מדענים גילו מנגנון מפתיע המווסת את התנהגות העקיצה של יתושות: במחקר התגלתה קבוצת תאים הממוקמת בחלק האחורי ביותר של מעי היתושה. תאים אלו מזהים מתי הבטן מלאה דם במידה מספקת, ואז הם מאותתים למוח שאפשר לעצור – כלומר, להפסיק לעקוץ ולשאוב דם. הממצא המרגש פותח אפשרויות חדשות, לצד שיטות שכבר נמצאות בשימוש, במאבק נגד אחת מקבוצת מפיצי המחלות המסוכנות ביותר בעולם.

פרסומת

יתושים הם המעבירים המשמעותיים ביותר של מחלות קשות לבני אדם ברחבי העולם, בעיקר באזורים טרופיים וסובטרופיים. אזורי המחיה של יתושים מתרחבים בשל שינויי אקלים, עיור ותנועת אוכלוסיות, ועימם גדלים גם אזורי הסיכון להדבקה [1]. מכיוון שיתושים – וליתר דיוק, רק היתושות – נחשבים לאחד הגורמים הביולוגיים הקטלניים ביותר לאדם, המאבק בהם הוא יעד מרכזי בבריאות הציבור העולמית.

איך היתושות מעבירות מחלות? נקבת היתוש עוקצת אדם או בעל חיים נגוע, הפתוגן (מחולל המחלה) עובר לבלוטות הרוק שלה, ומשם מועבר בעקיצה לאדם הבא. נקבות יתוש הטיגריס המצרי (Aedes aegypti) מעבירות מחלות כגון קדחת דנגי, זיקה [2], צ’יקונגוניה, קדחת צהובה ועוד, הפוגעות במאות מיליוני בני אדם מדי שנה [5-3]. כיום מתפתחים כיווני מחקר רבים במטרה לצמצם את הפצתן של מחלות אלו על ידי היתושות.

שיטה שמפתחת חברת Oxitec, וכבר נוסתה בכמה מדינות בארצות הברית, מבוססת על פיזור בשטח של כמויות גדולות של יתושים מהונדסים [6]. היתושים הזכרים נושאים "גן משחית" הגורם למותן של הצאצאיות הנקבות, בעוד הצאצאים הזכרים שורדים ויורשים את הגן. החברה משחררת לשטח זכרים מהונדסים רבים, המתחרים בזכרים מן הבר על ההזדווגות עם נקבות הבר. כאשר זכר מהונדס מזדווג עם נקבה, צאצאיותיה מתות בשלב הזחל, לפני שהן מגיעות לבגרות, ואילו הזכרים ממשיכים לשאת את הגן לדור הבא. כך, בכל דור נוסף, הזכרים הנושאים את הגן מפחיתים עוד את מספר הנקבות באוכלוסייה – עד לירידה משמעותית בגודלה.

גישה דומה מיישמת חברת MosquitoMate, המדביקה במעבדה יתושים זכרים בחיידקי Wolbachia. לאחר שחרורם לשטח, הזכרים המודבקים מזדווגים עם נקבות הבר, ובשל ההדבקה בחיידק הביצים אינן מתפתחות ואינן בוקעות כלל.

גישה אחרת לצמצום הפצת המחלות על ידי יתושות מתבססת על הבנה של הגורמים המניעים את דחף העקיצה שלהן, במטרה לפתח דרכים יעילות לבלום דחף זה וכך לעצור את שרשרת ההדבקה. יתושות עוקצות פונדקאים, כגון בני אדם וחיות משק, כדי לצרוך חלבונים מזינים מהדם שלהם, הדרושים להטלת ביצים בריאות. כאשר הבטן של היתושה מתמלאת בכמות מספקת של דם, היא מפסיקה לעקוץ.

במחקר קודם גילו חוקרים כי חלבון קצר בשם נוירו־פפטיד Y, המוכר כבעל תפקיד בוויסות רעב ושובע בבעלי חיים רבים, פעיל גם בגוף יתושת הטיגריס המצרית [7]. מה שנותר עלום הוא מהי בדיוק פעולתו, והיכן היא מתרחשת. במחקר הנוכחי [8] גילו החוקרים, למרבה ההפתעה, כי הפעולה אינה מתרחשת במערכת העצבים, אלא ברקמות הרקטום – ממש בקצה המעי. ניתוח גנטי, בשילוב סימון פלואורסצנטי של רקמות שונות בגוף היתושות, חשף כי הקולטן הרגיש לנוירו־פפטיד Y מבוטא במבנים ייחודיים ברקטום, ורק בהם.

מתברר שתאים אלו שונים מתאי המעי הרגילים: בתגובה לנוכחות סידן וחומצות אמינו מסוימות, הם מסוגלים לשחרר בועיות זעירות ובהן חומרים המשמשים להעברת אותות ומסרים לתאים אחרים, בדומה לאופן שבו תאי עצב מתקשרים ביניהם. כלומר, נראה שכאשר היתושה צורכת מספיק דם, התאים באזור הרקטום "מרגישים" את התמלאות הבטן ושולחים הודעה כימית למוח: הגיע הזמן להפסיק. במילים אחרות, נמצא "מתג השובע" של היתושות. וכמו ביולוגים טובים, אם מצאנו משהו חשוב – עכשיו הזמן לשחק בו: נעשה קצת מניפולציות. מצאנו "מתג"? עכשיו ננסה להפעילו ולכבות אותו בעצמנו.

וברצינות – לתגלית זו יש פוטנציאל יישומי משמעותי. בשונה ממערכת העצבים רקמות המעי חשופות יחסית לחומרים מבחוץ. לכן, במחקרי המשך ניתן יהיה לתכנן פיתיונות המכילים, למשל, חומרים כימיים המחקים את פעילות "מתג השובע" של היתושות, וכך לגרום להן לחוש שובע באופן מלאכותי עוד לפני שהן מתקרבות לעור האדם, ולמנוע את העקיצה מלכתחילה.

לסיכום, מקום לא צפוי כמו הרקטום של היתושה עשוי להפוך למפתח במאבק עולמי במחלות קשות, לצד שיטות קיימות כמו זכרים מהונדסים. מדובר בגישה משלימה, יצירתית ופחות פולשנית. לפעמים רעיונות לפתרונות לבעיות הגדולות ביותר מסתתרים דווקא בפרטים הקטנים ביותר. המלצתנו לחוקרות וחוקרי העתיד: כדאי להתעניין ברקטום של יתושות.

עריכה: סמדר רבן

מקורות והרחבות

1. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/ele.13335
2. על יתושים, שתן מזוהם ונגיף מסוכן – כתבה מאת אורן אוסטר
3. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/vector-borne-diseases
4. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/malaria
5. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/dengue-and-severe-dengue
6. https://www.nature.com/articles/d41586-022-01070-x
7. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867418315873
8. https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822%2826%2900229-0