הדמעות ככלי ללימוד ביולוגי וסביבתי

מקובל לחשוב שדמעות הן תופעה אנושית וביטוי לרגש. אך הדמעות אינן מיועדות רק לבכי: הן מרכיב חשוב במשטח העין ומיוצרות בגופם של בעלי חיים שונים, מדגים ועד יונקים. הדמעות מגנות על העין מפני נזק חיצוני ומסייעות בשמירה על בריאות הקרנית והלחמית על ידי מניעת יובש וקירור הרקמות. בין הנוזלים הביולוגיים, דמעות מעוררות עניין רב מאחר שדגימתן קלה ולא פולשנית, ההרכב הכימי שלהן פשוט יותר מזה של סרום של הדם, ותגובתן לסביבה מיידית ומתבטאת בשינויים בהרכבן.

ד"ר אולגה גירשביץ מהמכון לננו-טכנולוגיה וחומרים מתקדמים באוניברסיטת בר-אילן עורכת מחקר משותף עם ד"ר ניצה כהן-גולדנברג מהטכניון והמרכז הרפואי בני ציון בחיפה בנושא הרכב הדמעות מזה מספר שנים. בהסתמך על תוצאות מחקרן וניתוח הרכב הדמעות התפתחו מחקרים נוספים העושים שימוש בדמעות כסמן ביולוגי וככלי כמותי ואמין עבור יישומים קליניים ולימוד מנגנונים ביולוגיים וסביבתיים.

נוזל הדמעות מכיל אלקטרוליטים, חלבונים, ליפידים, ריריות, מטבוליטים (תרכובות המיוצרות בחילוף חומרים) ומתכות. אף שבעבר נערכו מחקרי דמעות של יונקים ואנשים, חסר ידע על הרכבן המתכתי והשפעתו על מסלולים ביולוגיים ומשמעותם ביישומים קליניים. שני מחקרים חדשים מגלים שדמעותיהם של בעלי חיים שונים אינן כה שונות מאלה שלנו, בני האדם. הרכבן מותאם לסביבתן ועשוי לספק תובנות לגבי טיפולים טובים יותר למחלות עיניים, אך לא רק. המחקרים התבססו על ניתוח יסודות בעזרת קרן יונים באנרגיה גבוהה ושימוש בשיטת Particle Induced X-ray Excitation  (PIXE), המדידות בוצעו בעזרת מאיץ החלקיקים במכון לננו-טכנולוגיה וחומרים מתקדמים באוניברסיטת בר-אילן.  

ד"ר אורן פאר, וטרינר מהאוניברסיטה העברית ניתח לראשונה דמעות של סוסים, כלבים וכבשים תוך התמקדות בעקבות המתכות בדמעות החיות. באופן מפתיע, נמצא שדמעות המינים השונים היו בעלות הרכב כימי דומה, אם כי בדמעות הסוסים ריכוז הברזל היה גבוה בצורה משמעותית, ובדמעות הכלבים נמדדה כמות חריגה של מגנזיום. הבדלים אלה יכולים לנבוע מתזונה שונה של המינים. בהיסתמך על תוצאות אפיון דמעות כבשים, נמצא שאין שינוי בעקבות מתכות בדמעות וההרכב הכימי אינו משתנה בעדר, הן מכבשה לכבשה והן לאורך הזמן, אם אין שינויים דרסטיים בסביבתן.