תַקצִיר
שחפת היא מחלה מִדַּבֶּקֶת, העוברת לאחרים כשהחולים משתעלים ופולטים מריאותיהם את החיידק “מיקוֹבָּקטֶריוּם טוּבֶּרקוּלוֹזיס.” שחפת עלולה להתפתח אצל אנשים בני כל הגילאים. מהריאות היא נוטה להתפשט לאזורים אחרים בגוף. כיום, השיטה הנפוצה ביותר לאבחן שחפת היא לקחת מהחולה דגימת כּיחַ ולהוסיף לה חומר הצובע את החיידקים. אבל השיטה הזאת לא מועילה כשהחיידקים לא נמצאים בַּרֵיאוֹת אלא במקום אחר בגוף, או כשהכּיח מכיל חיידקים מעטים. יש גם מקרים של שחפת כּמוּסָה, שבהם החיידקים נשארים רדומים זמן רב ו“מתעוררים” רק כשמערכת החיסון נמצאת במצב חלש. בגלל החסרונות האלה, מפתחים כיום שיטות חדשות לאבחון שחפת בדגימות של נוזלי גוף אחרים, שבהן אפשר לזהות את חיידק השחפת בשיטות פשוטות. במאמר זה אסביר איך התגובה החיסונית משתנה מאדם לאדם ואפילו אצל אותו אדם בהתאם לגיל ולנסיבות אחרות, ואיך אפשר לקחת בחשבון את השינויים האלה כדי לשפר את השיטות לאבחון המחלה.
מי עלול לפתח שחפת?
כל בני האדם, מפעוטות ועד זקנים, עלולים להיחשף לחיידק השחפת, הנקרא מיקוֹבַּטֶקריוּם טוּבֶּרקוּלוֹזיס (Mycobacterium tuberculosis), אבל אצל רובם הגדול (בסביבות 90%) המערכת החיסונית מצליחה להשמיד אותו. עשרת האחוזים הנותרים אינם מצליחים להשתלט לגמרי על החיידק. אנשים אלה עלולים לפתח שחפת פעילה, המתאפיינת בחום גבוה, שיעול וירידה במשקל. חיידק השחפת מתמקם בַּריאוֹת, ועלול להדביק אחרים כשהחולים משתעלים ופולטים כּיחַ. במקרים אחרים, המערכת החיסונית מצליחה לגרום לחיידק להישאר רדום. מצב זה נקרא “שחפת כּמוּסָה.” אצל אנשים כאלה לא מופיעים חום, שיעול או ירידה במשקל עד לרגע שבו המערכת החיסונית שלהם נחלשת או משתבשת, אז מתפרצת המחלה.
אף על פי שחיידק השחפת מסוגל לפלוש לגופו של כל אדם כמעט, רוב חולי השחפת בעולם מרוכזים במספר קטן של ארצות. אלו הן ארצות שבדרך כלל קיימים בהן גם צפיפות אוכלוסין, רעב, ו/או אחוז גבוה של מחלות אחרות, כמו HIV/א או סוכרת. צפיפות אוכלוסין, רעב וחוֹלי קיימים במדינות מתפתחות רבות, ובמצב כזה קשה למנוע את התפשטות המחלה. כלומר, הסיכון לפתח שחפת גבוה יותר אצל אנשים הסובלים מרעב, עוני, תזונה גרועה או חוסר פעילות גופנית.
מה השיטה הרגילה לגילוי שחפת פעילה?
ברוב המקרים, כשאדם נחשף למיקוֹבַּטֶקריוּם טוּבֶּרקוּלוֹזיס ומפתח שחפת, החיידקים מתרבים במהירות ומצטברים ברֵיאוֹת. לכן, בכּיח שהחולה פולט כשהוא משתעל יש חיידקים רבים, וכאשר צובעים את הליחה הזאת במעבדה בחומר לצביעת תאים המיועד לחיידקי שחפת, אפשר לראותם בקלות (איור 1). אבל אצל חלק מהחולים (ילדים וקשישים מסוימים, למשל), אי אפשר להשיג דגימת כיח בגודל שיספיק לבדיקה כזאת, או שבדגימה אין מספיק חיידקים כדי שהבדיקה תאתר אותם. יש אפילו מקרים שבהם החיידק נמצא במקומות אחרים בגוף ולא בַּריאוֹת, כך שלקיחת דגימה לצביעה עלולה להיות מסובכת ולא נוחה לנבדק. בנוסף, החומר צובע גם חיידקים מסוימים שאינם חיידקי שחפת, כך שיש סיכון לאבחון שגוי. בגלל כל החסרונות האלה, יש צורך בשיטות נוחות ומדויקות יותר לאבחון שחפת, כדי שאפשר יהיה לאתר את החולים ולרפא אותם.
- איור 1 - שיטות משופרות לגילוי שחפת אצל אנשים שונים.
- ייתכן שבקרוב אפשר יהיה לאתר את חיידק השחפת גם כאשר הוא מסתתר במקומות אחרים בגוף ולא בתוך הריאות. A.ככל שנחקור יותר, גם נבין יותר טוב מדוע לכל אדם יש תגובה ייחודית משלו למגע עם חיידק השחפת. B. כשהחיידק נמצא בכמויות גדולות בתוך הריאות, אפשר בדרך כלל לגלות אותו על ידי הוספת צבע חיידקים מיוחד לכּיח של החולה. באיור זה, החיידקים הצבועים מופיעים כקווים סגולים. C. לא כל החולים מסוגלים לפלוט כיח מהריאות כדי לקחת ממנו דגימה לבדיקה; ולפעמים החיידקים כלל לא נמצאים בתוך הריאות. בנוסף, היכולת לייצר נוגדנים משתנה בהתאם לגיל ולגורמים אחרים, למשל תזונה וזיהום סביבתי. D. אנחנו מקווים שבקרוב אפשר יהיה לאתר ביעילות נוגדנים לחיידק השחפת גם בנוזלי גוף אחרים (דם, שתן, רוק וכו’). כאשר נמצאים נוגדנים, ייתכן שגם החיידק נוכח. E. כאשר הגוף נחשף לשחפת הוא מייצר נוגדנים מסוגים רבים. כל סוג מותאם למבנה מסוים שנמצא על פני חיידק השחפת. הנוגדנים נמצאים בנוזלי הגוף, ואפשר לערוך בדיקה בשיטה הגורמת להם להיות נראים לעין. בדוגמה שבאיור, כל נקודה ירוקה בהירה מייצגת את אחד המבנים שהנוגדן התואם מזהה אותו. כל הריבוע הוא תמונה של מצב הנוגדנים אצל אדם אחד מסוים, והוא ייחודי לו כמו טביעת אצבע. F. לקטגוריות שונות של חולי שחפת (ילדים, קשישים, סוכרתיים וכו’) יש צירופים ייחודיים של נוגדנים. הריבוע שבאיור מורכב משורות של צבעים המייצגים נוגדנים, וכל שורה אופיינית לקטגוריה אחרת של חולים. השוני מתבסס על גיל, מין, ומאפיינים אחרים. הנקודות השחורות מייצגות דגימות ביקורת, כלומר דגימות הגורמות תמיד לתגובה מסוימת, ומשתמשים בהן כדי לוודא שהבדיקה תקינה.
איך מגיב הגוף לחיידק השחפת?
קו ההגנה הראשון של הגוף נגד החיידק הוא המערכת החיסונית המוּלֶדת של הגוף. היא נאבקת בניסיון של מיקוֹבַּטֶקריוּם טוּבֶּרקוּלוֹזיס לחולל זיהום ולהמשיך לקיים אותו. התגובה החיסונית מתחילה כאשר התאים והחלבונים של המערכת החיסונית מזהים מבנים מסוימים על פני השטח של החיידק. כתוצאה מכך, תאי הדם הלבנים (לויקוציטים) מייצרים חומרים שרעילים לחיידקים, וכן, חומרים המושכים תאי הגנה נוספים. כך פועלים תאי מערכת החיסון בכוחות משותפים כדי למנוע מהחיידק הפולש להתפשט למקומות אחרים בגוף.
אצל רוב האנשים, החסינוּת המולדת תצליח להשמיד את חיידקי השחפת. אצל אנשים רגישים יותר מתרחש תהליך שונה, שאותו מפעילה המערכת החיסונית הנרכשת, ושמטרתו להגביל את התפשטות הזיהום ולחסל אותו במידת האפשר.
בניגוד למערכת החיסונית המוּלדת, המערכת החיסונית הנרכשת פועלת באמצעות זיהוי של מבנים ייחודיים לחיידקים פולשים – מבנים שאינם נמצאים על חיידקים אחרים בגוף. במערכת זו מאוחסנים תאים הנקראים “לימפוציטים מסוג B,” אשר מייצרים נוגדנים. אם חיידק השחפת יופיע שוב במקום כלשהו בגוף, הלימפוציטים מסוג B ייַצרו במהירות נוגדנים נגדו.
האם אפשר לגלות שחפת באמצעות חיפוש נוגדנים?
כאמור, נוגדנים הם חומרים שאותם מייצרים לימפוציטים מסוג B. נוגדנים הם חלבונים גדולים בצורת האות Y, והם מתחברים למבנים מסוימים על חיידקים או אורגניזמים משהמים אחרים, וכך מנטרלים את התכונות המסוכנות שלהם. הנוגדנים נמצאים בנוזלי הגוף השונים (רוק, דם, דמעות, שתן), והודות לכך אפשר לגלות זיהומים גם כשאין אפשרות להשיג דגימת כיח. הנוגדנים מגיעים לכל הגוף, בלי קשר למיקום הזיהום (ריאות, כבד, קיבה, עצמות וכו’), ולכן אפשר לגלות באמצעותם את חיידק השחפת – שיטה מועילה במיוחד כאשר החיידק לא נמצא בריאוֹת אלא באזורים אחרים בגוף. המגבלה בטכנולוגיות כאלה היא שהנוגדנים נמצאים בגוף גם אם מערכת ההגנה שלו כבר השמידה את החיידק המזיק.
צריך לקחת בחשבון שאנשים שונים מגיבים באופן קצת שונה לחיידק השחפת, בגלל הבדלים גנטיים [1]. אנשים מסוימים מייצרים יותר נוגדנים מאחרים. כמות וסוגי הנוגדנים משתנים גם עם הגיל, בגלל שינויים טבעיים במערכת החיסונית. ולבסוף, גם תזונה לקויה ומחלות כמו סוכרת עלולות להשפיע על היכולת לייצר נוגדנים לשחפת.
בגלל כל ההבדלים האלה, המדענים מפתחים כיום שיטות שונות לאבחון שחפת אצל אנשים שונים – בדיקות נוגדנים מיוחדות לילדים, לחולי סוכרת, לקשישים וכן הלאה (איור 1). ייתכן שכדאי גם לפתח בדיקות נפרדות לגילוי הנוגדנים השונים הנלחמים בשחפת בשלבים השונים שלה – המוקדם, האמצעי והמאוחר.
צוות המחקר שלי מפתח בדיקות לאיתור נוגדני שחפת אצל חולי סוכּרת. סוכרת היא מחלה שגורמת לרמת הסוכר בגוף להיות גבוהה מדי. בין שאר ההשפעות שלה, היא גם מפחיתה את יכולת המערכת החיסונית להילחם בזיהומים, כולל שחפת. עדיין לא ברור לנו אם חולי סוכרת יכולים לייצר נוגדנים לשחפת. אנחנו חוקרים את השאלה הזאת, ומקווים לגלות שיטה יעילה לגלות חיידקי מיקוֹבַּטֶקריוּם טוּבֶּרקוּלוֹזיס אצל חולי סוכרת לפני שמתפתחת אצלם שחפת.
מילון מונחים
המערכת החיסונית (Immune system): ↑ רשת התאים, הרקמות והאיברים הפועלים יחד כדי להגן על הגוף מגורמי זיהום.
כיח (Sputum): ↑ תערובת של רוק וליחה הנפלטת מדרכי הנשימה בשיעול.
איידס/HIV (AIDS/HIV): ↑ איידס, או “תסמונת הכֶּשֶל החיסוני הנרכש”, היא מחלה קשה הנגרמת על-ידי הנגיף HIV, ומבטלת את יכולת הגוף להילחם בזיהומים.
סוכרת (Diabetes mellitus): ↑ מצב כרוני שבו רמות הסוכר (הגלוקוז) בדם גבוהות מדי. בין שאר השפעותיה, סוכרת מפחיתה את יכולת מערכת החיסון להילחם בזיהומים.
צביעת תאים (Staining): ↑ שיטה שבה מוסיפים לדגימה חומרים הצובעים מרכיבים מסוימים בתאים, כך שקַל יותר לראותם במיקרוסקופ.
מערכת החיסון המוּלדת (Innate immunity): ↑ קו ההגנה הראשון של הגוף נגד פלישה של מחוללי מחלות.
מערכת החיסון הנרכשת (Adaptive immune response): ↑ מערכת המורכבת מתָאים ייחודיים ותהליכים המותאמים במיוחד להשמדת מחוללי-מחלות ספציפיים או מניעת התרבותם.
נוגדנים (Antibodies): ↑ חלבונים גדולים בצורת האות Y, שאותם מייצרים בעיקר לימפוציטים מסוג B, ובעזרתם המערכת החיסונית מנטרלת מחוללי-מחלות. הנוגדנים מסוגלים לזהות מבנים מסוימים הנמצאים על האורגניזם המזהם.
הצהרת ניגוד אינטרסים
המחברים מצהירים כי המחקר נערך בהעדר כל קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.
תודות
אני חב תודה לבני, חאבייֶר א. פלורס-בּארבּה, שהעניק לי השראה למאמר זה. המועצה הלאומית למדע וטכנולוגיה (GACDFONCICYT-CONACYT, פרויקט מס’ 265796) במקסיקו העניקה מימון הַתחלתי לחיפוש שלי אחר שיטות חדשות לאבחון שחפת, המתמקד באפשרויות לגילוי מוקדם אצל חולי סוכרת.
מקורות
[1] ↑ Kunnath-Velayudhan, S., Salamon, H., Wang, H. Y., Davidow, A. L., Molina, D. M., Huynh, V. T., et al. 2010. Dynamic antibody responses to the Mycobacterium tuberculosis proteome. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107:14703–8. doi: 10.1073/pnas.1009080107