תרגום: מריאנה וונגר
ממצאים חדשים בחקר הפעילות הממריצה חיסונית של מיני אכינצאה: המנגנון פועל בריריות מערכת העיכול והחומר בעל ההשפעה המשמעותית ביותר בשפעול מערכת החיסון שזוהה בניסוי זה הוא המלנין
דיויד ס. פאסקו (Ph.D) הוא סגן מנהל במרכז הלאומי לחקר מוצרים טבעיים באוניברסיטת מיסיסיפי, וחוקר ראשי במסגרת שני מענקי מחקר (NIH/NCCAM) לחקר המלנין ופעילותו הממריצה את מערכת החיסון בשלושת מיני האכינצאה: אכינצאה אנגוסטיפוליה, אכינצאה פורפוראה ואכינצאה פלידה.
המחקר המתואר פה פורסם ב- International Immunopharmacology 5 637-647.
הראיון התפרסם ב- Journal of the American Herbalist Guild, volum 6, November 2, 2006 p.16-19.
האם מענק המחקר שקיבלת יועד במפורש לחקר המלנין?
– כן, באופן ספציפי למלנין שבאכינצאה. רצינו לחקור חומרי גלם של אכינצאה מכל רחבי ארה”ב, כדי לבדוק את מינוני המלנין הפעיל בצמחים. בדקנו את ריכוזי המלנין במוצרי אכינצאה רבים ושונים. עד כה, המלנין כמעט שאינו קיים בטינקטורות. אנו מנסים לברר גם מהם תנאי הגידול האופטימליים לאכינצאה, שיבטיחו ריכוזי מלנין גבוהים בצמח, ואת המבנה הכימי הפעיל ביותר של מלנין בהמרצת מונוציטים ומאקרופאג’ים.
למה בחרתם להתרכז במלנין? – הוא מעולם לא צוין כמרכיב באכינצאה באף אזכור שקראתי.
– תפיסת המלנין כמרכיב ממריץ את מערכת החיסון היא גילוי חדש שאנו מבססים על מחקר קודם במימון ה-NIH שהתחיל ב-2000. המענק הראשון יועד לחקר הפעילות ממריצת מערכת החיסון (אימונוסטימולטורית) של האכינצאה. ידענו בוודאות שיש בצמח מרכיב מאוד פעיל, שונה מהמרכיבים האחרים שהחשבנו כאחראים לפעילות של האכינצאה: לא רב-סוכרים ולא איזובוטילמידים, לא אכינוסידים או החומצות הציקוריות וגם לא כל דבר אחר, כך שידענו אז שקיים משהו שונה, וזה היה הבסיס שעליו NIH נתן לנו את מענק המחקר. במהלך השנתיים של המחקר, גילינו שהמלנין הוא האחראי לפעילות הממריצה את מערכת החיסון.
אני מבינה שמצאתם מלנין גם בצמחים אחרים.
– כן, בג’ינסנג יש מלנין אפילו יותר פעיל מאשר באכינצאה. בין יתר צמחי המרפא החשובים: אגוז שחור (black walnut hull), ניצני אלפלפה, תה ירוק, שבטבט (Horsetail), אסטרגלוס וקמומיל. באפדרה אין כלל מלנין, בהיפריקום יש מעט ואילו בתה שחור קיים פי 5000 פחות מלנין מאשר בתה ירוק. בכל הירקות יש בין פי 1000 ל-10,000 פחות מלנין מאשר ברוב הצמחים הפעילים.
מה תפקיד המלנין בצמחים?
– אנחנו לא ממש מבינים. נראה שהוא מאפשר לצמחים הגנה מסוימת כנגד קרינת UV, בדיוק כפי שהוא פועל בעור האדם, אך ייתכן שהוא גם מהווה הגנה נגד זיהום חיידקי. במהלך המחקר השרינו ניצני אלפלפה, העשירים במיוחד במלנין, בכיטין (chitin). הכיטין מעורר את מנגנון ההגנה של הצמח, מכיוון שהוא מדמה פעילות פטרייתית והצמח מגיב אליו כאילו נתקף על-ידי פטרייה. בתוך 48 שעות צפינו בהגברה של הפעילות ממריצת החיסון של המלנין בצמח פי-25.
האם בדקתם את ריכוזי המלנין בתמציות אכינצאה מסחריות?
– כמעט אין מלנין כלל בטינקטורות. הן מכילות איזומתילאמידים, האחראיים להשפעה האנטי זיהומית של החומר. אפילו מיץ טרי של אכינצאה מכיל רק כמויות מינימאליות של מלנין. גורם נוסף המונע את נוכחתו של המלנין בטינקטורות הוא מסיסותו הנמוכה. תכונה זו גורמת לשקיעתו בנוזל, והצטברותו בתחתית הכלי. כשמדובר בטינקטורות מסחריות, החברות נוטות לסנן את הנוזל כדי להפכו יותא אסתטי ואטרקטיבי לצרכן. התוצאה היא העדר כמעט מוחלט של מלנין וניטרול הפעילות ממריצת החיסון של הצמח.
תאר את הניסוי הראשון שרמז לך על אודות קיומו של חומר ממריץ פעילות חיסונית לא מוכרת באכינצאה.
– התחלנו לגדל אכינצאה אנגוסטיפוליה בתנאי זיהום in vitro . אחר כך השרינו את האכינצאה בתערובת ממסים שהכילה: מים בטמפרטורה של 70 מעלות צלזיוס, מתנול, אתנול, דיכלורמתן, הקסן ואתיל אצטט. תאי מונוציטים אנושיים, מסוג THP-1, הושרו בתמציות האכינצאה שהכנו, בריכוז של 75 מק”ג/מ”ל. התאים טופלו גם בחומר טחון של אכינצאה (25 מק”ג/ מ”ל) שלא מוצה באמצעות ממסים.
תוצאות הניסוי דורגו לפי החומר LPS-בריכוז 10 מק”ג/מ”ל. עוצמת פעילותו של חומר זה בשבפעול המונוציטים חושבה כ-100 אחוז. בהשוואה, העניקה אכינצאה טחונה 50% שפעול של מונוציטים, מים 24%, ואילו יתר התמציות שהופקו בעזרת ממסים לא גרמו לשפעול משמעותי. זו היתה הנקודה הקריטית בניסוי, בה הבנו שמנגנון הפעולה באכינצאה שונה בתכלית ממנגנונים מוכרים אחרים של שפעול מערכת החיסון. הסקנו גם שחומרי ההמסה בהם השתמשנו אינם מסוגלים למצות את רוב הפעילות הזאת. כיוון שהממסים שבדקנו יכלו למצות את כל המרכיבים המוכרים באכינצאה, הבנו שקיים דבר מה לא מוכר שאחראי לפעילות משמעותית זו.
תוכל להסביר מהו חומר הבדיקה LPS?
– זהו ליפופוליסכריד, המופק מממברנת ה E-coli. הוא משמש כערך ייחוס לפעילות מקרופאגית ונמצא בשימוש רחב במחקר. המלנינים הפעילים ביותר הם ברמת פעילות די דומה ל-LPS. כשמשווים את רמות שפעולם של רוב רב-הסוכרים, יש צורך בפי- 10עד פי-100 יותר רב-סוכרים לעומת LPS, בזמן שנראה שעוצמת שיפעולו של המלנין כמעט שווה לזה של ה-LPS. מהחישובים שלנו עלה שעוצמת הפעילות של רוב הסוכרים באכינצאה פחותה באופן משמעותי מזו של המלנין. הרב-סוכרים הם כל כך חלשים וכל כך מעטים, שהשפעתם שואפת לאפס.
אם כך, האם תיעדתם יותר מסוג אחד של מלנין?
– כן, נראה שקיימות נגזרות אחדות של החומר, האחראיות על הפעילות החיסונית. זה מה שאנו מנסים לגלות במסגרת המענק השני.
אחרי ששמת תמציות שונות על המונוציטים ולא הבחנת בפעילות מעוררת תגובה חיסונית, פיזרת עליהם אבקה של אכינצאה טחונה. מה קרה אז?
– כשערבבנו אכינצאה טחונה לתוך תרבית התאים, קיבלנו תגובה ערה מאוד של המונוציטים. לצורך בקרה, פיזרנו גם חומר שהופק מצמחים טחונים אחרים, והוא לא הראה פעילות כלשהי. זה מה שגרם לנו להבין שהשפעול לא נגרם מסתם כמה עשבים יבשים, אלא שהיה משהו שונה בהרכב של אכינצאה שגרם לשפעול המונוציטים. ברגע שידענו בוודאות שכל הפעילות מקורה באכינצאה, אך כי הממסים אינם מסוגלים למצות את החומר האחראי לה, אמרנו: ‘טוב, כדאי לבחון כל ממס קיים ולהיווכח איזה מהם יהיה מסוגל למצות את החומר שאנחנו מחפשים’. הממס הראשון שהיה מסוגל למצות את המלנין היה פנול מימי בריכוז 90% . בהמשך גילינו שאפשר למצות מלנין גם בשיטות לא רעילות.
האם המים פעלו כממס יעיל?
– המים פעילים, אבל כדי לשים הדברים בפרופורציה צריך לציין כי כשעושים מיצוי באמצעות מים רותחים, הם יכולים למצות רק אחוז אחד מסך כל המלנין באכינצאה.
האם הצלחתם לעקוב אחרי צורת הפעלת התגובה החיסונית של האכינצאה in vivo?
– לשם כך ערכנו ניסוי בעכברים. רצינו לבדוק את ההשפעה של אימונוסטימולנטים עם מסה מולקולרית גבוהה, שתהיה רלוונטית לנטילה פומית. מיצינו את המלנין מהצמח, סיננו אותו, ערבבנו אותו עם אוכל ונתנו אותו לעכברים. בניסויים אלה השוונו פרמטרים חיסוניים שונים בין עכברים שהוזנו במזון בלבד, לעומת מזון שהכיל מלנין. העכברים בקבוצת הניסוי קיבלו 10-25 מ”ג מלנין ליום. כעבור ארבעה ימים, היה לעכברים אלה ייצור מוגבר של נוגדנים מסוג IgA ברצועות Peyer של הרקמה הלימפטית, אשר מגנה על מערכת העיכול מחיידקים זרים. Il-6, אחד הציטוקינים האחראיים על ייצור ה-IgA מהתאים האלה, מוגבר פי 2-3 בערך. ייצור אינטרפרון מתאי הטחול של העכברים המטופלים במלנין עולה פי 5-6 אחרי ארבעה ימים של דיאטת מלנין.
הניסויים in vitro שלנו הראו שהמלנין מפעיל מונוציטים דרך מסלול חובה תלוי רצפטור 2, המשמש בדרך-כלל לזיהוי מרכיבים חיידקיים ופטרייתיים במערכת העיכול. מלנין מחקה את הפתוגנים האלה. כשחיידקים ופטריות נכנסים למערכת העיכול, הם לא מסיסים, הם חלקיקים. ובכל זאת, מערכת החיסון מבחינה בקיומם. למעשה, ככל שהחלקיקים גדולים יותר, כך מערכת החיסון מגיבה חזק יותר. היא מנהלת פיקוח מתמיד אחר תכולת המעיים, כדי לגלות פתוגנים. כאשר התאים החיסוניים פוגשים במלנין הם קוטלים אותו, מכיוון שהם מנטרים אותו כגורם פתוגני מסוג חיידקים או פטריות, אולם ההפעלה מצומצמת לאזור המעי והיא לא מתרחבת. נראה שזהו עיקרון יסוד במערכת החיסון.
דוגמה טובה לכך אפשר לקבל כאשר בוחנים את בעלי החיים חסרי החיידקים שפותחו לצורך מחקר. אלו הם עכברים חסרי פלורת מעיים. למעשה, מערכת החיסון של עכברים אלה לא קיימת. גודל הטחול שבגופם הוא כשליש מהנורמלי, וכך גם גודל קשרי הלימפה שבמעיהם. גופם של עכברים אלה כמעט שאינו מסוגל להתמודד עם פתגונים, מערכת החיסון שלהם כמעט משותקת כליל, וחייהם נמצאים עקב כך בסכנה מתמדת.
עניין זה מוכיח את חשיבותה של פלורת המעי במערך החיסוני של האורגניזם. היא אינה מגנה רק על דפנות המעי, כי אם על ריריות הגוף כולן: במערכת העיכול, במערכת הנשימה ובדרכי השתן. עקב כך, כאשר משפיעים על מערכת החיסון הרירית במעיים, באף, בוושט או בשלפוחית השתן, חלה ההשפעה על כל המערכת הרירית. במחקר אחד הלעיטו עכברים באנטיביוטיקה במטרה להשמיד כליל את פלורת המעיים שלהם. לאחר מכן חולקו העכברים לשתי קבוצות: בקבוצה הראשונה שוקמה פלורת המעי, ואילו בקבוצה השנייה הפלורה שוקמה רק במידה חלקית, תוך שהעכברים בקבוצה זו מולעטים בכמויות משמעותיות של פטריית הקנדידה. בהמשך נמדדה תגובתן של שתי הקבוצות לאלרגן מסוים. העכברים שהפלורה במעיהם הייתה תקינה כמעט לא הגיבו לאלרגן. העכברים בקבוצה השנייה, שזוהמו בקנדידה, הראו תגובה מכסימלית. באופן כללי ניתן לומר, כי המחקר על אופן פעילותה של מערכת החיסון ברקמות הריריות נמצא לאחרונה בתנופה עצומה.
בתקופה שקדמה לממצאים מחקריים מעין אלה, נהוג היה להניח כי המרכיבים חייבים לחדור לזרם הדם כדי להשפיע על מערכת החיסון, ככל שמדובר בצמחים המגבירים פעילות חיסונית. העניין השתנה כעת. הממצא הוא שבצמחים אלה קיימים רב-סוכרים וגם מלנין ושהם לא נספגים לזרם הדם, אלא מתגלים על ידי מערכת החיסון שמגיבה אליהם כאילו היו פתוגנים. זהו, בעצם, המנגנון הגורם לשיפעולה.
האם אתה חוקר את האפשרות שקיימים מרכיבים נוספים באכינצאה הגורמים להמרצת התגובה החיסונית?
– אנו נתונים כעת בתהליך של כתיבת מאמר נוסף, בו אנו משווים את פעילות רב הסוכרים לזו של המלנין באכינצאה, גם in vitro וגם בעכברים מהמחקר המקורי על מלנין. גילינו שהרב-סוכרים באכינצאה עובדים דרך רצפטור דמוי מחסום מסוג 4, בעוד שהמלנין נקשר לרצפטור דמוי מחסום מסוג 2. קיימים 11 סוגים של רצפטורים דמויי מחסום. המלנין פעיל יותר במידה משמעותית בשפעול מונוציטים, גם in vitro (כאן המלנין פעיל פי 100 יותר בייצור בתא Il-I) – וגם בעכבר הניסוי, בייצור גמא אינטרפרון מתאי הטחול (במקרה זה המלנין הוא לפחות פי 20 יותר פוטנטי מהרב-סוכרים).
הניסויים עם הרב-סוכרים שנערכו בהתחלה הראו המרצה חיסונית, אך במחקרים אלה הוזרקה אכינצאה IP או IV והוחדרו גם רב-סוכרים. זה לגמרי שונה מהשימוש הפומי באכינצאה. לכן, המחקרים האלה הראו פעילות, אך הם אינם רלוונטיים מבחינת צורות השימוש הנהוגות ובמינון רגיל.
מה שאתה אומר זה שהמחקר מראה שהמלנין הוא המרכיב היחידי האחראי על המרצת הפעילות החיסונית באכינצאה?
– כל מה שאנו אומרים הוא שמלנין הוא מרכיב באכינצאה עם פעילות מאוד חזקה על מערכת החיסון, שעד כה התעלמו ממנה. אנו אומרים גם שבשיטות הניסוי שהשתמשנו בהם, הרב-סוכרים מפגינים פעילות מצומצמת בהרבה מזו של המלנין.
