כשהמוח מדבר – הלב מרגיש

הפעלת מרכז התגמול במוח עשויה לשפר את ההתאוששות מהתקף לב – כך עולה ממחקר שנערך בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון. את המחקר הובילה הדוקטורנטית חדוה חייקין בהנחיית פרופ’ אסיה רולס ופרופ’ ליאור גפשטיין מנהל מחלקת קרדיולוגיה וראש אגף המחקר ברמב”ם.  

חוקרי הטכניון התמקדו במערכת התגמול – רשת מוחית המופעלת במצבים רגשיים חיוביים, למשל כתוצאה מציפייה לגמול חיובי – ובהשפעותיה על ההחלמה מהתקף לב. במאמר שפרסמו ב-Nature Cardiovascular research הם מראים כיצד הפעלה של מערכת זו משפרת את ריפוי הלב של עכברים לאחר התקף לב. ממצאי המחקר מעגנים קשר סיבתי בין מערכת התגמול וההתאוששות מהתקף לב וסוללים דרכים חדשות להתערבות רפואית.  

צביעה היסטולוגית של שריר הלב 15 יום לאחר התקף לב. רקמת הצלקת צבועה בכחול ותאי שריר הלב באדום. ניתן לראות כי בקבוצת הביקורת [משמאל] הצלקת מפושטת ותופסת את מרבית חדר שמאל, לעומת קבוצת הטיפול [מימין], בה הופעלה מערכת התגמול מדי יום, שם נראית פחות רקמת צלקת ובפיזור מוקדי בלבד.

המנגנונים הפיזיולוגיים העומדים בבסיס קשרי מוח-לב אלה עדיין לא ברורים. כעת, הודות לשיתוף הפעולה בין הפרופסורים רולס וגפשטיין, יש סיבה טובה לקוות כי ממצאי המחקר יובילו לשיפור הטיפול בבעיות לב.   

התקפי לב נובעים מפגיעה באספקת הדם לשריר הלב כתוצאה מחסימה אקוטית של עורק כלילי על ידי קרישי דם. מצב זה עלול להוביל בשלב החריף למגוון סימפטומים חמורים ואף להתפתחות הפרעות קצב קטלניות (דום לב). בשלב הכרוני, אזור שריר הלב שסבל מחסר אספקת דם עובר נמק, מתחלף ברקמת צלקת במסגרת תהליך דלקתי, וכך גורם לירידה הדרגתית ביכולתו של הלב להתכווץ עד כדי התפתחות של אי ספיקת לב כרונית. כאמור, קיימות ראיות לכך שהמצב הרגשי עשוי להשפיע על התפתחות וההחלמה מהנזק הלבבי, אך המנגנון הפיזיולוגי העומד בבסיס השפעות אלה לא הובן עד כה.   

מערכת התגמול מופעלת בעיקר על ידי הפרשת דופאמין באזור הקרוי הטגמנטום הגחוני במוח (VTA). ציפייה לאירוע חיובי, לדוגמה, מפעילה תאי עצב באזור זה. עבודות ממעבדתה של פרופ’ רולס הראו שפעילות זו משפיעה על מערכת החיסון על ידי מודולציה של מערכת העצבים הסימפתטית. בעבודה הנוכחית, ההתערבות היזומה שנקטו החוקרים באזור הטגמנטום הגחוני שיפרה את התגובה החיסונית באזור הלבבי שנפגע בעקבות אוטם שריר הלב, הפחיתה תהליכי פיברוזיס (הצטלקות רקמת הלב, הפוגעת ביכולת ההתכווצות), הגבירה היווצרות של כלי דם חדשים, וכפועל יוצא שיפרה את התכווצות הלב. החוקרים גילו כי השפעות חיוביות אלה מתוּוכות, לפחות בחלקן, על ידי הפרשת חלבון המשלים השלישי (C3) מהכבד, שגם הוא חלק ממערכת החיסון.   

כיום ידועות דרכים רבות להשפעה יזומה (לא טבעית) על מערכת התגמול – גם בבני אדם. השפעה כזאת מושגת באמצעים זמינים ולא פולשניים ובהם תרופות, ביופידבק אולטרסאונד ממוקד. לפיכך, לתגלית המדעית של חוקרי הטכניון עשויות להיות השלכות משמעותיות עתידיות על הטיפול בהתקפי לב.  

פרופ’ ליאור גפשטיין, מנהל מחלקת קרדיולוגיה וראש אגף המחקר ברמב”ם, וחבר סגל בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט של הטכניון, הוא חוקר בעל שם עולמי בתחום הלב. מחקריו המגוונים עוסקים בין השאר ביצירת רקמות לב מתאי גזע, בחקר הפרעות קצב ובטיפול בהן ובפיתוח טיפולים מולקולריים והשתלות תאים במחלות לב. בין הישגיו הרבים: פיתוח קוצב לב ביולוגי (Nature Biotechnology), יצירת רקמות לב מהונדסות (Nature Communication), פיתוח טיפולים מבוססי אופטוגנטיקה (Nature Biotechnology) למחלות לב, ומודלים חדשניים מבוססי תאי גזע מושרים לחקר וטיפול במחלות לב גנטיות (Nature) ולפיתוח וסקירת תרופות.  

פרופ’ ליאור גפשטיין

פרופ’ אסיה רולס מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט חוקרת השפעות פסיכוסומטיות – כיצד המוח משפיע על מערכת החיסון ועל היכולת להתמודד עם מחלות. עבודותיה הראו שמערכת התגמול במוח, המקושרת למוטיבציה ולתקווה, מגבירה את פעילותה של מערכת החיסון וכך מחזקת את ההגנה מפני זיהומים חיידקיים (המחקר שפרסמה ב-2016 בכתב העת Nature Medicine). במחקר אחר (התפרסם ב-Nature Communications ב-2018) היא הראתה כי התערבות מוחית דומה מובילה לצמצום דרמטי בנפחם של גידולים סרטניים, זאת בתיווך מערכת החיסון. במאמר נוסף משנת 2021, שהתפרסם ב-Cell, הדגימה פרופ’ רולס היבט אחר של הקשר בין המוח למערכת החיסון כשהראתה שהמוח משמר “זיכרונות” של מחלות עבר, וביכולתו לשחזר מחלות אלה על ידי הפעלה של אותם זיכרונות. לממצאים אלה השלכות דרמטיות על הבנת תופעות הפלסבו והנוסבו ועל הבנת התפרצויות מחלות בעקבות חוויות רגשיות שונות.

פרופ’ אסיה רולס

חדוה חייקין השלימה לאחרונה את לימודי הדוקטורט בהנחייתם המשותפת של פרופ’ רולס ופרופ’ גפשטיין, כחלק מהתוכנית הרב-תחומית למצטיינים בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט. במקביל, סיימה את לימודיה לתואר שני במנהל עסקים (MBA) בטכניון. מחקרה זה התפרסם כאמור בכתב העת Nature Cardiovascular Research ולאחרונה אף זכתה בגינו בפרס החוקר הצעיר ע”ש פרופ’ י.י. קלרמן לשנת 2024 מטעם איגוד הקרדיולוגיה הישראלי. 

חדוה חייקין

במחקר הנוכחי תמכו הנציבות האירופית למחקר (ERC), המכון הרפואי הווארד יוז (HHMI), הקרן הלאומית למדע (ISF) וקרן מרים ושלדון אדלסון למחקר רפואי.  

למאמר ב-Nature Cardiovascular research לחצו כאן