שיטה חדשה עשויה לעזור לסובלים מג'ט-לג










ד"ר גד אשר וד"ר יערית אדמוביץ

מדעני המכון גילו כי חשיפה לחמצן ברמות משתנות גורמת לסנכרון השעונים הביולוגיים. בניסוי שנעשה על עכברים, התגלה שחשיפה מסוג זה מקצרת את זמן ההתאוששות מיעפת (ג'ט-לג) בצורה משמעותית. 

מרבית בעלי החיים, לרבות בני אדם, מסוגלים למדוד זמן באמצעות שעון ביולוגי פנימי. אך כאשר אנשים טסים ליעדים רחוקים המתקיימים באזור זמן חדש, הם חווים חוסר התאמה בין "השעון הביולוגי" שבגופם לבין השעון החיצוני להם. התוצאה היא הפרעה בשעון הביולוגי – או, במילים אחרות – "יעפת" (ג'ט-לג).

כעת, שיטה חדשה שפיתחו מדעני מכון ויצמן למדע, עשויה להציע פתרון לאנשים הסובלים מיעפת וכן מהפרעות נוספות הנובעות משיבוש בפעילותו של השעון הביולוגי. השיטה, שמבוססת על חשיפה לאוויר דליל בחמצן, הוכחה כיעילה בניסוי על עכברים ותוארה באחרונה בכתב העת המדעי Cell Metabolism.

"ראינו כי בעכברים שנחשפו לשינויים ברמות החמצן – היעפת קוצרה משמעותית", אומר ד"ר גד אשר מהמחלקה למדעים ביומולקולריים, אשר עומד בראש קבוצת המחקר. את המחקר הובילו ד"ר יערית אדמוביץ' תמם והחוקר הבתר-דוקטוריאלי ד"ר בנג'מין לאדוק. כן היו שותפים במחקר ד"ר מרינה גוליק ממעבדתו של ד"ר אשר וד"ר מרטן קונרס, מאוניברסיטת בריסטול, בריטניה. 

המדענים ביקשו להתחקות אחר האות הביולוגי שמאפשר את סנכרון כלל השעונים בגוף. "השעון הביולוגי מורכב ממיליוני שעונים המצויים בכל איבר ותא בגוף", מסבירה ד"ר אדמוביץ' תמם. "רצינו להבין מהו הדבר המאפשר את התיאום ביניהם, כך שיתקתקו בהרמוניה". חילוף חומרים וטמפרטורה – כך ידוע למדענים – קשורים שניהם לצריכת חמצן וידועים כגורמים דומיננטיים בסנכרון השעונים בגוף. לאור זאת, הם יצאו לבדוק אם גם חמצן עשוי להוות אות מסנכרן לשעונים בגוף.

"ישנן שלוש דרישות מאות כזה", מסביר ד"ר אשר. "ראשית, תאי הגוף צריכים להכיר אותו; שנית, הוא צריך להיות בעל מקצב יומי – כלומר, עליו להגיע לרמת שיא מדי 24 שעות וכך להעביר 'מסר' לגבי השעה; ושלישית, הוא חייב להשפיע על כל תאי הגוף ולגרום להם להציג את אותה השעה".

חמצן מזוהה על ידי מרבית תאי הגוף, ולכן עונה בוודאות על הדרישה הראשונה. אך מה לגבי יתר הדרישות? בניסוי שערכו בעכברים, ראו המדענים שלצריכת חמצן ולנוכחותו בדם יש מקצב יומי. "היה לנו חשוב להבין אם שינויים יומיים אלה מורגשים גם על-ידי הרקמות בחיה", אומר ד"ר לאדוויקס. לצורך כך, הסתייעו המדענים בטכנולוגיה הקיימת במעבדתו של ד"ר קונרס – אלקטרודה המושתלת בכיליה של חולדה, ומנטרת בה את רמות החמצן, בעוד החיה נעה בחופשיות בכלוב. "ראינו שרמות החמצן בכיליה נעות במקצב יומי – כלומר, הן מגיעות מדי יממה לנקודת שיא", אומר ד"ר אשר.

לבסוף, בחנו המדענים אם שינוי יומי ברמות החמצן מסוגל "לומר" לשעונים מה השעה – מה שיענה על הדרישה השלישית. לצורך כך, הם חשפו תרבית רקמה ששעוניה אינם מסונכרנים לרמות משתנות של חמצן באופן המחקה את המצב בחיה. כפי שציפו, הם גילו שחשיפה זו גרמה לשעוני התאים להסתנכרן בעוד שהשעונים בקבוצת הביקורת, אשר שהו ברמת חמצן קבועה, לא סונכרנו.


להמשך הכתבה