איך שריר נולד?

מחקר שנערך על-ידי פרופ'-משנה פלג חסון מהפקולטה לרפואה ע"ש רפפורט בטכניון שופך אור על ההתפתחות העוברית של ממשק שריר-גיד, החיוני לפעילותו המוטורית של האורגניזם. המחקר התפרסם לאחרונה בכתב העת Developmental Cell.

יכולתו של השריר להניע את השלד היא תנאי הכרחי לתנועתם של בני אדם ובעלי חוליות אחרים. לכן, פגמים בממשק האמור - כלומר בקישור בין סיבי השריר לבין הגיד - פוגעים ביכולת התנועה שלו. למרות חשיבותו של ממשק זה, והשפעתו במקרים מסוימים על מחלות ניווניות של השרירים, עדיין לא פוענחו המנגנונים המולקולריים היוצרים אותו בשלב ההתפתחות העוברית. מכאן חשיבותו של המחקר הנוכחי, השופך אור על כמה שלבים חיוניים בתהליך האמור.

עגינת סיבי השריר בממשק שריר-גיד תלויה במסלולים שונים של העברת אותות, ואחד מהם הוא האינטגרין (Integrin) - קולטן הממלא תפקיד חיוני בחיבור בין תא לתא ובין תא לחלבוני המטריקס (התווך הבין-תאי). אחד הגורמים העיקריים המבקרים את פעילות האינטגרין הוא חלבון בשם פיברונקטין (fibronectin). במחקר הנוכחי נמצא כי אנזים בשם LoxL3 משפעל את הפיברונקטין (באמצעות חימצון), ובעקבותיו את האינטגרין. LoxL3 נמצא בריכוז גבוה בקצותיהם של סיבי השריר המתפתחים, המפרישים אותו במהלך גדילתם. במצב תקין גוברת הפרשת ה-LoxL3 מסיבי השריר במקביל לגדילת הגיד ובעקבות זאת מתחולל השינוי הנחוץ (חימצון) במולקולת הפיברונקטין, וזו מפעילה את האינטגרין. בעקבות השינוי מתממשת "תוכנית העגינה" של סיבי השריר בנקודת הממשק הנכונה עם הגיד, כפי שאפשר לראות בחלקו השמאלי של התרשים המצורף.

בניסויים פרה-קליניים גילה פרופ'-משנה חסון כי כאשר אנזים LoxL3 משובש, כלומר כאשר מתרחשת בו מוטציה, משתבש כל תהליך-השרשרת האמור: (LoxL3 ←פיברונקטין←אינטגרין). בעקבות זאת נפגם ביצועה של "תוכנית העגינה"; סיבי השריר ממשיכים לנדוד ולהתארך יתר על המידה וכך "מפספסים" את נקודת העגינה הנכונה. התוצאה: הממשק שריר-גיד אינו מתפתח כראוי.

פרופ'-משנה חסון מדגיש כי "מדובר במחקר בסיסי, שעדיין קשה לחזות את השלכותיו הקליניות. עם זאת, הגילויים החדשים בנוגע להתפתחות החיבור בין שריר לגיד עשויים להוביל למחקרים נוספים שיציירו תמונה מדויקת אף יותר של התהליך הקריטי הזה."