פרסום חדש משנה את ההבנה שלנו על האופן שבו תאי עצב במוח מייצרים את האנרגיה הדרושה לתפקודם. לגילוי שהנוירונים עצמאיים יותר מכפי שהאמינו בעבר, עשויות להיות השלכות על טווח רחב של מחלות ניווניות.
המוח זקוק לכמות עצומה של אנרגיה כדי לבצע את תפקידיו. אף שהמסה שלו עומדת על כשני אחוזים בלבד מגופו של אדם מבוגר ממוצע, הוא צורך לפי האומדן כ-20 אחוז מכלל האנרגיה שהגוף זקוק לה. לאור זה יש השלכות רבות משמעות לגילוי האופן שבו תאי המוח – ובאופן יותר ספציפי תאי העצב (נוירונים) – מייצרים אנרגיה. חשיפת המנגנון הזה תאפשר לא רק להבין את הביולוגיה הבסיסית של תאי המוח, אלא גם לסייע בריפוי מחלות עצביות שקשורות לחסר מטבוליזם במוח או לעודף בו.
מערכת העיכול שלנו הופכת פחמימות שנמצאות במזון לגלוקוז – סוכר שמשמש כמקור האנרגיה העיקרי של הגוף ומשונע לתאים דרך מערכת הדם. בתוך התאים, יחידות קטנות שנקראות מיטוכונדריה ומשמשות כמעין "תחנות כוח" זעירות, מחברות את הסוכרים לחמצן כדי ליצור אנרגיה. הדלק שבו משתמשות המיטוכונדריה הוא סוכר בשם "לקטט", שמיוצר מגלוקוז.
בשונה משאר חלקי הגוף, למוח יש מערכת אקולוגית משלו. במשך שנים האמינו מדענים שתאי תמך במוח, שנקראים "אסטרוציטים", מתווכים את אספקת האנרגיה לתאי העצב. לפי הסברה הזאת, האסטרוציטים הם צרכני הגלוקוז העיקריים במוח, שהופכים גלוקוז ללקטט ואחר כל מעבירים אותו לתאי העצב, ממש כמו שציפור מסייעת לגוזליה לעכל את המזון.
תאי עצב בחתך מוח מעכבר | צילום: ד"ר עידו מגן.
התיאוריה הזאת קרויה "השערת שינוע הלקטט". "ההשערה הזאת מעוררת שאלה מטרידה: מדוע תאי העצב, התאים המשמעותיים ביותר להישרדותנו, יהיו תלויים בתא אחר לצורך אספקת אנרגיה וכך יסכנו את עצמם?" תוהה מייקן נדרגאארד, מחבר המאמר הראשי.
המחקר החדש, שנעשה על עכברים ועל תאי מוח אנושיים, התאפשר תודות לצפייה בפעילות המוח בזמן אמת, בטכנולוגיות הדמיה חדשות שנקראות "מיקרוסקופיית שני פוטונים". הממצאים הבאים תומכים ברעיון שלפיו תאי העצב אינם תלויים באסטרוציטים לאספקת אנרגיה.
ראשית נמצא שתאי העצב, ולא האסטרוציטים, הם אלה שצורכים ישירות את מרב הגלוקוז במוח. יתר על כן, בעוד צריכת הגלוקוז בתאי העצב תלויה ברמת הפעילות של המוח, זו של האסטרוציטים נשארת קבועה יחסית. ולבסוף, האנזים הקסוקינאז, שהופך גלוקוז ללקטט, נמצא בכמויות גדולות יותר בתאי העצב בהשוואה לאסטרוציטים.
"הממצאים רומזים שעלינו לחשוב מחדש על האופן שבו אנו מסתכלים על המטבוליזם של המוח", אומר נדרגאארד. "נוירונים, ולא תאי התמך של המוח, הם צרכני הגלוקוז העיקריים, ויש קשר בין הצריכה הזאת לפעילות המוח".
הממצאים הללו עשויים לסייע לנו בהבנת מגוון רחב של מחלות. ייצור יתר של לקטט עלול להוביל לחומציות יתר לקטית, שפוגעת בתאי עצב וגורמת לבלבול, דליריום (ירידה בהכרה) ועוויתות. כשקורה שבץ מוחי, הצטברות לקטט תורמת לאובדן של רקמת המוח ועשויה להשפיע על סיכויי ההחלמה. מטבוליזם עצבי ממלא תפקיד חשוב גם במחלת האלצהיימר ובמחלות ניווניות אחרות. הבנה טובה יותר של התהליכים שגורמים למחלות הללו או תורמים להן עשויה לסייע גם בפיתוח אסטרטגיות טיפול המבוססות על ויסות המטבוליזם של תאי עצב.
ד"ר עידו מגן
המחלקה לגנטיקה מולקולרית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
