חשיבות החיסון, בנגיף חי מוחלש. כנגד פוליו.

August 13, 2013, 3:11 pm

≫ Next: נגיפי פנדורה (pandoraviruses) - הנגיפים הארציים הגדולים ביותר.

≪ Previous: השתלת מח עצם כטיפול במחלת ה-AIDS

לפני מספר חודשים התגלה שיש נגיף פוליו טבעי, בבדיקות שגרתיות שנערכות, בביוב של ישובים באזור הדרום. חשוב לציין שבבדיקות שגרתיות קודמות שנעשו לפני שנים אותרו מדי פעם נגיפי פוליו מהזנים המשמשים בחיסון, אך זה צפוי, ואינו מהווה בעיה. בתקשורת משתמשים במונח שרידי נגיף, כי לא מחפשים את הנגיף עצמו, אלא מאתרים את החומר התורשתי שלו. ומאפיון החומר התורשתי ניתן לדעת אם מדובר בזן טבעי או בזן המשמש לחיסון.

בהמשך התברר שהנגיף מתפשט ואף אותרו כמה עשרות ילדים שנושאים את הנגיף במעיהם - ובכך בעצם מפיצים את הנגיף לביוב, ואף לילדים (ומבוגרים) אחרים שגם הם ממשיכים ומפיצים את הנגיף לביוב ולאחרים.

מה הסיכון מהנגיף הטבעי לאנשים שאינם מחוסנים: מרביתם יחלו במחלת מעיים בדרגות שונות של חומרה (ויפיצו את הנגיף לביוב ולסביבה). אחד מאלף יפתח סיבוך נוירולוגי כתוצאה מחדירת הנגיף ממערכת העיכול, דרך הדם, למערכת העצבים ויתפתח שיתוק. ב-20% מהמסתבכים נוירולוגית השיתוק יגרום למוות. חלק מהשאר יחלימו בצורה מלא או חלקית. חלקם יחלו שוב לאחר כמה עשרות שנים במה שמכונה תסמונת פוסט-פוליו.

על ההיסטוריה של המחלה ופיתוח שני סוגי החיסונים נגדה כתבתי ברשומה קודמת. אחזור על כך בקצרה:

בשנת 1952 פיתח יונאס סאלק (Salk) את תרכיב החיסון הראשון: הוא גידל נגיפים בתרבית של תאי כיליה אנושיים. הנגיפים ש"נקצרו" מהתרבית, טופלו בפורמלין, מה שפגע ביכולתם להדביק תאים חדשים, בהמשך סולק הפורמלין ונותר התרכיב, המכונה באופן רשמי תרכיב סאלק. או IPV - Injected Polio Vaccine, ובתקשורת, התרכיב המומת. תרכיב החיסון המקורי כלל שלושה זנים שהיו פעילים אז באופן טבעי. התרכיב המשמש היום כולל רק שני זנים, כי השלישי נכחד מהטבע. תרכיב החיסון המומת מעורר יצירת נוגדנים בדם של המחוסן, אך יש מעט מאד נוגדנים במערכת העיכול של המחוסן. כתוצאה מכך לא נמנעת ההדבקה במחלת המעיים, אלא נמנע רק הסיבוך הנוירולוגי הנובע ממנה. והאנשים יכולים להמשיך ולחלות במחלה, ולהפיץ את הנגיף לביוב ולסביבה ובכך מסכנים את האנשים בסביבה שאינם מחוסנים. והנגיף ממשיך להתפשט באוכלוסיה. לחיסון זה תופעות לוואי מועטות, כמו נפיחות או אדמומיות במקום ההזרקה. והוא נחשב חיסון בטוח לחלוטין.

ארבע שנים אח"כ, ב-1956, יצא לאור התרכיב החי מוחלש, שפותח על-ידי ד"ר אלברט סייבין. זהו תרכיב פומי (כלומר מוחדר דרך הפה). שהוכן מנגיפים טבעיים שגוגלו בתרביות תאים של בעלי חיים ובטמפרטורות נמוכות יחסית. תנאים לא אופטימלים אלה גורמות להיווצרות מוטציות בנגיפים, ולהקטנה משמעותית של אלימותם. היתרון בחיסון החי מוחלש הוא בכך שהוא מתנהג בגוף האדם כמו הנגיף הטבעי, וגורם ליצירה והפרשה של נוגדנים גם במערכת העיכול. נוגדנים אלה מנטרלים נגיפים טבעיים שמגיעים למערכת העיכול של המחוסן וכך נקטעת שרשרת ההדבקה. החיסון החי המוחלש נוסה בהצלחה על 80 מיליון ילדים לפני שאושר לשימוש שגרתי החל מ-1960 - כחיסון משלים לחיסון המוזרק של סאלק.

החסרון של הנגיף החי המוחלש בא לידי ביטוי במוטציות חוזרות: אחד מכל 2.5 מיליון ילדים, שחוסנו רק בנגיף החי המוחלש יחלה במחלה כתוצאה מהחיסון. סיכון זה אינו קיים בילדים שחוסנו גם בתרכיב המומת.

כשאין נגיפי פוליו טבעיים בשטח, מוותרים על החיסון החי המוחלש ונשארים רק עם החיסון המומת. כשחוזרים נגיפי פוליו טבעיים לשטח, כפי שקרה עכשיו, מחזירים את החיסון החי המוחלש כדי לקטוע את שרשרת ההדבקה של הנגיף הטבעי.

ולכן החליטו עכשיו הגורמים המקצועיים במשרד הבריאות לחסן בחיסון החי המוחלש את כל הילדים עד גיל 9, שחוסנו בשגרת החיסונים הכוללת את החיסון המומת. בילדים שלא חוסנו בחיסון המומת יושלם במידת האפשר ורק אח"כ יחוסנו בחיסון החי המוחלש.

לא יחוסנו בחיסון החי מוחלש ילדים שקרובי משפחתם פגועי מערכת חיסון ולכן החיסון החי מוחלש עלול לסכן אותם.

אז אם ילדיכם לא חוסנו עדיין בחיסון המומת - לכו לחסן אותם בחיסון המומת. אם ילדיכם מחוסנים בחיסון המומת, לכו וחסנו אותם בחיסון החי מוחלש.

פוסטר מ-1963 - רלוונטי גם להיום
המקור - CDC

כתבות נוספות בנושא:

מחלה משתקת ושני תרכיבי חיסון - ד"ר דרור בר-ניר

פוליו -עשרים הדברים שכל הורה חייב לדעת - ד"ר קרן לנצמן

החיסון נגד הפוליו - מי כאן חסר האחריות? - פרופ' איתמר גרוטו

סיכוי מול סיכון - אבי בליזובסקי

מונעים את שיתוק הילדים - חיסון נגד פוליו - ארז גרטי

↧

נגיפי פנדורה (pandoraviruses) - הנגיפים הארציים הגדולים ביותר.

July 30, 2013, 12:55 am

≫ Next: חיידקים קושרי חנקן (N-fix) בתאי צמחים - במקום דישון מלאכותי

≪ Previous: חשיבות החיסון, בנגיף חי מוחלש. כנגד פוליו.

בתחילת דרכה של המיקרוביולוגיה, בסוף המאה ה-19 ובתחילת המאה ה-20, היו הנגיפים ישויות קטנות ולא מוכרות, שהתחמקו מהמסננים (מסנני צ'מברלנד - פסטר, שפותחו ב-1884) שעצרו את החיידקים - קוטר הנקבים במסננים אלה היה 200 ננומטר (0.2 מיקרומטר). ישויות קטנות אלה גרמו לכל מיני מחלות, העלימו חיידקים, ועוד...

מיקרוסקופ האור, שאיפשר לראות חיידקים, לא איפשר לראות נגיפים - כי רובם קטנים מהחיידקים בסדר גודל אחד או בשניים (בין 10 ל-100 ננומטרים). נמצאו פתרונות עקיפים (מוקדים - plaques - על מרבד של התאים המודבקים, למשל) שאפשרו לוודא את נוכחותם ולעבוד עם תמיסות ותכשירים שמכילים אותם.

בשנת 1938, עם כניסתו לשימוש של מיקרוסקופ האלקטרונים, התאפשר לראות מקרוב ולאפיין את הנגיפים. מיקרוסקופ האלקטרונים היה זרז משמעותי בהתפתחות הווירולוגיה, תורת הנגיפים.

בהמשך, בשנות ה-40 של המאה הקודמת, אופיינו נגיפי ה-Pox, שלכולם חלבוני מעטפת משותפים. ההמוכרים ביניהם הם נגיפי ה-Variola שגורמים למחלת האבעבועות השחורות, ונגיפי ה-Vaccinia, הגורמים לאבעבועות הבקר, שאיתם חיסנו אותנו (בנגיפים חיים מוחלשים), כדי למגר בהצלחה רבה את מחלת האבעבועות השחורות. נגיפי ה-Pox היו גדולים מהנגיפים המוכרים עד אז - 350-400 ננומטר, ודומים בגודלם לקטנים שבחיידקים, ואותם, בניגוד לנגיפים המוכרים ממקודם, כבר התאפשר לראות דרך מיקרוסקופ אור. לנגיפי ה-pox אורך גנום של 186 Kb, והם מקודדים לחלבונים המאפשרים להם לשכפל את ה-DNA ולתעתק את ה-RNA בציטופלסמה של התא המאכסן, ולא בגרעין התא.

בשנת 1992, במחוז ברדפורד שבאנגליה, תוך כדי מחקר האמבות Acanthamoeba polyphaga, וחיידקי Legionella המתאכסנים בהן, התגלו "חיידקים"חדשים, דומים בקוטרם - 800 ננומטר - לסטרפטוקוקים, ל"חיידקים"אלה היה גנום שאורכו 1.2 מיליון בסיסים, המקודד למעלה מ-900 חלבונים. (לשם השוואה - ל-Escherichia coliיש כחמישה מיליון בסיסים המקודדים לכ-4000 גנים.). ב-2003 התברר שאותם חיידקים, שכונו Bradfordcoccus, (על שם המחוז האנגלי) הם בעצם נגיפי ענק. הנגיפים נקראו Mimiviruses (מהמילה האנגלית Mimic - לחקות). בהמשך התגלו נגיפים נוספים מקבוצה זו והם כונו Acanthamoeba polyphaga mimivirus.

עד 2009 היו הנגיפים מקבוצת ה-Mimivirus הגדולים ביותר המוכרים לנו (ולהם הקדשתי שתי רשומות (ראו לקריאה נוספת). עכשיו התגלו בחופי צ'ילי ואוסטרליה - נגיפים גדולים אף יותר מהם, שאין קשר גנטי ביניהם ל-Mimiviruses . הננגיפים החדשים כונו נגיפי פנדורה - Pandoraviruses.

הנציג הצ'יליאני של נגיפי הפנדורה, Pandoravirus salinus , בודד ב-2009 על-ידי קבוצת המחקר של הווירולוג הסביבתי Jean-Michel Claverie מאוניברסיטת Aix-Marseille . בשפך של הנהר Tunquen. אורכו של הנגיף כמיקרומטר אחד, ורוחבו כמחצית המיקרומטר - דמוי ביצה. לנגיף זה יש כ-2500 גנים המקודדים על ידי כרומוזום שאורכו כ-2.5 מיליון בסיסים.

הנציג האוסטרלי של נגיפי הפנדורה, Pandoravirus dulcis, מעט קטן יותר. הוא בודד ב-2011 מבוץ של אגם ב-La Trobe, על-ידי אותה קבוצה. לנגיף זה יש כ-1500 גנים המקודדים על ידי כרומוזום שאורכו 1.9 מיליון בסיסים.

נגיף פנדורה במיקרוסקופ אלקטרוניםIGS – CNRS/AMU; IGS CNRS-AMU/CHANTAL ABERGEL

כיצד נמצאו הנגיפים החדשים? דגימות הבוץ שהובאו למעבדה הורחפו בתמיסה המכילה אנטיביוטיקה - כדי לקטול את החיידקים שבדגימה. לאחר מכן הוספה הדגימה נטולת החיידקים לתמיסה שבה גודלו אמבות. ירידה משמעותית בכמות האמבות העידה על הדבקתן וקטילתן על-ידי נגיפים, שנצפו אח"כ במקרוסקופ, נאספו ונחקרו.

לנגיפי הפנדורה, כמו לשאר הנגיפים המוכרים לנו, חסרה היכולת לסנתז חלבונים בעצמם. גם יכולתם להפיק אנרגיה מחומרים סביבתיים תלויה לחלוטין במאכסן.

המחקר העתידי של הווירולוגיה והגנטיקה של נגיפים אלה צופן לנו כנראה חידושים רבים. למעלה מ-90 אחוזים מהגנום של הנגיפים החדשים היו גנים שאינם מוכרים למדע מיצורים או מנגיפים אחרים. מה שגרם, גם לחוקרים עצמם וגם לאמצעי התקשורת לצאת בהשערות חסרות בסיס על מוצאם האבולוציוני. נכון הם חדשים, הם מיוחדים, אך הם עדיין נגיפים של אמבות ולא יותר. וכמו שאין לנו כל הוכחות לכך שמקור האמבות במאדים, גם נגיפי האמבות לא הגיעו משם.

הפשטות של הנגיפים הראשונים והיותם בעצם רק חומר גנטי עטוף - גרמה למחלוקת, המתמשכת עד היום, האם הנגיפים הם יצורים חיים או לא. כיצד ישפיע הגילוי של נגיפי הענק על מחלוקת זו? ימים יגידו.

לקריאה נוספת
תקציר המאמר המקורי. שפורסם בכתב העת Science ב-13 ביולי 2013.

חיידק או נגיף - (אוקטובר 2009);

Mimivirus: הרבה יותר מנגיף, (אוגוסט 2008);

It'

↧

חיידקים קושרי חנקן (N-fix) בתאי צמחים - במקום דישון מלאכותי

August 28, 2013, 11:49 pm

≫ Next: Anthracimycin - חומר אנטיביוטי עתידי חדש שבודד מאקטינומיציט ימי

≪ Previous: נגיפי פנדורה (pandoraviruses) - הנגיפים הארציים הגדולים ביותר.

אחד מגורמי הגידול החשובים, שהעדרו ניכר מייד בצמח הגדל, הוא החנקן הזמין. חנקן זמין משמעותו תרכובת שהצמח הגדל יכול להשתמש בה כדי לבנות את חומצות הגרעין והחלבונים שלו. חנקן זמין - הכוונה לתרכובות כמו אמוניה (NH₃), חנקה (NO₃) או חנקית (NO₂), בניגוד לתרכובת החנקן הגזי (N₂) הנפוצה ביותר - המרכיבה כ-80 אחוזים מתכולת האוויר שמסביבנו. צמחים מסויימים, רובם מסדרת הקטניות אךם גם אחרים, רכשו במהלך האבולוציה את החיידקים הסימביונטיים הקושרים עבורם את החנקן הגזי. בתהליך כימי, הצורך אנרגיה רבה, המכונה קיבוע או קשירת חנקן (Nitrogen fixation):

N₂ + 8 H⁺ + 8 e⁻ → 2 NH₃ + H₂

גידול חקלאי של צמחים אחרים דורש אספקה מתמדת של דשן חנקני שמהווה מזהם משמעותי של מי התהום והסביבה.

Gluconacetobacter diazotrophicus

קבוצתו של אדווארד קוקינג (Cocking) מאוניברסיטת נוטיגהם רתמה לנושא את החיידק קושר החנקן, Gluconacetobacter diazotrophicus (כשהתגלה לראשונה בברזיל ב-1989 הוגדר כ-Acetobacter), שבודד משורשים של קנה הסוכר. ניתן להחדיר את החיידקים לתאי שורש של צמחי חקלאות רבים ובכך להמנע מדישון, ומהזיהום הסביבתי המתלוה אליו. החיידקים, שכונו N-fix, אמורים להיות מופצים כציפוי לזרעי הצמחים וברגע שהאחרונים יתחילו לנבוט בשדה, יחדרו לתאי השורש צאצאי החיידקים ויספקו לצמח הגדל את האמוניה הדרושה לגידולו.

לטענתם, במהלך עשר השנים האחרונות נבדקו החיידקים בתנאי מעבדה, ובמרבית הגידולים שנבדקו, נוצרו יחסי הסימביוזה בין החיידקים לצמח, והצמחים גדלו ללא דישון מלאכותי. החיידקים הועברו לחברת Azotic Technologies לנסיונות שדה ויישום מסחרי. החברה הודיעה שהמוצר יהיה זמין לחקלאים בעוד כשנתיים או שלוש.

יש לשים לב לכך שההודעה לעיתונות של החברה, עליה התבססתי בכתיבת רשומה זו, אינה מגובה בנתוני הניסויים, ואף אינה מציינת את שמו המקורי של החיידק.

נחכה ונראה...

ההודעה לעיתונות של החברה

↧

Anthracimycin - חומר אנטיביוטי עתידי חדש שבודד מאקטינומיציט ימי

September 4, 2013, 12:57 pm

≫ Next: השעון המיקרוביולוגי (microbiological clock) - החיידקים יגלו לחוקר המז"פ את זמן המוות

≪ Previous: חיידקים קושרי חנקן (N-fix) בתאי צמחים - במקום דישון מלאכותי

מרבית החומרים האנטיביוטיים הנמצאים בשימוש רפואי (אמינוגליקוזידים, טטרציקלינים, כלורמפניקול) מיוצרים במקור על-ידי חיידקים, בעיקר מקבוצת האקטינומיציטים, מיעוט מהאנטיביוטים (פניצילין, גריזופולווין וצפלוספורין) מיוצר על-ידי פטריות.

חיידקים קוריים מהסוג Streptomyces.
המקור

קבוצת המחקר של ויליאם פניקל (Fenical) ממכון Scripps לאוקיינוגרפיה, סן-דייגו, קליפורניה. בודדה תרכובת פוליקטדית חדשה, Anthracimycin, מאקטינומיציט ימי, Streptomyces CNH365 , שנאסף ב-2012 מדגימת משקעים מהאוקיינוס השקט ליד חופי סנטה ברברה.

החוקרים פענחו את המבנה הכימי של המולקולה, והסתבר שהיא זהה, למעט שייר מתילי אחד, למטבוליט chlorotonil, שבודד מהחיידקים הקוריים היבשתיים, Sorangium cellulosum מקבוצת ה-Myxobacteria. לא נבדקה הפעילות האנטי-חיידקית של ה-chlorotonil.

Anthracimycin פעיל בצורתו הטבעית כנגד חיידקים מקבוצת הפירמיקוטים (גראם-חיוביים), כחיידק הגחלת (Bacillus anthracis - ומכאן נובע שמו - כנראה מסיבות של יח"צנות) , סטפילוקוקים, סטרפטוקוקים ואנטרוקוקים. נגזרת מלאכותית שלו, עם שני אטומי כלור, פעילה גם נגד חיידקים פתוגנים מהפרוטאובקטריה.

מנגנון הפעילות המדוייק אינו ברור עדיין, אך כנראה שמדובר בעיכוב סינתזה של חומצות הגרעין, DNA ו-RNA.

עכשיו נותר לבדוק אם לפעילות Anthracimycin אין תופעות לוואי בלתי רצויות לתאי בעלי חיים. אם לא תמצאנה כאלה, יתכן שאנטיביוט זה ידחה את סוף עידן האנטיביוטיקה במספר שנים.

מיקרואורגניזמים מסוגים שונים נפוצים במקומות שונים בעולם ומהווים מאגר בלתי נדלה של תרכובות כימיות לא מוכרות, שלחלקן ימצא שימוש רפואי או אחר. עוד סיבה טובה לשמור על הטבע שמסביבנו.

לקריאה נוספת

תקציר המאמר המקורי, מכתב העת Angewandte Chemie

אוצרות בעפר - מדע פופולרי 23, עמ' 41-38, מרץ 1996

↧

השעון המיקרוביולוגי (microbiological clock) - החיידקים יגלו לחוקר המז"פ את זמן המוות

October 8, 2013, 1:54 am

≫ Next: בוטולין חדש, Botulin H - רעלן קטלני, שעדיין אין תכשיר יעיל לניטרולו.

≪ Previous: Anthracimycin - חומר אנטיביוטי עתידי חדש שבודד מאקטינומיציט ימי

אחד הדברים החשובים בחקירת רצח, הוא הקביעה של זמן המוות - זה הזמן המדויק בו התרחש הרצח, וזה גם הזמן שבו צריכים החשודים לספק אליבי מתאים. קיימות בדיקות רבות המסייעות לקביעת זמן המוות: קישיון הגופה, טמפרטורה, בדיקת תכולת הקיבה, גיל הרימות של חרקים מסוימים המתפתחים בגופה, ורבות נוספות. לכולן יתרונות וחסרונות, המשפיעות על הדיוק בקביעה. לכל אלה מצטרפת עכשיו שיטה נוספת: השעון המיקרוביולוגי.

בגופינו החי והבריא יש 10¹⁴חיידקים, רובם במערכת העיכול, אך גם בחלל האף והפה, על העור, ובנרתיק (ראו "אם אין אני לי חיידקים לי", 2008). הרכב החיידקים משתנה מרגע הלידה, אך הוא מתייצב לאחר השינוי מחלב אם או תחליפי חלב למזון מוצק "רגיל". לחיידקים אלה הרכב אופייני, שגם בזמן מחלה משתנה אך במעט, ויש לו חשיבות רבה לבריאותנו. הרכב חיידקים זה אף מתבטא בחפצים שנגענו, ואף ניתן בהתאם ל"טביעת החיידקים"שהושארו במקום מסוים, למשל על ידית הדלת או מקלדת המחשב, לזהות אה "בעליהם" (ראו "טביעת חיידקים"במקום טביעת אצבעות, 2010). מהרגע שבו נפסקים החיים בגוף המאכסן, משתנים מיידית בגופה התנאים עבור החיידקים ומתחילים להתהוות שינויים משמעותיים בהרכב. הרכב החיידקים שהשתנה ותהליכי הרקבון של הגופה משנים שוב את התנאים ושוב משתנים החיידקים בגופה ובסביבתה (בקבר למשל). השתנות הרכב החיידקים בהתאם לשינוי התנאים בבית גידול מכונה סוקצסיה (succession).

במאמר מוסגר אציין, שבוטוליזם העופות, מחלה סביבתית שפוגעת באלפי עופות מים ברחבי העולם – נובעת משינויים בהרכב החיידקים של בעל חיים כלשהו, ציפור, יונק או דג שמתים מסיבה כלשהי. חיידקי Clostridium botulinum, שבייצור החי היו מיעוט זניח, מתרבים בצורה משמעותית בפגר ומפרישים בו את הרעלן – בוטולין C. את הפגר מפרקות רימות של חרקים שצוברות בגופן את הרעלן ולא נפגעות ממנו. עופות מים נוספים שטורפים את הרימות או את החרקים שהתפתחו מהן, מתים מהרעלן והתהליך חוזר על עצמו. (ראו "מבוטולין לבוטוקס", 2010)

תהליך זה של סוקצסיה חיידקית, נחקר במשך 48 יום ב-40 גופות של עכברים, וגם בסביבתם, כשנקודת הייחוס למחקר היא הרכב החיידקים בעכברים החיים, לפני מותם. המחקר בוצע באוניברסיטת קולורדו בבולדר, על-ידי החוקרת הבתר-דוקטורנטית ג'סיקה מטקלף (Metcalf) ואחרים במעבדתו של רוב נייט (Knight), בשיתוף עם חוקרים מאוניברסיטאות אחרות.

המקור: wikimedia commons

שיטת העבודה של החוקרים כללה ריצוף מטגנומי של דגימות שונות מאזורים שונים בגופות העכברים וסביבתם: ראש, גוף, פי הטבעת (לדגום את חיידקי המעיים), והאדמה שמסביב לגופה. נלקחו דגימות מכל גופה, בזמנים קבועים. בכל דגימה נקבע הרכב החיידקים ומיקרואורגניזמים נוספים – ארכאונים, פטריות ופרוטיסטים, ואף מספר הנמטודות (תולעים טבעתיות), הניזונות מאותם מיקרואורגניזמים. השינויים שנצפו לאורך זמן בכל 40 העכברים היו עקביים. ואפשרו לקבוע את זמן המוות בטווח של 4 ימים, ולאחר 34 ימים בטווח של 3 ימים.

ריצוף מטגנומי – שיטה זו מאפשרת הכרת מגוון היצורים המאכלסים בית גידול כלשהו ללא צורך בגידול היצורים בתנאי מעבדה. מהדגימה שנלקחה מבית הגידול (במקרה זה – הפגר או סביבתו) מפיקים את החומר התורשתי ובעזרת תחלים מתאימים וקיטים מתאימים) קובעים את הרצפים של כ-100 נוקלאוטידים מהגנים המקודדים ל-16S-rRNA (מהארכאונים ומהחיידקים) ול-18S–rRNA (מהאיקריוטים - מהפטריות, מהפרוטיסטים, ואף מיצורים מורכבים יותר, כתולעים נימיות). המגוון הרחב של הרצפים המתקבל מאפשר, בהתאם לשינויים ברצף, להכיר (רק מבחינה גנטית) את מגוון הייצורים הקיימים בדגימה, מבחינת שיוכם לעל ממלכות, ממלכות ולרמות מיון נמוכות יותר כמשפחות וסוגים.

החוקרים מתכוונים לבדוק את הפרופילים החיידקיים גם בגופות אנשים. ומקווים שיתאפשר יהיה לישם את תוצאותיהם גם בקביעת זמן המוות בהם, תוך התחשבות בגורמי סביבה משתנים, כמו עונות השנה, פרוק גופות על-ידי אוכלי נבלות, ופעילות של חרקים. שיטה זו, לקביעת זמן המוות, אם תיושם, לא תחליף שיטות קיימות, אלא תצטרף למגוון השיטות הקיימות כדי לסייע לחוקרי המז"פ בעבודתם.

לקריאה נוספת

המאמר המקורי:
Metcalf et. al, A microbial clock provides an accurate estimate of the postmortem interval in a mouse model system,

אם אין אני לי חיידקים לי, גליליאו 116, 2008

מבוטולין לבוטוקס, גליליאו 147, 2010

"טביעת חיידקים"במקום טביעת אצבעות, גליליאו 142, 2010

↧

בוטולין חדש, Botulin H - רעלן קטלני, שעדיין אין תכשיר יעיל לניטרולו.

October 25, 2013, 4:40 am

≫ Next: המיון המודרני של חיידקים בכלל וחיידקים פתוגנים בפרט

≪ Previous: השעון המיקרוביולוגי (microbiological clock) - החיידקים יגלו לחוקר המז"פ את זמן המוות

שבעת רעלני הבוטולין (או הבוטולינים) המוכרים נחשבים לרעלנים חלבוניים מהקטלניים שיש בטבע. כמות של ננוגרם אחד לקילוגרם מסת גוף, בהזרקה ישירה, קוטלת 50 אחוזים מחיות הניסוי. בחשיפה נשימתית דרוש יותר - בין 10-3 ננוגרם לקילוגרם. כל הבוטולינים השונים גורמים למחלת הבוטוליזם (נקנקת - מהמילה נקניק - botulus בלטינית – ממנו בודד החיידק לראשונה ב-1895) על-ידי ההפרשה של אצטיל כולין בסינפסות של מערכת העצבים.

הבוטולינים השונים מיוצרים על ידי תתי מינים של החיידק Clostridium botulinum, בוטולינים E ,B ,A ו-F גורמים למחלת הבוטוליזם באדם; בוטולינים C ,B ו-D גורמים לבוטוליזם בבקר ובחיות משק אחרות. בוטולין C גורם לבוטוליזם בעופות. לא ברור על מי פועל בוטולין G. יש זנים שמייצרים שני בוטולינים שונים, ולפעמים אף שלושה.

כיצד חוסמים הבוטולינים את הפרשת האצטילכולין

הביוכימיה של הפרשת אצטיל כולין, וכיצד הבוטולינים השונים משבשים אותה
wikimedia/common

באופן רגיל, בעת הגעת האות העצבי לקצה סיבוֹן העצב (האקסון), יוצרים חלבוני הקרומית הקדם סינפטית, סינטקסין (syntaxin) ו-SNAP25, תצמיד עם הסינפטוברווין (VAMP/synaptobrevin) - חלבון ממברני של הבועית הסינפטית (המכילה אצטילכולין). התצמיד גורם לאיחוי של הבועית הסינפטית עם הממברנה הקדם סינפטית ואז מופרש האצטילכולין למרווח הסינפטי.

הבוטולינים נקשרים לקצות האקסונים וחודרים אליהם באנדוציטוזה. בוטולינים C ,A ו-E מנטרלים את SNAP-25 ובוטולינים G ,D ,B ו-F, מנטרלים את הסינפטוברווין. בוטולין C מנטרל גם את הסינטקסין. בגלל הנטרול התצמיד לא נוצר ולא מופרש האצטילכולין למרווח הסינפטי.

בוטולינים A ו-B (שאופיינו והופרדו לראשונה ב-1919) משמשים היום - בכמויות מדודות מזעריות לטיפולים רפואיים וקוסמטיים - בוטולין A מוכר כיום יותר, בשמו המסחרי - בוטוקס (אך גם בשמות אחרים), ובוטולין B כ-Myobloc או כ-Neurobloc.

כדי לטפל בנפגעי בוטוליזם - ולרוב זה אפשרי כל עוד לא נפגעו שרירי מערכת הנשימה, נמצאים כיום בשימוש רפואי שני סוגים של תכשירי נוגדנים, המופקים מנסיוב של סוסים: התכשיר המשולש, המכיל נוגדנים רק נגד הזנים B ,A ו-E, ותכשיר נוסף, המכיל נוגדנים נגד כל שבעת הזנים המוכרים G-A.

על החיידקים, הרעלן ומחלת הבוטוליזם הרחבתי ברשומה קודמת.

לאחרונה, כ-40 שנה לאחר גילויו של הבוטולין השביעי (G - ב-1970), דיווחו סטיפן ארנון (Arnon) ועמיתיו מהתוכנית למניעה וטיפול בבוטוליזם התינוקות - של המחלקה לבריאות הציבור בריצ'מונד, קליפורניה, על גילויו של זן חדש של Clostridium botulinum, המייצר בוטולין חדש, שכונה בוטולין H. החיידק ורעלניו בודדו מדגימת צואה של ילד שאושפז בבית החולים בקליפורניה, לאחר שחלה בבוטוליזם התינוקות. הרעלן החדש זוהה ככזה לאחר שנוגדנים לכל שבעת הבוטולינים המוכרים לא הצליחו לנטרלו.

ארנון ועמיתיו קבעו את רצף הנוקלאוטידים של הגן המקודד לרעלן והשוו אותו לרצף המקביל של שבעת הגנים המוכרים. הם מצאו דמיון רב בין רצף הנוקלאוטידים (ורצף חומצות האמינו) של מרבית הרעלן החדש לבוטולין F. אך באזור מסויים היה דמיון רב יותר לבוטולין A, ואזור נוסף לא ניתן היה לזיהוי מהבוטולינים המוכרים. החוקרים מעריכים שמוצאו של בוטולין H הוא מרקומבינציה של של שלושה גנים המקודדים לבוטולינים שונים - אחד מקבוצת F, אחד מקבוצת A, וגן של בוטולין מקבוצה לא מוכרת. תוצר הרקומבינציה - בוטולין H - איבד כתוצאה ממנה את הדטרמיננטות האנטיגניות האופייניות לבוטולינים F ו-A. על סמך הדמיון ברצפים של האתר הפעיל מעריכים החוקרים שהוא פועל כמו F, ומנטרל את הסינפטוברווין. החוקרים משערים שקיימים בוטולינים נוספים אי שם בטבע, שעדיין לא אותרו.

החיידק שבודד מייצר, מלבד הבוטולין החדש, גם את בוטולין B המוכר.

חיידקי C. botulinum
CDC - phil 2107

החוקרים, בשיתוף רשויות הבריאות בארה"ב, התחבטו בשאלה אם לפרסם, כמקובל, בהתאם לתפישה שבה המידע גלוי לכל, את המידע המלא על הזן של החיידק ואת הרצף המלא של חומצות האמינו המרכיבות את הרעלן ו/או רצף הנוקלאוטידים של הגן המקודד לרעלן. אך החשש מהאפשרות שגורמים עויינים ישתמשו במידע כדי לייצר את הרעלן הקטלני, שבינתיים אין כנגדו לא חיסון ולא נוגדנים יעילים, מנעה בסופה של ההתלבטות את הפרסום המלא. המידע יהיה חסוי עד להודעה חדשה.

לקריאה נוספת

המאמרים המקוריים התפרסמו בגליון אוקטובר 2013 של כתב העת Journal of infectious diseases.
תקציר המאמרעל גילוי החיידק המייצר את הרעלן החדש
תקציר המאמרעל האפיון המולקולרי של הרעלן החדש
תקציר מאמר המערכת על ההתלבטות אם לפרסם את המידע

מבוטולין לבוטוקס - "גליליאו" 147, נובמבר 2010

↧

המיון המודרני של חיידקים בכלל וחיידקים פתוגנים בפרט

November 5, 2013, 12:12 pm

≫ Next: המגפות השחורות (Black death) ששינו את ההיסטוריה

≪ Previous: בוטולין חדש, Botulin H - רעלן קטלני, שעדיין אין תכשיר יעיל לניטרולו.

ועל הקשר בין כריסטיאן גראם לחיידקים.

כריסטיאן גראם - 1852-1938

המיון הראשוני של החיידקים, החל מסוף המאה ה-19, התבסס על השיטה לצביעת חיידקים שפיתח בברלין הרופא הדני הנס כריסטיאן גראם (Gram‏) ב-1884. לפי שיטה זו – שבה משתמשים גם היום במרבית המעבדות הקליניות בבתי החולים ובקופות החולים - החיידקים נחלקים לשתי קבוצות: אלה שנצבעים בצבע סגול בצביעת גראם, ולכן נקראים גראם-חיוביים, ואלה שלא נצבעים בצביעת גראם, אלא רק בצביעה משלימה (שצבעה ורוד), ונקראים גראם-שליליים.

גראם פיתח את הצביעה שניסה להבחין במיקרוסקופ בין חיידקים גורמי מחלה לתאי רקמת המאכסן (תאי ריאה). ואכן, צביעה זו אינה צובעת את תאי המאכסן, אך רק חלק מהחיידקים נשארים צבועים לאחר שלב השטיפה בממיס אורגני, שמרחיק את הצבע מתאי המאכסן. גראם אף התנצל, בפרסום המקורי, על כך שרק חלק מהחיידקים נצבעו. רק כמה שנים לאחר הפרסום של גראם, הוסיף קרל וויגרט (Weigert) את הצביעה הנגדית.

חיידקים גראם-חיוביים, Staphylococcus aureus, בכחול סגול,
וחיידקים גראם שליליים, Escherichia coli בוורוד
Y tambe, wikipedia

שיטת המיון המודרני של החיידקים מתבססת על הבדלים בהרכב הנוקלאוטידים של גנים שהשתמרו במהלך האבולוציה ושמשותפים לכלל היצורים. בשיטה זו נחלקים החיידקים ללמעלה מ-80 קבוצות שונות.

בהשוואה בין שתי שיטות המיון, מתברר שהחיידקים הגראם-חיוביים התפצלו בשיטה החדשה לשתי חטיבות (המקבילות החיידקיות לממלכות) ראשיות, ה"פירמיקוטים"וה"אקטינובקטריה" (שתי חטיבות אלה כוללות גם חיידקים גראם שליליים), ויש להם נציג בודד, Deinococcus radiodurans (החיידק העמיד לקרינה) בחטיבה שלישית. החיידקים הגראם-שליליים התפצלו בשיטה זו למעל 80 חטיבות. אך חלק ניכר מהחיידקים הגראם-שליליים המוכרים כגורמי מחלות משתייכים לקבוצה גדולה מאוד המכונה "פרוטאובקטריה".

לקריאה נוספת
המאמר המקורישל גראם

פורסם לראשונה "בגליליאו" 182, נובמבר 2013. כחלק מכתבה על אנתרקסימיצין. עודכן.

↧

המגפות השחורות (Black death) ששינו את ההיסטוריה

November 11, 2013, 9:17 am

≫ Next: Tersicoccus phoenicis - החיידק העמיד מ"החדרים הנקיים"

≪ Previous: המיון המודרני של חיידקים בכלל וחיידקים פתוגנים בפרט

מחלת הדֶבֶר נחשבת לאחת המחלות המשפיעות ביותר על ההיסטוריה של המין האנושי. ההערכה היא שבמהלך ההיסטוריה מתו מהמחלה כ-200 מיליון בני אדם. על המחלה, ההיסטוריה, וקצת על העתיד

קבורת המתים מדבר במגיפה השניה, ב-Tourinai, בשנת 1349
Royal Library of Belgium

ב-17 בספטמבר 2013 הזהירו רשויות הבריאות של סן דייגו את המטיילים בגנים הלאומיים של קליפורניה לבל יתקרבו, יאכילו או ישחקו עם סנאי הקרקע המקומיים (Otospermophilus beecheyi). בלכידה מדגמית של סנאים אלה נמצאו בהר פָּלוֹמר שלושה סנאים נשאים של המחלה. אלה מצטרפים לארבעה פרטים נגועים אחרים שאותרו בשמורות הטבע באזור מאז מאי 2013. ב-26 בספטמבר, במדינת ניו-מקסיקו, אובחן גבר בן 52 כחולה בדבר. זה הדיווח השלישי לשנה זו בניו-מקסיקו. באוגוסט השנה התקבל דיווח על מוות מדֶבר של ילד בן 15 מאזור כפרי בקירגיזסטן. שלושה בני אדם נוספים (אישה, תינוק ובת עשרה), שהיו בקשר עם הילד חלו גם הם.

סנאי קרקע קליפורני -
סנאים ממין זה מהווים נשאים של גורם המחלה בצפון אמריקה
Howard Cheng - ויקיפדיה

שלוש הדוגמאות האלו מאפיינות אזורים כפריים נרחבים ברחבי אסיה, אפריקה וצפון אמריקה, ששם המחלה אֶנדֶמית – נמצאת כל הזמן ומופיעה כמקרים בודדים. בישראל ובסביבתה, נכון להיום, המחלה לא מוכּרת, אך היא נמצאת בצורה אנדמית בלוב. בחיפה היתה התפרצות בין השנים 1947-1941, ובמהלכה חלו בעיר 250 איש במחלת הדבר, כאשר 65 מביניהם מתו.

ארבע צורות למחלה (שלוש מהן באדם)

מחלת הדבר במקורה היא מחלה זוֹאוֹנוֹטית (מחלה שמועברת לבני אדם מבעלי חיים) של בעלי חיים בשטחי בר. לכן היא נקראת גם "דֶבר היער" (Sylvatic plague). החיידקים גורמי המחלה נישאים על ידי יונקים קטנים, לרוב מכרסמים, בטבע ובסביבת האדם. חלק מיונקים אלה חולים במחלה קלה יחסית, או שהם רק נשאים ואינם מגלים סימני מחלה. אך במינים אחרים, כשהמחלה מתפרצת, אחוזי התמותה יכולים להיות גבוהים מאוד. אחד המינים שהמחלה מסכנת את קיומו הוא הסמור שחור הרגל (Mustela nigripes) מצפון אמריקה. יונקים קטנים אלה מהווים את המאגר הטבעי של החיידק; חולדות ובני אדם מהווים מאכסנים משניים של המחלה, כאשר החולדות מתות ממנה.

סמור שחור רגל - בסכנת הכחדה בגלל מחלת הדבר
J. Michael Lockhart - ויקיפדיה

פרעושים ממינים שונים (למשל פרעוש החולדה, Nosopsyllus fasciatu, באירופה, ופרעוש הדֶבר, Xenopsylla cheopis , באסיה ובצפון אמריקה) מהווים מעביר עיקרי של גורמי המחלה בין המאכסנים השונים. כאשר פרעוש עוקץ חיה נגועה, החיידקים מגיעים למעי שלו ומתרבים שם, כך שהם חוסמים את דרכי העיכול של הפרעוש. כתוצאה מכך הפרעוש נמצא במצב של רעב תמידי ומרבה לעקוץ. במהלך עקיצה של מאכסן חדש, מועברים אלפי חיידקים דרך הפצע ומגיעים למחזור הדם של הנעקץ. גם מגע ישיר עם מאכסן נגוע – כמו נשיכה, שריטה, או אכילת בשרו של בעל חיים נגוע - מאפשרים את העברת החיידקים ללא תיווכם של פרעושים.

פרעוש הדבר - Xenopsylla cheopis
CDC/Dr. Pratt 2069

במחזור הדם נבלעים החיידקים על ידי מַקרוֹפָגים (תאים בולעניים) שאמורים להשמיד אותם, אך החיידקים ממשיכים להתרבות בתוכם עד להריסתם. החיידקים יוצאים מהמַקרופגים בהמוניהם, עטופים בנרתיק (מעטפת חיידקית נוספת) שאינו מאפשר בליעה על ידי מקרופגים אחרים. בשלב זה החיידקים מתיישבים בקשרי הלימפה (Bubones) – ואלה מתנפחים, תוך גרימת כאבים עזים. אז מאובחנת המחלה כ"דבר המפשעות"או "דבר הבלוטות" (Bubonic plague); כאבי ראש, עלייה בטמפרטורת הגוף וחולשה כללית מקדימים במקצת את התנפחות קשרי הלימפה.

דבר הבלוטות
CDC/Margaret Parsons, Dr. Karl F. Meyer 2061

תקופת הדגירה - מאז העקיצה עד להתנפחות קשרי הלימפה - הוא יומיים עד שבעה ימים. טיפול אנטיביוטי (למשל, סטרפטומיצין, טטרציקלין, ציפרופלוקסצין) בשלב מוקדם זה של המחלה יכול למנוע את התפתחותה. שיעור ההתמותה בקרב החולים בדבר הבלוטות שלא זוכים לטיפול הוא 60% עד 90% מהחולים. כאשר מתרחש בקשרי הלימפה מַעבר של המוני חיידקים לדם, נקראת המחלה "דֶבֶר הדם" (Septicemic plague). במקרים מסוימים קשרי הלימפה אינם מתנפחים, והמחלה מאובחנת באיחור. מהדם יכולים החיידקים להגיע לאיברים שונים בגוף, לעיניים, למערכת העצבים המרכזית ולריאות, ולגרום בכל מקום לדלקת אופיינית אחרת. בעור מתפתחים כתמים שחורים אופייניים, שהעניקו למחלה את השמות "המוות השחור"ו"המגפה השחורה". כשהמחלה מגיעה לריאות (דבר הריאות - Pneumonic plague) מתפתחת דלקת חמורה, שללא טיפול מיידי (עד 24 שעות מתחילת הסימנים) בחומרים אנטיביוטים מתאימים היא קטלנית ב-100% מהמקרים.

נמק באצבעות כתוצאה מדבר
CDC/William Archibald 4139

החיידקים יכולים להגיע גם ישירות לריאות, לאחר שנפלטו ממערכת הנשימה של אדם (או חיה) החולים בדבר הריאות (באמצעות דיבור, שיעול, או עיטוש). פיזור לאוויר של חיידקים עלול להיגרם גם כתוצאה של לוחמה ביולוגית. זמן הדגירה משלב קליטת החיידקים בריאות ועד להתפתחות הדלקת הקטלנית הוא יומיים עד שלושה. הדלקת מתמשכת כיומיים עד שישה ימים, ובהם עולה טמפרטורת הגוף, החזה כואב, החולה משתעל ויורק דם. לרוב יש גם בחילות, הקאות ושלשולים דמיים.

הגורמים לדבר

החיידקים הגורמים לדבר, Yersinia pestis, הם חיידקים גראם שליליים, המשתייכים למשפחה Enterobacteriaceae בחטיבת הפרוטאובקטריה. הם יכולים לחיות בתנאים אווירניים ואל-אווירניים. חיידקי הדבר יכולים לייצר נרתיק שמונע את בליעתם על ידי מַקרופגים. נוגדנים לחומר המרכיב את הנרתיק, המכונה F1, משמשים במעבדה לזיהוי מהיר של נוכחות החיידק.

החיידקים יכולים לשרוד בפגרים קבורים של בני אדם ובעלי חיים לפחות שלוש שנים וייתכן שגם הרבה יותר. הרופא השוויצי-צרפתי אלכסנדר ירסין (Yersin), שב-1894 מצא ואפיין אותם כגורמי המחלה, נתן להם את השם Pasteurella pestis. אך ב-1954 הם הופרדו מהסוג Pasteurella לסוג החדש Yersinia. בסוג Yersinia קיימים כיום 15 מינים, לשלושה מהם חשיבות קלינית: Y. pestisהוא הגורם לדבר; Y. enterocoliticaגורם למחלות מעיים, בעיקר בילדים ונוער; ו-Y. pseudotuberculosisגורם למחלה קטלנית דמוית שחפת במכרסמים ובבעלי חיים אחרים במשק האדם.

חיידקי Yersinia pestisב-foregut של פרעוש - במיקרוסקופ אלקטרונים סורק
המקור - Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH

קצת היסטוריה

כדאי לדעת כי מכת הדבר המוזכרת בתורה, בין עשר מכות מצריים (שמות ט, ג-ו) ובהגדה של פסח, אינה מחלת הדבר המוכּרת היום, אלא מחלה הפוגעת בבעלי החיים במשק האדם. יש הסבורים שמדובר במחלת הגחלת (Anthrax).

מגפת הדבר המתועדת הראשונה, שנמשכה כ-200 שנה, החלה בשנת 540 באסיה, משם היא הגיעה למצרים, משם התפשטה לצפון אפריקה ואחר כך למדינות האירופיות לחופי הים התיכון ולמזרח התיכון. ברשומות היא מונצחת על שם הקיסר הביזנטי יוסטיניאנוס הראשון, שבממלכתו ובתקופתו התרחשה מרבית המגפה. ההערכות הן כי המגפה קטלה למעלה מ-100 מיליון בני אדם, ויש המייחסים לה תרומה ממשית להתמוטטות שתי האימפריות - הרומית והביזנטית.

ב-1334 החלה בסין המגפה השנייה, המכונה גם "המוות השחור"או "המגפה הגדולה". ב-1347 הגיעה המחלה לנמלי איטליה, בספינות של הגנואזים שברחו מחצי האי קרים בעקבות מגפת הדבר שפרצה שם (ראו בהמשך). משם התפשטה המגפה לכל אירופה. עד סוף המאה ה-14 נקטלו 100-75 מיליון איש, כרבע מאוכלוסיית אירופה דאז. ספיחי מגפה זו נמשכו עד סוף המאה ה-17.

נתיבי ההתפשטות של המגיפה השנייה

ב-1522 פרצה מגפה בלונדון, שקטלה 282 אנשים באזור שמוכר היום כרחוב היין (Hayne St). במבט לאחור, לא ברור אם מדובר בדבר, בגחלת או במחלה אחרת. מכיוון שאף כנסייה לא היתה מוכנה לקבור אותם בשטחה, נקברו הקורבנות בקבר אחים מאולתר, שכיום נמצא מתחת למגרש החנייה שברחוב. החפירות לצורך הרחבת הרכבת התחתית בלונדון שנערכו ב-2010, היו אמורות לחשוף את בית הקברות ואת שרידי הגופות שבו. אז התעורר החשש (הלא מוצדק), שהחפירות תגרומנה להתפזרות אבק מעורב בחיידקים שיסכנו את תושבי האזור. מאז כבר נחפר האזור, ולשמחת התושבים לא התפרצה שם כל מגפה.

ב-1665 התפרצה שוב מגפת הדבר בלונדון וקטלה כ-70 אלף איש. מלונדון התפשטה המחלה גם לאזורים הכפריים. מה שעצר את המגפה בעיר היתה השריפה ענקית שהחלה בתחילת ספטמבר 1666 באחת המאפיות שבעיר. השריפה התפשטה במהירות דרך בתי העץ של העיר, והרסה כל מה שנקרה בדרכה – חמש שישיות ממבני העיר - כולל אלפי אנשים והמון חולדות ופרעושים.

באותה שנה, 1666, כ-200 ק"מ צפונית ללונדון, בכפר איים (Eyam) שבמחוז דרבישר, שהיה אף הוא מוכה דבר, החליטו התושבים, בהנהגת הכומר המקומי, על הסגר מרצון. בדעוך המגפה נותרו בכפר רק שליש מתושביו. בזמן זה המסחר עם הכפרים האחרים באזור לא הופסק. מאלה הגיעה האספקה (בעיקר מזון) לכפר והונחה על אבן הגבול. אנשי הכפר לקחו את הסחורות והניחו מטבעות כתשלום בחורים באבן – שנחצבו במיוחד למטרה זו. החורים מולאו בחומץ, כדי למנוע את ההדבקה. רק כשהתרחקו אנשי הכפר מהאבן, חזרו הסוחרים כדי לקחת את המטבעות.

אבן הגבול של הכפר איים, מרחוק (למטה) ועם החורים שנחצבו כדי להשרות את מטבעות התשלום בחומץ (למעלה).
צילום: קרן לנדסמן, כותבת הבלוג סוף העולם מבט מהיציע

המגפה השלישית, המכונה המגפה המודרנית, החלה ב-1855, שוב בסין. ב-1894 הגיעה המגפה להונג-קונג, שם, כאמור, אופיין לראשונה החיידק הגורם למחלה גם על ידי אלכסנדר ירסין (Yersin), וגם על ידי שיבסבורו קיטסטו (Kitasato), שעבד על כך בנפרד. מהונג-קונג התפשטה המחלה לכל העולם, כשהמעביר העיקרי של המחלה היו החולדות שבנמלים ובספינות. המגפה קטלה כ-12 מיליון איש בהודו ובסין בלבד, והסתיימה לאחר כ-50 שנה.

אלכסנדר ירסין (Yersin - למעלה) ושיבסבורו קיטסטו (Kitasato)– מגלי החיידק (1894 - כל אחד בנפרד) הגורם למחלת הדבר

ב-1900, בהונולולו, הוואי, ספינה שהגיעה לנמל עם גופה של חולה דבר לא הורשתה להוריד את נוסעיה, וחיילים חמושים אכפו את האיסור על הנוסעים. אך בדיעבד התברר שהחולדות לא היו ממושמעות, וירדו (עם פרעושיהן) לרובע הסיני של העיר. את המגפה שפרצה ברובע ניסו הרשויות לבלום באמצעות שריפה מכוונת של כמה בתים "מוכי דבר". השריפה יצאה מכלל שליטה ושרפה את כל הרובע הסיני.

מגפות מקומיות של דבר התרחשו במחצית השנייה של המאה ה-20 בעיקר במזרח אסיה, רובן בהודו, אך גם בוויאטנם ובמקומות אחרים. בעשור הראשון של המאה ה-21 התרחשו התפרצויות מקומיות בהודו ובמדגסקר. בהתפרצויות אלה היו עשרות מתים.

כמו באירועים אחריפ בהיסטוריה, גם למגפות השחורות נלוו עלילות דם שבהם האשימו את היהודים בהרעלת בארות ובהפצת המחלה. עקב עלילות אלה פרצו מהומות ופרעות במקומות שונים באירופה; דוגמה לכך התרחשה בבזל שבשוויץ, ובשנת 1349 נכלאו 600 מיהודי העיר בצריף שהוצת, וכולם נשרפו.

מתקנים למניעת עליית חולדות לספינות הקשורת בנמל.
אם היו מתקנים כאלה בשימוש בזמן מגפות הדבר...
צילום: חיים קויפמן

דֶבר בלוחמה ביולוגית

אחוזי התמותה הגבוהים של החולים בדבר, וההדבקה המהירה מעמידה את החיידקים הגורמים לדבר בין המועמדים הראשיים לשמש כנשק ביולוגי.

השימוש המודע הראשון בגופות של חיילים שמתו מדבר כנשק ביולוגי היה כנראה ב-1155, בטורטונה (שבצפון איטליה). חייליו של פרידריך ברברוסה, הקיסר הגרמני, השליכו גופות של חבריהם שמתו מדבר לבארות המים של העיר; לא ידוע אם אכן פרצה מגפת הדבר בעיר, אך בסופו של דבר כבשו הגרמנים את העיר והחריבוה.

ב-1346 צרו הטטרים על העיר קָפָה (היום פאודסיה) בחצי האי קרים (שבמערב אוקראינה), שהיתה בשליטת הגנואזים. מגפת דבר שהגיעה מהמזרח (תחילתה של המגפה השחורה) אילצה אותם לנטוש את המערכה. "כמתנת פרידה"הם השליכו, מעבר לחומת העיר, גופות נגועות בדבר של חבריהם המתים (וראו: "חיידקי מלחמה", "גליליאו" 26). המגפה שפרצה בעיר כתוצאה מכך הבריחה את הגנואזים (ששלטו שם) מהעיר והם חזרו בספינותיהם לסיציליה, לפיזה ולגנואה. החולדות שירדו מהספינות היו המקור למגפה בכל רחבי אירופה. ב-1710 ניסו הרוסים, בשיטה דומה, לחולל מגפה בעיר רֶבל (Reval – היום באסטוניה) שהיתה אז בשליטת השוודים. מגפת הדבר פרצה בעיר, אך לא ברור אם היא פרצה בגלל פעילות הרוסים.

בשנת 1936, במנצ'וריה, ערכה יחידה 731 של הצבא היפני ניסויי יעילות של גורמי לחימה ביולוגיים - חיידקי דבר, כולרה , נחרת (Glanders), גחלת וצפדת (Tetanus) - על שבויי מלחמה סינים. 10,000 מהשבויים מתו בניסויים אלה. היעילות של חיידקי הדבר בניסויים אלה, בניגוד לחיידקים אחרים, היתה 100%.

בתחילת מלחמת העולם השנייה, ב-1940, פיזרו מטוסי קרב של הצבא היפני פרעושים נושאי חיידקי דבר, עם גרגרי חיטה (כדי למשוך חולדות מקומיות) באזור העיר נינגבּוֹ (Ningbo) שבסין. המגפה המקומית שהתפרצה שם וקטלה 109 איש, נמשכת עד עצם היום הזה.

טיפול ומניעה

מרבית התרופות האנטיביוטיות המקובלות מסוגלות לקטול את חיידקי הדבר הטבעיים.אולם הטיפול האנטיביוטי יעיל בטיפול בדבר לסוגיו רק אם מאבחנים את המחלה מוקדם מספיק. בדבר הריאות, אחרי 24 שעות מהופעת הסימנים, כבר אי אפשר לטפל ונשאר רק לבודד היטב את החולים שגורלם נחרץ, לבל ידביקו אחרים. לא ידוע על מדינות (או ארגוני טרור) שמחזיקות בחיידקי דבר שהונדסו כך שיהיו עמידים בפני בחומרים האנטיביוטיים, אך זה בהחלט אפשרי.

תרכיב חיסון ראשון לדבר פותח כבר ב-1897, בהודו, על ידי הבקטריולוג היהודי רוסי ולדמאר הפקין (Haffkine), שאף ניסה אותו על עצמו. התרכיב הכיל חיידקים מומתים, והיה יעיל למניעת דבר הבלוטות בלבד. הקשיים במתן החיסונים במדינות המתפתחות, ויעילות הטיפול האנטיביוטי במקרים הבודדים שמתרחשים באזורים כפריים, גרמו להפסקת ייצור החיסונים ב-1999.

הדברה של חולדות באזורים עירוניים היא הגורם העיקרי לכך שכמעט ואין דבר באזורים עירוניים; נשאות של החיידקים הגורמים למחלה על ידי בעלי חיים באזורים כפריים ובשטחים פתוחים אחראית לכך שהמחלה תישאר איתנו - גם אם בתדירות נמוכה - גם בעתיד.

ולסיכום

מחלת הדבר מלווה את האנושות לפחות 1,500 שנה. לשלוש הפנדמיות (המגפות העולמיות) היתה השפעה ממשית על ההיסטוריה האנושית. הימצאות החיידקים בחיות בר אינה מאפשרת הכחדה של המחלה, כפי שנעשה במחלות שפוגעות בבני אדם בלבד, כאבעבועות שחורות (שהוכחדה) ופוליו, שמהווה יעד להכחדה של ארגון הבריאות העולמי.

האם יהיה שימוש בחיידקים הגורמים למחלה כנשק ביולוגי? ימים יגידו.

והעיקר שנהיה בריאים.

לקריאה נוספת:
הכפר הקטן שיכול - קרן לנדסמן, סוף העולם מבט מהיציע, 2011
חיידקי מלחמה – צבי עצמון "גליליאו" 26, 1998
מהו הדבר הזה? - צבי עצמון "גליליאו" 7, 1994

פורסם לראשונה במדור "החיים בקטן"בכתב העת "גליליאו", גליון 182, נובמבר 2013. עודכן

↧

Tersicoccus phoenicis - החיידק העמיד מ"החדרים הנקיים"

December 3, 2013, 11:09 am

≫ Next: מגיפה קטלנית ביונקים ימיים - Morbilivirus

≪ Previous: המגפות השחורות (Black death) ששינו את ההיסטוריה

מהיכן הגיעו (אם אכן הגיעו) החיים אל כדור הארץ? לשאלה הזו, שדנו בה כבר בעבר, (ראו לקריאה נוספת) ביינתיים אין תשובה. אך אנו כבר יודעים שחיידקים יכולים לשרוד את המעבר בחלל, בין אם הם בתוך חללית או בתוך סלע. אם כך, חיידקים או ארכאונים החיים על פני כדור הארץ יכולים, באמצעות חלליות היוצאות מכדור הארץ, לזהם אתרים בחלל אליהם תגיע החללית. סוכנות החלל האמריקאית, נאסא, וסוכנות החלל האירופית, לא לוקחות סיכונים, וכדי למנוע את האפשרות הזו, פזורים ברחבי העולם באתרים בהם מרכיבות סוכנויות החלל את החלליות שלהן, "חדרים" (או שמא צריך לקרוא להם "אולמות"). בהם מקפידים על סטריליות מוחלטת – שם מרכיבים את החלליות מתוך כוונה שלא תשאנה ולו אף חיידק אחד, כששתצאנה מכדור הארץ. באולם כזה אף הורכבה הנחתת פיניקס (Phoenix), שסיירה ממאי עד נובמבר 2008 על המאדים.

נחתת החלל פניקס בחדר הנקי

NASA / Kim Shiflett

בחדרים נקיים אלה שומרים על הנקיון באופן קיצוני: החדרים נשמרים יבשים ומטוהרים עם כלור, אתנול ומי חמצן בתדירות גבוהה. שומרים בהם על לחץ אוויר שלילי, שמונע כניסה של מיקרואורגניזם מהאוויר. ובאופן שגרתי נלקחות דגימות ממקומות שונים בחדרים אלה, כדי לוודא שאכן הנקיון נשמר. העובדים נכנסים לחדרים עטויים בחליפות יעודיות, שרק העיניים מציצות מהן, רק לאחר שדרכו על סרט דביק שירחיק כל דבר מנעליהם, ולאחר שעברו במקלחת רוח שאמורה להסיר מהם כל גרגר אבק.

Tersicoccus phoenicis

צילום: NASA/JPL-Caltech

לאחרונה דיווחה קבוצת מחקר מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה, בראשות פרג ויישמפיאן (Vaishampayan), על גילוי חיידק חדש, שאינו מוכר למדע, בשתי דגימות שנלקחו מריצפות החדרים הנקיים, רצפה אחת במרכז החלל ע"ש קנדי שבפלורידה, והרצפה השנייה, במרחק של כ-4000 ק"מ משם (!), במרכז של סוכנות החלל הארופית שבגויאנה הצרפתית.

לחיידק הוצע השם Tersicoccus phoenicis . שם הסוג - שילוב של צורת החיידק, נקד=coccus, עם המלה הלטינית tersi, שמשמעותה נקי. ואילו שם המין על שם רכב החלל Phoenix, שהיה בשלבי הרכבה בחדר הנקי בזמן גילוי החיידק בחדר.

Tersicoccus phoenicis הוא נקד אווירני חסר תנועה שקוטרו כ-1 מיקרומטר. בצביעת גראם הוא נצבע סגול (חיובי). יש לו מאפיינים יחודיים בהרכב הדופן ובהרכב הממברנה. מבחינה טקסונומית הוא משתייך לחטיבת האקטינובקטריה, למשפחת ה-Micrococcaceae. הסוג הקרוב ביותר אליו מבחינה גנטית, (96.7 אחוזים של דמיון ברצפים של הגן השמור 16s-rDNA) הוא Arthrobacter. החוקרים תוהים כיצד חיידק זה שרד בתנאי היובש של החדרים הנקיים, ללא מזון, ותחת התקפות חוזרות ונשנות של תרכובות החיטוי, וחוששים שחיידק זה עלול להתחמק מכדור הארץ דרך אחת החלליות... החיידק לא נמצא (נכון לעכשיו) באף מקום אחר, והחוקרים חושבים שהוא חסר יכולת להתחרות עם חיידקים אחרים – בסביבות שאינן נקיות.

מחקר עתידי של תכונות החיידק עשוי לתת מענה על התהיות.

לקריאה נוספת

המאמרשבו תואר החיידק:

האם יש חיידקים בחלל?– גליליאו 139, מרץ 2010

↧

מגיפה קטלנית ביונקים ימיים - Morbilivirus

December 30, 2013, 3:47 pm

≫ Next: חיים ללא חמצן

≪ Previous: Tersicoccus phoenicis - החיידק העמיד מ"החדרים הנקיים"

מאות דולפינים ולוויתנים נקטלו על ידי נגיפי מוֹרְבּילי

בחודש יולי 2013 החלו להתקבל דיווחים על תמותה המונית של דולפינים מהמין דולפינן מצוי (Tursiops truncatus) בחופים הצפון-מזרחיים של ארצות הברית. דיווחים נוספים הגיעו מחופים נוספים עד חופי פלורידה שבדרום ארצות הברית, במקביל לנדידת הדולפינים. נכון סוף דצמבר 2013 דווח על למעלה מאלף דולפינים מתים - המגיפה הגדולה ביותר של יונקים ימיים שתועדה עד כה. המגיפה עדיין נמשכת. בבדיקה שלאחר המוות התברר שהגורמים למגפה הם נגיפי מוֹרְבּילי ימיים (Cetacean Morbillivirus) המכונים בקיצור CeMV. נגיפים אלה התגלו גם בנתיחת גופותיהם של חמישה לווייתנים - שני לווייתנים קטלניים גמדיים (Feresa attenuata) ושלושה לווייתנים גדולי סנפיר (Megaptera novaeangliae).

נגיפי מורבילי (Morbilliviruses):

שני הנגיפים הגורמים למגיפות של היונקים הימיים, phocine distemper virus, ו- Cetacean morbillivirus, משתייכים לנגיפי המורבילי. נגיפי המורבילי הם נגיפי RNA חד-גדיליים, המשתייכים לנגיפי הפרמיקסו (Paramyxoviruses), לקבוצת נגיפים זו משתייכים גם הנגיפים הגורמים לחצבת בבני אדם, לדבר הבקר, למחלה קטלנית של דרכי הנשימה בסוסים (המועברת גם לבני אדם) ולמחלת הכלבלבת.

מגיפות ימיות כאלה לא תועדו כלל עד 1988, אז תועדה התפרצות כזו לראשונה, ובה תועדו כ-740 דולפינים מתים. מאז פורצת אחת למספר שנים מגיפה כזו, שמתבטאת בהצטברות פגרי יונקים ימיים בחופים. פרטים רבים של הדולפינן המצוי, ש"מככב"במגיפה הנוכחית, נפגעו ומתו במגיפות שפרצו ב-1987-8, לאורך החופים האטלנטיים של ארצות הברית, וב-1993-4 במפרץ מקסיקו. מינים נוספים שנפגעו משמעותית במגיפות קודמות הם: ב-1998 - פוקת המפרץ (Phoca vitulina) וכלב ים אפור (Halichoerus grypus), ב-1987-8 - פוקה סיבירית (Pusa sibirica), וב-1990-2, בים התיכון - סטנלה מפוספסת (Stenella coeruleoalba). הנגיף הגורם למגיפות בכלבי הים שונה במקצת, ומכונה phocine distemper virus.

דולפינן מצוי
המקור: נאסא

סימני המחלה על הדולפינים היו דומים לאלה של מחלת הכלבלבת (Canine distemper) הפוגעת במשפחת הכלביים: פגיעות בָּרֵיאות, במערכת העצבים ובמערכת הלימפואידית. שלפוחיות אופייניות (syncytia) נצפו ברֵיאות של הדולפינאים, אך לא בריאות של כלבי הים. הנגיפים מועברים מבעל-חיים אחד למשנהו דרך מגע קרוב או דרך הנשימה (הדבקה טיפתית), כמו אצל קרוביהם הגורמים למחלות בכלבייים ובבני האדם (נגיפי הכלבלבת והחצבת).

בדגימות שנלקחו מכמה יונקים אחרים (בריאים), כדולפינים מצויים (Delphinus delphis), דולפינים מנוקדים (Stenella frontalis), וכלבי ים צלצליים (Pagophilus groenlandicus) לא נמצאו הנגיפים.

אין חיסון נגד גורמי המחלה בשלב זה, וגם אם יהיה אי פעם, לא ברור איך יתאפשר להפיצו בין היונקים הימיים.

בני אדם אינם בסכנה מנגיפים אלה, כי הם ייחודיים למאכסן. עם זאת, יונקים ימיים שחלו ושרדו את המחלה, עלולים להיפגע ממחלות שניוניות. שחלקן עלול להדביק בני אדם, שמנסים להחזירם מהחוף לים, למשל.

↧

חיים ללא חמצן

January 10, 2014, 6:02 am

≫ Next: בזמן מתקפה אנטיביוטית, חלק מהחיידקים (הרגישים) רדום...

≪ Previous: מגיפה קטלנית ביונקים ימיים - Morbilivirus

במעמקי האוקיינוסים, בתוך הביצות, ואפילו בתוך גופנו, חיים יצורים זעירים, ועד כמה שזה נשמע מפתיע, מרביתם יכולים לחיות רק ללא חמצן.

חמצן מולקולרי (O₂) הכרחי לקיומם של רוב היצורים שאנו מכירים. כל היצורים האלה חשופים (במישרין או בעקיפין) לאטמוספרה הנוכחית של כדור הארץ, המכילה כ-20% חמצן מולקולרי ולכן חיים בסביבה חמצנית. רבים מהם חייבים לחיות בסביבה חמצנית, כי ללא החמצן המולקולרי, המאפשר להם לנשום, הם לא ישרדו – יצורים אלה מכונים אווירניים הכרחיים. קבוצה אחרת של יצורונים, יכולים להסתדר בלעדיו אך בצורה פחות טובה: יעילות ניצול מקורות האנרגיה שלהם בהעדר החמצן פחותה משמעותית. יצורים אלה הם פקולטטיביים (בעלי יכולת בחירה). קבוצה נוספת של יצורונים "אדישים"לקיומו של החמצן: הם לא משתמשים בו, אך הוא גם לא מפריע להם. אך יש גם קבוצה של יצורונים שלא מסוגלים כלל לחיות דווקא בנוכחות חמצן - הוא רעיל עבורם. יצורונים אלה מכונים אל-אווירניים הכרחיים, ובמקומות שיש חמצן מולקולרי לא נמצא אותם. איפה הם מסתתרים? ביצורונים החיים ללא חמצן נעסוק כאן.

רעילותו של החמצן
אמנם חמצן מולקולרי הכרחי לקיומנו, אך נגזרות מטבוליות שלו, אחת מהן היא מימן על חמצני (H₂O₂, המכונה גם מֵי חמצן), רעילות מאוד ליצורים חיים רבים. לכן יצורים אווירניים רבים פיתחו אמצעים להתמודד עם נגזרות רעילות אלה. התאים שלנו, למשל, מכילים אנזים המכונה קטלז (catalase), המפרק את המימן העל חמצני למים ולחמצן מולקולרי. עם זאת, נגזרות מטבוליות של חמצן גורמות נזקים שונים למרכיבי התא השונים, ויש הקושרים זאת לתהליכי ההזדקנות.

האטמוספרה הקדומה של כדור הארץ, החל מרגע היווצרותו – לפני 4.6 מיליארד שנה, ועד לפני כ-2.7 מיליארד שנה, לא הכילה כלל חמצן. אין הסכמה בין החוקרים השונים על ההרכב המדויק של האטמוספרה באותה תקופה. אך מניחים שהיא כללה חנקן מולקולרי (N₂), פחמן דו חמצני (CO₂), אדי מים, ומתאן (CH₄) ביחסים משתנים. על העדר החמצן באטמוספרה הקדומה אין מחלוקת. החיים הופיעו על פני כדור הארץ לפני כארבעה מיליארד שנה. מכאן שהיצורונים שחיו כאן במשך 1.3 מיליארד שנה, עד הופעתם לפני כ-2.7 מיליארד שנה של החיידקים הכחוליים – שהצליחו לראשונה, בעזרת אנרגיית השמש, לבקע מולקולות מים (H₂O), וכתוצאה מכך לפלוט לאטמוספרה חמצן מולקולרי (O₂) - היו כולם אל-אווירניים. בין יצורונים אלה היו גם אבותינו הקדומים...

סטרומטוליטים (מאובנים של מושבות חיידקים פוטוסינתטיים) ב-shark-bay שבאוסטרליה מלפני 3.9 מיליארד שנה

Cambridge Carbonates Ltd.

כ-300 מיליון שנה נדרשו לחיידקים הכחוליים "להשתלט"על כדור הארץ ולהפוך את האטמוספרה שלו לחמצנית. מאז ריכוז החמצן באטמוספירה החל לעלות עד שהתייצב ברמה המוכרת לנו היום. מאז ועד היום נדחקו היצורים האל-אווירניים (ששרדו את המהפך החמצני באטמוספרה) לאזורים שבהם אין חמצן. באזורים אלה, המבודדים היטב מהסביבה האווירנית, יש גורמים סביבתיים – פיזיקליים, כימיים או ביולוגיים, שמסלקים את החמצן מהסביבה. בתי הגידול המאכלסים יצורים אל-אווירניים אלה הם מעמקי האוקיינוסים, במעמקי ביצות, בשכבות תחתונות של ימות מלוחות, במטמנות אשפה ובדרכי העיכול של בעלי חיים.

מבראשית - חיים ללא חמצן
ב-700-500 מיליון השנים הראשונות לקיומו והתהוותו היה כדור הארץ תחת הפגזה מסיבית של מטאורואידים, והטמפרטורה היתה מעל 100 מעלות צלזיוס, כך שעל פני השטח לא היו מים במצב נוזלי – שהם תנאי הכרחי לחיים.

הפרוגנוט, (או LUCA – ר"ת של Last Universal Common Ancestor), האב הקדמון של כולנו, הסתדר מצוין ללא חמצן. שלוש השושלות של צאצאיו, הקיימות היום על פני כדור הארץ - החיידקים, הארכאונים והאיקריוטים, התחילו את דרכן כאל-אווירניות. בכל השושלות היום יש גם יצורים אווירניים וגם אל-אווירניים. דווקא בשושלת שלנו (האיקריוטים) לא נותרו (או שמא לא נמצאו, ואולי עדיין מסתתרים כמה איפשהו...) יצורונים שהם אל אווירניים במקור, אלא רק כאלה שהם צאצאיהם של יצורים אווירניים.

תהליכי הפקת אנרגיה
תהליך הנשימה האווירנית, שבו אנו משתמשים, התאפשר והתפתח רק במקביל להצטברות החמצן באטמוספרה. עד אז תהליכי הפקת האנרגיה התבססו על תהליכים שאנו מכנים היום כתסיסה וכנשימה אל-אווירנית. גם התהליכים הראשוניים של קליטת אור השמש והמרתה לאנרגיה כימית, בהם הפוטוסינתזה, שהתפתחו קרוב מאוד לראשית החיים ואפשרו את שגשוגם, נפוצים עד היום ביצורים אל-אווירניים.

תסיסה:תסיסה לקטית היא התסיסה הבסיסית ביותר, שבה ממולקולת סוכר שש פחמנית (גלוקוז - למשל) נוצרות שתי מולקולות של חומצת חלב (Lactic acid). תסיסה זו מאפיינת קבוצה של חיידקים, המכונים, בהתאם לתוצר התסיסה האופייני שלהם - חיידקי חומצת החלב. חיידקים אלה אחראים על התסיסה הראשונית של מוצרי החלב, וכן של המוחמצים הביתיים ושל חלק מהתעשייתיים. הצטברות חומצת החלב, מלבד תרומתה לטעם החמוץ של המוצרים, מונעת התרבות חיידקים ופטריות, שעשויים לקלקל את המזון. חיידקי חומצת החלב אחראים גם להיווצרות חומצת החלב בנרתיק (לדן, וגינה) של נקבות היונקים, בתקופת הפוריות שלהן. החומצה מגינה על מערכת הרבייה בפני חדירת חיידקים גורמי מחלות הן מפי הטבעת הסמוך, והן במהלך יחסי מין. חיידקי חומצת החלב אדישים לנוכחות החמצן, לכן אפשר לפעמים לראות מושבות שלהם על זיתים או על ירקות מוחמצים אחרים.

תסיסה אופיינית אחרת מאפיינת את השמרים, כשמר האפייה למשל, ומעט מיני חיידקים. אלה מתסיסים את הסוכרים לאֶתָנוֹל (כוהל היין) ופחמן דו-חמצני, ואנחנו מנצלים זאת בתעשיות היין והבירה. מבחינת החמצן השמרים הם פקולטטיבים, ולכן צריך לדאוג להרחיק את החמצן בתהליך התסיסה. אם לא, לא ייווצר אתנול.

תהליכי תסיסה מטבעם אינם תהליכים יעילים – במולקולות התוצר הנוצרות (כחומצת חלב ואתנול) עדיין קיימת אנרגיה כימית רבה שלא נוצלה. היה זה פסטר שהראה ששמרים, ללא חמצן, מאטים בצורה משמעותית את קצב גידולם יחסית לשמרים הגדלים בסביבה אווירנית.

תהליכי תסיסה מפרקים גם חומרים אורגניים אחרים, כחלבונים, שומנים ואחרים.

נשימה אל-אווירנית: מאפיינת לרוב יצורים פקולטטיביים. מאפשרת להפיק הרבה יותר אנרגיה ביחס לאנרגיה המופקת בתהליכי התסיסה. נשימה אל-אווירנית מתאפשרת כאשר קיימים "תחליפים"לחמצן - כברזל (תלת ערכי), גופרית, חנקית (ניטריט) ותרכובות נוספות.

קליטת אור השמש – פוטוסינתזה ורודופסיניזציה: תהליכי חִמצון-חיזור של חומרים על פני כדור הארץ היוו את מקור האנרגיה של הייצורים הראשונים על פני כדור הארץ. תהליכים אלה היו מוגבלים יותר והגבילו את כמות הייצורונים בצורה משמעותית. הפריצה הגדולה של החיים התרחשה במקביל בשתי קבוצות של יצורונים. קבוצה אחת פיתחה תהליך של קליטת אור באמצעות כלורופיל, והמרתו לאנרגיה כימית. תהליך זה מוכר היום כפוטוסינתזה. חשוב לציין שהפוטוסינתזה הראשונית כלל לא נפלט חמצן, ורק מיעוטם של היצורים הפוטוסינתטיים הראשונים קשרו (או קיבעו) פחמן דו-חמצני. יש כיום חיידקים פוטוסינתטיים שעדיין משמרים את התהליך האל-אווירני. הקבוצה השנייה פיתחה תהליך של קליטת אור באמצעות בקטריורודופסין (הדומה במבנהו לרודופסין שבעיניים שלנו), והמרתו לאנרגיה כימית. תהליך זה מתקיים עד היום בימות המלוחות (כמו ים המלח) גם על ידי ארכאונים, וגם על ידי חיידקים.

מתאנוגנזה - יצירת מתאן בתנאים אל-אווירניים - במעמקי הביצות, בקרקעית האוקיינוסים, במטמנות אשפה, ובדרכי העיכול של בעלי חיים צמחוניים:
השכבה התחתונה של ביצות ענייה מאד בחמצן, אך עשירה מאד בחומרים אורגניים – חלקי צמחים ופגרי בעלי חיים, ששוקעים לתחתיתה. חומרים אלה עוברים תהליכי תסיסה שונים. שניים מהתוצרים של תהליכי תסיסה אלה, מימן מולקולרי (H₂) וחומצה אצטית (חומצת חומץ), מהווים מקור אנרגיה עיקרי לארכאונים מתאנוגניים שמשגשגים בסביבות אלה. כתוצאה מהתרכבות שני חומרים אלה במטבוליזם הארכאוני נפלט ומבעבע מעל אותן ביצות הגז הדליק מתאן (ומכאן כינויו "גז הביצות").

תופעה זו אינה אופיינית רק לביצות הטבעיות. גם שדות האורז הנרחבים שבמזרח אסיה, שהם בעצם ביצות מלאכותיות, מאכלסים במעמקיהם ארכאונים מתאנוגניים. כמות המתאן הנפלטת ממעמקי הביצות, הטבעיות והמלאכותיות (320-190 מיליון טון בכל שנה) – מהווה תרומה משמעותית לאפקט החממה ולהתחממות כדור הארץ. גם בקרקעית האוקיינוסים, באזור מדף היבשת, ובמעמקי אגמים של מים מתוקים חיים ארכאונים מתאנוגניים המייצרים מתאן.

מטמנות אשפה אינן דבר טבעי, אך הן נפוצות בכל מקום שבו חיים בני האדם. ריכוז החומרים האורגניים הנערמים בהררי האשפה הופך די מהר, בסיועם של החיידקים האווירניים והפקולטטיבים, לסביבה אל אווירנית עתירת תהליכי תסיסה. גם שם משגשגים ארכאונים מתאנוגנים ומייצרים כמויות משמעותיות של מתאן. את המתאן המצטבר אפשר לאסוף בצינורות לתוך מתקנים מתאימים, ולייצר ממנו חשמל - כמו שעושים בארץ בפארק אריאל שרון (חיריה), בקיבוץ עברון, ובמקומות נוספים - או להשתמש בו כדלק למכוניות, כפי שנעשה במקומות מסוימים בעולם.

הבסיס לשרשרת המזון שלנו
להזכירכם, אנחנו, לצד בעלי חיים אחרים, משתייכים לקבוצה המכונה אוכלי-כל (Omnivores), כלומר, אנו ניזונים מצמחים ומבעלי חיים, שמזונם העיקרי הוא צמחים.

רבים מבעלי החיים הצמחוניים מגודלים על ידינו: בקר, צאן, סוסים. כשנסתכל עליהם אכן נראה שמרבית זמנם הם מכניסים לפה צמחים ירוקים (או שהיו כאלה - למשל קש, חציר), לועסים אותם ובולעים.

המרכיבים העיקריים של המזון הצמחי הם רב-הסוכרים תאית (Cellulose), הֶמיצלולוזים (hemicelluloses), ופֶּקטינים (pectins). שלושת אלה הם המרכיבים העיקריים של דופנות התאים הצמחיים. אלו הם חומרים עתירי אנרגיה, שבעלי חיים הצמחוניים אינם מסוגלים לפרק ולנצל אותם בעצמם. מפרקי המסה הצמחית הגדולה הם כמה מינים של יצורונים - חיידקים, פרוטוזואונים ופטריות – כולם אל אווירניים, המפרישים אנזימים מפרקים לסביבתם, קולטים את תוצרי הפירוק וניזונים מהם. למעלי הגירה יש מדור מיוחד, המכונה הֶמסס. להמסס נפח גדול (בפרה, כ-150-100 ליטר; בכבשה, כשישה ליטרים) שבו שוהה המזון כ-12-9 שעות (ומדי פעם חוזר ממנו לפה לטחינה נוספת - העלאת הגירה). בהמסס אין אנזימי עיכול, אך יש בו כמאה מיליארד יצורונים (רובם חיידקים ומיעוטם ארכאונים, פטריות ופרוטוזואונים) בגרם תכולה.

חיידקי ההמסס מפרקים את הרב-סוכרים הנכנסים לדו-סוכרים וחד-סוכרים. יצורונים אחרים מתסיסים את הסוכרים הקצרים לחומצות אורגניות: חומצת חומץ, חומצת חמאה (בּוּטירית) וחומצה פְּרוֹפּיונית. חומצות אלה נספגות למחזור הדם ישירות מההמסס, והן למעשה מקור האנרגיה העיקרי של אוכלי-צמחים אלה. אך מלבד אנרגיה, זקוקים אוכלי-הצמחים גם לחומצות אמינו, ויטמינים וחומרים אחרים כדי לבנות את גופם. גם את המרכיבים האלה מספקים היצורונים, שעודפיהם (שהרי הם מתרבים בתוך ההמסס והמקום שם מוגבל) מגיעים לקיבה ה"אמיתית", החומצית, ומעוכלים בה ובמעיים. אוכלי-הצמחים בעצם ניזונים מתוצרי פירוק של צמחים על-ידי יצורונים אל-אווירניים שונים ומיצורונים אלה עצמם. אלה בעצם "אוכלי חיידקים"!

בהמסס חיים גם ארכאונים מתאנוגניים (שהוזכרו קודם) שמייצרים מתאן הנפלט דרך הפה (בגיהוקים) לסביבה.

יצורונים אל-אווירניים החיים איתנו
גם בגופנו "מתארחים"כמאה טריליון יצורונים נוספים, מרביתם אל-אווירניים. מרביתם לא ממש אורחים, אלא מהווים חלק מהותי מאיתנו, ואיננו יכולים לחיות בלעדיהם. המסה העיקרית שלהם מרוכזת במערכת העיכול שלנו - במעיים הדקים והגסים. מסות קטנות יותר מאכלסות את חלל הפה והאף, העור, ובנשים (כפי שכבר הזכרנו קודם) גם את הלדן (הנרתיק).

חלק מגורמי המחלות בבני האדם ובבעלי חיים הם אל-אווירניים מוחלטים. חיידקים מהסוג Clostridium, יוצרי נבגים, חיים בדרכי העיכול של בעלי חיים שונים ובסביבה האווירנית מוצאים אך ורק את הנבגים שלהם. מיני Clostridium גורמים למחלות הצפדת (טטנוס), הנקנקת (בוטוליזם), נמק גזי (גנגרנה ודלקת כרכשת עם קרום מדומה (Pseudomembranous colitis), המוכרות בבני אדם. מינים אחרים גורמים למחלות קטלניות בבקר ובסוסים. אחד מהם, C. novyi, הופיע באיים הבריטיים לפני כעשור (אפריל עד יוני 2000) כמזהם של הרואין וקטל 42 איש.

טפיל מעיים נפוץ בילדים הוא הפרוטוזואון האל-אווירני Giardia lamblia, הגורם למחלת הג'יארדיזיס (giardiasis). במחלה זו נחסמת הספיגה לדם של שומנים וחומרים אחרים. מחלה זו מאובחנת כתוצאה מהפרשת צואה אופיינית.

רב-תאיים שהם אל אווירניים
היצורים האל-אווירניים שהוזכרו עד כה היו כולם יצורונים, ואכן עד לא מזמן לא היו מוכרים יצורים רב תאיים שחיים בסביבות כאלה. בשנת 2010 נמצאו שלושה מינים מקבוצת ה- Loricifera (יצורים מתחפרים קטנטנים שנחשבו קודם כיצורים אווירניים), מסוגלים לחיות ולהתרבות על המדף היבשתי בקרקעית הים התיכון, קרוב למקום חיבורו לאוקיינוס האטלנטי – אזור אל-אווירני בעליל. גודלם של יצורים אלה, כ-1 מילימטר.התגלית הזו עודנה טעונה בדיקה ואימות, אבל אם היא אכן נכונה, סביר להניח שיימצאו יצורונים נוספים כאלה.

סיכום
אם כך, אף שאנו חיים בסביבה חמצנית, חיים ללא חמצן מאד נפוצים, גם אם נדחקו למקומות אליהם חמצן אינו מגיע. חיים אל-אווירניים אלה מאפשרים בעצם גם את החיים האווירניים.

לקריאה נוספת:
על תסיסות וחיידקים– "גליליאו", גיליון 97, ספטמבר 2006.

אוכלי הצמחים - ממה הם באמת ניזונים – "גליליאו", גיליון 117, מאי 2008.

אם אין אני לי – חיידקים לי – "גליליאו", גיליון 116, אפריל 2008.

מיקרואורגניזמים בתעשיית המזון – "גליליאו", גיליון 138, פברואר 2010

מבוטולין לבוטוקס – "גליליאו", גיליון 147, עמ' 37-30, נובמבר 2010.

על בעלי חיים רב תאיים החיים בסביבה ללא חמצן - Danovaro et al. in BMC Biology

פורסם לראשונה במדור "החיים בקטן" ב"גליליאו" 184, ינואר 2014

↧

בזמן מתקפה אנטיביוטית, חלק מהחיידקים (הרגישים) רדום...

January 21, 2014, 2:35 pm

≫ Next: החיים בטמפרטורות גבוהות

≪ Previous: חיים ללא חמצן

במחלה זיהומית, הנגרמת על-ידי חיידקים, לאחר שמסתיים טיפול אנטיביוטי ממושך, במקרים רבים המחלה חוזרת. ברור שהחיידקים רגישים לאנטיביוט, אחרת המחלה היתה נמשכת זמן רב יותר, ולא נעלמת כמה שעות לאחר נטילת האנטיביוטיקה. המחלה חוזרת בגלל שאוכלוסייה מסוימת של חיידקים הצליחה להתחמק מהטיפול, על ידי כך שנכנסה ל"תרדמת מטבולית". לאחר שהטיפול האנטיביוטי הסתיים, חוזרים חלק מהחיידקים לפעילות, מתרבים וגורמים שוב למחלה, שמטופלת שוב באנטיביוט... וחוזר חלילה.

אין מדובר בעמידות (Resistance) של החיידקים לתרופה, אלא בהתחמקות, או ב"התעלמות"זמנית (Persistance) של אוכלוסייה קטנה של חיידקים, שבזמן הטיפול האנטיביוטי נכנסו למצב של תרדמה, שאפשרה להם שלא להיפגע מהטיפול. בניגוד לצאצאי חיידקים העמידים לאנטיביוט שכולם עמידים לאנטיביוט, כי העמידות הועברה אליהם בתורשה, רוב צאצאי המתחמקים, בנוכחות האנטיביוט לא ישרדו – בטיפול הבא תשרוד שוב רק אוכלוסיה קטנה של "מתחמקים". תופעה כזו מתרחשת גם אחרי הרעבה של החיידקים, או מצבי עקה אחרים, כעליית הטמפרטורה שבה הם נתונים.

מה מאפשר לחיידקים להיכנס לתרדמת הזמנית המאפשרת להם לשרוד תנאי עקה? תופעה זו נחקרת כבר שנים במעבדות רבות בעולם, בחיידק Escherichia coli. כבר לפני 30 שנה, ב-1983, התגלה שתוצר הגן hipA מעורב בתופעה זו, אך לא היה ידוע כיצד. רק בעשור האחרון התברר שהתוצר החלבוני של הגן, המכונה HipA הוא רעלן, ושיש לו בן זוג, המכונה HipB (תוצר של גן אחר, צמוד אליו - hipB) שמתועתק יחד איתו (ולרוב אף נמצא בעודף), ובעצם מנטרל אותו - ולכן הוא מכונה נוגד-רעלן (Anti-toxin). כך התברר שכאשר נוצר בתא מצב מטבולי שבו יש יותר HipA מ-HipB, הרעלן, שהוא אנזים שמזרחן (מוסיף קבוצה זרחתית) את חומצות האמינו סרין ותריאונין במולקולות האנזים עצמן, ובכך מקנה לו יכולות זרחון נוספות. הרעלן המזורחן מזרחן גם את אחד מחלבוני המפתח המאפשרים את סינתזת חלבונים (גורם התרגום Ef-Tu), ובכך מנטרל אותו וכך נעצרת סינתזת החלבונים בתא החיידק. אך זו עדיין לא תרדמת...

שיתוף פעולה בין שתי מעבדות באוניברסיטה העברית בירושלים - מעבדתה של נטלי בלבן (Balaban) מהמחלקה לפיזיקה, ומעבדתו של גדי גלזר (Glaser) מהפקולטה לרפואה - הביא לפתרון התעלומה. בלבן וגלזר גילו, של-HipA יש אתר מטרה נוסף שאותו הוא מזרחן ומשתק - אנזים חשוב המאפשר את השימוש בגלוטמין בתהליך יצור החלבונים: האנזים (GltX - aminoacyl tRNAGlu synthetase) מחבר את חומצת האמינו גלוטמין ל-tRNA המוביל אותה. כתוצאה משיתוק האנזים ובכך נוצרת בתא כביכול הרעבה לגלוטמין, אף שחומצת האמינו נמצאת. הרעבה זו מפעילה את אנזים המפתח RelA, המפעיל את המנגנון של הדיכוי הקטבולי (Stringent response) בתא - דיכוי זה מתבטא בהפסקה מוחלטת של ייצור ה-RNA והחלבונים בתא, והתא נכנס לתרדמת.

עדיין לא ברור במה נבדלים החיידקים המתחמקים מהחיידקים שלא נכנסים לתרדמת, אך החוקרים מקווים שתגליתם תסייע למצוא דרך להתגבר עליהם. נעקוב בעניין.

חיידקי Escherichia coli

צילום: Janice Haney Carr,

CDC/ National Escherichia, Shigella, Vibrio Reference Unit at CDC

לקריאה נוספת:

תקציר המאמר של החוקרים ב-Nature Communication

↧

החיים בטמפרטורות גבוהות

February 1, 2014, 12:59 pm

≫ Next: Plastisphere - בית גידול חדש של פסולת פלסטיק בלב האוקיינוס

≪ Previous: בזמן מתקפה אנטיביוטית, חלק מהחיידקים (הרגישים) רדום...

טווח הטמפרטורות הבינוני (מֶזופילי) נע בין 45-20 מעלות. יש יצורים שיכולים לשרוד רק בטמפרטורות קיצוניות במיוחד. מי הם והיכן הם נמצאים?

Grand Prismatic Spring and Midway Geyser BasinBrocken Inaglory, ויקיפדיה
שמורת ילוסטון. כל צבע מייצג טמפרטורה אחרת ואוכלוסיית יצורונים אחרת

טווח הטמפרטורה המתאים לנו, ושבו אנו חיים, הוא הטווח הבינוני, או המזופילי, שמשתרע בין 20 ל־45 מעלות צלזיוס, כך שאנו, כבעלי חיים רבים אחרים החיים בטווח טמפרטורות זה מכונים יצורים מזופילים (ביצורים רב תאיים מדובר בטמפרטורת הגוף, ולכן, עם אמצעי עזר מבודדים מהסביבה אנו שורדים גם בטמפרטורות אחרות). מדור זה יתמקד ביצורים, ובעיקר ביצורונים, שחיים בטמפרטורות גבוהות יותר: בתרמופילים ("אוהבי חום"), שטווח הטמפרטורות העיקרי שלהם הוא 45־75 מעלות צלזיוס; ובהיפרתרמופילים, שחיים בטמפרטורות הגבוהות מ־80 מעלות צלזיוס – הקיצוניים שבהם חיים בטמפרטורה של 122 מעלות צלזיוס - שמהווה את הגבול העליון המאפשר חיים. בצד השני של סרגל הטמפרטורות חיים היצורים הפסיכרופילים (אוהבי קור). טווח הטמפרטורות העיקרי שלהם משתרע בין 20 מעלות ל־10 מעלות מתחת לאפס.

ב־1966, לאחר ששנים חשבו שאין חיים בטמפרטורות הגבוהות מ־55 מעלות צלזיוס, התגלו ההיפרתרמופילים הראשונים, כשתומס ברוק (Brock) ועמיתיו מצאו יצורים במעיינות החמים של ילוסטון בארצות הברית, ואפיינו אותם. מאז נמצאו יצורונים היפרתרמופילים ותרמופילים במעיינות חמים ברחבי העולם - באיטליה, באיסלנד, בניו זילנד, בקמצ'טקה (מזרח־רוסיה), ביפן, במרכז אפריקה, במרכז אמריקה ובמקומות נוספים. החיים במקומות החמים במעמקי האוקיינוסים נאלצו לחכות לגילויים כמה שנים נוספות.

מהן הטמפרטורות המרביות שבהן מסוגלים לחיות יצורים המוכרים לנו? החולייתנים (הכוללים אותנו) אינם יכולים לחיות כשטמפרטורת גופם עולה מעל 42 מעלות; בין חסרי החוליות יש חרקים וסרטנים מסוימים שיכולים לחיות בטמפרטורה של 50 מעלות, אך לא יותר; הטחבים, שהם צמחים ירודים, יכולים לחיות לכל היותר בטמפרטורה של 50 מעלות; הצמחים העילאיים, מאופיינים בצינורות הובלה, אינם חיים מעל 45 מעלות, למעט פרח הקוף הצהוב, שיכול לחיות גם ב־60 מעלות; יצורונים חד תאיים איקריוטיים יכולים לגדול בטמפרטורה של 62 מעלות לכל היותר; חיידקים מסוימים יכולים לחיות ב־95 מעלות; ונציגי הארכאונים יכולים לגדול ולהתקיים בטמפרטורות הגבוהות מ־110 מעלות, ואחד מהם, ה־,Methanopyrusאף מצליח לחיות ב־122 מעלות.

מבראשית – טמפרטורה גבוהה

ב־500־700 מיליון השנים הראשונות לקיומו ולהתהוותו היה כדור הארץ נתון תחת הפגזה מסיבית של מטאוריטים, והטמפרטורה הייתה גבוהה בהרבה מ־100 מעלות צלזיוס. בתנאים אלה המים על פני השטח לא היו במצב נוזלי – תנאי הכרחי לחיים, לפחות לאלה המוכּרים לנו. החיים החלו להיווצר ולהתבסס רק כשהטמפרטורה ירדה אל מתחת ל־100 מעלות צלזיוס. הפְּרוֹגֶנוֹט, האב הקדמון של כולנו, היה כנראה היפרתרמופילי, וכך גם צאצאיו, "מייסדי"שלוש השושלות המוכרות כיום. ההתקררות ההדרגתית אפשרה את התפתחותם של התרמופילים, המזופילים והפסיכרופילים, ולאחר מכן גרמה לדחיקת ההיפרתרמופילים והתרמופילים לאזורים מוגבלים - שבהם הטמפרטורה נותרת גבוהה רוב הזמן - והם נאלצו לחפש פתרונות כדי לשרוד את התקופות הקרות.

היכן חיים אותם יצורים תרמופילים והיפרתרמופילים? טמפרטורות גבוהות במיוחד שוררות באופן קבוע באזורים שקשורים לפעילות גיאותרמית - על היבשה, במעיינות חמים ובגייזרים, וכן במעמקי האוקיינוסים - בארובות ההידרותרמיות. תהליכים ביולוגיים של מִחזור, לרוב בתנאים אל־אווירניים, במטמנות אשפה ובקומפוסטרים, גורמים לחימום משמעותי, ולכן פעילותם של יצורונים תרמופילים מאפשרת את המשך התהליך, במיוחד לאחר שחלק ניכר מהיצורונים שהחלו את התהליך, פסיכרופילים או מזופילים, לא שורדים את עליית הטמפרטורה.

החיים במעיינות החמים

מלבד מים חמים, הקרובים לטמפרטורת הרתיחה, המעיינות השונים מכילים מינרלים מסוגים שונים, גם הם לא ידידותיים במיוחד (ולעתים אפילו קטלניים) למרבית היצורים "הרגילים": במעיינות רבים יש ריכוזי גופרית גבוהים, ובאחרים סידן ביקרבונט. המים עצמם יכולים להיות חומציים מאוד (pH נמוך) או בסיסיים (pH גבוה) - כך שכל מי שחי במעיינות אלה חייב להיות מותאם לסביבתו. מקום הנביעה הוא המקום החם ביותר, וככל שמתרחקים ממנו הטמפרטורה יורדת, ונוצר מפל (Gradient) של טמפרטורות, שכל אזור בו מאופיין על ידי היצורונים המותאמים לטמפרטורה שלו. בכל מקום שבו הטמפרטורה גבוהה מ־65 מעלות חיים רק ארכאונים וחיידקים, ובאזורים שבהם הטמפרטורה נמוכה מ־62 מעלות אפשר למצוא גם אצות ופטריות.

במעמקי הים

במעמקי הים יש הרי געש פעילים רבים, והם יוצרים סביבם אזורים בעלי טמפרטורה גבוהה, שיכולה אף להגיע ל־350 מעלות צלזיוס. גם שם נוצר מפל טמפרטורות, שמאפשר קיום של חיים כשהטמפרטורה יורדת ל־ 122 מעלות ומתחת לכך. חיידקים וארכאונים רבים (חלקם נמצאו גם במעיינות חמים יבשתיים - למשל Thermus aquaticus) מאכלסים את האזורים האלה, ומאפשרים את קיומה של שרשרת המזון של יצורים רבים אחרים הניזונים מהם. מעיינות חמים במעמקי האוקיינוס פולטים מינרלים המגיבים למי הים, ויוצרים במעמקי האוקיינוס מבנים המכונים ארובות הידרותרמיות. גם בארובות אלה נוצרים מפלי טמפרטורות שמאפשרים חיים. שם גם אפשר למצוא, בטמפרטורה של 122 מעלות, את הארכאונים Methanopyrus שהוזכרו קודם. תכונה מיוחדת שיש לארכאונים ולחיידקים ההיפרתרמופילים החיים בארובות ההידרותרמיות היא יכולתם לשרוד תקופות ממושכות במי ים קרים. תכונה זו מאפשרת להם לעבור - דרך מי הים - מהארובות הקיימות לארובות חדשות שנוצרות במעמקי הים.

תולעת פומפיי

תולעת פומפיי (Alvinella pompejana) חיה בארובות הידרותרמיות במעמקי האוקיינוס, באזורים הקרים יחסית של הארובות. בחלק הפנימי של הארובה הטמפרטורה מגיעה לכ־80 מעלות צלזיוס, ובחלק החיצוני לכ־20 מעלות בלבד. התולעת, שאורכה מגיע לכ־13 ס"מ, חיה בחורים בארובה, כך שחלקה האחורי נמצא בתוכה ואילו חלקה הקדמי פונה למי האוקיינוס הקרירים יחסית.

תולעת פומפיי בארובות ההידרותרמיות
Stephen Low Productions.

זמן רב תהו החוקרים כיצד מסוגלת התולעת לחיות כאשר חלקה האחורי נמצא בתוך מים בטמפרטורה שעולה בהרבה מעל 55 מעלות - הטמפרטורה המרבית ליצורים רב תאיים איקריוטיים. החוקרים מצאו שגופה של התולעת מכוסה בחיידקים היפרתרמופילים רבים מהמין Vibrio diabolicusעדיין לא ברורה לגמרי מהות הסימביוזה בין החיידקים לתולעת וכיצד היא מאפשרת את קיומה של התולעת בטמפרטורה הגבוהה - האם החיידקים מהווים "שמיכת בידוד"בין התולעת למים החמים?

תרמופילים בקומפוסטר

מקום נוסף שבו נמצאים חיידקים תרמופילים והיפרתרמופילים הוא מתקני הקומפוסטציה, הקומפוסטרים, שבהם אנו ממחזרים חומרים אורגניים והופכים אותם לחומרי דישון טבעיים. יש שני סוגים של קומפוסט: קר וחם. בקומפוסט הקר פעילים חיידקים פסיכרופילים ומזופילים בלבד, המתחילים ומסיימים את תהליכי הפירוק של החומר האורגני. קומפוסט קר יכול להיות בעייתי מכיוון שחיידקים גורמי מחלות (גם לאדם וגם לצמחים) שהיו על חומרי המוצא של הקומפוסט יכולים לשרוד בהם, דבר שנמנע בקומפוסט חם. בקומפוסט חם, כתוצאה מתהליכי הפירוק הראשוני של החומרים האורגניים על ידי חיידקים מזופילים, נפלט חום רב הקוטל את מרבית החיידקים האלה (חלקם שורדים בצורת נבגים). חיידקים תרמופילים, בעיקר מהסוג ,Bacillusממשיכים, בסיוע הטמפרטורות הגבוהות, בפירוק האורגני. הטמפרטורה ממשיכה לעלות ואף מטפסת מעל ל־60 מעלות, ואז משתלטים על התערובת חיידקים היפרתרמופילים, רבים מהם מהסוג Thermus, ומסיימים את הפירוק. אם יש חיידקים גורמי מחלות לאדם ולצמחים – הם מושמדים בשלב זה. אז מתחיל הקומפוסט להתקרר, ומאכלסים אותו מחדש חיידקים מזופילים, חלקם מנבגים והשאר מהסביבה.

ערימת קומפוסט
Ksd5, ויקיפדיה

Thermus aquaticus - היצורון ששינה את הביולוגיה המולקולרית

החיידק המפורסם ביותר מבין ההיפרתרמופילים הוא Thermus aquaticus, המכונה בקיצור Taq. תומס ברוק ועמיתיו פרסמו אותו לראשונה בשנת 1969, לאחר שבודדו ואפיינו אותו מדגימת חיידקים ממעיינות חמים בילוסטון. בהמשך נמצא החיידק במעיינות חמים רבים ברחבי העולם, ואף במתקנים מלאכותיים בטמפרטורה המתאימה. תחום הטמפרטורות שבהן חי החיידק הוא 50־80 מעלות צלזיוס, והטמפרטורה האופטימלית לגידולו היא 70 מעלות צלזיוס.

בשנת 1971 פיתח ופרסם החוקר קג'ל קלפ (Kleppe) ממעבדתו של הרגובינד קוראנה (Khorana), במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס שיטה לשכפול משמעותי (Amplification) של DNA דו גדילי שנמצא בכמויות זעירות. בשיטה זו משתמשים בשני תחלים (Primers – רצפים קצרים של קצוות המולקולה, שמיוצרים באופן מלאכותי) – אחד לכל צד. בתחילה מוכנסים לתמיסה הנבדקת (שבה רוצים לבדוק את קיום ה־ DNA) תערובת של שני התחלים עם ארבעת הנוקלאוטידים. אז מפרידים את הגדילים על ידי הרתחה, ומקררים אותה באטיות כדי שהתחלים ייצמדו לרצף המתאים להם במולקולה. לאחר מכן מוסיפים פולימרז DNA של (Escherichia coli), שיוצר את הגדיל המשלים מההתחל והלאה. כך מוכפלת המולקולה שבין התחלים. מחזור נוסף של הרתחה מפריד שוב את הגדילים, אך משבית את האנזים, שעובר דנטורציה. שוב צריך לקרר במהירות את התערובת ולהוסיף מחדש אנזים לתערובת. בכל מחזור כזה מוכפלת המולקולה. אם מתחילים במולקולה אחת, לאחר עשרה מחזורים כאלה יהיו במבחנה 1,024 מולקולות זהות. שיטה זו מכונה היום Polymerase Chain Reaction (תגובת השרשרת של פולימרז, ובקיצור PCR). הבעיה בשיטת ה־PCR שפרסם קלפ הייתה הזמן שבוזבז בסוף כל שלב כדי להוסיף אנזים חדש לתערובת.

ב־1983 גייס החוקר קרי מוליס (Mullis) מהחברה הביוטכנולוגית Cetus Corporation מאמריוויל שבקליפורניה, שהכיר את מאמרו של קלפ, את הפולימרז של Thermus aquaticus (המכונה Taq polymerase) לתהליך ה־PCR. האנזים ,Taq polymerase שכאמור מגיע מחיידק היפרתרמופילי, אינו מושבת בטמפרטורה שבה מופרדים הגדילים ולכן אין צורך יותר לעצור את הריאקציה לאחר כל מחזור הכפלה של המולקולה. כך אפשר לחזור על התהליך עשרות פעמים (כל מחזור נמשך כחמש דקות) ולשכפל תוך זמן קצר מולקולות DNA שנמצאות בכמויות קטנות מאוד. חברת Cetus הוציאה פטנט על התהליך, ומאז 1986 הוא נכנס לשימוש נרחב בתחומים רבים של הביולוגיה המולקולרית. החברה אף פיתחה מכשיר שנקרא Thermal Cycler, שלאחר תכנות מתאים יכול לערוך את כל שינויי הטמפרטורה הנדרשים ללא התערבות של החוקר. על גיוס Taq polymerase לשיטת ה־PCR קיבל מוליס פרס נובל בכימיה בשנת 1993. כיום מפיקים בקלות יחסית את האנזים מחיידקי E. coliשהוחדר להם הגן המתאים של Thermus aquaticus. כמו כן, משתמשים בשיטה זו גם באנזימים של החיידק Thermococcus litoralisושל הארכאון Pyrococcus furlosus, שניהם כמובן, יצורונים היפרתרמופילים.

Thermal Cycler - המכשיר בו מבצעים את ה-PCR
Rror, ויקיפדיה

לסיכום

חיידקים תרמופילים והיפרתרמופילים היו כנראה היצורים הראשונים שהתפתחו על פני כדור הארץ. ההיכרות שלנו איתם יכולה לעזור לנו להבין את התפתחות החיים כאן, ואולי אף לסייע לנו למצוא חיים במקומות אחרים במערכת השמש. ביצורים אלה טמון גם פוטנציאל ביוטכנולוגי רב, וייתכן שהסיפור של Taq polymerase (ראו מסגרת) יחזור על עצמו גם בתחומים אחרים.

פורסם לראשונה ב"גליליאו" 185, פברואר 2014.

↧

Plastisphere - בית גידול חדש של פסולת פלסטיק בלב האוקיינוס

February 28, 2014, 8:32 am

≫ Next: נגיפי הענק (Pithovirus sibericum) שחזרו מהכפור

≪ Previous: החיים בטמפרטורות גבוהות

פסולת פלסטיק מסוגים שונים מגיעה לאוקיינוסים בעיקר ממקורות יבשתיים, ומהווה בעייה סביבתית חמורה ומתמשכת - זמן מחצית החיים של הפסולת עשוי להגיע לעשרות ואף למאות שנים. הפסולת מצטברת בגושים שצפים להם על פני המים, רפסודות פלסטיק בגדלים שונים, שמסביבן חלקי פלסטיק בשלבים שונים של פירוק. בצפון האוקיינוס השקט, בין צפון אמריקה, אסיה ואוסטרליה, כתוצאה ממפגש של זרמי ים שונים, נמצא ריכוז ענק כזה. מתברר שריכוז זה מושך אליו גם יצורים חיים, רובם יצורונים – חיידקים, אצות ואף פרוטוזואונים – וביחד הם יוצרים קרום ביולוגי (Biofilm) מסביב לחלקיקי הפלסטיק. קרום זה מכונה פלסטיספרה (Plastisphere) או ריף מיקרוביאלי (Microbial reef).

דגימה מהפלסטיספרה – בצלחת פטרי

צילום: Erik Zettler

חיידקי הפלסטיספרה במיקרוסקופ אלקטרונים

צילום: Erik Zettler

אפשר לצפות במרכיבי הקרום על חתיכות הפלסטיק "ותיקות"בפלסטיספרה במיקרוסקופ אור ובמיקרוסקופ אלקטרונים. הפלטיספרה התגלתה בשנים האחרונות על ידי טרייסי מינצר (Mincer) מהמכון האוקיינוגרפי, לינדה אמרל זטלר (Amaral-Zettler) מהמעבדה לביולוגיה ימית, ואריק זטלר (Zettler) מהאגודה לחינוך ימי, כולם מ-Woods Hole, מצ'סוסטס, שבארצות הברית. מדובר במערכת אקולוגית מורכבת, שיש בה כל המאפיינים של מערכת מלאה: יצרנים ראשוניים (חיידקים אצות וארכאונים), רועים ("אוכלי עשב", המלחכים את האצות והחיידקים; Grazers), טורפים ומפרקים.

במסגרת הקורס המשייט בביולוגיה ימית של האגודה לחינוך ימי, שבו מלמדים שלושת החוקרים, חוקרים המרצים והסטודנטים את החיים בפלסטיספרה, ואת השפעתם על האקולוגיה של האוקיינוס בכלל, ועל האורגניזמים החיים באוקיינוס, והמושפעים ממנו, כחסרי חוליות שונים ודגים החיים בו, ואף בני האדם.

בסריקה מטגנומית של DNA שנאסף מהקרום הביולוגי העוטף חתיכת פלסטיק שאורכה כחמישה מילימטר, נמצאו למעלה מ-1,000 מינים-ביולוגיים שונים, רובם חיידקים, חלקם מינים שכלל לא חיים באוקיינוס הפתוח, ושעכשיו חיים בפלסטיספרה. החוקרים מנסים להבין, בין היתר, כיצד מינים אלה הגיעו לשם. כמו כן הם מתכוונים להשוות את ממצאיהם לחיידקי הפלסטיספרה שימצאו על סוגי פלסטיק אחרים.

לא ברור אם בתוך כל המינים החיים בפלסטיספרה יש גם מינים גורמי מחלות, אך במידה שכן, הפלסטיספרה יכולה גם להעביר אותם מרחקים ארוכים ממקום למקום, ובין היתר אף להשפיע על מערכות אקולוגיות טבעיות. לא ברור גם מה השפעת חיידקי הפלסטיספרה על שאריות הפלסטיק: האם תוצרי הפירוק, או שינויים אחרים המתרחשים בפלסטיק שבתוך הקרום, עושים אותו מסוכן יותר, או פחות. לסביבה הימית ולשוכנים הקבועים בה.

החוקרים משערים שחלק מהחיידקים נצמדו לפלסטיק בעת מעבר של חתיכות הפלסטיק במערכת העיכול של דגים או של בעלי חיים ימיים אחרים. הם ינסו להסיק ממחקריהם המלצות לתעשיות הפלסטיק, במידה שימצאו כי סוגי פלסטיק שונים מתפרקים מהר יותר מאחרים. כמו כן, הם ינסו ללמוד איך למזער את הנזקים הסביבתיים שגורמת הפלסטיספרה.

לקריאה נוספת

בבלוג של אריק זטלר

למאמר ב-Environmental science and technology

↧

נגיפי הענק (Pithovirus sibericum) שחזרו מהכפור

March 10, 2014, 5:48 am

≫ Next: צרעת (Leprosy) - המחלה המסתורית מכולן

≪ Previous: Plastisphere - בית גידול חדש של פסולת פלסטיק בלב האוקיינוס

לאחר כ-30,000 שנים במעמקי סיביר

כדור הארץ מתחמם, הקרחונים בקטבים נמסים לאטם לתוך האוקיינוסים. מהקרח המפשיר משתחררות מולקולות קטנות של חומר תורשתי (DNAאו RNA) עטופות בחלבונים, שהיו קפואות בתוך הקרח כמה עשרות אלפי שנים – מאז שהקרח הזה נוצר. אנו מכנים מולקולות עטופות כאלה בשם נגיפים...

ספינת דיג שטה בסביבה, אחד הדייגים אוכל דג לא מבושל שדגו חבריו באותו יום. הוא לא מודע לכך שלגופו, ביחד עם בשר הדג, חדרו כמה נגיפים כאלה. חלבוני המעטפת של הנגיף נצמדו לתאים המצפים את מערכת העיכול שלו וגרמו לתאים לבלוע אותם... מהתאים הנגועים השתחררו מאות נגיפים חדשים שהדביקו תאים נוספים סביבם. לאחר מספר ימים כבר לא היה הדייג בין החיים. כמה מעמיתיו היו בשלבי גסיסה. הספינה הגיעה לנמל...

כך יכול היה להתחיל סיפור של מדע בדיוני. אך לפעמים המציאות דמיונית יותר מכל סיפור, ואירוע כזה התרחש בשנה האחרונה בסיביר. רק שאת הדייג מהסיפור, שעבר בסביבה, החליפה אמבה. והנגיף – הוא הנגיף הגדול בו יותר בו נתקל המדע עד היום.

מדובר בנגיף ענק, שאורכו כ-1.5 מיקרומטר ורוחבו כ-0.5 מיקרומטר (קוטר חיידקי Streptococcus, לשם השוואה - הוא 0.8 מיקרומטר). הנגיף החדש כונה Pithovirus sibericum(pithosביוונית – מיכל ענק לאחסון יין ומזון). בהיסטוריה המחקרית של מגליו, ג'ין מישל קלברי (Claverie)ושנטל אברגל (Abergel)מאוניברסיטת Aix-Marseilleשבצרפת, רשום הגילוי של נגיפי הענק המוכרים, ב-2003 - נגיפי המימי(Mimiviruses),וב-2013 - נגיפי הפנדורה((Pandoraviruses. החוקרים קראו על קבוצה רוסית ש"החייתה"צמח (Silene stenophylla)מפירות שהיו קפואים בקרח הסיבירי, כ-30 מטר מתחת לפני השטח, כ-30 אלף שנה (התיארוך התבצע בשיטת פחמן 14). החוקרים פנו לקבוצה הרוסית, וקיבלו ממנה דגימה של הקרח. הם הפשירו את הקרח, והכניסו לתמיסה אמבות (Acanthamoeba). האמבות החלו למות, והחוקרים גילו בתוכן את חלקיקי הנגיף.

לנגיף מבנה לא שגרתי, ויש לו מעין פקק דמוי חלת דבש, שנפתח מצדו האחד. על אף שהנגיף החדש דומה לנגיפי הפנדורה, הוא גדול מהם, והחומר התורשתי שלו (DNAדו-גדילי) מצומצם באופן משמעותי (600,000 זוגות נוקלאוטידים המכילים 467 גנים בלבד, לעומת 2.5-1.2 מיליון זוגות נוקלאוטידים המכילים 2500-1500 גנים בנגיפי הפנדורה השונים). בניגוד לנגיפי הפנדורה, בהם לא נמצא דמיון גנטי לקבוצת נגיפים מוכרות, לנגיף Pithovirusדמיון גנטי לשתי משפחות של נגיפים מוכרים, נגיפי אירידו (iridoviruses) ולנגיף היחיד במשפחתו - Marseillevirus.

Pithovirus sibericum
Julia Bartoli / Chantal Abergel / IGS / CNRS / AMU.

האפשרות שכתוצאה מהפשרת הקרחונים ישתחררו נגיפים עתיקים עם פוטנציאל לגרימת מגיפה בבני אדם יכולה להתממש מתישהו. ואם תתממש, אולי גם נכתוב עליה...

לקריאה נוספת:

תקציר המאמר המקורי ב-PNAS

נגיפי פנדורה (pandoraviruses) - הנגיפים הארציים הגדולים ביותר - גליליאו 183, דצמבר 2013

Mimivirus - הרבה יותר מנגיף– גליליאו 120, אוגוסט 2008

↧

צרעת (Leprosy) - המחלה המסתורית מכולן

April 1, 2014, 1:27 pm

≫ Next: אבולה (Ebola) בגיניאה - המגיפה שיכלה להעצר

≪ Previous: נגיפי הענק (Pithovirus sibericum) שחזרו מהכפור

מאין הגיעה המחלה? מה האמונות שרווחו סביב המחלה הזו? ומהן הדרכים להתגבר עליה?

לאחרונה (30 בינואר 2014) צוין כבכל שנה יום הצרעת הבינלאומי. מחלת הצרעת נקראת גם מחלת הנסן, על השם הרופא הנורבגי גרהרד הנסן (Hansen), שגילה לראשונה את גורמיה. הצרעת היא מחלה זיהומית, הנגרמת על ידי חיידקים. לרוב הצרעת אינה קטלנית, ואף לא מתפשטת באופן אפידמי כמחלות זיהומיות אחרות. אך יצא לה שם רע בגלל הנזקים הבולטים לעין שהיא מותירה בחולים שלא טופלו כראוי. לאורך ההיסטוריה החולים נודו, בודדו והועברו למקומות נידחים, או שחויבו לשאת פעמון שיזהיר אנשים מפניהם.

גבר נורבגי בן 24 חולה בצרעת - 1886 - ויקיפדיה

על פי ארגון הבריאות העולמי יש כיום כמיליון חולי צרעת מדווחים, כולם בעולם השלישי (אפריקה, אסיה ודרום אמריקה). אך ההערכה היא שנוסף עליהם יש ברחבי העולם כ-12 מיליון חולים ונשאים לא מדווחים ולא מטופלים. כמו כן, כ-3-2 מיליון חולים מוכרזים כל שנה כנכים מהמחלה (אף שחלק ניכר מהם כבר החלימו ממנה).

מפת התפוצה של צרעת -2012
המקור

מחלת הצרעת משפיעה בעיקר על העור ועל מערכת העצבים, והיא גורמת למגוון בעיות בעור, בהן יובש וסדיקה כתוצאה מפגיעה בבלוטות הזיעה והשומן. קיימת אבחנה בין שתי צורות מחלה עוריות אופייניות: הראשונה, החמורה יותר (Lepromatous leprosy) מאופיינת בהתקשויות נרחבות בעור, תפיחה, נשירה של עור נגוע, ולעתים אף קריסה (עיוות) של האף בשל חדירת החיידק לריריות האף. השנייה, הקלה יותר (Tu/www.berculoid leprosy) מאופיינת בכתמים בעור בעלי גבולות חדים שמתפשטים, בעוד שמרכז הכתם נראה כמחלים.

עם התקדמות המחלה נפגעים העצבים, דבר שמתבטא בהיעדר תחושה באזור הפגוע בעור, בשיתוק בגפיים, בפגיעה בעיניים כתוצאה מפגיעה במנגנון המצמוץ ובירידה בייצור הדמעות. במקרים חמורים, אך נדירים, הצרעת עלולה אף לגרום למוות. עם זאת, בניגוד למה שכתוב במקורות ספרותיים (למשל, ב"הפרפר"מאת אנריק שרייר), אין החולים "משירים"את איבריהם הנגועים...

גורמי המחלה מועברים בין החולים והנשאים לאנשים אחרים בהדבקה טיפתית, בעיקר דרך מערכת הנשימה. דרכים נוספות שבהן מועברים גורמי המחלה יכולות להיות עקיצות או נשיכות של חרקים, מגע עור בעור והנקה. לאחר ההדבקה מתחילה תקופת דגירה שנמשכת חמש שנים ולפעמים אף הרבה יותר, אולם רק בכרבע מהמודבקים מופיעה המחלה, ושאר המודבקים מהווים נשאים לתקופות שונות, לעתים ממושכות. לאחר התפתחות המחלה אפשר לאתר חיידקים רבים בהפרשות האף – לעתים כמאה מיליון חיידקים במ"ל. החיידקים שורדים כמה ימים גם בהפרשות היבשות.

החיידקים הגורמים למחלה - Mycobacterium leprae

החיידקים, כמו קרוביהם חיידקי השחפת (M. tuberculosis), משתייכים לחטיבת האקטינובקטריה. עקב נוכחות של חומצות שומניות (מיקוליות) בדופן התא החיידקי, הצבעים של שיטות הצביעה הסטנדרטיות (למשל, צביעת גראם) אינם חודרים לתאים. ולכן משתמשים בצביעה מיוחדת "יציבת חומצה". החיידקים אווירניים, ומכפילים את עצמם בחיות המאכסנות אותם כל 14 יום. טווח הטמפרטורות לקיומם הוא קטן - 33-27 מעלות צלזיוס בלבד, וזו הסיבה שהם פעילים רק בעור ובקצות העצבים.

גרהרד הנסן (1841-1912)
המקור

בשנת 1873, כשני עשורים לפני שפורסמו העיקרים של קוך (ראו מסגרת), הניח הנסן תחת המיקרוסקופ שתי דגימות שלקח מהעור ומהאף של אחד החולים שבטיפולו. היתה זו הפעם הראשונה שבה נצפו מתגים, שנקראים היום Mycobacterium leprae, או על שמו - "חיידקי הנסן". הנסן אסף את החיידקים, וניסה, ללא הצלחה, לגדלם במעבדה כדי להדביק בהם בעלי חיים שונים.

חיידקי Mycobacterium leprae צבועים בצביעה יציבת חומצה

CDC - 2123

חוקרים רבים ניסו לחזור על ניסוייו של הנסן, אך גם הם לא הצליחו לגדלם במבחנה. בסופו של דבר הצליחו לגדל את החיידקים בכפות רגליים של עכברים או מכרסמים אחרים המדוכאים חיסונית, וכן בארמדילי טאטו (Dasypus novemcinctus) – כנראה אחד המקורות הטבעיים של החיידק - שלהם באופן טבעי מערכת חיסון חלשה. פרופ'אריה (ליאו) אוליצקי (1898–1983), מחלוצי הבקטריולוגיה בארץ, שחקר את המחלה בפקולטה לרפואה של האוניברסיטה העברית, גידל את החיידקים בעורלות, אותם אסף בטקסי ברית המילה שהתקיימו בבית החולים הדסה בירושלים.

בין השנים 1890-1879 הצליח אלברט נייסר (Neisser) לאפיין את החיידקים שגילה הנסן, ואף להוכיח שהם אכן הגורמים למחלה. בשנת 2008 התגלה חיידק חדש הגורם אף הוא לצרעת, שמבחינה גנטית שונה מהחיידק המקורי. קביעת רצף הבסיסים של ה-RNA הריבוזומי שייכה אותו למין חדש, שכונה M. lepromatosis.

ארמדיל טאטו

וינסנט לוקס - ויקיפדיה

ההסבר לחוסר היכולת לגדל את החיידקים במצעים מלאכותיים התברר בשנת 1998, כשנקבע רצף הבסיסים המלא של החומר התורשתי (DNA) של M. leprae. הגנום מכיל כ-1,600 גנים, רק שליש מתכולת הגנום של קרובו חיידק השחפת, המכיל כ-4,000 גנים (ואפשר לגדלו במעבדה). החיידק יכול להתקיים ולהתרבות רק בתוך תאים (הוא טפיל תוך תאי הכרחי) המספקים לו את מרכיביו, שכן הוא אינו מסוגל לייצרם בעצמו.

העיקרים של קוך

העיקרים של רוברט קוך(Koch) מוכיחים את הקשר בין המחלה לגורם.

החשוד כגורם חייב להימצא במקום שבו מתרחשת הפעילות ה"חשודה" (בחולה) ולא להימצא במקום שאין בו פעילות כזו (בבריא).
יש לבודד את החיידק, ולגדלו בתרבית טהורה.
החיידק שבודד חייב לגרום לפעילות במקום שבו היא לא היתה קיימת (הזרקת החיידק לחיה בריאה תגרום להופעת סימני המחלה).
יש לבודד מחדש את החיידק מהפרט שהודבק וחלה, ולוודא שמדובר באותו חיידק.

עם כל ההסתייגויות והבעיות שנובעות מיישום העיקריים (ומחלת הצרעת אכן בעייתית מבחינה זו), הם בשימוש (עם התאמות ושינויים) גם היום.

המחלה לאורך ההיסטוריה

מחלת הצרעת של היום שונה מזו הנזכרת במקרא: התיאור בספר ויקרא, פרשת מצורע, פרק ט"ו, מתייחס כנראה למחלות עור מידבקות שנגרמות על ידי פטריות שונות. במקומות אחרים במקרא צרעת היא לא מחלה מידבקת, ולכן אין מדובר במחלת הנסן.

מחלת הצרעת מלווה את האנושות כנראה כ-4000 שנה. התיאור הקדום ביותר של מחלה המזכירה צרעת הופיע בפפירוס מצרי המתוארך לכ-1550 לפנה"ס. תיאור כזה מופיע גם בכתובים מהודו המתוארכים לכ-600 לפנה"ס ובכתובים סיניים מ-475 לפנה"ס ואילך.

הצרעת הופיעה באירופה במאה הראשונה לפני הספירה, בתחילה ביוון בעקבות חזרתו של צבאו של אלכסנדר מוקדון מהודו, ואח"כ ברומא, בשנת 62 לפנה"ס, בעקבות חזרתם של פומפיוס וצבאו מאסיה הקטנה. ההוכחה המדעית הראשונה לקיום מחלת הצרעת באזורנו היא מהמאה הראשונה לספירה, והיא מגיעה מירושלים (ראו מסגרת).

סברו שהיא תורשתית, חשבו שהיא עונש מהאל, והלוקים בה נודו או סומנו בבגדים מיוחדים, וכן חויבו לענוד פעמון שיזהיר מנוכחותם המידבקת. בהמשך הוקמו בתי חולים מיוחדים למצורעים, תחילה ביפן, בשנת 758, והחל מהמאה ה-11 גם באירופה, תחילה באנגליה; עד מחצית המאה ה-14 היו רק באנגליה כ-300 מוסדות כאלה.

מצורע שפניו מכוסות בנגעים ניגש לרופא בתחינה

מתוך כתב יד של רוג'ר מסלרנו (), מראשוני הכתבים הרפואיים

ב-1495, אחרי פרוץ המלחמות האיטלקיות (הספרדים והצרפתים נלחמו ביניהם על השליטה באיטליה), ניסו הספרדים, ללא הצלחה, להדביק את החיילים הצרפתים בצרעת על ידי זיהום היינות שלהם בדם של חולים.

במאה ה-19 החלו החוקרים הרופאים הנורבגים דניאל דניאלסן (Danielssen) וקרל בוק (Boeck), לחקור את המחלה באמצעים מודרניים. החוקרים תיארו במפורט את שתי הצורות של המחלה (וצורות הביניים ביניהן) והפרידו אותה ממחלות אחרות שלהן סימנים עוריים דומים (עגבת, פסוריאזיס, גרדת וצפדינה). מחקרם פורסם ב-1847 בספר "על הצרעת" (Om Spedalskbed). דניאלסן, שהיה משוכנע שהמחלה תורשתית, ניסה להוכיח זאת וב-1856 הזריק לעצמו ולתלמידיו חומרים שמיצה מפצעי החולים. למזלם, אף אחד מהם לא חלה במחלה, אך דניאלסון שכנע את עצמו ואחרים שהסיבה לכך היא שהמחלה אכן תורשתית.

פריצת הדרך הגדולה בחקר הצרעת היתה ב-1873, כשחתנו של דניאלסן, ג'רארד הנסן, זיהה חיידק בחולים. כישלונותיו החוזרים לגדל את החיידק במעבדה ולמצוא חיות מודל לחקר המחלה, גרמו לו, ב-1879, לבצע ניסוי באחת המטופלות שלו, ללא ידיעתה. כשהתברר העניין, הוא הושעה לצמיתות מעיסוק ברפואה, אך המשיך לנסות ולחקור את המחלה, ללא חידושים נוספים.

ב-1921 הוקם בקרוויל שבלואיזיאנה מרכז מחקר גדול לפיתוח כלים ותרופות לאבחון וטיפול בחולי צרעת.

המצורע (והמשוחף) הירושלמי מהמאה הראשונה

תרשים של הגופה בקבר
שמעון גיבסון, האוניברסיטה העברית

בחלק התחתון של גיא בן הינום בירושלים נמצא בית הקברות הקדום, מהמאה הראשונה, המכונה "שדה הדמים" (בארמית – "חֲקֵל-דָּמָא"). באחת ממערות הקבורה, ליד קברו של חנן הכהן, שכיהן ככהן גדול בשנים 15-6, נמצא קבר אטום, ובו גופה עטויה בתכריכים, ולא בתוך גלוסקמה, כמקובל באותם ימים לאנשים חשובים אלה. החוקרים צ'רלס גרינבלט ומרק שפיגלמן מהאוניברסיטה העברית לקחו מהתכריכים דגימות DNA ובדקו לנוכחות של גורמי מחלות שונים. כך התגלה שהמת היה חולה גם בצרעת וגם בשחפת, וזו כנראה הסיבה לצורה החריגה של קבורתו. מהממצא הזה הסיקו החוקרים, שמחלת הצרעת היכתה לא רק בעניים, אלא גם בתושביה האמידים של ירושלים.

טיפול בחולי צרעת

החל מ-2500 לפני הספירה, ועד ראשית שנות ה-40 של המאה הקודמת, ניסו לטפל בחולי הצרעת באמצעות הזרקה של שמן שבודד מאגוזי הקאולמוגרה (Chaulmoogra). טיפול זה היה בלתי יעיל, ומרבית החולים לא החלימו. ב-1941 החלו בקרוויל, ואחר כך בשאר העולם, להשתמש בפרומין Promin); מקבוצת הסולפונאמידים). הטיפול, שכלל סדרת זריקות, ריפא את המחלה. בשנות ה-50 הוחלף הטיפול בדפסון (Dapsone), אך עד מהרה התברר שחיידקי הצרעת מפתחים עמידות. כדי להתגבר על בעייה זו החלו בשנות ה-70 לטפל במחלה בשילוב של שלוש תרופות הניתנות בליעה, דפסון, ריפאמפיצין (rifampicin) וקלופזימין (clofazimine). נכון להיום עוד לא נמצאו חיידקי צרעת שעמידים לשילוב הזה. על המדף נמצאות כמה תרופות נוספות, מוכנות לשימוש במקרה שתופיע עמידות כזו.

הטיפול התרופתי נמשך כחצי שנה עד שנה. אך החולה מפסיק להפריש חיידקים לסביבה כבר לאחר תחילת הטיפול. הפסקת הטיפול לפני תום התקופה גורמת להתפרצות חוזרת. מספר חולי הצרעת באזורים שבהם ניתן הטיפול בצורה מסודרת יורד במהירות. וכיום מנסים לפתח חיסון למחלה

בית החולים למצורעים בירושלים

במחצית השנייה של המאה ה-19 היו בירושלים שני ריכוזים של מצורעים. הראשון בתוך העיר העתיקה, בסמיכות לשער ציון, והשני בעין רוגל, שבמורד גיא בן הינום. בשניהם היו בקתות עץ שבהם חיו המצורעים. ב-1866 הוקם במתחם "בית ישעיהו הקדוש"ברחוב אגרון שבשכונת ממילא בית החולים הגרמני למצורעים, אך הוא לא עמד בעומס האשפוז. לכן, ב-1887 הוקם בטלביה בית החולים "עזרת ישו"לאשפוז ולבידוד מצורעים. בית החולים תופעל על ידי אחיות גרמניות פרוסטנטנטיות ממסדר הדיאקוניסות, (Diakonisches Werk), ותוקצב על ידי תרומות מגרמניה. המאושפזים היו בני שלוש הדתות, אך הטקסים במקום היו נוצריים.

בתקופת המנדט הבריטי נהג הרב אריה לוין ("רב האסירים") לבקר במקום בקביעות בכל ערב שבת, ולעודד את תריסר החולים היהודיים שחיו שם (ביחד עם כ-300 ערבים) ואף דאג להם לאוכל כשר.

מבנה בית החולים בעבר
המקור

בתקופת מלחמת העולם השנייה נוהל בית החולים בסיוע ארגון הדסה. ב-1948, עם הקמת המדינה, הפך לבית חולים ממשלתי על שם גרהרד הנסן. מנהל בית החולים דאז, תאופיק כנעאן, עזב למזרח ירושלים ובהמשך הקים בית חולים דומה ברמאללה.

בסוף שנות ה-80, עם התמעטות החולים בשל הטיפול האנטיביוטי היעיל, הפסיקו לאשפז חולים במקום, והוא תפקד כמרפאת חוץ לחולי צרעת עד 2002, וכמרכז הארצי למחלת הנסן של משרד הבריאות עד 2009, אז הועבר המרכז הארצי להדסה שטראוס (במרכז ירושלים). מבנה בית החולים מיועד לשימור, וכיום יש בו תערוכה על ההיסטוריה של בית החולים.

הצרעת היום:

במעבדות שונות ברחבי העולם עדיין מנסים החוקרים לברר מהם מנגנוני הפעולה של חיידקי הצרעת ומהם הפגמים של מערכת החיסון האנושית המאפשרים את התפתחות המחלה. נבדקת גם האפשרות לפתח חיסון.

יש מספיק תרופות כדי לטפל בכל חולי הצרעת, אך יש מדינות שהטיפול בהם אינו יעיל. וכל עוד הדבר לא ישתנה, ידבקו חולים חדשים.

במדינות המערב, בישראל, וגם בחלק ממדינות העולם השלישי, השיפור במעמדם של חולי הצרעת, הפסקת הנידויים, והטיפול בהם כבחולים בכל מחלה אחרת, הביאו לירידה משמעותית במקרי המחלה החדשים, וכיום מרביתם מועברים על-ידי מהגרים מארצות שעדיין נגועות.

בארגון הבריאות העולמי ובמערכות הבריאות הקשורות בו מקווים שתוך כמה עשורים תצטרף מחלת הצרעת למחלות הכמעט נשכחות, שלומדים עליהם רק מספרי ההיסטוריה.

לקריאה נוספת:

על הקבר של המצורע בירושלים – באתר האוניברסיטה העברית

על הצרעת בישראל – באתר משרד הבריאות

פורסם במקור ב"גליליאו" 187, אפריל 2014. עודכן

↧

אבולה (Ebola) בגיניאה - המגיפה שיכלה להעצר

April 14, 2014, 2:58 pm

≫ Next: על המרווה הכחולה (Salvia indica) בעין כרם עלו דחפורים...

≪ Previous: צרעת (Leprosy) - המחלה המסתורית מכולן

קדחת מדממת - זו מחלה שבה טמפרטורות הגוף עולה מאד, שלשולים והקאות שמלווים לרוב בדימומים. סימני מחלה כאלה מלווים מספר מחלות, כקדחת (הנגיפית) לסה (Lassa fever), או מחלת הכולירה (Cholera - חיידקית). אחוזי התמותה במחלות אלה אינם גבוהים (2-1 אחוז בקדחת לסה וכ-10% במחלת הכולרה). אך קיימת גם מחלה נוספת, עם סימנים דומים, שבה אחוזי תמותה גבוהים הרבה יותר - זוהי מחלת האבולה, עליה כתבתי בהרחבה ב-2007 - שאחד הגורמים לה - נגיף האבולה הזאירי, גורם לתמותה של למעלה מ-90 אחוזים מהחולים. בעוד שקדחת לסה וכולרה מתפשטות בעיקר על ידי מזון או מים מזוהמים, מחלת האבולה מתפשטת במהירות דרך נוזלי הגוף השונים, גם דרך האוויר. מחלת האבולה מוכרת בעיקר במדינות מרכז אפריקה (ניגריה, אוגנדה, קונגו), ולא היתה מוכרת במערבה.

נגיף אבולה במיקרוסקופ אלקטרונים CDC/Frederick A. Murphy

ב-4 בפברואר 2014 חלה אדם בקדחת מדממת בדרום מזרח גיניאה שבמערב אפריקה. הוא מת מהמחלה. רבים מבני ממשפחתו ואחרים בסביבתו חלו אף הם ומתו - התפרצה מגיפה. בגלל ההיסטוריה "השלילית"של האבולה באיזור, לא חשדו באבולה, ולא ננקטו אמצעי הזהירות המתחייבים כדי למנוע את התפשטות המגיפה. רק ב-19 במרץ, כשלמגיפה היו כבר 23 קורבנות (מתוך 35 חולים), החלו לחשוד ודגימות נשלחו לסנגל וצרפת לבדיקות מעבדה (בדיקת נוכחות RNA נגיפי באמצעות PCR) שלקחו כיומיים. ורק ב-22 למרץ, יום לאחר שחזרו התשובות החיוביות לאבולה זאיר מהמעבדות, דיווחו רשויות הבריאות על המחלה לארגון הבריאות העולמי והחלו לנקוט באמצעים. ביינתיים המגיפה התפשטה באין מפריע לאזורים אחרים בגיניאה ולמדינה השכנה ליבריה. נכון ל-11 באפריל דווחו ברחבי גיניאה 168 מקרי מחלה ש-108 מתוכם מתו ממנה. בליבריה דווחו 26 מקרים ש-13 מתוכם מתו. חולים חשודים במלי ובסיירה ליאון התבררו שאינם חולים באבולה.

צוות של המרכז לבקרת מחלות (מאטלנטה, ארצות הברית) שוהה גיניאה כדי לסייע בטיפול במגיפה. לא ברור אם היא תעצר שם או תתפשט למדינות נוספות ברחבי העולם. בשדה התעופה הבינלאומי של גיניאה הותקן מדי טמפרטורה שיאתרו נוסעים שטמפרטורת גופם מעל 38 מעלות צלזיוס, כדי למנוע מהם לעזוב את המדינה. סנגל סגרה את גבולה עם גיניאה למעבר אנשים וסחורות.

רשויות הבריאות ברחבי העולם בהמתנה...

מפת האזור

הרשומה תעודכן בהתאם להתפתחויות. עדכון אחרון - 14-4-14

לקריאה נוספת

נגיפי יום הדין - אבולה ומרבורג - גליליאו 112, 2007

↧

על המרווה הכחולה (Salvia indica) בעין כרם עלו דחפורים...

April 18, 2014, 9:30 am

≫ Next: פרוטאז מופרש של חיידקי הדבר (Yersinia pestis) מונע אפופטוזה של תאי מאכסן מודבקים

≪ Previous: אבולה (Ebola) בגיניאה - המגיפה שיכלה להעצר

מרווה כחולה שצולמה באתר שנהרס ב-2008

את המרווה הכחולה - שלא רק לדעתי היא היפה במרוות, אני מכיר כבר כמה עשורים. ובזכרונותי היא קשורה לשני מקומות בירושלים. הראשון, ליד עין לבן, שם ראיתיה לראשונה, לפני כשלושים שנה או יותר, והשני ליד פנימיית כרמית בעין כרם. אומנם ראיתי אותה פה ושם גם במקומות אחרים, בצפון הארץ, אך ללא חיפוש מפורט באלבומי התמונות (הלא דיגיטליות), לא אוכל להזכר היכן.

בעין לבן התצפית היתה חד פעמית, ואף שהזדמנתי לעין לבן לא מעט פעמים מאז, זה אף פעם לא היה ממש בזמן המתאים, וכך לא ראיתיה שם שוב (במידה והיא בכלל פורחת שם עדיין).

לפני כמה שנים, ב-2008, באחד הטיולים עם כלבתי, טינקר בל, (שמאז כבר עזבה אותנו לגן העדן של הכלבים...) לאזור עין כרם, גיליתי ליד פנימיית כרמית אוכלוסייה של מספר פרטים. ושאותה פקדתי מידי שנה ושנה שוב, יותר מפעם אחת. המיקום שלה היה מאד נוח, ממש בצידי הכביש היורד משכונת קריית היובל לעין כרם. ובדרך לטיולים אחרים, או בחזרה מהם, הייתי נעצר שם, מתרשם מיופייה ולעיתים גם מצלם, הן את המרווה והן את הצמחים האחרים שמסביב.

מפה שהעליתי בפורום צמחי בר בתפוז - כדי להסביר היכן המרווה פורחת. העיגול מסמן את מיקומה

את אחד הטיולים שלי הכולל גם את אתר המרווה תעדתי במרץ 2010, ברשומה "אל המרווה הכחולה ובחזרה - טיול פריחה בתוך ירושלים"

התמונה של המרווה שלמעלה שצילמתי שם, ב-2008, מככבת בסרטוןובתמונה באתר צמח השדה.

מרווה כחולה שצולמה באתר שנהרס ב-2013

לפני כמה חודשים החלו דחפורים להרוס את כל הירידה לעין כרם, כדי לבנות שם שכונה חדשה. דרך כרמית נחסמה לתנועה. בינואר השנה כתבה לי חברה מקבוצת הפייסבוק בוטניקה לאוהבים: "דרור, תגיד שלום למרווה הכחולה שלך ז"ל ליד כרמית. הלך עליה. חבל."היה לי קשה להאמין - בתחילת מרץ נסעתי (מסביב - הרי הדרך חסומה) לבדוק. עם העובדות אי אפשר היה להתווכח...

האביב בעיצומו, אני השנה כנראה כבר לא אראה מרווה כחולה. אני מקושר לדיווחי פריחה, ראיתי תמונות שחברים צילמו של המרווה הכחולה במקומות אחרים והתגעגעתי... אז ישבתי וכתבתי את הרשומה הזו...

עדכון: בעקבות התגובות שקיבלה רשומה זו עודכנתי על מקומות נוספים בהם פורחת המרווה באזור ירושלים ואף יצאתי לראותה...

מרווה כחולה מרוגם גנים - 19-4-14

על המרווה הכחולה באתר צמח השדה

טינקר בל ז"ל - שותפתי לטיולים אל המרווה הכחולה

↧

פרוטאז מופרש של חיידקי הדבר (Yersinia pestis) מונע אפופטוזה של תאי מאכסן מודבקים

May 1, 2014, 3:57 am

≫ Next: נגיף חדש במשפחת נגיפי ה-Poxviridae - נתגלה בגאורגיה

≪ Previous: על המרווה הכחולה (Salvia indica) בעין כרם עלו דחפורים...

דבר הריאות היא מחלת ריאות קטלנית, ומעטים החולים ששרדו אותה. בפועל, אחוזי התמותה קרובים מאד ל-100. דבר הריאות היא אחת משלוש הצורות של מחלת הדבר, הנגרמת על-ידי החיידק Yersinia pestis. את השפעתה על ההיסטוריה האנושית תארתי בעבר (ראו "המגפות השחורות ששינו את ההיסטוריה"). תופעה שמייחדת את המחלה וכנראה תורמת בצורה משמעותית לקטלניות שלה, היא העדר תגובה של מערכת החיסון לפלישת החיידקים לריאות, במשך למעלה מ-24 שעות - בתקופה זו "מסתתרים"החיידקים ממערכת החיסון, מה שמאפשר את שגשוגם. רק לאחר כ-36 שעות, כשכמות החיידקים גדלה משמעותית, מתפתחת תגובה דלקתית של המערכת - המשותפת לחיידקים ולמערכת החיסון, שבסופו של דבר גורמת נזק לרקמת הריאות ולמות החולה.

חיידקי Yersinia pestisב-foregut של פרעוש - במיקרוסקופ אלקטרונים סורק
המקור - Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH

כיצד מסתתרים החיידקים ממערכת החיסון? מסתבר שלחיידקים מספר אמצעים לכך:

א. תוספות של שיירי אצטיל לממברנה החיצונית - הקצה השומני של הליפופוליסכרידים המרכיבים את הממברנה החיצונית מהווים "גורם מפעיל"של מערכת החיסון - יתכן שהאצטילציה מנטרלת זאת.

ב. חלבוני מעטפת אנטי פגוציטריים - המונעים מהמתאים הבלעניים של מערכת החיסון לזהות ולבלוע את החיידקים.

ג. שימוש במערכת הפרשה והזרקה של רעלנים לתאים מערכת החיסון שזיהו את החיידקים, למשל חלבוני Yopהגורמים להתאבדות מתוכנתת של מקרופגים.

עד לאחרונה היה ידוע שהפרוטאז (מעכל החלבונים) החיידקי Pla (ר"ת של plasminogen activator), המיוצר על החיידקים רק בשלב השני, הכרחי לאלימותם - כיוון שמוטנטים החסרים אותו לא היו קטלניים, אך לא היה ברור כיצד. קבוצת המחקר בראשותו של וינדהאם לאתם (Lathem), מאוניברסיטת Northwesternשבשיקגו, גילתה שאתר המטרה של הפרוטאז הוא החלבון הממברנלי FasL - הליגנד של מערכת ה-Fas. כתוצאה מפירוקו על-ידי Plaנמנע הקישור שלו לחלבון Fas, והאפופטוזה המופעלת על-ידי שרשרת האיתות הזו, בתאים מודבקים על ידי החיידקים, נמנעת.

האם כתוצאה ממחקר זה יתאפשר טיפול בדבר הריאות? החדרה לריאות של מעכבי Pla, או של החלבון FasL, או שילוב של השניים. אולי יצילו חלק מהחולים העתידיים.

נעקוב בעניין...

לקריאה נוספת

תקציר המאמר המקורי

המגפות השחורות ששינו את ההיסטוריה.

↧

נגיף חדש במשפחת נגיפי ה-Poxviridae - נתגלה בגאורגיה

May 10, 2014, 7:16 am

≫ Next: על מנת יתר והתמכרות לקוקאין, אנזים חיידקי, cocaine esterase, וטיפול עתידי

≪ Previous: פרוטאז מופרש של חיידקי הדבר (Yersinia pestis) מונע אפופטוזה של תאי מאכסן מודבקים

משפחת ה-Poxviridae היא משפחה של נגיפי DNA, המדביקים תאים של חרקים ויונקים. לכל הנגיפים במשפחה חלבונים משותפים במעטפת, וחיסון נגד נגיף אחד מהמשפחה מקנה חסינות מלאה גם נגד השאר.

הנגיף המשמעותי ביותר ממשפחה זו הוא נגיף האבעבועות השחורות, Variola, שהדביק בני אדם בלבד, שלמיטב ידיעתנו הוכחד מהטבע כתוצאה מפעילות של ארגון הבריאות העולמי, שדאג לחיסון של המונים בנגיף ה-Vaccinia, אף הוא מאותה משפחה, ובידוד מוחלט של המודבקים ב-Variola, עד למותם או הבראתם (ראו ברשומה קודמת). באופן רשמי הוא קיים רק בשתי מעבדות ברחבי מהעולם - אחת ברוסיה, ואחת בארצות הברית, אך סבורים שמדינות ו/או ארגוני טרור מחזיקים בנגיף כנשק ביולוגי פוטנציאלי.

נגיפי Variola במיקרוסקופ אלקטרונים סורק
המקור: CDC/ Dr. Fred Murphy; Sylvia Whitfield

נגיפים נוספים המוכרים מהמשפחה הם הנגיפים הגורמים לאבעבועות בקופים (monkeypox), בבקר (cowpox), ובגמלים (camelpox). במשפחה עוד כמה עשרות נגיפים שונים שמוכרים בעיקר לווירולוגים.

עד שנת 1981, אז הכריז ארגון הבריאות העולמי על הכחדת נגיף ה-Variola, נהגו במרבית מדינות העולם לחסן את מרבית האוכלוסיה (למעט מדוכאי חיסון) על ידי הזרקה של נגיף ה-Vaccinia. לאחר ההכרזה הפסיקו לחסן את האוכלוסיה (המשיכו לחסן רק חיילים בצבאות שלהם אויבים שחשודים בהחזקת נשק ביולוגי...). הפסקת החיסון - שבעצם חיסן לא רק נגד Variola, אלא מנע את ההדבקה בכל הנגיפים מהמשפחה - גרמה להופעה מחודשת של מחלות אבעבועות בבני אדם שמקורן בבעלי חיים, כאבעבועות הקוף ואבעבועות הגמל.

ביולי 2013 הגיעו שני מגדלי בקר מגאורגיה לבדיקה רפואית שעל ידיהם אבעבועות - בתחילה חשבו, בגלל מקצועם, שמדובר באבעבועות הפרות, אבל בדיקת PCR של דגימות מהשלפוחיות שעל ידיהם שללה נוכחות של נגיפים מוכרים מהמשפחה. מחקר מעמיק נוסף גילה שמדובר בנגיף חדש. רשויות הבריאות של גאורגיה איתרו באזור אנשים נוספים נושאי נוגדנים שלא חוסנו בעברם כנגד אבעבועות שחורות. הם יבדקו אם אכן מדובר בנגיף החדש וינסו לאתר את המקור לנגיף. כפי שנראה כרגע, המחלה הנגרמת על ידי הנגיף אינה חמורה.

אמשיך לעקוב בעניין...

לקריאה נוספת

אבעבועות שחורות - המחלה המידבקת הראשונה שהוכחדה מהעולם

המקור

↧

הביוכימיה של הפרשת אצטיל כולין, וכיצד הבוטולינים השונים משבשים אותהwikimedia/common

ועל הקשר בין כריסטיאן גראם לחיידקים.

מאות דולפינים ולוויתנים נקטלו על ידי נגיפי מוֹרְבּילי

במעמקי האוקיינוסים, בתוך הביצות, ואפילו בתוך גופנו, חיים יצורים זעירים, ועד כמה שזה נשמע מפתיע, מרביתם יכולים לחיות רק ללא חמצן.

טווח הטמפרטורות הבינוני (מֶזופילי) נע בין 45-20 מעלות. יש יצורים שיכולים לשרוד רק בטמפרטורות קיצוניות במיוחד. מי הם והיכן הם נמצאים?

לאחר כ-30,000 שנים במעמקי סיביר

מאין הגיעה המחלה? מה האמונות שרווחו סביב המחלה הזו? ומהן הדרכים להתגבר עליה?

גבר נורבגי בן 24 חולה בצרעת - 1886 - ויקיפדיה

הביוכימיה של הפרשת אצטיל כולין, וכיצד הבוטולינים השונים משבשים אותה
wikimedia/common