החיסון המלכותי שיגן על הכוורת

חיסונים חוללו מהפכה בעולם רפואת בני האדם ובעלי החיים והצילו חיים רבים. האם אפשר לפתח חיסון בטוח ויעיל גם לחרקים ולהציל אותם ממחלות זיהומיות? מחקר חדש בדק את בטיחותו ויעילותו של חיסון ראשון שניתן דרך הפה לדבורי דבש, ומצא שהוא מגן עליהן מפני מחלת חיידקים קטלנית.

לדבורת הדבש (Apis mellifera) יש אויבים רבים, ביניהם חיידקים, נגיפים ופטריות הגורמים למחלות קשות. המחלות הללו מסבות נזקים כבדים למושבות הדבורים והפסדים ניכרים למגדלי הדבורים, ואף עלולות לפגוע בגידולים חקלאיים הזקוקים לדבורים להאבקה שלהם. אחת מהן היא מחלת "ריקבון (רקבת) הוולד האמריקאי" (American Foulbrood), מחלה מידבקת מאוד שנגרמת מחיידק יוצר נבגים בשם פאניבצילוס לרווה (Paenibacillus larvae). המחלה אינה פוגעת בדבורים בוגרות, אך היא מסוכנת מאוד לזחלי הדבורה בשלושת הימים הראשונים לחייהם, ועלולה להביא למותו של דור הדבורים הבא.

בכוורת דבורים יש תאים משושים שבהם המלכה מטילה את ביציה. מהביצה מתפתח זחל שהופך תוך כמה ימים לגולם. בשלבים האלה של התפתחותו הוא קרוי ולד. בחלוף עוד כמה ימים מגיחה מהתא דבורה בוגרת שמצטרפת לחברותיה בכוורת. הדבורים הבוגרות מזינות את הזחלים שמתפתחים בתאים ועלולות להעביר עם המזון גם נבגים של החיידק. הנבגים עוברים מהמזון למעי הזחל המתפתח, שם הם הופכים לחיידקים פעילים שמתרבים במהירות. בעקבות זאת הזחל משנה את צבעו ואת צורתו ולרוב נרקב ומת.

הוולדים מתפתחים בתאי הכוורת. תאים משושים בחלה ובתוכם ביצים וזחלים | צילום: יאיר לופו, תמונות נוספות בקבוצת פייסבוק "עולם הדבורים"

המחלה מתפשטת בדרך כלל במהירות בכל רחבי הכוורת. כשדבורה מזהה שרידים של זחל מת ומבקשת להוציא אותו מהכוורת, מיליוני חיידקים ונבגים נדבקים לגופה ועוברים לזחלים בריאים שבהם היא מטפלת. תוך שבועות אחדים רוב הוולדות במושבה יחלו. אף הדבוראים המטפלים בכוורות מתורבתות, עלולים להעביר את הנבגים למושבות נוספות ולהדביק גם אותן.

כשחיידקי הפניבצילוס לרווה אינם מוצאים תנאים נוחים להתפתח, הם מתכסים בקליפה קשה ובלתי חדירה וחוזרים להיות נבגים. הנבגים הללו עמידים לחומרי חיטוי ולרוב הטיפולים ומסוגלים לשרוד עשרים שנה ויותר בצורה זו. לכן קשה מאוד למגר את המחלה מהכוורות הנגועות.

אם מזהים את המחלה בשלב מוקדם, לפני שהתפשטה, אפשר לטפל במושבה כולה באנטיביוטיקה. טיפול כזה מעכב את התרבות החיידקים, אך לא ממית את הנבגים. על כן המחלה מוסיפה להתקיים במושבה בהיחבא ומחכה להזדמנות להתפרץ מחדש. שימוש באנטיביוטיקה אף עלול להוביל להופעת חיידקים עמידים לטיפול ולזהם את הדבש. הוא אסור באיחוד האירופי, אך מותר בישראל. אם הטיפול האנטיביוטי לא עזר, הדרך היחידה לעצור את ההתפרצות ולמנוע ממנה להתפשט למושבות נוספות היא לשרוף את הכוורת על כל תכולתה. לאור חשיבותן העצומה של הדבורים לבני האדם ולטבע ברור הצורך לפתח אמצעים חדשים, בטוחים ויעילים לטיפול במחלה.

אם טיפול אנטיביוטי לא עוזר, הדרך היחידה לעצור את המחלה היא לשרוף את הכוורת על כל תכולתה. כוורות דבורים במושב עדנים | צילום: יאיר לופו, תמונות נוספות בקבוצת פייסבוק "עולם הדבורים"

חיסון לחרקים?

לדבורים יש דרכים רבות כדי להגן על עצמן מפני מזיקים ומחלות, וחלקן אף מזכירות את מערכת החיסון של יונקים. כשחיידקים חודרים לגופה של דבורה, מופעלת שורה ארוכה של מנגנוני הגנה שתפקידם לזהות את הפולש ולפעול נגדו. אבל בניגוד ליונקים ובעלי חוליות אחרים, לדבורים חסר מנגנון הגנה מרכזי מאוד – הנוגדנים, שמזהים ביעילות גורמי מחלה ומנטרלים אותם, ואף יכולים לעבור מהאם לעובר ולספק לתינוק הגנה חלקית לכמה חודשים לאחר הלידה.

היעדר הנוגדנים לא אומר שאין לדבורים דרכים אחרות להגן על עצמן ממחולל מחלה שכבר נחשפו אליו בעבר. במחקר שנערך באוסטריה בשנת 2014, הראו החוקר חבייר לופז (Lopez) ועמיתיו, שדבורים לא רק מפתחות עמידות מסוימת לחיידקים שהן נחשפו להם בעבר, אלא שכפי שהודגם אצל כמה חרקים אחרים, הן אף יכולות להעביר חסינות מדור לדור, בדרך שמכונה חיסון בין-דורי. לופז הראה שכאשר הזריקו חיידקי פניבצילוס לרווה מומתים ישירות לגופה של המלכה, צאצאיה היו קצת יותר עמידים בפני החיידקים והמחלה.

הגילוי לא הבהיר איך מתרחשת העברת החסינות מדור לדור. שנה לאחר מכן הציעו דליאל פרייטק (Freitak) והיילי סלמלה (Salmela) מנגנון העברה אפשרי, באמצעות חלבון הקרוי ויטלוגנין, החלבון העיקרי בחלמון הביצה. החלבון נמצא גם בנוזל ההמולימפה של הדבורה, שממלא אצל חסרי חוליות תפקידים דומים לאלה של מערכת הדם אצלנו. הן הראו שהחלבון הזה נקשר לשברים של הנבגים גורמי המחלה שנמצאים בהמולימפה, נושא אותן לתוך הביצים אותן מייצרת המלכה, וכך כנראה מעביר את המידע לדור הבא.

הדבורים הפועלות מאכילות את המלכה ועלולות להעביר תוך כדי ההאכלה נבגים. מלכת הדבורים מוקפת בפועלות | צילום: יאיר לופו, תמונות נוספות בקבוצת פייסבוק "עולם הדבורים"

מכיוון שמלכת הדבורים לא יוצאת כמעט מהכוורת, הדבורים מייצרות מזון עבורה, ומאכילות אותה ישירות. לעיתים המזון מזדהם בנבגי חיידקים, שמתעכלים במעי המלכה, ומרכיבים מתוכם נקשרים לוויטלוגנין. החלבון מעביר אותם לאחסון בגופי שומן שנמצאים בגוף המלכה, ומשם הם מגיעים גם לביצים המתפתחות שבגופה. כשהזחלים בוקעים מהביצים, הם כבר מחוסנים נגד הנבגים, מאחר שנחשפו למרכיבים שלהם ופיתחו תגובה חיסונית.

משהבינו איך מלכות דבורים מחסנות את צאצאיהן, ניגשו החוקרים לפתח את החיסון. כדי לא לסכן את חיי המלכה ואת המושבה כולה, השתמשו החוקרים בחיידקים מומתים. במקום לסכן את המלכה בהזרקה שעלולה לפצוע אותה, כפי שנעשה ב-2014, ערבבו החוקרים חיידקים מתים במזון ממותק והאכילו בו מלכות שאספו מהכוורות. קבוצת מלכות אחת קיבלה מזון שמכיל חיידקים מומתים וקבוצת ביקורת קיבלה מזון ללא חיידקים. לאחר מספר ימים החזירו את המלכות לכוורות, וכעבור כמה ימים נוספים אספו זחלים צעירים מהמושבות וחשפו אותם לנבגים.

החוקרים ראו כי תמותת הזחלים מכוורות שבהן המלכה חוסנה, פחתה ב-50-30 אחוז בהשוואה לקבוצת הביקורת. כלומר החיסון העלה את העמידות של צאצאי המלכות המחוסנות. מחקרים מראים כי מושבות הדבורים יכולות לסבול כמות מסוימת של נבגים בלי להיפגע משמעותית מהמחלה, אך יש סף שמעבר לו המושבה כולה נמצאת בסכנה. לכן החוקרים סבורים שאף על פי שהחיסון לא הצליח להגן על כל הזחלים, גם צמצום מתון של כמות הנבגים עשוי למנוע את התפרצות המחלה.

המחלה מסבה למגדלי הדבורים נזקים כבדים. דבוראית צעירה | צילום: יאיר לופו, תמונות נוספות בקבוצת פייסבוק "עולם הדבורים"

להגן על דבורי הדבש

ממצאי המחקר הנוכחי מדגימים כי חיסון זול, בטוח ויעיל עשוי לשפר את בריאות מושבת הדבורים ולהגן עליה מפני מחלות קטלניות. ייתכן גם שהשיטה תוכל להועיל לחרקים אחרים שניחנים באותו מנגנון חיסוני. בנוסף, הגנה על המושבות תצמצם את הפסדי מגדלי הדבורים ואולי אף תגדיל את הביטחון התזונתי בעולם: החשיבות העיקרית של דבורי הדבש היא פעילותן בהאבקה של גידולים חקלאיים כמו שקדים, אבוקדו, תפוחים ועוד.

עם זאת, המסע לעבר פיתוח החיסון לא תם. המחקר נעשה בסביבה מבודדת ומבוקרת במעבדה ובקנה מידה זעיר. החוקרים, בשיתוף חברת הביוטכנולוגיה Dalan Animal Health המחזיקה בפטנט על הטכנולוגיה החדשה, מתכוונים להרחיב את ניסויי השדה ולייעל את המינונים של החיסון ואת התזמון שלו. אם הפיתוח יעלה יפה, מגדלי הדבורים יוכלו לקבל את החיסון המסחרי הראשון לשימוש בחרקים: תמיסה מרוכזת של חיידקים מומתים, שאפשר לערבב אותה בתמיסת סוכר וליצור מעין ממתק שיונח בכוורת. הפועלות יאכילו בו את המלכה והיא תעביר את המידע החיסוני דרך הביצים שלה לדור הבא של הצאצאים ותגן עליהם.