ניטרציה חשובה בתעשיית חומרי הנפץ והדשנים. חומר הנפץ ניטרוצלולוזה, למשל, נוצר כתוצאה מניטרציה של תאית. הדשן אשלגן חנקתי (המשמש גם בתעשיית הפירוטכניקה) נוצר כתוצאה מניטרציה של אשלגן כלורי:
formula_1
התוצרים הם אשלגן חנקתי ומימן כלורי (HCl).
סיסטיק פיברוזיס
סִיסְטִיק פִיבְּרוֹזִיס או צִיסְטִיק פִיבְּרוֹזִיס (Cystic fibrosis או CF בקיצור; בעברית: לַיֶּפֶת כִּיסְתִית) היא מחלה תורשתית קשה המשפיעה על הריאות, הלבלב, בלוטות הזיעה, מערכת העיכול ומערכת המין. זוהי אחת המחלות התורשתיות הנפוצות ביותר בארצות המערב בקרב לבנים.
גורם.
הגורם למחלה הוא חלבון פגום הנמצא בקרום התא של תאים רבים בגופו של החולה. החלבון, שתפקידו להעביר יוני כלור, (שעוברים יחד עם מולקולת מים) מפנים התא אל החוץ התא (בדרכי אוויר, לבלב, מרה ועוד) ומחוץ לתא אל הפנים (בבלוטות זיעה). כאשר החלבון לא מסוגל לבצע את עבודתו, מאזן הנוזלים בתאים משתבש (כיוון שתנועת מים דרך ממברנת התא תלויה רבות בריכוז המומסים בציטופלזמה ובנוזל החוץ-תאי), והתאים, שבדרך כלל מפרישים ריר דליל, מפרישים נוזל סמיך מאוד, ובכמויות גדולות. התוצאה של הצטברות הריר גורמת להצטברות חיידקים ולירידת יכולת הספיגה של גזים, ובהם חמצן.
החלבון הפגום נקרא על שם המחלה - CFTR ("וָסָת הולכה טרנסממברני של סיסטיק פיברוזיס", Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator). הגן, אשר שינוי בו מהרצף הסטנדרטי מקודד לחלבון הפגום, התגלה בשנת 1989. מאז נתגלו כ-1,600 מוטציות שיצרו אללים הגורמים למחלה, כל אחד מופיע בחולה אחר וגורם לפנוטיפ (תסמין) שונה במקצת אצל החולה. האלל השכיח ביותר בארצות הברית, המופיע אצל 70% מהחולים, מקודד לרצף חומצות אמינו עם חוסר בחומצת אמינו בודדת מהרצף - פנילאלנין. השמטת חומצת אמינו זו גורמת לכך שהחלבון לא מסוגל להשתלב בצורה חלקה בממברנת התא. המוטציה שיצרה את האלל הנפוץ ביותר בישראל היא מוטציה מסוג מוטציות STOP, הגורמות לעצירה ברצף יצירת החלבון, כך שהוא נפלט כשהוא לא מושלם. באללים אחרים החלבון יושב בממברנה כראוי, אך לא מסוגל להיקשר ליוני הכלור על-מנת להעבירם.
גם מוטציות נוספות של הגן, עלולות לגרום לפגמים בתהליך העיכול. מחקרים קשרו את המוטציה CFTR-T5 לאי ספיקת לבלב אקסוקרינית, היפרליפידמיה ומחלת קרוהן.
מחלת הסיסטיק פיברוזיס מהווה דוגמה להרס ולנזק העצום שיכולה מוטציה קטנה בגן בודד לחולל בגוף. בנוסף, זוהי דוגמה לחשיבות העליונה של רצף חומצות האמינו בחלבון לתפקודו התקין (ראו גם: ביולוגיה מבנית).
תסמינים.
התאים בהם נמצא חלבון ה-CFTR נמצאים בדפנות הפנימיות של הריאות, דרכי העיכול והבלוטות האקסוקריניות (כלומר, אלו שאינן מפרישות הורמונים אל מחזור הדם, אלא מפרישות נוזלים בסביבתן; למשל - הלבלב, בלוטות הזיעה וצינורות המרה). תאים אלה מפרישים בגופם של אנשים בריאים ריר מימי שתפקידו להגן על דפנותיהם של איברים אלו ולסלק משם גורמי מחלות (חיידקים בעיקר). בחולי סיסטיק פיברוזיס, כאמור, הריר המופרש סמיך מאוד. ריר זה מצטבר בצינורות וחוסם את המעבר התקין של נוזלים אחרים. בנוסף, מהווה הריר כר נוח ומזין להתרבות חיידקים, במיוחד בריאות. השערות (Cillia) הקטנות המכסות את דפנות הריאות, ושתפקידן אף הוא לסלק גורמים זרים, לא מסוגלות לנוע כשהן מכוסות בריר הסמיך, והחיידקים (במיוחד "Staphyloccocus aureus" ו-"Pseudomonas aeruginosa", איתם מתמודד הגוף בדרך-כלל בקלות) גדלים באין מפריע.
המחלה קיימת בתינוק כבר מרגע לידתו. התסמינים הראשונים יכולים להופיע בכל עת, אם כי אצל רובם הם מופיעים בשלוש השנים הראשונות. אחד הסימפטומים שמופיע בדרך כלל כבר לאחר הלידה, הוא זיעה מרובה ומלוחה. בלוטות הזיעה מפרישות יוני כלור בכמות גדולה; הללו מתרכבים עם יוני נתרן שנמצאים מחוץ לתאים, ומתקבל מלח. למרות ששיטה זו היא מהירה ונוחה לבדיקה היא איננה אמינה לחלוטין מכיוון שחלק מהמוטציות הגורמות למחלה לא משפיעות לחלוטין על מליחות הזיעה. בנוסף, הבדיקה לא מהימנה כשהיא נעשית בפעוטות, שכן הללו לעיתים קרובות אינם מייצרים כמות מספקת של זיעה, או שהיא מלוחה מסיבות אחרות שאינן קשורות למחלה; על כן יש לערוך בדיקה זו מגיל חודש ואילך. הזיעה המלוחה עלולה לעיתים לגרום לאיבוד מלחים בגוף. גם לכך יש סימפטומים: עייפות מוגברת, הקאה, כאבי בטן והתכווצות שרירים.
לחולים בסיסטיק פיברוזיס בעיות רבות בעיכול. המזון המעוכל בחלקו מתקשה לעבור דרך צינור העיכול החסום; בנוסף, מיצי עיכול (כגון המרה) לא מסוגלים להגיע אל המזון ולהמיסו. חולי סיסטיק פיברוזיס רבים נמצאים במצב של תת-משקל עקב העיכול החלקי, למרות שהם אוכלים כרגיל. הם סובלים לעיתים משלשולים כרוניים.
חלק מהחולים סובלים מצורות שונות של חסימת מעיים, דבר שבמקרים חמורים דורש התערבות כירורגית. העיכול החלקי מונע ספיגת שומנים; היות שוויטמינים מסוימים מסיסים בשומן בלבד, נמנעת קליטתם של אלו בגוף.
הנזק החמור ביותר נגרם בריאות. מושבות החיידקים מאכלות ודוחקות לאיטן את תאי הריאות; תאי הדם הלבנים, המנסים להילחם בזיהומים, מפרישים תוך כדי כך רעלים המיועדים לחיסול החיידקים; הצטברותם של אלו הורסת את תאי הריאה עצמם. תהליך זה, בשילוב הריר הסמיך, החוסם את חילוף הגזים בנאדיות הריאה, מקשה בהדרגה על הנשימה עד כדי צורך בהשתלת ריאה במקרים קיצוניים. נזקים אלו מלווים בשיעול כרוני, בצפצופים בריאות ובליחה מרובה. על אף השיעול הכרוני, המחלה אינה מידבקת.
סימפטומים נוספים הם גידולים קטנים (פוליפים) בתוך האף והתעגלות של קצות האצבעות. אצל כ-5% מהחולים מופיעות בעיות בכבד (שחמת), הנובעות מחסימת הצינורות המנקזים את הפרשות המרה. אצל כעשירית מהחולים מופיע סוג של סוכרת (CFDM), זאת בשל הנזק הנגרם ללבלב, האחראי על יצור האינסולין. רובם המוחלט (95%) של הגברים החולים במחלה עקרים; הצינור המעביר זרע מהאשכים אל נוזל הזרע חסום גם הוא על ידי ריר והנוזל הנפלט חסר זרע, אמנם אפשר על ידי טיפול להשתמש בזרע הנלקח מהם להפריה מלאכותית. אצל נשים, לעומת זאת, אין בדרך-כלל בעיות פוריות.
עד תחילת שנות ה-90 של המאה ה-20 נפטרו רוב החולים לפני גיל 30, אך מאז הם יכולים לחיות חיים תקינים כמעט לחלוטין. במשך השנים חלה עלייה מתמדת בתוחלת החיים של החולים. אם בעבר הייתה תוחלת החיים נמוכה מעשר שנים, כיום רבים מגיעים לשנות השישים והשבעים לחייהם. בחולי CF לא טיפוסי (מעדות המזרח בדרך כלל), הפגיעה היא בריאות בלבד וקשה יותר לאבחן את המחלה בחולים אלה. חולי CF לא טיפוסי יסבלו מברונכיאקטזיות, והטיפול שלהם זהה לטיפול בחולי CF טיפוסי. ניתן למצוא בצילום של חולי CF ברונכיולים סמוכים ופקוקים, ובצילום המחלה נראית כמחלה ברונכאקטטית נרחבת. חולי CF יסבלו מלימפאדנופדיה, שיעול עם דם או ליחה עם דם, שיעול טורדני בלילה, שיעול כרוני, חרחורים כרוניים עקב הליחה הרבה שבריאותיהם, ויציאות תכופות עקב תפקוד לקוי של הלבלב. לעיתים בתרבית כיח יתגלה אספרגילוס או פסאודומונס אצל חולי CF. ייתכנו צפצופים סוף אקספירטוריים.
תורשה ותפוצה.
סיסטיק פיברוזיס מועברת בתורשה רצסיבית אוטוזומית; פירוש הדבר הוא שהגן המקודד לחלבון הפגום נמצא על אחד מהכרומוזומים האוטוזומיים (ה"רגילים", שאינם כרומוזומי המין X או Y), ושהגן הוא רצסיבי - כלומר, המחלה מופיעה רק אצל אנשים שירשו שני אללים פגומים - האחד מהאם והשני מהאב. אצל נשאים - אנשים הטרוזיגוטים, שתאיהם מכילים רק אלל אחד פגום - המחלה לא מתבטאת.
האלל המוטנטי שכיח למדי באוכלוסייה. כ-5% מתושבי ארצות הברית הם נשאים של המחלה. כשנשא ונשאית של המחלה מביאים ילדים לעולם, קיים סיכוי של רבע (25%) לקבלת ילד בריא, סיכוי של חצי לקבלת ילד נשא, וסיכוי של רבע לקבלת ילד חולה. סיכויים אלו תקפים בכל לידה מחדש; הולדת ילד בריא או חולה אינה משפיעה על סיכויו של הילד הבא לחלות במחלה. המחלה תוקפת זכרים ונקבות כאחד.
לפי נתוני איגוד סיסטיק פיברוזיס בישראל, חיים כיום כ-70,000 חולים באירופה ובארצות הברית. בישראל חיים כ-645 חולים. זו המחלה הגנטית הרציסיבית הנפוצה בקרב העולם המערבי. בישראל שכיחה המחלה בקרב כל העדות ברמות שונות. תדירות הנשאים נעה בין 1:25 ליוצאי בולגריה ויון, 1:26 ליוצאי גאורגיה ולוב, 1:29 ליוצאי אשכנז, 1:33 ליוצאי טורקיה, 1:35 ליוצאי תוניס ו-1:47 ליוצאי מצרים ותימן.
אבחון.