כשהשיניים הראשונות של ג'יין בקעו הן נראו נורמליות לחלוטין, וכמו הורים רבים גם את ההורים שלה הטרידו בעיקר ניסיונות השכנוע לצחצוח השיניים. אבל כששיני הבשר החלו לבקוע, הן היו בעלות גוון צהבהב ועם מראה הנוטה להתפורר. ג'יין סובלת מהתפתחות לא תקינה של אמייל השן, השכבה הלבנה והקשה שמגינה על השיניים שלנו. אחד מכל עשרה בני אדם סובל מפגיעה דומה באמייל השן, וברוב המקרים הסיבה להתפתחות הלא-תקינה אינה ידועה.
אמייל השן (או בעברית זגוגית השן), נחשבת לרקמה הקשה ביותר בגופנו והעשירה ביותר במינרלים. בתהליך יצירת האמייל, חלבונים הקושרים מינרלים שונים, מתארגנים במבנה מסודר של שתי וערב ומהווים מעין פיגומים שעליהם המינרלים משתקעים. לאחר מכן, השכבה החלבונית מתפרקת לחלוטין ומותירה אחריה רק את השכבה המינרלית הקשה שהיא האמייל.
במחקר חדש שהתפרסם בכתב העת המדעי Nature, חוקרים מנורבגיה, צ'כיה, צרפת, הונגריה ורוסיה בהובלת פרופ' יעקב אברמסון וקבוצתו ממכון ויצמן למדע בישראל חשפו מחלה אוטואימונית חדשה הפוגעת בהתפתחות אמייל השן. מחלה זו שכיחה בקרב חולים עם תסמונת גנטית נדירה המובילה להתפתחות של מגוון מחלות אוטואימוניות אבל גם בקרב ילדים חולי צליאק. אמנם חולי צליאק ידועים ברגישותם לגלוטן, אך המחלה החדשה שהתגלתה מאופיינת בין היתר ברגישות לחלבון הנפוץ בחלב. התגלית החדשה עשויה לאפשר גילוי מוקדם של המחלה בילדים ואולי גם לתרום לפיתוח טיפול מניעתי.
כמו רוב התגליות המדעיות, גם הסיפור הזה מתחיל באבחנה של תופעה מוזרה: אצל אנשים הסובלים מתסמונת גנטית נדירה המכונה APS-1 - קיצור של Autoimmune Polyglandular Syndrome Type 1, הגורמת למערכת החיסון לתקוף את הגוף, אמייל השיניים לא מתפתח כראוי. אבל מה הקשר בין אמייל השיניים למערכת החיסון? העובדה שחולי APS-1 סובלים ממחלות אוטואימוניות רבות, הובילה את החוקרים לשער שייתכן שמדובר במחלה אוטואימונית הפוגעת בשיניים.
"לחנך" את תאי ה-T לא לתקוף את הגוף עצמו
מחלה אוטואימונית (או מחלת חיסון עצמי בעברית) יכולה להתפתח כאשר החינוך של תאי T – חיל הלוחמים של מערכת החיסון – משתבש. על מנת להימנע מ"אש כוחותינו", במהלך התפתחותם בתימוס (איבר לימפטי מרכזי של מערכת החיסון), מוצגים לתאי ה-T חלבונים עצמיים מרקמות ואיברים שונים בגוף, וזאת כדי "לחנך" אותם לא לתקוף את החלבונים הללו. תסמונת APS-1 נגרמת מתקלה בחלבון בקרה שנקרא Aire שחיוני לתהליך חינוך זה. החוקרים חשפו שבהיעדר Aire, חלבונים החשובים להתפתחות האמייל לא מוצגים לתאי T בתימוס. כתוצאה מכך, תאים המסוגלים לזהות את החלבונים הללו משתחררים החוצה ומסייעים לתאי B לייצר נוגדנים כנגד חלבוני האמייל.
"כדי להבין אם יש לנוגדנים הללו יכולת לפגוע בתהליך יצירת האמייל, החוקרים הזריקו את הנוגדנים העצמיים לעכברים בריאים ועקבו אחר התפתחות אמייל השיניים שלהם. התוצאות היו חד-משמעיות: האמייל היה פגום ולא התפתח כראוי"
החוקרים גילו שלרוב חולי ה-APS1 (וגם למכרסמים הנושאים מוטציה ב-Aire) יש נוגדנים עצמיים נגד חלבוני האמייל בדמם. בשנים האחרונות, עם פרוץ מגפת הקורונה, כולנו התוודענו לקיומם של הנוגדנים – חלבונים קטנים המסוגלים לקשור בצורה יעילה ומהירה את מולקולת המטרה שלהם. כדי להבין אם יש לנוגדנים הללו יכולת לפגוע בתהליך יצירת האמייל, החוקרים הזריקו את הנוגדנים העצמיים לעכברים בריאים ועקבו אחר התפתחות אמייל השיניים שלהם. התוצאות היו חד-משמעיות: האמייל היה פגום ולא התפתח כראוי. החוקרים שיערו שהנוגדנים העצמיים קושרים את חלבוני האמייל וחוסמים את היכולת שלהם לקשור מינרלים, ובכך פוגעים בתהליך התפתחות האמייל.
אבל מדוע הנוגדנים העצמיים גורמים נזקים לשיניים הקבועות ולא לשיני החלב? ההסבר לכך הוא שתהליך התפתחות שיני החלב מתרחש בשלב העוברי, כאשר מערכת החיסון אינה מפותחת עדיין ואין ייצור של נוגדנים עצמיים. לעומת זאת, תהליך ההתפתחות האמייל של השיניים הקבועות מתחיל מלידה ונמשך עד גיל שבע, כאשר השיניים עדיין נמצאות בתוך הלסת. בזמן הזה, מערכת החיסון מפותחת דיה וייצור של נוגדנים עצמיים יכול לפגוע באמייל המתפתח. החוקרים אף זיהו מתאם בין רמות גבוהות של נוגדנים נגד חלבוני האמייל, לבין חומרת הפגיעה בהתפתחותו בקרב ילדים חולי APS1. ממצא שמחזק את ההשערה לפיה נוכחות הנוגדנים העצמיים בילדות מובילה לנזקים הדנטליים.
2 צפייה בגלריה
פרופ' יעקב אברמסון וד"ר יעל גרופר ממכון ויצמן למדע שהובילו את המחקר החדש
(צילום: מכון ויצמן למדע)
כאשר בדקו החוקרים אם בעיות בהתפתחות האמייל מתרחשות בעוד מחלות אוטואימוניות, הם גילו שתופעה דומה קיימת גם בקרב ילדים חולי צליאק – מחלה אוטואימונית הנפוצה בקרב אחוז אחד מהאוכלוסייה המערבית. במחלת הצליאק חשיפה לגלוטן גורמת למערכת החיסון לתקוף ולהרוס את שכבת התאים המכסה את קירות המעי הדק. הדלקת המתרחשת במעי מוציאה את מערכת החיסון מאיזון ומובילה לתקיפה גם של חלבונים עצמיים הנמצאים בסביבת המעי - בדומה לאש המתפשטת בשדה קוצים.
הנוגדנים שמשבשים את יצירת האמייל
בניסיון לברר כיצד מחלת הצליאק הממוקדת במעיים גורמת לפגיעה דווקא באמייל השן, גילו החוקרים שגם בדמם של חולי צליאק יש נוגדנים עצמיים כנגד חלבוני האמייל. אך מדוע? הרי תהליך חינוך תאי ה-T בתימוס של חולי צליאק הוא תקין. החוקרים העלו השערה שבגלל הסביבה הדלקתית במעי יש ייצור של נוגדנים עצמיים נגד חלבונים הנמצאים בסביבת המעי אך גם ברקמת השיניים. הנוגדנים הללו יכולים לנוע דרך זרם הדם לרקמת השן ושם להיקשר לאותם החלבונים ולשבש את תהליך יצירת האמייל.
אך בין התיאוריה לבין המציאות המרחק היה עדיין רב והחוקרים היו צריכים למצוא מהם החלבונים שנמצאים גם במעי וגם בשיניים. גם פה אבחנה מדעית היא זו שהובילה אותם לפתרון: חולי צליאק רבים מפתחים רגישות לחלב פרה - לכן חשבו החוקרים להתמקד בחלבון הנפוץ בחלב הנקרא קאפה-קאזאין (k-casein). אך האם קאפה-קאזאין הנמצא בחלב קיים גם באמייל השן? לאחר בדיקה גילו החוקרים כי החלבון נמצא גם באמייל המתפתח, ואילו למרבית הילדים חולי הצליאק יש נוגדנים עצמיים נגד החלבון. כלומר, באופן תיאורטי, הנוגדנים המיוצרים במעי נגד החלבון בחלב הפרה, יכולים לקשור את הגרסה האנושית של חלבון זה בשיניים.
"ממצאים אלה מחזקים את הסברה שנוגדנים עצמיים המיוצרים במעי של חולי צליאק בתגובה למזונות מסוימים, גורמים נזק אגבי לתהליכי התפתחות האמייל בשיניים"
אך האם קאפה-קאזאין חשוב להתפתחות האמייל? כדי לבדוק זאת, החוקרים בחנו את השיניים של עכברים שבהם לא מיוצר החלבון וגילו שאכן האמייל התפתח בצורה לא תקינה. ממצאים אלה מחזקים את הסברה שנוגדנים עצמיים המיוצרים במעי של חולי צליאק בתגובה למזונות מסוימים, גורמים נזק אגבי לתהליכי התפתחות האמייל בשיניים.
פגמים בהתפתחות אמייל השן נפוצים למדי באוכלוסייה, לא רק בחולי צליאק ו-APS-1. "אנשים רבים סובלים מפגיעה בהתפתחות אמייל השן מסיבה לא ידועה", אומר פרופ' יעקב אברמסון, "ייתכן שהמחלה החדשה שגילינו והאפשרות לזהותה בבדיקת דם, יעניקו לאותם אנשים שם למחלתם. כמו כן, אבחון מוקדם עשוי לאפשר בעתיד טיפול מניעתי בילדים חולים, ולהקטין את הנזק לאמייל".
הכותבת היא חוקרת במכון ויצמן למדע. במהלך לימודי הדוקטורט שלה ביצעה את המחקר על אודות אמייל השיניים בהנחייתו של פרופ' אברמסון. ד"ר יעל גרופר ביצעה את רוב הניסויים במאמר ושיתפה פעולה עם מעבדות שונות ברחבי העולם שלקחו גם הן חלק במחקר. כיום היא עושה פוסט-דוקטורט בתחום הסרטן ומערכת החיסון במכון ויצמן
