המוח שלנו מוגן מפני חדירה של מרבית החלבונים בגופנו על-ידי מה שנקרא מחסום דם-מוח. המחסום נוצר גם בעזרת אלמנט מבני, התאים בדפנות כלי הדם צמודים ומונעים מעבר מוליקולות גדולות וגם בעזרת אלמנט כימי.
הסיבה למחסום היא הגנה על המוח מפני חומרים שיכולים להזיק לו ואפשור רק לחומרים חשובים כמו גלוקוז לעבור אליו. הבעיה היא מה אפשר לעשות כאשר רוצים להחדיר תרופה מסוימת אל המוח, נניח תרופה כימותרפית לטיפול בגרורות.
הפתרון יכול להיות בעזרת וירוס האיידס (HIV), אשר חודר את מחסום דם-מוח בעזרת ייצור חלבון HIV-1-TAT אשר “פותח” את המחסום.
לאחרונה שיתוף פעולה של מספר חוקרים במכון וייצמן, ביניהם פרופ’ יורם שכטר ופרופ’ מתתיהו פרידקין, הצליחו להדגים פריצת מחסום דם-מוח בחולדות בעזרת חומר אשר מבוסס על חלבון נגיף האיידס.
התפתחות בתחום הזה תאפשר החדרת תרופות אל תוך המוח וטיפול נגיש יותר במחלות נוירולוגיות וגידוליות שונות.
תג: חדשות המדע
הקשר בין תדר גבוה למחלת אלצהיימר- כיוון מחקרי חדש
מחלת האלצהיימר מהווה אתגר לחוקרים ועד היום לא הצליחו להבין כיצד לעצור אותה. עד היום המחקר התמקד בעיקר בחקר האלצהיימר המשפחתי שבה מדובר על מחלה גנטית יחסית נדירה (1% מאוכלוסיית החולים באלצהיימר), אך נגישה יותר למחקר. כמו כן תרופות שהוצעו עד כה רחוקות מהגעה לתוצאות משביעות רצון.
הסברה היא שבין שאר התופעות שמאפיינות את המחלה, הצטברות חלבון בשם עמילואיד-בטא היא אשר גורמת לתופעות המחלה (ישנם מחקרים וחוקרים אשר סבורים אחרת- ע.ב.ח.).
האלצהיימר המשפחתי מתפרץ מוקדם יחסית, בשנות ה-40 או ה-50. עד היום החוקרים הצליחו לגלות כ-150 מוטציות אשר גורמות למחלה. המוטציות מרוכזות בשני חלבונים- APP(Amyloid Precursor Protein) ופרסנילין
(Presenilin). חלבון העמילואיד-בטא נוצר על ידי חלבון APP ואילו חלבון הפרסנילין מעורב בחיתוך האחרון של ה-APP ליצירת עמילואיד-בטא.
בשנת 2009 גילתה ד”ר אינה סלוצקי מאוניברסיטת תל-אביב את תפקידו הפיזיולוגי של חלבון העמילואיד-בטא ולאחרונה חשפה היא וקבוצת המחקר שלה, ד”ר יפתח דולב והילה פוגל, גילויים חדשים אודות חלבון זה.
הם התמקדו בחולי האלצהיימר הספוראדי (אקראי) אשר מופיע בגיל מבוגר ואשר אחראי ל-99% מחולי האלצהיימר.
במחקר התברר שישנם שני סוגי עמילואיד- העמילואיד הקצר, המורכב מ-40 חומצות אמינו והעמילואיד הארוך אשר מורכב מ-42 חומצות אמינו והוא זה שנוטה לשקוע ולהצטבר.
מחקרים שנעשו בעבר על האלצהיימר המשפחתי גילו שמעל 100 מוטציות גורמות להעלאת כמותו של העמילואיד הארוך יחסית לעמילואיד הקצר.
קבוצת המחקר ניסתה לענות על השאלה מה גורם לשינוי הכמותי בין שני החלבונים אל חולי האלצהיימר הספוראדי שנחשב לאלצהיימר לא גנטי (לפחות לא כמו האלצהיימר המשפחתי-ע.ב.ח.).
המחקר נעשה על חולדות ובו התברר שכאשר נתנו החוקרים גירויים חשמליים בתדר גבוה לרשת ההיפוקמפוס של החולדות, עלה כמות הייצור של העמילואיד הקצר יחסית לעמילואיד הארוך (תופעה הפוכה ממה שקורה אצל חולה אלצהיימר). אותו הדבר התגלה גם לגבי סינפסות אשר נותנות עדיפות להעברת אותות בתדרים גבוהים.
החלבון אשר גורם לשינוי הזה הוא חלבון הפרסנילין שבמגע עם תדרים גבוהים משנה את מבנהו למצב פתוח ואז מעלה את ייצור העמילואיד בטא הקצר, כאשר אצל חולי אלצהיימר הוא נמצא במצב סגור ומעלה את ייצור העמילואיד בטא הארוך.
בהמשך המחקר הכניסו החוקרים את החולדות לתוך תאים חשוכים על מנת לגרום להם חסך חושי והתברר שהדבר גרם לסינפסות בהיפוקמפוס של החולדות להעביר פרצי אותות בתדר גבוה, דבר שגרם לייצור של עמילואיד בטא קצר יותר.
בעקבות זאת השערת החוקרים היתה שאצל אנשים מבוגרים מתרחש שינוי מבני מסוים אשר מפחית את מעבר האותות בתדר גבוה ודבר זה גורם לעליית ריכוזו של העמילואיד-בטא הקצר.
מחקר זה מדגים בפעם הראשונה כיצד שינוי סביבתי יכול לגרום להופעת מחלת האלצהיימר והתקווה היא שבעזרתו ניתן יהיה לפתח דור חדש של תרופות.
פוספטידילסרין-תוסף תזונה לטיפול בפרקינסון ודיסאוטונומיה
מחלת הדיסאוטונומיה המשפחתית היא מחלה נדירה יחסית שבה מוטציה ב-DNA גורמת לאי-ייצור של חלבון IKAP . הדבר גורם להיוולדות עם מספר נמוך מאוד של נוירונים (שגם אלו מתנוונים ומתים בגיל צעיר). חלק מסימפטומי המחלה הם הקאות בלתי נשלטות למשך חודשים בשל פגיעה במערכת חילוף החומרים, רעידות ועוד. מחצית מהחולים לא עוברים את גיל 40.
מחקר שנערך לאחרונה באוניברסיטת תל-אביב בראשות פרופ’ גיל אסט וד”ר רון בוכנר גילה שתוסף תזונה בשם פוספטידילסרין, אשר נמכר בכל חנות טבע, יכול לשפר את תפקודם של הגנים הפגועים במחלת הדיסאוטונומיה וגם לעזור במחלות מוחיות ניווניות אחרות כמו פרקינסון בעזרת העלאת ריכוזו של חלבון IKAP.
יכולתו של הפוספטידילסרין לחדור אל תוך המוח ולהשפיע שם יכול להביא לגל תרופות חדש אשר יתמודד בהצלחה טובה יותר ממה שקורה כיום עם מחלות שבה מתנוונים נוירונים.
האם הגלוקוז בדמנו יכול לשמש כמקור אנרגיה לשתלים?
הדלק שמניע את הגוף הוא גלוקוז, בעצם סוכר. נשאלת השאלה האם הגלוקוז יכול גם להוות מקור אנרגיה לשתלים תוך גופיים, כמו למשל קוצבי לב, שתלים שכיום דורשים מקור אנרגיה חיצוני אשר צריך להיות מוחלף בניתוח מדי כמה שנים או להיות מוטען חיצונית בעזרת כבל אשר חשוף לזיהום.
הגלוקוז זמין מאוד בגופנו. הוא נמצא בדם ובנוזל הבין רקמתי שבו נמצאים תאי הגוף. הרעיון מאחורי העניין מתמקד בכך שאנזימים באנודה מוציאים אלקטרונים ממולקולות הגלוקוז, אלו זורמים אל הקתודה ובעצם יוצרים זרם חשמלי.
התפתחויות אחרונות של חוקרים ב-MIT הצליחו לשלב תא דלק כזה בשבב סיליקון ובעתיד, לאחר התגברות על בעיות של תאימות ביולוגית ובעיות אחרות, אפשר יהיה להשתמש במקור האנרגיה הזמין הזה לשימושים תוך גופניים רבים.
למה פטריית הקנדידה מתרבה גם ברבייה מינית?
חוקרים ישראלים מאוניברסיטת תל-אביב בראשות פרופ’ יהודית ברמן גילו שפטריית הקנדידה אלביקנס (Candidia albicans), פטרייה אשר גורמת למקרי מוות רבים אצל אנשים בעלי מערכת חיסון מוחלשת, מתרבה גם באמצעות רבייה מינית.
עד היום ידעו שהפטרייה מתרבה בצורה של חלוקת תאים פשוטה בעזרת תאים דיפלואידים (תאים שבהם כל החומר הגנטי). החוקרים הבחינו שבמצבי מצוקה, כמו חשיפה לתרופות, יכולה הפטרייה גם לעבור לחלוקה של תאים הפלואידיים, תאים שבהם מידע גנטי חלקי (כמו תא הביצית והזרע אצלנו).
הקנדידה מצליחה, בזכות הרבייה המינית, לפתח עמידות לתרופות והתקווה שמחקר זה יוכל להאיר את הדרך לפתח תרופות טובות יותר ועמידות יותר נגדה.
האם למידה, כמו אלצהיימר, גורמת לשברים ב-DNA ?
צוות מחקר ממכון גלדסטון למחקר ומאוניברסיטת קליפורניה בראשות אלזה סוברביאל (Suberbielle) גילה בניסוי אשר בדק תאי עצב של עכברים, ממצא אשר משנה את כל מה שחשבו עד היום על המוח.
בניסוי הועברה קבוצת עכברים מכלוב שבו שהו לכלוב חדש עשיר בגירויים חזותיים, שמיעתיים וחושיים אחרים. לאחר כשעתיים הוחזרו העכברים לסביבתם הטבעית ואז התברר שנמצאו אצלם ב-DNA שברים דו-גדיליים, שברים אשר קשה מאוד לתקן. כאשר חזרו העכברים לשגרה, תוקנו השברים.
ניסוי אחר כלל הכנסה לכלוב העשיר בגירויים של עכברים שלהם רמת ביתא-עמילואיד רבה במוח, הצטברות שאופיינית לחולי אלצהיימר. אצל עכברים אלו, בעקבות הגירויים, עלה מספר השברים הדו-גדיליים ב-DNA , מספר שברים שהיו גדול בלאו הכי. כמו כן היה לאותם שברים קשה מאוד להתאחות.
מחקר זה מעורר תהיות מאחר שלמידה אמורה לפתח את הסינפסות במוח ולא לגרום ל-DNA של תאי עצב, תאים נדירים שאינם מתחדשים, להיפגע.
רובוטי רוח על פני המאדים
כוכב המאדים הוא כוכב בעל פני שטח סלעיים. כמו כן נפוצות במאדים רוחות עזות שיכולות להגיע למהירויות של כ-160 קמ”ש, למרות שבשל האטמוספרה הדלילה יותר שם, הרוח מורגשת שם באופן פחות משמעותי מכדור הארץ.
נאס”א צירפה נותנים אלו והציעה לבנות רובוט חדש עגול אשר ינוע בעזרת הרוח על פני המאדים. הכדור יהיה בקוטר של כ-6 מטרים, כך שיוכל לעבור מכשולים ולנוע במהירות.
רובוטים כדוריים אלו, לאחר שיבנו ויבחנו, יוכלו להשלים משימות שרובוטים גלגליים לא הצליחו לבצע.
מבוסס על ידיעתו של עידו גנוט, עיתון גלילאו מ”ס 177, ע”מ 17.
היקום החשמלי מאת דיוויד בודאניס (הוצאת כתר)
הספר “היקום החשמלי”, אשר נכתב על-ידי דייוויד בודאניס ויצא בעברית בהוצאת כתר, הינו ספר אשר מתאר את תהליך ההמצאה של החשמל.
דיוויד בודאניס הביא לנו בעבר את הספר E=MC2 שבו הוא מסביר את עלילותיה של המשוואה המפורסמת בעולם והוא מסביר בערך באותו פורמט גם את המצאת החשמל.
בספר “היקום החשמלי” מתאר בודאניס את הכוח החשמלי, את השדה המגנטי, את גלי הרדיו ומסביר אותם. כמו כן הוא מסביר איך עובדים מכשירים חשמליים כמו הטלגרף, הטלפון, המכ”ם, המיקרופון, הנורה החשמלית, המנוע החשמלי, הטרנזיסטור, רדיו, טלוויזיה ועוד.
הוא בעיקר מתאר את האנשים שמאחורי ההמצאות ואת התחרות להגיע ראשון לקו הגמר ולזכות בתהילה, תחרות שרחוקה היתה מלהיות הוגנת. הוא למשל מספר על פראדיי שהצליח לגלות את האלקטרומגנטיות, אולי בזכות זה שלא רכש השכלה אקדמאית נרחבת מספיק בפיזיקה, כך שלא הסתבך עם משוואותיו של ניוטון. הוא מספר על מקסוול ועל משוואותיו, על היינריך הרץ אשר גילה את הגלים האלקטרומגנטיים, על טיורינג הבריטי אשר המציא את המחשב.
ישנו תיאור מיוחד בספר על המאבק בין בריטניה וגרמניה במלחמת העולם השנייה על מנת להשיג יכולות טובות יותר של מכ”ם וסיפור נוסף מעניין על טיורינג ומסעו לגילוי המחשב האישי על רקע היותו הומוסקסואל.
בספר זה אתם תצליחו להבין למה “עמק הסיליקון” נקרא כך ומי ייסד אותו ובעיקר תשקעו לתוך עולמם הנסתר של האלקטרונים והכוח החשמלי-מגנטי שהם יוצרים.
לסיכום- הספר בהחלט נותן סקירה יפה לגבי החשמל ששינה את חיינו. מאידך, הייתי מצפה ליותר הסברים טכניים (ברמת המדע הפופולרי) בד בבד עם הסיפורים הפיקנטיים ולדעתי הספר נמצא מעט לוקה בחסר בעניין זה.
כותב הסקירה- עופר בן חורין, [email protected]
שטרות מלוכלכים גורמים להתנהגות לא מוסרית
כאשר אנחנו מדברים על כסף, יכולים להופיע במוחנו דימויים חיוביים של רכישת מצרכים, תחושת רווחה ומתן צדקה אך גם דימויים שליליים של חמדנות, אנוכיות ושחיתות.
מחקר שנעשה לאחרונה מגלה ששטרות נקיים יכולים לעורר נטייה להתנהגות מוסרית והוגנת בעוד שמראה שטרות מלוכלכים יכול לעורר נטייה להתנהגות אנוכית ולא מוסרית.
המחקר נעשה בשני חלקים- בחלק הראשון היו הנבדקים בסיטואציית שוק שבה קנו מוצרים והתברר שהמוכר נטה לשקר במשקל הירק השני בתגובה למראה שטר מלוכלך. בחלק השני בדקו החוקרים כמה כסף יסכימו הנבדקים לקבל בתמורה להתנהגות לא מוסרית והתברר שהמחיר היה גבוה יותר כאשר היה מדובר בשטרות נקיים.
הניסוי מעיד על תופעה שבה ניקיונו של שטר כסף מעלה את רמת המוסריות, דבר שיכול להיות מיושם לחיוב בהדפסת שטרות נקיים במחזור צפוף יותר.
מבוסס על ידיעתה של ד”ר מרים דישון-ברקוביץ, עיתון גלילאו מ”ס 176, ע”מ 60-61.
חוכמת ההמון (crowd wisdom) אצל הדגים
חוכמת ההמון היא תופעה שבה אם נותנים להרבה אנשים לשער פתרון בעיה מסוימת, דיוקם יהיה גדול יותר מאשר מומחים שינסו לפתור את הבעיה.
שיתוף פעולה של חוקרים אמריקאים ובריטים גילה שימוש בטכניקת “חוכמת ההמון” אצל דג בשם “גבנון זהוב”. דגים אלו נרתעים מאור שמש ישיר ומעדיפים צל. התברר שמספר דגים מועט מתקשה למצוא את הצל, אך כשמדובר בכמות דגים גדולה יותר, הדגים שנמצאים בצל מאיטים את תנועתם יחסית לשחייתם באור. סימן זה מסמן לדגים האחרים לידם לשחות לאט גם כן י כך שלבסוף כל הדגים נמצאים בצל.
מחקר זה מראה על חשיבות ההתקבצות בקבוצה יחסית להתנהלותו של יחיד. המחקר משליך על התנהגויות קבוצתיות של בעלי חיים כמו עופות בנדידה או התנהגות אנשים בבורסה- התנהגויות שבהן לפרט בודד אין מטרה ברורה אך כצוות, כקבוצה, המטרה ברורה ומושגת.
מבוסס על ידיעתם של נעם לויתן ויונת אשחר, עיתון גלילאו מ”ס 176, ע”מ 16.