מדענים זיהו חלבון שמסייע לרקמות הלב להיבנות מחדש

מחלות לב היו ועודן מגורמי המוות המרכזיים בעולם. בחלק מן המקרים, הנזק לרקמת הלב נותר מינימלי באמצעות טיפול נכון. אולם ברגע שנעשה נזק – הוא בלתי הפיך. מחקר חדש שיצא ממעבדתו של פרופ' אלדד צחור מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא במכון ויצמן למדע, מציג חלבון המצוי בליבם של יונקים בני-יומם, אשר עשוי להשפיע על תהליך התיקון וההתחדשות של הלב לאחר טראומה.

במסגרת המחקר, שפורסם השבוע בכתב-העת Nature, זיהו פרופ' צחור וצוות מעבדתו חלבון בשם אגרין (Agrin), אשר קיים ברמות גבוהות לאחר הלידה ורמתו יורדת עם ההתבגרות. כאשר מזריקים את האגרין ללבבות של עכברים בוגרים, לאחר פציעה, החלבון מניע תהליך של התחדשות תאית, שמאפשר לתקן את רקמת שריר הלב.

לאחר שאדם בוגר לוקה בהתקף לב, מתחיל הלב בתהליך החלמה – אך תהליך זה הוא איטי ומלווה בהיווצרות של צלקות ברקמת שריר הלב. רקמה מצולקת זו אינה מסוגלת להתכווץ, ולכן אינה משתתפת בפעילות שאיבת הדם; כך נוצר לחץ על יתר הלב, אשר מוביל לבסוף לכשל לבבי. תהליך זה אופייני ליונקים, ובכללם בני אדם. דגים, למשל, יכולים לשחזר רקמות לב פגומות במהלך כל חייהם, כמו גם עכברים בשבוע הראשון לאחר לידתם. יכולת זו בקרב עכברים היא זו שהקנתה לפרופ' צחור חלון זמן קטן אשר במהלכו הוא יכול לחקור את השלבים השונים בתהליך ההתחדשות של רקמת הלב.

אלעד בשט, דוקטורנט במעבדתו של פרופ' צחור, היה הכוח המניע מאחורי פרויקט זה, ובמהלכו הסתייע ביתר חברי המעבדה וכן בשותפי מחקר ממוסדות נוספים. החוקרים סברו כי הסוד להתחדשות רקמת שריר הלב בעוברים טמון ברקמת התמך העוטפת את שריר הלב. דרך רקמה זו, הקרויה גם התווך החוץ-תאי, מועברים מסרים רבים מתא אחד למשנהו, ורבים נוספים נותרים מאוחסנים בתוכה. הצוות מצא כי התווך החוץ התאי, בשלבים המוקדמים לאחר הלידה, מעודד את יצירתם של תאי שריר הלב (cardiomyocytes). בניסיון למצוא את אלו האחראים להפצת תאי השריר הלב,  בחנו החוקרים את החלבונים המצויים בתווך החוץ תאי- ואיתרו את אגרין, אשר היה ידוע עד כה כמעורב בוויסות האותות העוברים בין תאי עצב ושריר.

כאשר הוסיפו החוקרים את האגרין ללבבות פגומים של עכברים, הם כמעט החלימו לגמרי וחזרו לפעילות תקינה תוך כחודש. בסופו של תהליך ההחלמה, הצטמקה הרקמה הצלקתית באופן משמעותי והוחלפה ברקמת לב חיה ותקינה, אשר החזירה ללב את יכולת השאיבה.

להחזיר לאחור את השעון

לדברי פרופ' צחור, למולקולת האגרין יש גם השפעה על התגובות הדלקתיות והחיסוניות של הגוף במקרים של התקף לב, בנוסף ליכולתה לאפשר את שיקומה של רקמת שריר הלב. כמו כן, היא עשויה להשפיע על התהליכים הגופניים המעורבים בהחלמתן של צלקות.

"ניתן לראות שמולקולה זו מניעה מגוון של תהליכים", הוא אומר. נראה, כי השפעת האגרין באה לידי ביטוי לאחר שהמולקולה נקשרת לקולטנים ברקמות שריר הלב, אשר בתורם מסבים את התאים למצב פחות בוגר ובכך מעודדים את התחלקותם של תאי שריר הלב.

החוקרים מעוניינים לבחון את ההשפעה של אגרין גם על לבבות אנושיים, ולאחרונה החלו במחקרים טרום-קליניים בגרמניה בשיתוף עם האוניברסיטה הטכנית של מינכן, במטרה להבין את ההשפעה של אגרין על שיקום הלב בחזירים. מחקר זה עשוי להוביל לפיתוח שיטות טיפול חדשות במחלות לב ובכך להציע מזור לאחת המחלות הקטלניות בעולם.

 

Prof. Eldad Tzahor's research is supported by the Yad Abraham Research Center for Cancer Diagnostics and Therapy, which he heads; BIRAX; the Henry Krenter Institute for Biomedical Imaging and Genomics; the Daniel S. Shapiro Cardiovascular Research Fund; and the European Research Council

 

Prof. Eldad Tzahor