מחקר חדש מראה שאצות יכולות לחמצן תאי מוח

algaeurope.org     חקלאות ימית 2022 האיחוד האירופי
חמצן תאי מוח

האצות הירוקות המוזרקות (ירוקות) יושבות בתוך כלי הדם (מגנטה) כמו מחרוזת פנינים. קרדיט: Özugur et al./iScience

Fלשרידים יש טכניקות נשימה רבות - דרך הזימים, הריאות והעור - תלוי היכן הם נמצאים במהלך חייהם. כעת פיתחו מדענים גרמנים שיטה נוספת המאפשרת לראשנים "לנשום" על ידי החדרת אצות לזרם הדם שלהם כדי לחמצן את תאי המוח. השיטה, הוצגה ב-13 באוקטובר בכתב העת iScience, סיפק מספיק חמצן כדי להציל ביעילות נוירונים במוחם של ראשנים חסרי חמצן.

"האצות למעשה ייצרו כל כך הרבה חמצן שהן יכלו להחזיר את תאי העצב לחיים, אם תרצו", אומר הסופר הבכיר הנס סטרקה מאוניברסיטת לודוויג-מקסימיליאנס במינכן. "עבור אנשים רבים, זה נשמע כמו מדע בדיוני, אבל אחרי הכל, זה בדיוק השילוב הנכון של תוכניות ביולוגיות ועקרונות ביולוגיים."

ד"ר סטרקה חקר את צריכת החמצן במוחות ראשנים של צפרדעים אפריקאיות בציפורניים (Xenopus laevis) כאשר שיחת צהריים עם בוטנאי הציתה רעיון לשלב בין פיזיולוגיה של צמחים למדעי המוח: רתימת כוחה של הפוטוסינתזה כדי לספק לתאי עצב חמצן.

הרעיון לא נראה מופרך. בטבע, אצות חיות בהרמוניה בספוגים, אלמוגים וכלניות, ומספקות להן חמצן ואפילו חומרים מזינים. למה לא בחולייתנים כמו צפרדעים?

כדי לבחון את האפשרות, הצוות הזריק אצות ירוקות (Chlamydomonas renhardtii) או ציאנובקטריה (Synechocystis) אל לבם של ראשנים. עם כל פעימת לב, האצות חדרו דרך כלי דם ובסופו של דבר הגיעו למוח, והפכו את הראשן השקוף לירוק בוהק. אור זוהר על ראשנים אלה הניע את שני מיני האצות לשאוב חמצן לתאים סמוכים.

לאחר הפצת אצות למוח, בודדו החוקרים את ראש הראשן והניחו אותו באמבט בועות חמצן עם חומרים מזינים חיוניים שישמרו על תפקוד התאים, ויאפשרו לצוות לעקוב אחר הפעילות העצבית ורמות החמצן. כשהחוקרים דילו את החמצן מהאמבטיה, העצבים הפסיקו לירות והשתתקו. עם זאת, הארת ראש הראשן הניעה מחדש את הפעילות העצבית בתוך 15 עד 20 דקות, וזה מהיר יותר בערך פי שניים מחידוש האמבטיה בחמצן ללא האצות. העצבים המחודשים גם פעלו טוב או אפילו טוב יותר מאשר לפני דלדול החמצן, והראו ששיטת החוקרים הייתה מהירה ויעילה.

"הצלחנו להראות את הניסוי ההוכחה לעיקרון בשיטה זו. זה היה אמין וחזק להפליא, ובעיניי, גישה יפה", אומר ד"ר סטרקה. "עבודה עקרונית לא באמת אומרת שאפשר ליישם את זה בסוף, אבל זה הצעד הראשון כדי ליזום מחקרים אחרים".

בעוד החוקרים חושבים שהממצאים שלהם עשויים להוביל מתישהו לטיפולים חדשים במצבים הנגרמים על ידי שבץ או סביבות דל חמצן, כמו מתחת למים וגבהים גבוהים, אצות רחוקות מלהיות מוכנות להיכנס למחזור הדם שלנו. הצעד הבא של הצוות הוא לראות האם האצות המוזרקות יכולות לשרוד בתוך ראשנים חיים ולהמשיך בייצור חמצן מבלי לגרום לתגובה חיסונית שתמיט הרס על בעלי החיים.

ד"ר סטרקה גם צופה שהמחקר שלו יועיל למעבדות אחרות שעובדות עם רקמות מבודדות או אורגנואידים. הכנסת אצות המייצרות חמצן עשויה לעזור לרקמות הללו לשגשג ולהעלות את שיעורי ההישרדות שלהן, מה שעלול להפחית את הצורך בבעלי חיים חיים לניסויים.

עבודה זו נתמכה על ידי קרן המדע הגרמנית, משרד החינוך והמחקר הפדרלי של גרמניה ומרכז מינכן למדעי המוח.

כל הזכויות שמורות. נדרש הרשאה להדפסת מאמרים בשלמותם. חייב לכלול הצהרת זכויות יוצרים והיפר-קישורים חיים. איש קשר david@algaeplanet.com. Algae Planet מקבלת כתבי יד בלתי רצויים לעיון, ואינה לוקחת אחריות על תוקפן של טענות שהועלו במאמר המערכת שהוגש.

חקלאות ים ארה"ב 2022
מודעת אלגמטריה

הירשם

מועצת המשרות בתעשיית האצות

ארכיון