעשה במכון ויצמן על ידי ד”ר אוליצקי וקבוצתו (בהשתתפות ד”ר רותם בן-טוב, ד”ר יואב לובלסקי, הדס חצרוני, גלי האוזמן וזוהר מאיר) גילה שאותם גנים שהיו בעבר גנים מקודדי חלבונים, החליפו את תפקידם ביונקים, מטעמי חיסכון בחומר בנייה, לגנים של בקרה. הם איתרו כאלף גנים אשר מקודדים חלבונים אצל בעלי חיים שאינם יונקים, כגון עופות, דגים ולטאות, והדגימו דימיון לאזורים של גנים ביונקים אשר מייצרים IncRNA. הם מצאו תאימות ב-60 גנים כאלו ומסקנת החוקרים היתה שגנים אלו המירו את תפקידם בתהליך ההתפתחות ליונקים, מטעמי חיסכון אבולוציוניים, מתפקיד של גנים מקודדי חלבונים לתפקיד של גנים המייצרים IncRNA.

גילוי זה פותח פתח נוסף להבנתם של גנים המייצרות מולקולות IncRNA , מולקולות אשר בשנים האחרונות מרכזים מחקר רב סביבם בשל המעורבות שלהם במחלות ותהליכים שונים- כדוגמת תסמונת אנגלמן, חלוקת תאים, התפתחות תאי עצב בעובר, מחלות ממאירות ועוד.

 

קישור לכתבה על המחקר- אתר מכון ויצמן

קצת על מולקולות IncRNA