חיידקים ונגיפים וגם שאר היצורונים המקיפים אותנו מכל עבר, משפיעים על חיינו מכל מיני כיוונים. בבלוג אספר על אלה המוזכרים מדי פעם בחדשות וגם לחדשות מדעיות הקשורות בהם. כמו כן אשתף אתכם גם בתמונות ודיווחים על יצורים גדולים יותר, שבהם אצפה בטבע. בלוג זה גם יהווה ארכיון לחומרים שכתבתי בעבר ורלוונטיים לנושא.

5.4.20

הסגר - קרנטינה - על הקשר של מגיפה שחורה בימי הביניים למחלה נגיפית במאה ה-21.


נגיף הקורונה החדש, SARS-CoV-2, גרם לכך שיטילו עלינו הסגר חלקי, שאולי עוד יוחמר. הסגר בלועזית נקרא קרנטינה (Quarantine). המושג נכנס ללקסיקון הרפואי לפני כ-700 שנה, במאה ה-14, בעיצומה של המגיפה השחורה השנייה, ומשמעותו באיטלקית - 40 ימים. זה הזמן שבו היו אמורות הספינות לעגון בלב ים, בזמן המגיפה, לפני כניסתן לעגון בנמלים השונים. 

ספינה בהסגר (הימנית) מחוץ לנמל של שירנס (Sheerness) באנגליה. ספינה של הצבא הבריטי שומרת עליה - 1830~
המקור: UK National Maritime Museum

מחלת הדֶבֶר,  שהגורמים לה הם חיידקי Yersinia pestis, נחשבת לאחת המחלות הקטלניות המשפיעות ביותר על ההיסטוריה של המין האנושי. ההערכה היא שבמהלך ההיסטוריה, בשלוש מגיפות עיקריות, שכונו המגיפות השחורות, ובמגיפות נוספות, יותר מקומיות. מתו מהמחלה כ-200 מיליון בני אדם. 

ב-1334 החלה בסין המגפה השחורה שנייה, המכונה גם "המוות השחור" או "המגפה הגדולה". המגיפה התפשטה מערבה.

ב-1346 צרו הטטרים על העיר קָפָה (היום פאודסיה) בחצי האי קרים (שבמערב אוקראינה), שהיתה בשליטת הגנואזים. מגפת דבר שהגיעה אליהם מהמזרח אילצה אותם לנטוש את המערכה. "כמתנת פרידה" הם השליכו, מעבר לחומת העיר, גופות נגועות בדבר של חבריהם המתים, וגרמו להתפרצות של המחלה גם בתוך העיר. המגיפה הבריחה את הגנואזים מהעיר והם חזרו בספינותיהם לסיציליה, לפיזה ולגנואה. החולדות והאנשים שירדו מהספינות היו המקור למגפה בכל רחבי אירופה. עד סוף המאה ה-14 נקטלו 100-75 מיליון איש, כרבע מאוכלוסיית אירופה דאז. ספיחי מגיפה זו נמשכו עד סוף המאה ה-17.

לאחר פרוץ המגיפה, שהבינו כיצד התרחשה, הנהיגו, בהתחלה בוונציה, ואחר-כך בנמלי חוף נוספים, את ההסגר - שבו ספינה שהגיע מאזור שבו יש מחלה פעילה חיכתה מחוץ לנמל במשך 40 יום - והמילה קרנטינה נגזרה מהביטוי האיטלקי quaranta giorni שמשמעותו 40 ימים. רק לאחר ההסגר - אם לא היו אנשים חולים על הספינה, הותר לספינה להכנס לנמל ולפרוק את מטענה.

לפחות תאורטית - ניתן היה לאפשר את כניסת הספינה לנמל ולהותירה בהסגר שם, אך גם אז, כמו היום, היו כאלה שהתעלמו מההנחיות של הרשויות, שלא לדבר על החולדות, שהתעלמו מהן לגמרי.

תקנות של הסגר נחקקו לראשונה במדינות שונות בארצות הברית בשנת 1878 - בעקבות התפרצות של קדחת צהובה, שהגורמים לה הם נגיפים המשתייכים לסוג Flavivirus. הן יושמו לראשונה ב-1892 בעקבות יבוא מחלת הכולירה, שהגורמים לה הם חיידקי Vibrio cholerae, באמצעות ספינת נוסעים שהגיעה מאירופה, ועליה חולים במחלה. אך רק ב-1921 עברו כל סמכויות ההסגר לממשל המרכזי. המחלות שבגללן יכול הממשל הפדרלי להכריז על הסגר הם: כולרה, קרמת (דיפתריה), שחפת, דבר, אבעבועות שחורות,קדחת צהובה, קדחות נגיפיות מדממות (כמו אבולה ומרבורג), ומחלות נגיפיות חמורות של דרכי הנשימה (כמו השפעת הספרדית או מגיפות הסארס השונות). 

תחנת הסגר הראשונה, Lazaretto, שהוקמה ב-1799 בפילדלפיה, בעקבות מגיפה של קדחת צהובה
צילום: CDC/Inanje Mintz. 2016

שתי ערים - פילדפיה וסנט לואיס - במגיפת השפעת הספרדית 

המגיפה המפורסמת של השפעת "הספרדית" החלה ב-1918 בקנזס שבארצות הברית. משם התפשטה המחלה לרחבי ארצות הברית ומשם לאירופה וליבשות נוספות - הערכות שונות מדברות על תמותה של בין 40 מיליון למאה מיליון איש. ובארצות הברית מתו מהמחלה כחצי מיליון בני אדם. היות ועדיין לא היו תקנות מחייבות לכולם, כל עיר גדולה נהגה בזמן המגיפה בצורה אחרת. אתייחס כאן לשתיים מהן, לפילדלפיה -  שהיה בה מספר המתים כמעט הגדול ביותר יחסית למספר התושבים (807 למאה אלף בששת החודשים של המגיפה), ולסנט לואיס, בה היה מספר המתים הנמוך ביותר (פחות ממחצית - 385): 
בפילדלפיה - למחרת המקרה הראשון, ב-18 בספטמבר, הרשויות המליצו לאנשים לשמור מרחק ולא להתעטש, להשתעל ולירוק במרחב הציבורי.  ביום ה-11 אירחה העיר מצעד המוני של מאתיים אלף משתתפים. רק ב-3 באוקטובר נסגרו בצו בתי הספר, התאטראות והכנסיות. אבל זה היה ממש מאוחר מדי. 

בסנט לואיס - כבר יומיים לאחר המקרה הראשון, העיריה אסרה על כל התכנסות ובודדה כל מי שחלה בביתו. כשהותר ההסגר, לא היססו להחזירו שראו שעדיין יש מקרי הדבקה. 



לסיכום: הסגר, ובזמן, יכול להאט את התפשטות המגיפה ולהפחית את מספר הנדבקים והמתים. שמרו על ההנחיות של הריחוק הפיזי. זה יכול להציל חיים.  


ונסיים בשיר של נתן אלתרמן, "קונצרטינה וגיטרה", שהולחן על ידי סשה ארגוב. מהמופע "שוק המציאות" בביצוע הנהדר של אילי גורליצקי ויונה עטרי. וכן, יש לו קשר כלשהו לרשומה זו. 




לקריאה נוספת

המגיפות השחורות ששינו את ההיסטוריה - בבלוג זה

על ההיסטוריה של ההסגר - באתר המרכז לבקרת מחלות - ארצות הברית

על ערי ארצות הברית בשפעת הספרדית - 1918 - כתבה של ה-National geographic

פורסם במקביל גם באתר הפייסבוק "מדעי החיים באוניברסיטה הפתוחה".

29.2.20

לראשונה - התגלה בעל חיים שאינו משתמש בחמצן לנשימה!- עם אורי פלביץ'


Henneguya salminicola - טפיל איקריוטי רב-תאי של דגי סלמון - שאינו משתמש בחמצן לנשימה 


כתבו: ד"ר דרור בר-ניר וד"ר אורי פלביץ' מצוות מדעי החיים באוניברסיטה הפתוחה

לאחרונה גילתה קבוצת המחקר של דורותה הושון (Huchon) מהמחלקה לזואולוגיה של אוניברסיטת תל-אביב, בשיתוף עם חוקרים מאורגון ומקנזס, בעל חיים שאיבד חלקים מהגנום של המיטוכונדריה, האחראים על הנשימה האווירנית. מדובר בטפיל תוך תאי של דגים ממשפחת הסלמוניים המהווה את הדוגמה הראשונה הידועה למדע של איקריוט רב תאי שאיבד את היכולת של הנשימה האווירנית.

הטפיל (Henneguya salminicola) הוא בעל חיים ימי מיקרוסקופי רב-תאי ממחלקת ה-Myxozoa וממערכת הצורבים (Cnidaria). במהלך ההתפתחות האבולוציונית טפילים אלו איבדו את מרבית הגנום המיטוכונדריאלי ולכן אינם יכולים לבצע נשימה אווירנית. בנוסף, טפילים אלה איבדו גם גנים גרעיניים רבים, הקשורים בהכפלת ה-DNA המיטוכונדריאלי ובסינתזת חלבונים ממנו. בהשוואה למין קרוב אחר (Myxobolus squamalis), שגם הוא טפיל של דגי סלמון, הראו החוקרים שלאחרון יש גנום מיטוכונדריאלי. עד היום היו מוכרים לנו רק פרוטיסטים איקריוטים חד תאיים שאיבדו את המיטוכונדריה (כגון טפיל המעיים Giardia lamblia).

בשר של דג סלמון שמוטפל ב-Henneguya salminicola (נקודות לבנות).
מקור התמונה - Flying Penguin, English Wikipedia

בכדי להבין את משמעות הממצא החדש הנה קצת רקע על הנשימה האווירנית והתפתחותה באבולוציה:
האטמוספרה הקדומה של כדור הארץ, החל מרגע היווצרותו – לפני 4.6 מיליארד שנה, ועד לפני כ-2.7 מיליארד שנה, לא הכילה כלל חמצן, אלא חנקן מולקולרי (N2), פחמן דו חמצני (CO2), אדי מים, ומתאן (CH4) ביחסים משתנים. החיים הופיעו על פני כדור הארץ לפני כארבעה מיליארד שנה. לכן, החיידקים והארכאונים שחיו במשך 1.3 מיליארד השנים הראשונות, היו כולם אל-אווירניים - כלומר, התקיימו בתנאים ללא חמצן.

שינוי משמעותי התרחש לפני כ-2.7 מיליארד שנה, כשהופיעו החיידקים הכחוליים – שהצליחו לראשונה, בעזרת אנרגיית השמש, לבקע מולקולות מים (H2O), וכתוצאה מכך לפלוט לאטמוספרה חמצן מולקולרי (O2). כ-300 מיליון שנה נדרשו לחיידקים הכחוליים "להשתלט" על כדור הארץ ולהפוך את האטמוספרה שלו לחמצנית. מאז ריכוז החמצן באטמוספירה החל לעלות ולרדת עד שהתייצב ברמה המוכרת לנו היום.

החמצן הוא חומר רעיל ביותר לכל היצורים שאינם מותאמים אליו. הצטברותו באטמוספירה גרמה להכחדה המונית של מרבית המיקרואורגניזמים שחיו אז ודחיקתם של הנותרים לאזורים ולמקומות שחמצן אינו מגיע אליהם - מעמקי האוקיינוסים, מעמקי ביצות, השכבות תחתונות של ימות מלוחות, ובתקופה מאוחרת יותר, גם בדרכי העיכול של בעלי חיים (ומטמנות אשפה). בסביבה החמצנית שרדו רק שני טיפוסים של מיקרואורגניזמים: אלה שהסתגלו לסביבה החמצנית ללא ניצול היתרונות שהיא מקנה, ואלה שהסתגלו לסביבה החדשה ולמדו לנצל את יתרונותיה - על ידי שימוש בחמצן כקולט אלקטרונים סופי בתהליך המכונה נשימה אווירנית.

השושלת האיקריוטית, שאנו משתייכים אליה, החלה את דרכה בתחילת העידן החמצני, כשיצור חד תאי אל-אווירני (כיום סבורים שמדובר בארכאון אסגרדי) יצר יחסי סימביוזה מעניינים עם חיידק אווירני מתת החטיבה אלפא-פרוטאובקטריה, שהתמקם בתוכו כתוצאה מתהליך של בליעה (פגוציטוזה), והיום אנו מכירים אותו כמיטוכונדריון (וברבים - מיטוכונדריה). הסימביוזה הפכה להכרחית (אובליגטורית) לשני הצדדים, כתוצאה ממעבר גנים מהגנום המיטוכונדריאלי לגנום של המארח, וההיפך. היצור - תוצר הסימביוזה - הצליח לשרוד בסביבה החמצנית המתפתחת, וממנו התפתחו כל החד-תאיים והרב-תאיים האיקריוטיים (בעלי הגרעין) המוכרים לנו היום. שמאכלסים בעיקר סביבות שבהן יש חמצן.

חלק מהיצורים החד תאיים האיקריוטיים (הפרוטיסטים) חדרו ("חזרו") בהמשך גם לסביבות אל-אווירניות, חלק מהם, המכונים אווירניים ברירניים (פקולטטיביים) עשו זאת בנוסף, כלומר הם יכולים לחיות גם בסביבה אווירנית וגם בסביבה אל-אווירנית. מיעוט מהם התמקם בסביבה אל-אווירנית בלבד, ולכן הם מכונים אל-אווירניים הכרחיים (אובליגטוריים). האל-אווירניים ההכרחיים, כמו Giardia lamblia (טפיל חד-תאי, הגורם תחלואת מעיים אצל בני אדם), איבדו את המיטוכונדריה, ואנו יודעים זאת כי נשארו בגנום שלהם גנים שמקורם מיטוכנדריאלי, או שנשארו עם אברון דמוי מיטוכונדריה (MRO-mitochondria related organelle), שאיבד את הגנים הקשורים בנשימה אווירנית.

עכשיו אנו יודעים שגם בעלי חיים (שהם רב-תאיים איקריוטים) "חזרו" לסביבה אל-אווירנית.


לקריאה נוספת

תקציר המאמר בכתב עת PNAS

פורסם במקור בדף הפייסבוק:  מדעי הטבע והחיים באוניברסיטה הפתוחה

12.2.20

אבולוציה במעבדה - כיצד "התפתח" ב-Escherichia coli נשא לחומצת הלימון


היום, ה-12 בפברואר, הוא יום הולדתו ה-211 של צ'רלס דרווין (Darwin). היום, כמו בכל שנה, אנו חוגגים את יום דרווין העולמי. לכבוד יום זה אתאר ניסוי מתמשך המדגים תהליך אבולוציה במבחנה, בחיידקי Escherichia coli.


באמצע המאה ה-19, העלה צ'רלס דרווין בספרו "מוצא המינים" (On the origin of species) את הסברה שכל היצורים נוצרו אלה מאלה בתהליכים של שינויים אקראיים במידע העובר בהורשה (אז כמובן עדיין לא היה ידוע כיצד), ובאמצעות ברירה של פרטים המתאימים יותר לסביבתם בעקבות הבדלים בהעמדת צאצאים בין פרטים המותאמים טוב יותר לסביבתם לבין אלה המותאמים פחות.

12 התרביות של הניסוי, , ביום שבו אותרה המוטציה המיוחלת. שימו לב לעכירות ב-A-3
צילום: Brian Baer and Neerja Hajela

כיום כבר מוכר החומר התורשתי (DNA או RNA) וגם מוכרים השינויים החלים בו - המוטציות, המאפשרות את הופעת השינויים האקראיים הנבררים בלחץ תנאי הסביבה. כמו כן ידוע היום, שמלבד השינויים הגנטיים החלים בפרט מסוים, הוא יכול "לרכוש" מידע גנטי חדש באמצעות קליטת חומר תורשתי משכניו. חיידקים יכולים לקלוט חומר תורשתי כפלסמידים (קטעי DNA המשוכפלים בתא החיידק בנפרד מהכרומוזום שלו) ומגוון רחב של אורגניזמים קולטים חומר תורשתי זר מנגיפים. תופעה זו מכונה העברה אופקית (Horizontal gene transfer).

באמצעות המערכת הניסויית המתוארת להלן, שפותחה במעבדתו של ריצ'רד לנסקי (Lenski) באוניברסיטת מישיגן, הצליחו החוקרים להראות התפתחות של תכונה מורכבת יחסית בחיידק E. coli , ואת קיומה של מקריות היסטורית ייחודית (גנטית במקרה זה) - בחיידקים אלה חלו שינויים גנטיים מסויימים, שאף שלא הקנו לחיידקים הנושאים אותם יתרון על פני מתחריהם, אפשרו את הופעת התכונה החדשה.

אחד המאפיינים הבולטים של חיידקי E. coli, יחסית לחיידקים הקרובים אליו, האחרים הוא אי-יכולתם של החיידקים לגדול במצע גידול המכיל חומצת לימון (Citric acid) כמקור פחמן יחיד. אין מחסור באנזימים המפרקים את חומצת הלימון, הנוצרת ומפורקת באופן טבעי בתוך החיידק במעגל חומצת הלימון (מעגל קרבס) ובמסלולים אחרים. הסיבה היא מחסור בנשא חלבוני, שיתמקם במעטפת החיידק, שיאפשר את כניסת החומצה לתוך תא החיידק. לכן, בתנאים שגרתיים של מוטגנזה (גרימת שינויים בחומר הגנטי של החיידק), לא מוצאים מוטנטים של E. coli בעלי יכולת לגדול על חומצת לימון כמקור פחמן. אין להתפלא על כך, שכן כדי שייווצר מוטנט כזה אין די בשינוי קטן בגן, ומכאן בחלבון קיים, אלא צריך להיווצר גן לנשא חלבוני חדש. במקרים המועטים שבהם נמצאו מוטנטים כאלה של E. coli, הם נמצאו באוכלוסיות מעורבות של חיידקים ממינים שונים, והחיידקים המוטנטיים קלטו משכניהם פלסמיד הנושא גן לנשא מַתאים (העברה אופקית).
חומצת הלימון


מודל כדור ומקל של חומצת לימון. בשחור: פחמן, באדום: חמצן, בלבן: מימן


מעגל חומצת הלימון

בשנת 1988 החלו זכרי בלאונט (Blount) וכריסטינה בורלנד (Borland), במעבדה של לנסקי, בניסוי שנתאר להלן. מאז נמשך הניסוי כמעט כ-30 שנה. במהלך הניסוי הממושך הצליחו החוקרים למצוא מוטנט של E. coli המנצל חומצת לימון כמקור פחמן, באוכלוסייה מבודדת מהסביבה ומחיידקים אחרים - כך שהתפתחות התכונה החדשה נבעה משינויים גנטיים בצאצאי החיידקים המקוריים.

בתחילת הניסוי נזרעו 12 תרביות זהות (שמקורן באותה מושבה) של זן מעבדה של E. coli, שאפשר לזהותו באמצעות סמנים גנטיים ספציפיים (להבדיל בינו לבין זיהומים אפשריים).

12 התרביות נזרעו במצע המכיל כמקורות פחמן מעט גלוקוז (25 ) ובעיקר מלח נתרני של חומצת לימון (סודיום ציטרט - 500 מיליגרם לליטר). הכמות הקטנה של הגלוקוז מגבילה את הגידול וההתרבות של החיידקים באביקים (ארלנמיירים), אך מאפשרת התרחשות של מוטציות. כשאוזל הגלוקוז (לאחר כ-7-6 חלוקות, או דורות), מפסיקים החיידקים להתרבות. אחת ליום, נמהלה כל תרבית (1:100) במצע גידול חדש.

תרשים הניסוי
מקור

כבר בשנים הראשונות של הניסוי חלו בכל תריסר הקווים מוטציות (שונות!), ששיפרו את קצב הגדילה של החיידקים במצע הנתון - עד כ-75% מהר יותר יחסית לחיידקים המקוריים. ואולם, מוטציות המאפשרות כניסה של חומצת לימון - שאותן אפשר לזהות בקלות, כתוצאה מגידול משמעותי של כמות החיידקים באביקים - לא הופיעו כלל בתריסר התרביות במהלך למעלה מ-30,000 דורות. כל 500 דורות נאספה דגימה מכל תרבית והוקפאה - וכך נוצר מאגר של "חיידקים מאובנים", שמאפשר לחזור ולחקור לפי הצורך.

סוף-סוף, לאחר כ-33,000 דורות, התחולל באחת התרביות השינוי המיוחל. באחד החיידקים שבאחד הקווים חלה מוטציה שאפשרה לו לנצל את חומצת הלימון כמקור פחמן. צאצאיו של חיידק זה השתלטו על התרבית בזכות יכולתם לנצל חומצת לימון. לאחר בדיקת הסמנים הגנטיים המקוריים של החיידקים, כדי לשלול אפשרות של זיהום (כפי שקרה לא מעט במהלך הניסוי, ואז סולקה התרבית המזוהמת והחוקרים חזרו לתרבית קודמת שהוקפאה כדי לשוב ולהמשיך ממנה את הניסוי), ולאחר בדיקה שהחיידקים גדלים גם במצע המכיל חומצת לימון כמקור פחמן יחיד, יכלו החוקרים להכריז שהמטרה הושגה.

הנחת העבודה של החוקרים היתה, שבחיידק שמנצל את חומצת הלימון חלה יותר ממוטציה אחת, והשילוב של שתי מוטציות (או יותר) מסוימות איפשר את כניסת חומצת הלימון לתא.

כאן הוכנסו מחדש לתמונה החיידקים ה"מאובנים". החוקרים חזרו לתרביות המוקפאות, ובדקו ממתי הפכה לסבירה האפשרות של הופעת מוטציה כזו. הבדיקה העלתה שב-31,000 הדורות הראשונים של הניסוי לא חל שינוי מקדים כלשהו שיאפשר הופעה של המוטנטים המבוקשים. אולם, בשלב כלשהו בין דור 31,000 לדור 31,500, חלה מוטציה מקדימה כלשהי באחד החיידקים, שלא השפיעה כלל על יכולת הניצול של חומצת הלימון על-ידי החיידקים, אך היא איפשרה בהמשך לבודד מוטנטים רצויים בתדירות משתנה.

הסתבר שהמוטציה הראשונית (הסמויה) היתה הכפלה של מקטע של 2933 בסיסים, שמקודד לחלבון ממברנלי שמסוגל לשחלף חומצת לימון וחומצה סוקצינית רק בתנאים של מחסור בחמצן, וכונה citT.

הגן citT נמצא מוכפל או מוגבר בכל המוטנטים. ברוב המקרים בשני העתקים צמודים ראש לזנב, שלפחות אחד מהם נמצא תחת בקרה של פרומוטור המתבטא רק בנוכחות חמצן (rnk). השילוב - rnk-citT – הוא זה שאפשר למוטנטים לייבא את חומצת הלימון לתא.

הרבה סבלנות ומשאבים הושקעו בתכנון ובביצוע הניסוי המעניין והארוך הזה, שעודנו נמשך. נקווה שבהמשך נוכל לחזור ולדון בממצאים חדשים ממנו, שירחיבו את הבנתנו את תהליך האבולוציה.


לקריאה נוספת

קישור לתקציר המאמר
Zachary D. Blount, Christina Z. Borland, and Richard E. Lenski (2008), Historical contingency and the evolution of a key innovation in an experimental population of Escherichia coli. PNAS 105 (23) 7899-7906.

האתר של ריצ'רד לנסקי

מאמר מסכם של הניסוי - 2018

הרשומה המקורית בבלוג זה, מ-2008.


פורסם במקביל גם באתר הפייסבוק - "מדעי הטבע והחיים באוניברסיטה הפתוחה"

8.2.20

מותו של הרופא הסיני Dr Li Wenliang



רבים בעולם אבלים על מותו של הרופא הסיני Dr Li Wenliang, שמת ב-6.2.2020 לאחר שנדבק במהלך עבודתו בנגיף הקורונה החדש - COVID-19, חלה בדלקת הריאות החמורה ולא הצליח להתאושש. 


תמונות של ד"ר לי לפני שחלה (משמאל)  וממיטת חוליו בבית החולים בווחאן, שפורסמו ברשת החברתית

ד"ר לי, רופא עיניים, היה בין הראשונים שזיהה בשבעה חולים מחלה כדמויית מחלת הסארס שיגע על קיומה מ-2003. ב-30 בדצמבר הוא הזהיר ברשת החברתית את עמיתיו הרופאים לנקוט באמצעי מיגון בטפלם בחולים. ארבעה ימים אחר-כך הוא היה אחד משמונה אנשים שנחקרו על ידי Public Security Bureau של ווחאן. הוא ננזף על הפצת שמועות שווא והפרעה לסדר הציבורי, והוחתם על הצהרה שאם ימשיך בפעילותו הוא יובא למשפט. הוא נדבק ממטופלת שלו, חולת גלאוקומה, שעוד לא ידעה שהיא חולה, ב-10 לינואר הוא החל לחוות את התסמינים והיה מאושפז כשלושה שבועות. היה בן 34 במותו. גם אחרי שחלה עדיין הצהירו השלטונות בסין שאף איש צוות רפואי לא חלה. בסוף ינואר הוא פרסם ב-Weibo, המקבילה הסינית של טוויטר, את המכתב המקורי והסיפור שמאחוריו. גם מחבר הבלוג באבלים.




3.2.20

חיידקים כחוליים, מהסוג Synechococcus, ייצרו לבנים מחול וג'לטין.


חיידקים כחוליים יייצרו לבנים לבנייה מחול וג'לטין. הם ישתמשו באנרגיית השמש ויורידו (במקום להעלות) את ריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה.


איך מייצרים חלק ניכר מהלבנים היום? לוקחים את התערובת, שיכולה להיות אדמת חרסית, או תערובת של חול וסיד ויוצקים אותה לתבנית מתאימה, לרוב בצורת תיבה, וייבוש בשמש. לאחר מכן מוכנסות הלבנים ל"אפייה" בכבשן בטמפרטורה של 800 עד 1600 מעלות צלזיוס. ורק אז הן מוכנות לשימוש.

תהליך הייצור צורך אנרגיה רבה, המשתחררת משריפת דלקים אורגניים או דלקי מאובנים (גז, נפט ופחם), ןלאטמוספירה משתחררת כמות ניכרת של פחמן דו-חמצני.

מקור התמונה: College of Engineering and applied scienceat Colorado University Boulder

צוות חוקרים מאוניברסיטת בולדר שבקולורדו, בראשותו של ויל סרובר (Srubar), הצליח לרתום חיידקים כחוליים, מהסוג Synechococcus. ליצירה "ירוקה" של לבנים.

החיידקים משתמשים בקרינת השמש כמקור לאנרגיה ובפחמן דו חמצני מהאוויר והם מפרישים לסביבתם את התרכובת סידן פחמתי (החומר המקשה את הצדפות ואת המלט - והמרכיב העיקרי בסלעי הגיר) המקנה את הקשיות ללבנים.

החיידקים מתרבים בקלות יחסית במי ים ובטמפרטורה של 30 מעלות.
החוקרים הוסיפו לתערובת של חול וג'לטין את מי הים עם החיידקים בתוך שלד מתאים ואפשרה לחיידקים ליצור את הלבנים.

היתרון הגדול - אין שריפה של דלק מאובנים (או אחר) ליצירת חום. ופחמן דו חמצני נקלט מהאוויר ומוטמע בחיידקים ובלבנים - בסידן הפחמתי (CaCO3), המקשה את הלבנים במקום האפייה.

יתרון נוסף - היות וחלק מהחיידקים שורדים, ניתן לחצות לבנה לשניים, להוסיף חומר גלם ואחרי תקופת זמן, בהתאם לכמות החיידקים החיים בלבנה המקורית - תקבל לבנה שלמה. ואת זה הצליחו לבצע עד שלוש פעמים. לפעם הרביעית כבר לא היו מספיק חיידקים. האם בהמשך יתאפשר למצוא או לברור חיידקים עמידים יותר?

הלבנים עדיין לא מספיק חזקות - כמו לבנים שמוכנות בשיטות הרגילות, אבל החוקרים מקווים לשפר את התערובת של החול והג'לטין בהמשך עם חומרים נוספים, שיביאו ליצירת לבנים חזקות יותר.


לקריאה נוספת

המאמר המקורי - בכתב העת Matter

הודעה לעיתונות - אוניברסיטת קולורדו

פורסם גם באתר הפייסבוק "מדעי הטבע והחיים באוניברסיטה הפתוחה" 

2.2.20

הנגיף הטוען לכתר - SARS-coV-2


נגיף קורונה חדש (SARS-coV-2) הגיח מווחאן שבסין וגורם לדלקת ריאות חמורה (COVID-19). נציג כאן עדכון על ההתפרצות הנוכחית ועל נגיפי קורונה בכלל.

דגם של נגיף הקורונה החדש
CDC/ Alissa Eckert, MS

בדצמבר 2019 התפרצה בעיר ווחאן (Wuhan) שבמחוז חוביי (Hubei) שבסין, מגיפה של דלקת ריאות נגיפית, שהחלה להתפשט לאזורים נוספים בסין ואף מחוצה לה. כרגע לא ממש ברור מה המקור להתפרצות. סין דיווחה על ההתפרצות לארגון הבריאות העולמי ב-31.12. ב-30 בינואר הכריז ארגון הבריאות העולמי על מצב חירום עולמי כתוצאה מהצטברות 98 מקרי תחלואה כתוצאה מנגיף הקורונה החדש ב-18 מדינות מחוץ לסין.
*
כרגע לא ברור עד כמה הנגיף מדבק ועד כמה המחלה מסוכנת. ההמלצות הנוכחיות של משרד הבריאות (מ-31 בינואר) הן להמנע מנסיעות לא הכרחיות לסין ולא להגיע בכלל לאזור חוביי. לפי שעה כל מי שמגיע מסין מתבקש להמנע לחלוטין ממקומות ציבוריים, כולל תחבורה ציבורית, מקומות עבודה ובתי ספר, עד שחולפים 14 ימים מההגעה מסין. מי שחזר ופיתח תסמיני מחלה בתוך 14 ימים מהחזרה צריך לפנות בדחיפוצ לטיפול רפואי, תוך יידוע של הצוות הרפואי מראש לפני ההגעה. כמו כן, עליו לכסות הפה והאף במסכה רפואית או בבד זמין אחר, ולהמנע מתחבורה ציבורית. היות ולא דווח על העברה של המחלה באמצעות חפצים או מזון מעובד, אין חשש ממוצרים המגיעים במשלוח מסין.

מה ידוע על הנגיף ועל המחלה (ששמה הרשמי הוא Covid-19) בינתיים? גם מדעני רשות הבריאות הסינית וגם מדעני המרכז לבקרת מחלות באטלנטה (CDC) בודדו את הנגיף ופרסמו את רצף הגנום שלו. הרצפים הגיעו מחולה סיני ומהחולה האמריקאי הראשון. התוצאות היו כמעט זהות, והעידו על כך שהנגיף לא משתנה במהירות. על-פי הרצף הגנטי שויך הנגיף החדש למשפחת נגיפי הקורונה, וכונה זמנית 2019-nCoV, ובהמשך SARS-CoV-2


צילום במיקרוסקופ אלקטרונים של נגיפי הקורונה החדשים
Credit: NIAID-RML
נגיפי קורונה (Coronaviruses) הם נגיפים הגורמים למחלות בדרכי הנשימה ובדרכי העיכול של יונקים ועופות שונים. אלה נגיפים בעלי קופסית חלבונית סימטרית, הנראית במיקרוסקופ אלקטרונים בגלל חלבונים הבולטים ממנו החוצה ככתר, ומכאן שמם (קורונה - כתר). החומר התורשתי של הנגיפים הוא RNA חד גדילי. בתוך המשפחה, הנגיף החדש קרוב ביותר לנגיף קורונה אחר שמצוי בעטלפים ולנגיף הסארס, שעליו נפרט בהמשך.

עד שנת 2002 היו מוכרים רק ארבעה נגיפי קורונה שגרמו למחלות קלות בדרכי הנשימה - מאז התגלו שלושה נוספים (כולל הנוכחי), בעלי פוטנציאל מגפתי. כרגע חושדים שמקור הנגיף בעטלפים, אך זה חשד שדורש עוד אימות. לעטלפים יש מערכת חיסון ייחודית שמאפשרת להם להיות נשאים של נגיפים רבים מבלי לחלות בעצמם (ראו רשומה של שקד אשכנזי  בנושא).

נכון ל-01.02, אותרו כבר 177 חולים ב-26 מדינות מחוץ לסין. בישראל, אושפזו בבידוד ונבדקו מספר חולים שחזרו מסין, אך נמצא כי כולם חלו מסיבות אחרות. נאסרה כניסתם של אזרחים זרים ששהו בסין ב-14 הימים שלפני הגעתם לישראל.

מעריכים שזמן הדגירה מהדבקה בנגיף ועד לפיתוח תסמיני המחלה הוא 14-2 ימים, אך יתכן שהערכה זו תשתנה בהתאם להתפתחויות. שלטונות סין החליטו לא להסתכן במגפה והכניסו להסגר חמש ערים במחוז חוביי, המאוכלסות בכ-35 מיליון (!) תושבים, ואף ביטלו את התחבורה הציבורית לבירה בייג'ינג. עד ה-1 בפברואר נספרו בוודאות 14,628 חולים (הנגיף אותר בבדיקה במעבדה),. יש עוד אלפי מקרים "חשודים". 305 מהחולים מתו (כ-2 אחוזים) ו-1340 במצב חמור. עם זאת, לא ברור אם שלטונות סין שחררו את כל המידע שבידיהם. נכון להיום חברות תעופה רבות הפסיקו לטוס לסין, אם אתם מחכים למשלוח מסין ולא קיבלתם, זו הסיבה.

בשנת 2002 הגיח הנגיף המכונה היום SARS-coV (תסמונת נשימתית חמורה חדה, Severe Acute Respiratory Syndrome) ממחוז גוונדונג שבדרום סין. הנגיף חולל דלקת ריאות ב-8273 אנשים ברחבי העולם, מתוכם מתו 775 (9.6 אחוזים). זמן הדגירה של נגיף הסארס היה 10-2 ימים. החומר התורשתי שלו השתנה במהירות, כך שלא התאפשר ליצור כנגדו חיסון. המגפה נבלמה בקיץ 2003, בעיקר על-ידי איתור החולים ובידודם, ומאז, מלבד כמה "תאונות מעבדה", לא נראה הנגיף שוב. 

נגיפי SARS במיקרוסקופ אלקטרונים
צילום: NIAID

ב-2012 הגיח נגיף קורונה נוסף, MERS-CoV ( Middle East Respiratory Syndrome), הפעם בערב הסעודית. הנגיף, שמקורו היה בעטלפים, עבר לגמלים המקומיים ומהם גם לבני האדם, בהם הוא גרם לדלקת ריאות חמורה בכ-2000 איש ברחבי העולם, כש-30 אחוזים מהם מתו. הנגיף עדיין מגיח מדי פעם, גם כיום.

נגיפי MERS במיקרוסקופ אלקטרונים - צילום: NIH, 2014

היות ואין תרופות שמעכבות את שכפול הנגיפים בתאי האדם המאכסן אותם, נותר רק לנסות ולהקל על התסמינים במקרים החמורים, כדי להגדיל את סיכוייהם של החולים להתגבר בעצמם על המחלה.

לסיכום: לפי מה שפורסם עד כה, נראה כי מדובר במחלה חמורה אבל לא ברור עד כמה. הסינים פועלים כאילו היא חמורה במיוחד, אך לא ידוע האם זה ליתר ביטחון או האם הם יודעים משהו שלא סיפרו לנו. נמשיך לעקוב בעניין. חשוב לציין לטובה את השיתופית והמהירות בה המידע הגנטי על הנגיף התפרסם. זה בהחלט יוכל לעזור להתמודדות עם ההתפרצות.

מקורות והרחבות

הפודקאסט מדברימדע - על נגיף הקורונה - בהשתתפות ד״ר דרור בר-ניר
עדכוני משרד הבריאות בנושא נגיף הקורונה
עדכונים על על התפרצות הנגיף - ארגון הבריאות העולמי
מפה מתעדכנת - כאן אותרו חולים - אתר ה-CDC
SARS - מחלה חדשה ומאיימת - רשומה קודמת בבלוג זה
על דלקות נגיפים ועטלפים - ד"ר שקד אשכנזי - "מדע גדול בקטנה"

תודה לחברים מ"מדע גדול בקטנה" על הארות והערות לפוסט: שקד אשכנזי (שגם ערכה), ליאת פל (שגם נתנה את השם), שרית פולבוי, נעמה לוי, דפנה גלעד, איתן הוך, עדי ארמוני,  אלכס סלבנקו

פורסם במקור בדף הפייסבוק ובאתר האינטרנט של "מדע גדול, בקטנה"

29.1.20

מרוץ החמלה הגדול - מנננה לנום - ינואר 1925


מרוץ של כלבים ומזחלות - נגד הזמן -  כדי להביא במהירות תכשירי נוגדנים כדי לנסות ולהציל ילדים שחלו בקרמת 


תמונה וכותרת בעיתון: יום סיום המרוץ בנום, לאחר שתכשירי הנוגדנים הגיעו לשם.

לפני 95 שנה, בסוף דצמבר 1924, פרצה מגפה של קרמת (דיפתריה - diphtheria) בעיירה נוֹם (Nome) שבאלסקה. קורטיס וולש (Welch), הרופא המקומי, שביחד עם ארבע אחיות תפעל את בית החולים המקומי, איבחן אותה ככזו רק ב-24 בינואר 1925, לאחר שכמה ילדים כבר מתו מהמחלה.

קרמת היא מחלה חיידקית מדבקת מאוד שכמעט שכחנו ממנה – לאחר ההדבקה מתנחלים חיידקי הקרמת על תאי האפיתל בגרון של המאכסן, מתפתחת דלקת גרון (כאב גרון, חום ושיעול) שמתווספים לה קוצר נשימה, הפרשה דמית מהאף, וקרום שעלול לחסום את קנה הנשימה. הצוואר מתנפח. הרעלנים החלבוניים שמפרישים החיידקים גורמים לשיבושים בתאי שריר הלב ותאי מערכת העצבים. השילוב הקטלני של כל אלה גרם לתמותה של ילדים רבים, רובם מתחת לגיל חמש.

לפני שפותח החיסון השגרתי נגד הרעלן של חיידקי הקרמת (טוקסואיד) - שבזכותו המחלה כיום מאד נדירה, היו מזריקים לחולים נסיוב של סוסים, שלהם הוזרק קודם הרעלן. הנוגדנים שבנסיוב, נטרלו את הרעלן, וכך סייעו להציל חלק מהילדים.

קורט וולש, והמברק ששלח
בעיירה היו רק תכשירי נוגדנים בני שש שנים, שפג תוקפם, והמשלוח של הנוגדנים שהוזמן כמה חודשים קודם לכן עדיין לא הגיע. והנמל וכל האזור מסביב היו סגורים בגלל קרח....

וולש שלח מברק בהול לרשויות, וב-28 בינואר יצא המשלוח של תכשירי נוגדנים מבית החולים באנקורייג' ברכבת עד לעיירה נננה (Nenana) - כ-1350 קילומטר מנום. משם הובל המשלוח במזחלות שלג הנגררות על ידי כלבים, בטמפרטורה הנמוכה מ-40 מעלות מתחת לאפס, תוך כדי שמירה על כך שתכשיר הנוגדנים לא יקפא - וכתוצאה מכך יאבד מיעילותו.

כך החל המרוץ החמלה הגדול (The Great Race of Mercy), או בשמו הנוסף, מרוץ הנסיוב (The Serum Run).

לאונרד ספאלה (Seppala) והכלב טוגו - שהובילו את הצוות שביצע את הקטע הארוך ביותר.
למטה - כל הצוות של ספאלה. 

מובילי המזחלות והכלבים התחלפו ב-20 (!) תחנות בדרך. המשלוח הגיעו לנום לאחר 5.5 ימים (ב-2 בפברואר). חלק מהכלבים לא שרדו את המסע וחלק מהמובילים סבלו מכוויות קור. תכשירי הנוגדנים הצליחו להציל חלק ניכר מהילדים. המסע תוקשר לכל אורכו בזמן אמת באמצעי התקשורת של אז (רדיו - שהיה די חדש, ועיתונים). שניים מהכלבים המובילים - טוגו ובלטו - הובלטו בתקשורת. פסלו של בלטו נמצא עד היום בסנטרל פרק בניו-יורק.

גונר קסן (Kaasen) והכלב בלטו - שהובילו את הצוות האחרון שהגיע לנום עם התרכיב - צילום: Brown Brothers - ~1925
הפסל של בלטו והשלט בסנטרל פארק בניו-יורק
במרץ 1973 החלו במסורת שנתית המשחזרת חלקים המרוץ הגדול - בכל חודש מרץ מתחיל מרוץ מזחלות הכלבים הגדול מאידיטרוד - (לא מנננה - ראו במפה) - 1800 קילומטר של קרח ואגמים קפואים - עד לנום.

מפה של אלסקה שעליה מצויין המסלול של המרוץ המקורי - מנננה לנום. - U.S. Bureau of Land Management

מקורות והרחבות 

פורסם במקור כחלק מהרשומה - קרמת  - המחלה הכמעט נשכחת - בבלוג זה

הערך בוויקיפדיה האנגלית  עם כל הפרטים.

פורסם גם באתר הפייסבוק "מדעי הטבע והחיים באוניברסיטה הפתוחה"

26.1.20

נגיף הקורונה החדש SARS-coV-2 שהגיח מווחאן (Wuhan) שבסין וגורם לדלקת ריאות (Covid-19).


יש הרבה דיווחים בתקשורת על ההתפרצות של דלקת ריאות[ המכונה כעת Covid-19, הנגרמת על-ידי נגיפי קורונה חדשים למדע. מיהם נגיפי הקורונה ואיזה מחלות שהם גורמים?  וגם ננסה להתעדכן על ההתפרצות האחרונה.


נגיפי קורונה (Coronaviruses) הם משפחה של נגיפים שגורמים למחלות בדרכי הנשימה ובדרכי העיכול של בעלי חיים שונים ממחלקות היונקים והעופות. אלה נגיפים בעלי קפסיד סימטרי, הנראה במיקרוסקופ אלקטרונים ככתר מלמעלה, ומכאן שמם. החומר התורשתי שלהם הוא RNA חד גדילי חיובי, שאורכו 32-26 אלף בסיסים - גדול יחסית לנגיפי RNA אחרים.

ארבעה נגיפי הקורונה שהיו מוכרים באדם עד שנת 2002 גרמו למחלות קלות בדרכי הנשימה - מה שמכונה אצלנו הצטננות או צננת. מאז הופיעו עוד שלושה.

בשנת 2002 הגיח לראשונה מחבל גוונדונג (Guandong) שבדרום סין נגיף קורונה שגרם לדלקת ריאות קטלנית בבני אדם, וכונה SARS-coV (ר"ת של Severe Acute Respiratory syndrom - ובעברית - תסמונת נשימתית חמורה חדה). נגיף הסארס גרם בסופו של דבר לתחלואה של 8273 אנשים ברחבי העולם, מהם מתו 775 (9.6 אחוזים). זמן הדגירה של נגיף הסארס היה כיומיים עד 10 ימים. החומר התורשתי שלו עבר סחיפה גנטית מהירה יחסית שלא אפשרה יצירת חיסון.

נגיפי SARS במיקרוסקופ אלקטרונים סורק
צילום: NIAID

בשלב מסויים, בשלהי 2003, נבלמה המגיפה, בעיקר על-ידי איתור החולים ובידודם, ומאז, מלבד כמה "תאונות מעבדה" בהן נדבקו עובדי מעבדה, לא נראה הנגיף שוב.

בהמשך התברר שהנגיף הגיע מזבד (גחן) הדקלים המסיכתי (Paguma larvata). עשרת אלפים פרטים של היונק הקטן הושמדו באזור גוואדונג. אחר-כך נמצא שנגיף מאד דומה נמצא גם בשועלי ראקון (Nyctereutes procyonoides), בגיריות סמוריות (Melogale) ואף בחתולי בית.

ב-2012 הופיע נגיף קורונה חדש, הפעם מערב הסעודית. ולכן הוא כונה MERS-CoV (ר"ת של Middle East Respiratory Syndrom). גם הוא גרם לדלקת ריאות עם פוטנציאל קטלני. הוא גרם בינתיים לתחלואה של מעל 2000 איש ברחבי העולם, מהם מתו כ-30 אחוז. מקורו של נגיף ה-MERS היה בעטלפים, מהם הוא עבר לגמלים ומהם לבני אדם. והוא מגיח מדי פעם, גם כיום.

נגיפי ה-MERS - צילום: NIH, 2014

אין, נכון להיום, תרופה שמעכבת שכפול של נגיפי קורונה בתאי המאכסן, והטיפול במקרים החמורים מנסה להפחית את השפעת התסמינים כדי לאפשר לגוף החולה להתגבר לבד על המחלה (מה שלא תמיד מצליח).

ולארועים האחרונים.

באמצע דצמבר 2019 החלה הצטברות של מקרים חמורים של דלקת ריאות נגיפית, בעיר ווחאן (Wuhan) שבמחוז חוביי (Hubei) שבסין, וההחלה להתפשט לאזורים נוספים בסין ומחוצה לה. המקור הראשוני להתפרצות היה כנראה שוק הדגים המקומי, בו נמכרים מלבד דגים, גם בעלי חיים רבים נוספים, אך התעוררו ספקות לגבי זה. ב-31.12 דיווחה סין על ההתפרצות לארגון הבריאות העולמי.

שוק הדגים של ווחאן סגור - האם כאן החלה ההתפרצות? 
צילום: SISTEMA 12, Wikimedia Commons
מדעני רשות הבריאות הסינית בודדו את הנגיף וקבעו במהירות את הרצף של הגנום הנגיפי, כך גם עשו מדעני ה-CDC - לנגיף שבודדו מהחולה האמריקאי הראשון. (התוצאות - היו כמעט זהות). על-פי הרצף שויך הנגיף החדש לנגיפי הקורונה, וכונה זמנית 2019-nCoV, ואחר-כך SARS-coV-2. בתוך נגיפי הקורונה, הנגיף החדש קרוב מאד לנגיף הסארס (דמיון של כ-80%) ואף משתמש באותו קולטן תאי אליו נקשר נגיף הסארס (ACE2), ולנגיף קורונה אחר, BatCoVRaTG13, שבודד מעטלפים מהסוג פרסף (Rhinolophus) ששמו הלטיני הוא  R. affinis - (דמיון של 96.2%). עטלפים אלה נפוצים בכל דרום מזרח אסיה. כנראה הנגיף עבר בדרכו אלינו דרך פנגולין - יונק נפוץ באזור. הנגיף שבודד מהפנגולין דומה ב-99% לנגיף הקורונה החדש.

זמן הדגירה המשוער מהדבקה בנגיף ועד לפיתוח תסמיני המחלה הוא 14-2 יום. זמן זה מאפשר לנגיף להתפשט המהירות מאזור ההתפרצות המקורי. היות ויש אפשרות הדבקה בין בני אדם, כמו בנגיפי ה-SARS. עלול להיות כאן פוטנציאל מגפתי. שלטונות סין החליטו לא לקחת סיכון (גם לא ברור אם הם שחררו את כל המידע שבידיהם) על המגיפה והכניסו להסגר חמש ערים במחוז יוביי, שמאכלסים אותם 35 מיליון(!) תושבים, ואף ביטלו את התחבורה הציבורית לבירה בייג'ינג.

נכון ל-25 בפברואר בערב (זמן ישראל - מתעדכן מכאן) מדובר על 80,407 איש שחלו בוודאות (אישור מעבדתי) ב-Covid-19 דלקת ריאות נגיפית, 2747 מהם מחוץ לסין, ב-38 מדינות שונות. במיוחד יש לציין את דרום קוריאה ואיטליה, בהם כבר נספרו 977 ו-322 חולים, בהתאמה. עד כה דווח על  2708 מתים (3-2 אחוז מהמקרים שאושרו), 46 מהם מחוץ לסין (באירן - 16, באיטליה -10, בדרום קוריאה - 10, ו-10 נוספים).

רוב החולים הקשים והמתים (כ-80 אחוזים) הם מבוגרים יחסית (מעל גיל 60) ואחרים עם מחלות רקע.  ילדים כנראה כמעט ולא חולים. הם יכולים להיות נשאים חסרי תסמינים. דווח גם על העברת הנגיף מאשה בהריון שחלתה לילוד שלה - כנראה דרך השליה.

בישראל, נבדקו חשודים כחולים שחזרו מסין, אך כולם חלו מסיבות אחרות. שני ישראלים שנדבקו בספינה Diamond princess נמצאים בבידוד במרכז הרפואי שיבא - הם נשאים, בנפרד מהם מבודדים 9 נוסעים נוספים מהספינה. כ-30 קוריאנים ששהו בישראל ב-8 עד 15 בפברואר אובחנו כחולים לאחר שחזרו לארצם. לא ברור אם הם היו כבר נשאים כאן או שנדבקו שם כשחזרו. עשרות ישראלים שהיו במגע איתם, או שחזרו מהמדינות סין, דרום קוריאה, תאילנד, סינגפור, הונגקונג, מקאו, תאילנד, הונחו להשאר בבידוד ביתי עד שיחלפו שבועיים מתאריך עזיבתם את המדינות האלה.


פוסט זה מתעדכן בזמן אמיתי ככל שיתאפשר - עדכון אחרון 25 בפברואר בערב.

דגם של נגיף הקורונה החדש
CDC/ Alissa Eckert, MS