הפיזיקאי האירי ג'ון טינדל שמצא את הדרך להשמיד נבגים (טינדליזציה)

 ב-4 בנובמבר 1893 (היום לפני 131 שנים) הלך לעולמו הפיסיקאי האירי המוערך ג'ון טינדל (Tyndall). 

הביולוגים, וגם חלק מהקהל הרחב, מודעים לקיומם  של הנבגים הפנימיים (endospores) של החיידקים, שאינם  מושמדים בהרתחה. היום, כשיש לנו סירי לחץ ומכשירי אוטוקלאב, שמעלים את הטמפרטורה של התמיסה ל-120 מעלות, זו ממש לא בעייה לעקר תמיסה מנבגים. אך הראשון שמצא דרך יעילה לעיקור של תמיסות מנבגים היה ג'ון טינדל.  הוא הרתיח את התמיסה, נתן לה להתקרר כמה שעות, לפעמים גם עד ליום המחר, ואז הרתיח אותה שוב, וחזר על התהליך מספר פעמים. חלק מהנבגים, שלא הושמדו בהרתחה הראשונה, נבטו לאחר הקירור ו"הפכו" לחיידקים 'רגילים', שהושמדו בהרתחה הבאה. ולכן לאחר מספר מחזורים של הרתחה וקירור לא נותרו בתמיסה נבגים. התהליך שפיתח נקרא היום על שמו טינדילציה (Tyndallization). אך התחליפים המודרניים ייתרו את השימוש בו.   

ג'ון טינדל (1893-1820)
Portrait by G. Richmond, Courtesy the Royal Institution

ג'ון טינדל היה מהמדענים הבולטים של המחצית השנייה של המאה ה-19. ב-1847 החל את הקריירה המדעית שלו כמורה למתמטיקה בהמפשייר, וב-1848 עבר למרבורג שבגרמניה, שם למד לדוקטורט בהדרכתו של רוברט בונזן (Bunsen - זה שמבערי הגז המעבדתיים קרויים על שמו). ב-1850 חזר לאנגלייה וב-1853 מונה לפרופסור לפילוסופיה של המדע במכון המלכותי בלונדון. טינדל היה מרצה מעולה ונודע בהרצאותיו לקהל הרחב - בהן הנגיש מדע מורכב בצורה בהירה וברורה.  

מכשיר טינדליזציה, מספרו של טינדל (The optical deportment of the atmosphere in relation to the phenomena of putrefaction and infection) - 1876. 

טינדל התעניין במגנטיות, באור, בחום, בקולות ובתופעות סביבתיות. ההסבר שלו על הצבע התכול של השמיים ("הכחול של טינדל" - Tyndalls blue)  - שנובע מפיזור האור על-ידי חלקיקים באטמוספרה,  מקובל גם היום. המחקר המרכזי שלו עסק בתגובות המתרחשות כשאור הפוגע בגזים שונים, ופיתח למטרה זו ספקטרופוטומטר מתאים (תרמופייל - Thermopile). הוא חקר גם את זיהום האוויר בלונדון. 

תוצא טינדל (the Tyndall Effect), הנקרא על שמו, מתאר את מעבר האור דרך  חלקיקים מורחפים (במים,  אך גם באוויר). ראו בסרטון:  

 

טינדל התעניין גם בקרחונים , ומחקריו בתחום "זיכו" אותו ברכס הרים שבאנטארקטיקה, הרי טינדל,  שנקראים על שמו. 

מקורות

https://microbiologyclass.net/john-tyndall-1820-1883/

https://www.tyndall.ie/john-tyndall/

https://www.youtube.com/watch?v=RobgDD4qSMI&t=94s

המיקרואורגניזמים ש"נמצאו" על דגימת הקרקע מהאסטרואיד ריוגו התבררו כזיהום ארצי.

 

אחת השאלות המסקרנות את האסטרוביולוגים בהקשר של ראשית החיים  מתייחסת למקורם:  האם החיים התפתחו מדומם (אבולוציה כימית) על כדור הארץ. או שהם התפתחו אי שם בחלל והגיעו לכדור הארץ  האמצעות  כוכבי שביט או אסטרואידים (פנספרמיה - מיוונית - "זרע אוניברסלי"). אין לנו עדיין תשובה לשאלה הזו ומדענים מחפשים את רמזים לתשובה בגופים השונים של מערכת השמש שלנו,  החל מפלנטות (מאדים ונוגה), ירחים של פלנטות (גנימד ואירופה, המקיפים את צדק, וטיטן המקיף את שבתאי), ואסטרואידים. אם אכן ימצאו בחלל מיקרואורגניזמים, שמקורם לא בכדור הארץ, זה יעלה את הסבירות לכך שהפנספרמיה אפשרית.  אחת הבעיות בממצאים מיוחדים כאלה,  נובעת כתוצאה מהאפשרות של זיהום הדגימות על-ידי מיקרואורגניזמים ארציים, לכן יש להקפיד ולעבוד בצורה מאד סטרילית כדי למנוע זיהום הדגימות החלליות על-ידי מיקרואורגניזמים ארציים. 

האסטרואיד ריוגו, כפי שצולם מהחללית היפנית ב-2018
צילום: Meli thev, JAXA Hayabusa 2

דוגמה אופיינית לכך פורסמה החודש. באחת מדגימות הקרקע שנלקחו מהאסטרואיד ריוגו (Ryugu) שהובאה במיכל אטום בחללית היפנית Hayabusha 2, ונפתחה בנוכחות חנקן נוזלי בתנאים סטריליים בחדר נקי, נמצאו מיקרואורגניזמים, חלקם קוריים וחלקם בצורת מתגים, שחלקם אף התרבו בדגימה אחת לכ-5 ימים. 

לאחר בדיקות מעמיקות התברר שהדגימה, שהכילה מים וחומרים אורגניים במקור, כנראה זוהמה ע"י מיקרואורגניזמים ארציים שניצלו את המזון שבדגימה לשגשוגם. החיידקים המזהמים לא זוהו. 

מקרה זה מזכיר במקצת את גילוי החיידקים הארציים במצלמות של החללית הבלתי מאויישת "סרוויור (Surveyor) 3": בשנת 1967 נחתה החללית על הירח. ב-1970 נחתו האסטרונאוטים של אפולו 12 (החללית המאוישת השנייה) ברכב נחיתה ליד סרוויור 3 ואספו את המצלמות שהוחזרו לכדור הארץ. בתוך המצלמות נמצאו חבויים חיידקי Streptococus mitis ש"זיהמו" אותן לפני היציאה מהארץ או לאחר החזרה. חיידקים אלה שייכים לפלורה הטבעית שבפינו, ואף גורמים למחלת העששת. כך שבהחלט ייתכן שאסטרונאוט או עובד מעבדה "זיהם" את המצלמה. 

גם בכל מקרה עתידי, יהיה קשה לשלול זיהום של מיקרואורגניזמים ארציים, אלא אם כן המאפיינים של המיקרואורגניזם המיובא יהיו שונים מאד מאלו של היצורונים הארציים. 

לקריאה נוספת

המאמר ב-Meteoritics & Planetary Science - פורסם ב-13 בנובמבר 2024 

האם פוספין הוא עדות לחיים באטמוספירה של נוגה? ממש לא! - בבלוג זה

"האם יש חיים בעננים של נוגה" - יואב יאיר

"האם יש חיים בחלל?", בבלוג זה.. 

על כבישת חמוצים - ליום החמוצים האמריקאי

 

בשבוע שעבר, ב-14.11, ציינו בארצות הברית את יום החמוצים הלאומי. אז איך באמת עושים חמוצים (אמיתיים.... לא תעשייתיים)

מלפפונים בהתחלת תהליך הכבישה
צילום: Vladimir Morozov

בפלאפל, בטוסט, בסלט – רובנו נהנים מחמוצים: אוסף של מאכלים בטעם חמצמץ שמסייעים לחזק את טעמו של המזון, ומבוססים בעיקר על ירקות, פירות (וגם עלים ושורשים). המוכרים שבחמוצים הינם המלפפונים החמוצים, הזיתים הכבושים, הכרוב, הגזר, הלפת, הפלפלים, העגבניות, החצילים, הכרובית, הלימונים ואפילו המנגו הכבוש. תהליך הכבישה וההחמצה הוא מגוון, אך מפאת קוצר היריעה נתייחס כאן רק ל"כבישה" הביתית.

כבישה ביתית על גג בשכונת מאה שערים בירושלים
צילום:  דרור בר-ניר

כיצד החלה הכנת הכבושים הביתית? לצערנו, לא מוכרת איזושהי אגדה על דרקון כלשהו שמגן על מערת מלפפונים חמוצים ממנה החל המנהג. עם זאת, ידוע שהשיטה לייצור ירקות כבושים פותחה כבר לפני מאות רבות של שנים, ככל הנראה במזרח הרחוק. יש הטוענים שהיא החלה לפני כ-6000 שנה, באזורנו.

השיטה היעילה המקובלת גם היום היא הכנסת הירקות לתמיסת מי מלח עם שום ותבלינים, בכלי מלא וסגור היטב, במשך שבועות עד חודשים. אז מתקבל המוצר הסופי – חמוץ ומלוח. שינויים בזמן מאפשרים לשלוט על מידת החמיצות של התוצר. אבל איך כל זה קורה?

ובכן, זו עבודה של חיידקי חומצת החלב (למשל מהסוג לקטובצילוס, Lactobacillus)

חיידקי Lactobacillus paracasei
 Dr. Horst Neve, Max Rubner-Institut, Wikimedia Commons

חיידקי חומצת החלב , מצויים באופן טבעי על הירקות, והם יחודיים ביכולתם להתרבות בריכוז מלח גבוה ובהעדר חמצן. הם מתסיסים את הסוכרים שבירקות ובפירות לחומצת חלב (חומצה לקטית) שמעלה את חומציות התמיסה ומקנה לה את טעמה החמוץ. בנוסף לתרומה החשובה לטעם, החומציות קוטלת או מעכבת חלוקה בחיידקים ובפטריות האחרים, שחלקם עלולים לקלקל את המזון, ובכך מתפקדת כחומר משמר (ללא צורך בהוספה של משמרים מודרניים). ובסופו של התהליך החומציות כה גבוהה שגם חיידקי חומצת החלב עצמם מעוכבים ואף מתים.

דגם של המבנה הכימי של החומצה הלקטית 
Wikimedia Commons

לעתים אף אפשר לראות מושבות של חיידקי חומצת החלב על הירקות הכבושים. בחמוצים שונים ניתן למצוא חיידקים שונים חלקם מוכרים מתהליכי תסיסה של יוגורטים וגבינות או ממוצרים פרוביוטיים שונים.

זו דוגמה נהדרת לידע, שהחל להצטבר עוד בתקופה שכלל לא ידעו על קיומם של חיידקים, נשמר והתפתח ומהווה תחום חשוב של חיידקים בשירות האדם, ומאפשר את הפעלת עקרונות המיקרוביולוגיה במטבח הביתי. 

קערת חמוצים צילום: Raimond Spekking

מוחזר על-פי רשומה קודמת -  איך עושים חמוצים? - דרור בר-ניר, מבלוג זה, אוקטובר 2017

לקריאה נוספת

על תסיסות וחיידקים – דרור בר-ניר, מבלוג זה, ספטמבר 2006

מיקרואורגניזמים בתעשיית המזון – דרור בר-ניר, מבלוג זה, פברואר 2010

פורסם גם בטוויטר, וגם ב-Bluesky - נובמבר 2024

86 שנים למותה של מרי הטייפואידית (Typhoid Mary)

השבוע לפני 86 שנה, ב-11.11.1938, הלכה לעולמה מארי מאלון, לאחר 23 שנים שהייתה כלואה. כינוייה היה Typhoid Mary כי היא הייתה נשאית ומפיצה של מחלת טיפוס הבטן. מ-1900 עד 1915 היא עבדה כטבחית  בבתים פרטיים  ובבתי חולים והייתה אחראית ישירה למחלתם של 47 איש לפחות, שלושה מתוכם מתו מהמחלה.

ב-1906, כשבארצות הברית היו כ-25,000 מקרים של טיפוס הבטן בשנה, היתה "התפרצות" מוזרה באויסטר ביי שבלונג איילנד. שישה בני משפחה אחת, שמתוכם מתה אחת, חלו בהתפרצות שאי אפשר היה לייחס למזון או מים מזוהמים. מהנדס הסניטציה של ניו-יורק, ג'ורג סופּר (Soper), התמנה לחקור את האירוע.

ג'ורג סופּר - 1948-1870

סופר, שידע שנשאים בריאים מעבירים גורמי מחלות, התמקד בטבחית הצעירה של אותה משפחה, מרי מאלון (Mallon), שנשכרה לעבוד כמה ימים לפני ההתפרצות ונעלמה כשלושה שבועות לאחר שהמחלה הופיעה. בחקירה התברר לו, שבשש השנים שקדמו להתפרצות הנוכחית עבדה מאלון כמבשלת בכמה משקי בית וחלו בהם 28 איש.

קריקטורה של מרי מאלון בעיתון משנת 1909

סופר איתר אותה ב-1907 כשהיא מבשלת בבית משפחה שבה התפרצה באותו זמן המחלה. סופר הסביר לה שהיא כנראה המקור וביקש ממנה להיבדק כדי לוודא את נוכחות החיידקים (Salmonella typhi). כשהיא סירבה להבדק בטענה שאף פעם לא חלתה במחלה, הוא העביר בעזרת הרשויות לבית חולים, ושם אכן נמצא שהיא נשאית.

חיידקי .S. typhimurium במיקרוסקופ אלקטרונים סורק
 מקור: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH Source

מאלון הוכרזה כסכנה לבריאות הציבור והושארה בהסגר במוסד סגור. לאחר שלוש שנים שוחררה אחרי שהבטיחה לא לעסוק בבישול. אך ללא יכולת אחרת להתפרנס בכבוד, היא חזרה לעבוד כטבחית, והפעם כמרי בראון, בבית החולים לנשים סְלון (Sloane) שבמנהטן. שם היא הדביקה 23 רופאים ואחיות - שניים מהם מתו.

היא הוחזרה באזיקים למוסד הסגור, שם הוחזקה, רוב הזמן בבידוד, 23 שנים עד מותה.

וכתבו עליה ספרים...

 

פורסם גם בטוויטר - נובמבר 2024

זו לא בננה, זה עפץ

 

עפצי קרן (בננה) על אלה ארץ-ישראלית – שלב חשוב בהתרבות הכנימה עפצית הקרן

לכנימות עפצית הקרן (Baizongia pistaciae) מחזור חיים דו-שנתי, אשר מעורבים בו שני פונדקאים. 

המחזור מתחיל באביב, בחודש מרץ, כשנקבות לא מכונפות מתיישבות על קודקודי צמיחה של ענפי  האלה ארץ-ישראלית (Pistacia palaestina). הן מפרישות שם הורמונים צמחיים הגורמים לכך שמסביב לנקבה המייסדת (או לכמה מהן) צומח, במקום עלה, העפץ האופייני, עפץ הקרן, מכונה גם עפץ בננה, בשל דמיונו לפרי.

 

הכנימות מתרבות בתוך העפץ במהלך כמה דורות של רביית בתולין (רבייה לא מינית, שבה כל הצאצאיות זהות לאם מבחינה גנטית). אם נשבור עפץ סגור, נמצא בתוכו כנימות רבות רוחשות ומכונפות, ואת הפרשותיהן (3). 

העפץ מבשיל בסתיו, באוקטובר, והכנימות המכונפות משתחררות מתוכו. העפץ ה"משומש" מתייבש ומשחיר, והוא יישאר תלוי על הענף גם בעונה הבאה.  

כנימות עפצי הקרן באלה א"י - אלברט קשת - סרטון ביוטיוב. 

הכנימות המכונפות מחפשות מקומות מסתור, שם הן משריצות כנימות לא מכונפות, ואלו חודרות לקרקע ומתמקמות על שורשים של צמחים חד-שנתיים ממשפחת הדגניים, הן מתרבות על השורשים ברביית בתולין כמה דורות נוספים, שבמהלכם נוצרות כנימות לא מכונפות. 

לקראת חודש מרץ נוצר דור של כנימות מכונפות. "מכונפות אביב" אלו עפות אל עצי אלה ומשריצות עליהן זכרים ונקבות. לאחר ההזדווגות הנקבות מסתתרות, כל אחת עם ביצה יחידה בגופה, בסדקים בקליפת העץ או מתחת לחזזית - שם הכנימה תמות, והביצה שבגופה תחכה שנה, עד האביב הבא. 

באביב יבקעו מביצים אלו כנימות לא מכונפות. הן יטפסו אל קודקודי הצמיחה של הענפים, ומחזור חיים חדש יתחיל. 

מקורות וקריאה נוספת 

1. כנימות יוצרות עפצים בעצי האלה - איציק מרטינז 

2. אלה ארץ-ישראלית  -  ערגה אלוני   - בצמח השדה. 

3. עפצי האלה - בויקיפדיה העברית

4. עצי אלה וכנימות העפצים המלוות אותם מותחים את גבול תפוצתם - משה ענבר - בכתב העת "כלנית"

5. מדריך שדה לעפצים של מישור-החוף - איגור אמיאץ' 

6. תמונות נוספות של עפצי קרן

עריכה: סמדר רבן

תודה לתום הרן ועלי שמשוני, ממדע גדול בקטנה, על הערותיהם  פורסם במקביל גם באתר האינטרנט ובדף הפייסבוק של "מדע גדול, בקטנה" - נובמבר 2024

חיידקים ממין חדש בסוג Pantoea גרמו לדלקת בעצם 20 שנה לאחר שחדרו אליה.

 

חיידקי Pantoea osteomyelitidis, מין חדש למדע, נמצאו כגורמים לזיהום עצם של אישה, כ-20 שנה לאחר פציעתה. המין החדש אופיין באמצעות ריצוף גנום מלא, ומדגיש את חשיבות הטכנולוגיה החדשה באפיון ושיוך טקסונומי של חיידקים לא מוכרים.

לאחרונה, הגיעה אישה לבית החולים אסותא באשדוד עם כאבים מתמשכים (כשנתיים) ברגל שמאל. היא זכרה ש-22 שנה קודם היה לה שבר פתוח בעצם השוק (tibia) כתוצאה מנפילה על חתיכת עץ בשדה. הפציעה של אז טופלה והיא החלימה. הכאבים החלו ברגל רק כעבור כ-20 שנה. 

בדיקות הדמיה הראו סימנים של דלקת בעצם (osteomyelitis), והרופאים ניתחו וניקו את האזור הנגוע, ודגימות נשלחו לאיתור וזיהוי חיידקים במעבדה המיקרוביולוגית. בבדיקות אלה התגלו חיידקים שלא זוהו בשיטות הרגילות, ובדיקת הרצף של ה-16S rDNA (גן שמור שמקודד RNA ריבוזומי) הצליחה לשייך אותם רק למשפחה, ל-Erwiniaceae. 

החיידקים נשלחו להמשך אפיון טקסונומי במעבדה למיקרוביולוגיה ומחלות מתפרצות של בית החולים. דניאל קידר-פרידמן, מנהלת המעבדה, וצוותה השתמשו בשיטת "ריצוף גנום מלא" כדי לפענח את כל המידע הגנטי של החיידק. שיטה זו מאפשרת לזהות אורגניזמים שלא ניתן לזהות בשיטות המקובלות.

מושבות של חיידקי Pantoea osteomyelitidis על מצע "שוקולד".
אין להם צבען צהוב כמו שיש לחלק מהמינים האחרים בסוג.  
צילום: דניאל קידר-פרידמן

הריצוף המלא שייך את החיידקים למין לא מוכר בסוג Pantoea במשפחת ה-Erwiniaceae. חיידקי הסוג נמצאים בדרך כלל בסביבה, כמו בקרקע, במים או על צמחים, שני מינים גורמים למחלה קמילת עלים (Bacterial leaf blight) בצמחי אורז ודגניים אחרים. אך מוצאים אותם גם בבתי חולים, כפתוגנים (גורמי-מחלה) שניוניים - באנשים עם מחלות רקע או עם פגיעה במערכת החיסון, או כתוצאה מזיהומים של מכשור רפואי חודרני. 

השוואת הרצפים המלאים למינים המוכרים בסוג Pantoea הראתה שהמין החדש קרוב לשני מינים אחרים: P. superficialis, ו-P. mediterraneensis. עם זאת, החיידק החדש היה שונה מהם מספיק כדי להיחשב למין חדש, וכונה P. osteomyelitidis (על שם הדלקת ממנה בודד). תשעה מיני Pantoea מוכרים היו רחוקים יותר וכנראה משתייכים לענף (clade) אחר בסוג. הסוג כולל כיום מעל 20 מינים. 

החוקרים בדקו גם אם יש לחיידק גנים שעלולים לגרום לעמידות לאנטיביוטיקה. הם מצאו כמה גנים שיכולים להיות קשורים לכך, אבל בפועל החיידק היה רגיש לכל אנטיביוטיקה שנבדקה.

חשוב לציין שזהו רק המקרה השישי המתועד של זיהום בעצם (אוסטאומיאליטיס) שנגרם על ידי חיידק מהסוג Pantoea. בחמשת המקרים הקודמים, הזיהום יוחס לחיידק אחר מאותו סוג - P. agglomerans. אבל החוקרת חושדים שייתכן שבעבר היו טעויות בזיהוי החיידקים, כי השיטות הישנות לא היו מדויקות מספיק.

      זריעת בידוד של חיידקי Pantoea ananatis
(image credit: Gina Shin)

המחקר מדגיש את חשיבות הטכנולוגיה המתקדמת: ריצוף גנום מלא מאפשר לזהות אורגניזמים חדשים שלא ניתן לזהות בשיטות הרגילות. וגם את הקשר בין הסביבה לבריאות האדם: חיידקים שבדרך כלל חיים בסביבה (כמו בקרקע, במים או על צמחים) יכולים לפעמים לחדור לגוף האדם ולגרום לזיהומים, במיוחד במקרים של פציעות.

והמטופלת - היא נותחה שוב וטופלה בחומרים אנטיביוטיים שהחיידקים רגישים אליהם, והחלימה לחלוטין. 

המאמר - מ-Research square

על חיידקים נוספים מהסוג Pantoea בבלוג זה. 

בארבה - מייצרים את פרומון הנדידה  - P .agglomerans
ארבה המדבר (Schistocerca gregaria) פלש ממצרים - ההקשר החיידקי - 2013

חיידקים קושרי חנקן - 2014 -  P .agglomerans

מייצרים קיירומון בדגי גמבוזיה - P. pleuroti
יתושות מריחות ובורחות - 2024

חשוב להתחסן נגד שפעת

 

התחסנתי היום  בקופת חולים כנגד שפעת  - להגן על עצמי וגם על הקרובים לי. מקרים ראשונים של המחלה כבר אותרו בארץ, חלקם מאושפזים בבתי החולים. אל תחכו לרגע האחרון כי אולי תדבקו קודם או שיאזלו החיסונים. הגנו על עצמכם ועל הקרובים לכם.

המקור:  Whoisjohngalt at English Wikipedia

ספוילר: החיסון מומת. הוא לא גורם לשפעת. הוא מגן ביעילות משתנה של 60-30 אחוזים מהדבקות במחלה, ומונע ביעילות של כ-90 אחוזים את סיבוכי המחלה

אם חשבתם שכשהאף דולף, וטמפרטורת הגוף עולה קצת זה שפעת, זה ממש לא. לרוב מדובר בהצטננות (או צננת) שנגרמת על-ידי נגיפים אחרים. והיא מתמשכת כיומיים שלושה.

השפעת היא מחלה נגיפית קשה וממושכת (כשבוע ומעלה) העלולה להסתבך - והסיבוכים הם אלה הגורמים לתמותה באחד מכל 1000 חולים. בין 5% ל-20% מהאוכלוסייה יחלו בשפעת בישראל כל שנה והיא מסכנת במיוחד קשישים, תינוקות, מדוכאי מערכת חיסון ונשים בהיריון. אך גם אנשים בריאים יכולים להסתבך.

חמוס - חיית המודל לחקר המחלה באדם
צילום:  Alfredo Gutiérrez, wikimedia commons

נגיפי השפעת השונים גורמים לשפעת גם בעופות, פרות, חזירים ובעלי חיים נוספים. חיית המודל לחקר הנגיפים והמחלה היא החמוס, שכל נגיפי השפעת של האדם, מדביקים גם אותה. נגיפים אלה אינם יציבים, ושינויים גנטיים (ואנטיגניים) חלים בהם כל הזמן. תופעה זו אחראית למגוון הגדול של נגיפי השפעת המוכרים לנו, שממשיכים להשתנות לנגד עינינו.

נגיף שפעת החזירים במיקרוסקופ אלקטרונים
צילום: CDC / C. S. Goldsmith and A. Balish 

נגיפי שפעת H3N2 במיקרוסקופ אלקטרונים חודר
CDC/Science Photo Library

זמן הדגירה של המחלה הוא 72-18 שעות, ואז השפעת מופיעה בפתאומיות: עלייה חדה בחום הגוף, כאבי ראש ושרירים, שיעולים, כאבי גרון, אף דולף/סתום ועייפות יתר, בילדים יש גם כאבי בטן, הקאות ושלשולים. כאחוז (אחד ממאה) מהחולים בשפעת יתאשפזו בבתי חולים לטיפול בסיבוכים שלה, הנפוץ בהם הוא דלקת ריאות. חלקם מגיעים לטיפול נמרץ נשימתי.

נגיפי שפעת העופות, H5N1, במיקרוסקופ אלקטרונים
המקור:  CDC and NIAID

ההדבקה בשפעת מתרחשת לרוב דרך האוויר, באמצעות עיטוש, שיעול ואף דיבור רגיל, אך גם על-ידי מגע יד בחפצים מזוהמים, למשל מטפחות משומשות, או משטחים שהתעטשו לעברם, והכנסת היד לפה (כמו שילדים רבים עושים). 

עיטוש:  צילום במהירות גבוהה
CDC/ Brian Judd, 2009

תרשים הממחיש העברה גורמי מחלה מריאות של אדם חולה לריאות של אדם בריא כתוצאה של התעטשות
CDC

במקומות פתוחים ו/או מאווררים היטב הסיכוי להידבק נמוך יותר. לרוב נדבקים במקומות סגורים בהם שוהים אנשים רבים, שחלק מהם חולים או נשאים של נגיפי השפעת - אוטובוסים, רכבות, מטוסים, כיתות לימוד וגנים.

הרכבת הקלה בירושלים - נבנתה מראש ללא אפשרות פתיחה של חלונות.
 צילום: כפיר - הרכבת הקלה בירושלים

כדי להפחית את התפשטות המחלה רצוי מאד שחולים ישארו בבית, ושכולם ישטפו היטב ידיים במים וסבון לפני שמכניסים ידיים לפה (לא מעשי בילדים קטנים....). לצערנו, גם פתיחת חלונות ברכבות ובאוטובוסים עמוסים אינה אפשרית היום.

מדוע צריך להתחסן מחדש כל שנה?

כשנגיפי השפעת מתרבים חלים בהם מוטציות והם משתנים במהירות בחלבוני המעטפת שלהם. שינויים אלה גורמים לכך שמערכת החיסון מתקשה לזהות אותם ולהתגונן מפניהם, גם אצל אלה שחלו בעבר או התחסנו. לפעמים מופיעים גם זנים חדשים, שדומים להם לא היו מוכרים קודם. לכן כל שנה מייצרים חיסון שפעת חדש נגד הזנים שהיו נפוצים בעונות הקודמות וצפויים להיות נפוצים גם בעונה הקרובה. 

האריזה של תרכיב החיסון הנוכחי -  מזרק מוכן לשימוש

החיסון המוזרק המכיל רק חלבוני המעטפת של ארבעת זני השפעת ומיועד לכולם - מעל גיל חצי שנה. ארגוני הבריאות בכל העולם ממליצים לכלל האוכלוסיה מעל גיל חצי שנה להתחסן נגד שפעת מידי שנה לקראת החורף, לא רק לקבוצות הסיכון.

החיסון מגן על המתחסנים, אך גם על סביבתם, כי הם בסיכוי נמוך יותר לחלות ולכן הסיכוי שיפיצו את המחלה לאנשים שבסיכון גם יורד: תינוקות עד גיל חצי שנה שלא יכולים עדיין להתחסן, מבוגרים שמערכת החיסון שלהם כבר נחלשה, מדוכאי חיסון, חולים במחלות כרוניות ועוד. ככל שיש יותר מחוסנים מואטת התפשטות המחלה ופחות אנשים נדבקים וחולים.

נגיפי שפעת החזירים (צהוב) מנצים מתאים בתרבית - במיקרוסקופ אלקטרונים
המקור:  NIAID

תופעות לוואי ויעילות

אנשים רבים לא חשים כלל בתופעות לוואי לחיסון המוזרק. בחלק מהמתחסנים יש תופעות לוואי קלות, שעיקרן חום, אודם וכאב במקום הזריקה, והוא נחשב בטוח ביותר. תופעות לוואי נדירות יותר כוללות כאבי ראש, כאבי שרירים וחום נמוך - תופעות שחולפות תוך יום-יומיים.

מדוע, למרות החיסון, חולים אנשים לפעמים בשפעת?

יש שתי סיבות עיקריות לכך: החיסון לא יעיל במאת האחוזים ואצל מיעוט מהמתחסנים הוא לא נקלט. הסיבה הנוספת היא הופעה של זן אחד או יותר שלא אותרו עדיין בעת הכנת תרכיב החיסון (ההחלטה איזה זנים יכללו בחיסון מתקבלת כחצי שנה לפני הגעת החיסונים - הרי צריך לייצר אותם). לכן יעילות החיסון משתנה בין 30 אחוזים ל-60 אחוזים. אך גם יעילות חלקית זו מפחיתה משמעותית את כמות האשפוזים והתמותה. החיסון גם מפחית סיבוכים ואת חומרת המחלה, אם נדבקים בזן של שפעת שלא נכלל בחיסון.

קריקטורה שפורסמה בברצלונה ב-1918 -
על משחק כדורגל טרגי בין האל היווני מרס לבין מגפת השפעת הספרדית

התחסנו, כדי שיהיה לכולנו חורף עם הרבה פחות שפעת!

להרחבה 

שפעת חורפית ושפעת החזירים: אנטומיה של מחלה - דרור בר-ניר - בבלוג זה

פנדמריקס (Pandemrix) - התרכיב נגד שפעת החזירים ומחלת הנרקולפסיה (Narcolepsy) - דרור בר-ניר - בבלוג זה

שפעת "ספרדית" חדשה? - דרור בר-ניר - בבלוג זה

מיחזור והתאמה של "שפעת זו לא מחלה קלה - התחסנו בעצמכם וחסנו את ילדיכם וקרוביכם,  מ-2019 - בבלוג זה

פורסם במקביל גם בטוויטר 

פרס נובל ברפואה ופיסיולוגיה לשנת 2024 יוענק ל-ויקטור אמברוס וגארי רבקין על גילוי תפקיד ה-microRNA בבקרה שלאחר התעתוק

 

פרס נובל בפיזיולוגיה או ברפואה לשנת 2024 יוענק לויקטור אמברוס (Ambros) מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת מסצ'וסטס ולגארי רבקין (Ruvkun) מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת הרווארד. הפרס יוענק להם על גילוי קבוצה של מולקולות RNA זעירות, המורכבות מ-21 עד 23 אבני בניין בלבד. מולקולות אלו מכונות microRNA, ובקיצור miRNA, ויש להן תפקיד בבקרה של תהליך ייצור החלבונים בתא [1]. 

ה-miRNA הראשון שהתגלה (בכתום - lin14) נצמד ל-mRNA המעוכב על ידו (בכחול - lin4)
מימין התולעת C. elegans
Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach

כל התאים בגופו של יצור רב-תאי מכילים חומר תורשתי זהה (אותם גנים), אבל רק גנים המכילים את ה"הוראות" לייצור החלבונים האופייניים לתא, בהתאם למיקומו ולתפקודו, יבואו לידי ביטוי בתוצר חלבוני. לכן, כל החלבונים המיוצרים בכל תא נמצאים תחת בקרה של מנגנונים שונים, אשר פועלים בשלבים השונים של התהליך שבו ההוראות הכתובות ב-DNA מביאות להיווצרות חלבון. אמברוס ורבקין החלו לחקור אחד ממנגנונים אלו בשנת 1993, ועל גילויו מוענק להם הפרס. 

אז איך גנים מתבטאים? גן הוא אזור מסוים במולקולת ה-DNA, שעל פי המידע המקודד בו ייווצר תוצר, לרוב חלבון. כאשר גן מתבטא נוצר לפיו תעתיק RNA, המכונה RNA שליח או mRNA. ה-mRNA מעביר את המידע אל הריבוזומים, ובהם החלבונים נוצרים על פי מידע זה [2]. מנגנון הבקרה שגילו אמברוס ורבקין פועל לאחר שמולקולות ה-mRNA כבר נוצרו.

אמברוס ורבקין גילו שלמולקולות ה-microRNA הרבות והשונות המיוצרות בתאים השונים יש התאמה חלקית עם רצפים קצרים המצויים באחד הקצוות של מולקולות mRNA שונות. הם גילו גם שמולקולת ה-microRNA משתפת פעולה עם חלבון מרכזי (Argonaute) ועם מולקולות RNA נוספות, וביחד הם יוצרים מבנה הקרוי תצמיד השתקה (RNA-induced silencing complex). במצב שבו צריך להפסיק ייצור של חלבון על פי mRNA שכבר נוצר, התצמיד נע בתוך התא ומחפש מולקולות mRNA שיש להן התאמה חלקית ל-microRNA. תצמיד ההשתקה נצמד למולקולת ה-mRNA ומונע את יצירת החלבון שהיא מקודדת לו באמצעות פירוק ה-mRNA או חסימת הריבוזומים. 

כיום מוכרות מעל לאלף מולקולות microRNA שונות בגוף אדם, כל אחת מהן משתקת גנים אחרים. את מחקרם הראשוני ערכו אברוס ורבקין בתולעת העגולה (נמטודה) המפורסמת C. elegans. מולקולות ה-microRNA מצויות בכל היצורים הרב-תאיים, מהנמטודות ועד האדם. הן מצויות אף בנגיפים, מה שמצביע על חשיבותן לתפקוד התקין של יצורים רב-תאיים במהלך האבולוציה.

אם כן, מולקולות microRNA הן חלק בלתי נפרד ממנגנוני הבקרה של התא, ומאפשרות לו להתאים את פעולתו למצבים משתנים. הן אף מקושרות למחלות שונות [3], לכן יש להן חשיבות בפיתוח תרופות חדשות [4].

מקורות וקריאה נוספת: 

[1] הודעה על הזכייה באתר פרס נובל

[2] יום RNA שמח - נטלי ריבקין אמיר - באתר מדע גדול בקטנה

[3] טראומה ממין שונה - מעיין קריספיל-אלון - על microRNAs בעמידות לפוסט-טראומה

[4] מאמר סקירה מ-2022 ב-Trends in Genetics - על פיתוח תרופות המתמקדות ב-microRNAs

עריכה: סמדר רבן

תודה לשגיא ברודסקי, עלי שמשוני, קרינה סמבליאן, קרן אור ומיכאל לוי, ממדע גדול בקטנה, על הערותיהם 

פורסם במקור באתר האינטרנט ובדף הפייסבוק של  "מדע גדול, בקטנה" - אוקטובר 2024