להכיר את מערכת החיסון של המוח

מערכת החיסון מורכבת מסוגים רבים מאוד של תאים, כשכל סוג מתמיין לתתי סוגים רבים. יש תאים המתמחים בחיסול גורמים מזיקים מסוימים כמו נגיפים וחיידקים, אחרים מייצרים נוגדנים, תאים נוספים חשובים בפיתוח זיכרון חיסוני שהוא המנגנון העומד בבסיס ההגנה הנרכשת (המוקנית גם בחיסון), ועוד. הסיבוכיות של המערכת עצומה וככל שהמחקר מתקדם, כך מצטבר סבך גדל והולך של תתי-סוגים של תאי מערכת החיסון. דרושות טכנולוגיות חדישות כדי להתיר את ה"פלונטר" הזה ולהבין טוב יותר את המערכת ואת דרכי פעולתה.

במשך עשורים רבים, מערכת העצבים המרכזית ובראשה המח נחשבו לאיברים שבהם נוכחות מערכת החיסון דלילה יותר מאשר שאר הגוף. בשל העובדה כי לנוירונים יש יכולת התחדשות מוגבלת, התזה ששלטה בכיפה הייתה כי המח מרסן מאוד את פעילות מערכת החיסון מרוסנת בתחומו, מחשש כי פעילות יתר שלה תגרום לנזק. בשנים האחרונות הופרכה התזה הזו והתברר שלמח יש מערכת חיסון פעילה בהחלט, אך היא עדיין לא תוארה בפירוט רב כפי שנעשה ברקמות אחרות בגוף.

במחקר שהובילה פרופ' אסיה רולס מהפקולטה לרפואה בטכניון עם תלמיד המחקר בן קורין, פירקו החוקרים את מערכת החיסון במח העכבר לגורמיה הקטנים ביותר, בעזרת בטכנולוגיה חדישה המאפשרת להפריד בין סוגים רבים של תאי מערכת החיסון על סמך חלבונים המצויים בצדם החיצוני.

בטכנולוגיה זו, הקרויה mass cytometry, אפשר להבחין בין תתי סוגים רבים של אוכלוסיות תאים, ובאמצעות אלגוריתמים ליצור "מפת דרכים" של מערכת החיסון של המח בדיוק חסר תקדים. בשיטה זו השתמשו גם במחקרים שעסקו במיפוי מערכת החיסון של רקמות אחרות, למשל של מערכת העיכול.

מיפוי התאים של מערכת החיסון במוח בדיוק חסר תקדים. פרופ' אסיה רולס | צילום: הטכניון
 

המחקר של רולס ועמיתיה הראה כי הרוב המכריע של תאי מערכת החיסון במוח, כ-80 אחוז, הם תאים מיאלואידיים, שתפקידם לנטרל גורמים מזיקים ולסלק פסולת במח, למשל של תאי עצב מתים. 20 האחוזים הנותרים הם תאים שמוצאים גם בדם, כמו תאי B ותאי T. רוב התאים האלו לא מצויים בחלק ה"עצבי" של המוח, כלומר בסמוך תאי עצב, אלא בקרום המוח ובאזור קטן הקרוי מקלעת הדמים (Choroid plexus), שבו נוצר נוזל המח והשדרה.

חלק מהממצאים האלה תוארו כבר במחקרים קודמים, אך בשיטת ה-mass cytometry אפשר לתאר את התאים השונים בפירוט רב בהרבה.  בנוסף, אפשר להבחין בין תאים "תושבים" השוכנים במוח דרך קבע, לבין תאים "מסתננים" הנכנסים אליו במחלות ובמצבים דלקתיים שונים. לדבר יש משמעות רבה, שכן קיימת חלוקת עבודה בין התאים ה"תושבים" לתאים ה"מסתננים", ואלו האחרונים עשויים גם לגרום לנזק למח, כפי שקורה למשל במחלת הטרשת הנפוצה.

המחקר הזה ישמש מעין אטלס לאיפיון תאי מערכת החיסון במח. אפשר להשתמש באטלס הזה כדי לחקור גם מחלות רבות של מערכת העצבים – מחלות ניווניות כגון אלצהיימר, מחלות זיהומיות כמו דלקת קרום המח, ומחלות גנטיות כמו סינדרום רט (Rett’s Syndrome). כך ייראה המחקר העתידי של הקשר בין מערכת החיסון והמוח – רזולוציה גבוהה וירידה לפרטי פרטים, עד רמת התא הבודד.