אלח דם: תגובה מסוכנת לזיהום

אלח דם הוא מצב רפואי שבו הגוף מגיב בתגובת יֶתֶר לזיהום פשוט. מצב בריאותי זה הוא הגורם לכ-11 מיליון מיתות בשנה ברחבי העולם. נתון זה מהווה כ-20% מכלל המיתות העולמיות מדי שנה, אפילו יותר מסרטני הַשָּׁד והמעי יחד [1].

אלח דם נגרם על ידי זיהום כתוצאה מפלישה של פָּתוֹגֶנִים, כמו למשל וירוסים, חיידקים, טפילים, או פטריות, אשר מגיעים מהסביבה או אפילו מתוך גופנו. זיהומים שכיחים שעלולים להוביל לאלח דם כוללים מֵנִינְגִּיטִיס (דלקת קרום המוח); פְּנֵאוּמוֹנְיָה (דלקת ריאות); דלקות בדרכי השתן (בשלפוחית השתן או בכליות) וצֶלוּלִיטִיס (זיהומים בעור, שלעיתים קרובות משפיעים על כף הרגל או על הרגל כולה). אך למעשה, לזיהום שנוצר בכל מקום בגוף יש פוטנציאל לגרום לאלח דם.

התסמינים של אלח דם כוללים¹:

- חום (טמפרטורת גוף גבוהה)

- קושי בנשימה

- קצב לב מהיר

- ייצור שתן מופחת

- בלבול ו/או 'בליעת' מילים

- ידיים וכפות רגליים קרות ו/או בעלוֹת כתמים

מרגע שאלח דם מתחיל, הידרדרות בבריאות הפיזית עלולה להתרחש במהירות רבה – בתוך כמה שעות בלבד – לכן חיוני לזהות את תסמיני אלח הדם לפני שנעשה מאוחר מדי. כדי להבין מהו אלח דם ולהכיר את תסמיניו, עלינו להתבונן על מערכת החיסון, ללמוד כיצד היא פועלת באופן תקין ומה משתבש במהלך אלח דם.

מערכת החיסון ודלקת

מערכת החיסון מכילה רשת מורכבת מאוד של כימיקלים ותאים שונים. אלה פועלים יחד במטרה לזהות פתוגנים מסוכנים, להרוג אותם, לנטרל את הרעלים שהם מפרישים ולשמור על גוף בריא. כדי לעשות זאת, לגוף יש שני נְשָׁקִים, שאותם מדענים מכנים מערכת חיסון מוּלֶדֶת ומערכת חיסון נרכשת. חשבו עליהן כמו על רימון יד וְצַלָּף: מערכת החיסון המולדת פוגעת בכל מה שנמצא בטווח, בעוד שמערכת החיסון הנרכשת מתבייתת עם דיוק, כמו צלף שלוכד אויב. במאמר זה נתמקד במערכת החיסון המולדת. זו פועלת באופן מיידי ומקומי; היא מגייסת במהירות קוקטייל של כימיקלים ומנגנונים רבי-עוצמה כדי לְמַתֵּן את הזיהום לפני שיש לו סיכוי לחולל נזק משמעותי. כאשר מערכת החיסון המולדת חשה בנוכחות פתוגן, תאים חיסוניים שולחים אותות כימיים במטרה להזהיר תאים אחרים מפני פלישה, ומשחררים הרבה מאוד כימיקלים רעילים כדי לנסות להרוג את הפתוגן הפולש. דלקת היא אחד המנגנונים המשמשים את מערכת החיסון המולדת ללחימה בזיהומים.

חִשְׁבוּ על חתך על ידי נייר: פתוגנים מיקרוסקופיים נכנסים לפצע והוא נעשה נפוח וכואב; זה מעיד על היווצרות דלקת. דלקת הכרחית כדי לסייע לגוף להתאושש מפציעה ומזיהום [2]. תגובה חיסונית דלקתית גורמת להתרחבות כלי דם ולחדירוּת וַסְקוּלָרִית מוגברת באתר הפצע. המשמעות היא שכלי הדם מתרחבים ומתחילים לדלוף, מה שגורם להאטת קצב זרימת הדם באותו האזור. באתר הדלקת, חלבונים מיוחדים שנקראים קוֹלְטָנִים מיוצרים בחלק הפנימי של כלי הדם, אשר פועלים כמו וָוִים במטרה לתפוס תאים של מערכת החיסון כשהם חולפים בסביבה. זרימת דם איטית יותר מקילה על התאים כאלה להגיע לאתר הפגיעה/זיהום, וכלי הדם הדולפים מסייעים להם לעבור דרך דפנות כלי הדם ולהיכנס לתוך אתר הזיהום.

אלח דם: כאשר דלקת משתבשת

הגורם המדויק לאלח דם אינו ידוע. מַרְבִּית הזמן, מערכת החיסון מסוגלת לטפל בזיהום ביעילות, ללא כל בעיה. אולם, במהלך אלח דם התגובה הדלקתית של מערכת החיסון המולדת אינה מוגבלת למקום הזיהום – היא פועלת 'בניגוד לציפיות', מה שמוביל לדלקת מערכתית (סִיסְטֶמִית), שהיא דלקת בכל הגוף. במקום שימצאו רק באתר הזיהום, הכימיקלים הדלקתיים משוחררים אל מחזור הדם ונעים ברחבי הגוף, שם הם גורמים להתרחבות כלי דם מפושטת ולחדירות וסקולרית מוגברת בכלי הדם. מצב זה מוביל לירידה בלחץ הדם, אשר גורמת לזרימת דם בלתי תקינה לרקמות ולאיברי הגוף. הדם מזרים חמצן לאיברים, ולכן מחסור בזרימת דם מפחית את כמות החמצן שהאיברים מקבלים, מה שמשפיע על תפקודם.

דלקת מערכתית וזרימת דם מופחתת גורמות לטווח של תסמינים חמורים. כל אחד מהאיברים עלול להיות מושפע באופן ייחודי. במטרה לפצות על זרימת הדם הבלתי תקינה, הלב והריאות נדרשים לעבוד הרבה יותר קשה כדי לספּק לרקמות דם מחומצן, מה שמוביל לקצב לב מהיר יותר ולקשיים בנשימה. יתרה מזו, יעילותן של הריאות בחמצון הדם נפגעת, מאחר שדלקת גורמת לנוזלים להיאסף בנקבוביות וברקמות הריאות. המשמעות היא כי פחות חמצן זמין בדם עבור איברי הגוף.

הכליות אחראיות על סינון מים עוֹדְפִים ורעלים מחוץ לדם, בצוּרת שתן. דלקת שמקושרת לאלח דם וזרימת דם לקויה משפיעות על יכולתן של הכליות לנקות את הדם ולייצר שתן. עור מוכתם או בעל גוון חיוור הוא סימן לכך שהעור אינו מקבל מספיק דם מחומצן. בלבול ו'בליעת' מילים בסובלים מאלח דם נגרמים עקב שינויים המתחוללים במוח. מדענים אינם יודעים בוודאות מדוע מתרחש בלבול באלח דם, אך הם סבורים כי ייתכן שזה קשור לכך שהמוח אינו מקבל מספיק חמצן, או שהדבר עשוי להיגרם על ידי כימיקלים המשוחררים על ידי תאי מערכת החיסון [2]. כאשר אותות דלקתיים מגיעים להִיפּוֹתָלָמוּס, אזור במוח שמווסת את טמפרטורת הגוף, הדבר גורם לחום. חום הוא סימן שכיח לתגובה דלקתית לזיהום; טמפרטורת הגוף של החולים תַּעֲלֶה, בזמן שהם ירגישו חמים ומיוזעים, או קרים ומצומררים [3, 4].

כל אלה דוגמאות לאופן שבו אלח דם עלול להשפיע על הגוף (1 איור), אך מצב בריאותי זה מסוכן הרבה יותר מכך. במהלך אלח דם תפקודים תקינים של איברים יכולים להשתמר רק לפרק זמן מוגבל לפני שהאיברים ניזוקים באופן בלתי הפיך ומתחילים 'להיכבות', מה שבסופו של דבר מוביל למוות.

כיצד מאבחנים אלח דם ומטפלים בו?

מדענים הראו כי הזמן הוא רכיב מכריע בטיפול בסובלים מאלח דם. ככל שהטיפול מתבצע מוקדם יותר, כך סיכויי ההישרדות של המטופלים עולים. איור 2 מציג סיכום של הבדיקות המשמשות לאבחון אלח דם.

מטופלים אשר אצלם קיים חשד כי הם סובלים מאלח דם, נמצאים תחת השגחה צמודה. לחץ הדם שלהם ותכולת החמצן בדמם מנוטרים. פֶּלֶט השתן מנוטר כדי לוודא שהכליות מתפקדות כראוי. חולים אלה מטופלים מייד באמצעות תכשירים אנטיביוטיים בעלי טווח רחב, במטרה לנסות להרוג פתוגנים שעלולים להיות אחראים על הזיהום. הם גם עשויים לקבל חמצן או נוזלים, כתלות במצבם. דם יילקח מהם עבור בדיקות מעבדה לאבחון אלח דם. מולקולות מסוימות בדם יכולות להעיד על המתרחש בגוף. אלה כוללות חלבון מגיב C, אשר מיוצר על ידי תאי מערכת החיסון המולדת; פְּרוֹקַלְצִיטוֹנִין, אשר מרמז על נוכחות של זיהום חיידקי (בניגוד לזיהומים ויראליים או פטרייתיים) ולקטאט, שמיוצר ברמות גבוהות כאשר תאי הגוף מצויים בסְטְרֶס.

בדיקה אחרת שמבוצעת למטופלים עם חשד לאלח דם מיועדת לנסות למצוא פתוגנים בדמם. מאחר שדגימת דם מכילה מספר גבוה מאוד של תאי דם, מציאת פתוגנים יכולה להיות כמו איתור מחט בערימת שחת; ראשית, יש לגדל את דגימת הדם בתרבית במשך 5-1 ימים, עד שמספר הפתוגנים מגיע לריכוז שהוא מספיק גבוה כדי שאפשר יהיה לזהותם. כאשר הפתוגן מזוהה, ניתן לתת למטופל תכשירים אנטיביוטיים שמסוגלים להרוג באופן ספציפי את הפתוגן מחולל הזיהום. זהו תהליך שאורך זמן, אשר אנו, כחוקרים, שואפים לשפר. זיהוי מהיר של הפתוגן שגורם לזיהום יאפשר למטופלים לקבל את הטיפול המתאים ביותר, במהירות רבה יותר.

מחקר אלח דם עכשווי

במטרה למצוא פתוגנים בדגימות דם, אנו מהנדסים חרוזים מגנטיים מיקרוסקופיים שיכולים לזהות מגוון פתוגנים. כאשר מערבבים את החרוזים האלה עם דגימת דם ממטופל, החרוזים ייקשרו לפתוגנים, והודות לתכונות המגנטיות של החרוזים נוכל להסיר אותם ואת הפתוגנים באמצעות מגנט (איור 3A). אף על פי שהחרוזים ייקשרו לפתוגנים, אנו עדיין צריכים לזהות את הפתוגנים ברגע שהם מופרדים מדגימת הדם. זאת אנו עושים באמצעות מיצוי הדנ''א וריצופו, ואז חיפוש מידע גנטי שהוא ייחודי לפתוגנים, באופן המזכיר קריאת ברקוֹד (איור 3B). בסיוען של כמה תוכנות מתוחכמות [5], ביכולתנו לקבוע לא רק את הזהות של הפתוגן אלא גם את האופן שבו הוא עשוי להגיב למגוון טיפולים. החלק הזה בעבודתנו מכוון לסייע לרופאים לדעת, כמה שיותר מהר, מה עשוי היה לגרום לאלח הדם ומהו הטיפול המיטבי עבור המטופל.

זיהוי הפתוגן אינו רק מַפְתֵּחַ להישרדותו של המטופל. אנו עדיין מנסים להבין מדוע זיהום עשוי להתפתח לאלח דם עבור אדם אחד, אך לא אצל אדם אחר. במחקר נוסף, אנו חוקרים רצפי דנ''א אנושי מדגימות דם של מטופלי אלח דם רבים, במטרה לבדוק אם ביכולתנו לזהות תבניות מסוימות בקֶרֶב אנשים שחלו באלח דם. באמצעות מַחשבים חזקים, אנו מנסים לזהות מה משותף למטופלים אלה (איור 3C). מטרת מחקרנו היא להבין טוב יותר מדוע אנשים מסוימים נמצאים בסיכון מוגבר ללקוֹת באלח דם בהשוואה לאחרים. מטרה נוספת היא להבטיח כי מטופלים אשר סובלים מאלח דם, יוכלו לקבל את הטיפולים המיטביים במהירות הַמְּרַבִּית האפשרית.

מסקנות

התגובה החיסונית חיונית לשימור גוף בריא. אולם, דלקת מערכתית עלולה לגרום לבעיות חמורות מאוד, אשר באות לידי ביטוי במקרה של אלח דם. מצב בריאותי זה יכול בסופו של דבר לגרום לקריסת מערכות ולמוות, אך ניתן להימנע מכך אם אלח הדם מאובחן מוקדם, והרופאים מנחים במהירות על הטיפול הנכון כדי להגיע אל הפתוגן. החדשות הטובות הן שאם זה אכן יתממש, מצבם של מרבית המטופלים ישתפר; לכן, חשוב מאוד שכולם ילְמדו לזהות את הסימנים לאלח דם. אנו מקווים כי מחקרנו יסייע לרופאים לאבחן אלח דם מהר יותר, ובכך יאפשר להעניק למטופלים טיפול מהיר וממוקד יותר. מאחר שבטיפול בחולים עם אלח דם זמן הוא גורם מכריע, מחקרנו עשוי לסייע בהצלת חייהם של אנשים רבים.

מילון מונחים

אלח דם (Sepsis): ↑ מצב רפואי שבו מערכת החיסון מגיבה בתגובת יֶתֶר לזיהום פשוט.

פתוגן (Pathogen): ↑ זיהום שעלול לגרום מחלות. חיידקים, פטריות, טפילים ווירוסים הם דוגמאות לפתוגנים.

דלקת (Inflammation): ↑ תגובה של מערכת החיסון המיועדת להילחם בזיהום. דלקת מאופיינת על ידי חום, כאבים, אדמוּמיוּת ונפיחוּת.

התרחבות כלי דם (Vasodilation): ↑ כאשר כלי דם נעשים רחבים יותר, כחלק מהתגובה הדלקתית.

חדירות וסקולרית (Vascular Permeability): ↑ כלי דם דולפים אשר מאפשרים לתאים חיסוניים להיכנס לרִקמה הסובבת, כחלק מתגובה דלקתית.

קולטן (Receptor): ↑ חלבון שבאופן טבעי נמצא על פני השטח של תאים ושל כלי דם, המסוגל להיקשר לתאים ולפתוגנים, ולתפוס אותם. ניתן להתאים קולטנים למטרות מחקריות.

מערכתי (סיסטמי, Systemic): ↑ שקשור לכל הגוף, בניגוד למיקום יחיד.

אנטיביוטיקה (Antibiotic): ↑ תרופה שמכוונת לחיידקים. חלק מהתכשירים האנטיביוטיים הם בעלי טווח רחב, כלומר פועלים כנגד חיידקים רבים, בעוד שסוגי אנטיביוטיקה אחרים הם ספציפיים יותר.

הצהרת ניגוד אינטרסים

המחברים מצהירים כל המחקר נערך בהעדר כי קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.

הערת שוליים

1. ↑ https://www.sepsisresearch.org.uk/about-us/what-is-sepsis/