Unikátny spôsob zachraňujúci život. Značka: darujem mitochondriu

Publikované: 15.01.2013
Ing. Roman Bohovič
Ústav experimentálnej onkológie SAV, Bratislava

Prach, poletujúce čiastočky piesku, hliny, lístia a nečistôt vdychujeme denne. Nádych, výdych. Pľúca sú pomaly zanášané drobnými úlomkami okolia. Bunky sa bránia odstraňovaním usadeného filmu nečistôt vytváraním hlienu. Ak chceme vidieť a porozumieť pochodom na úrovni buniek, musíme sa vnoriť do medzibunkového priestoru vnútornej výstelky pľúc. Sme medzi bunkami. Obklopuje nás tkanivo pľúc popretkávané cievami, bunkami imunitného systému, kmeňovými bunkami podporujúcimi opravu poškodeného tkaniva a s vnútornou výstelkou zloženou z alveolárnych buniek. Pod nánosom odpadu zoslaného dýchacími cestami z okolia vedľa nás zomiera alveolárna bunka. Pomaly sa odpoja tesné spojenia medzi bunkami – komunikačné kanáliky. Zostatky bunky odstránia  bunky imunitného systému. Na uvoľnené miesto prichádza nová bunka plniť si svoju úlohu. Tým umožňuje červeným krvinkám vymeniť náklad oxid uhličitého za  kyslík. Usadením a dotýkaním sa susediacich buniek si opäť začnú medzi sebou vytvárať spojenia. Ich život je ale závislý od schopnosti vytvoriť energiu, ktorú použijú na úkony súvisiace s „bežnou“ prevádzkou. Agresívne látky zo zápalu môžu poškodiť  energetické továrne bunky – mitochondrie. Mitochondrie slúžia ako nenahraditeľný tvorca chemickej energie  pre bunku.  Bunka prestane dýchať a metabolizovať. Po krátkom čase priputujú z okolia kmeňové bunky v snahe pomôcť opraviť poškodené tkanivo. Bunky vedia medzi sebou komunikovať pomocou „viet“ zložených z chemických signálov. A správne zvolené „slová“ hoja podobne, ako keď mama fúkne na boľačku svojej malej dcérke. Manželia Bhattachariovci s ich tímom sledovali takýto typ hojenia. Ako prví spozorovali, znovuzrodenie buniek pľúc v prítomnosti kmeňových buniek z kostnej drene.  Poškodená alveolárna bunka pľúc bez funkčných mitochondrií bola opustená a uvoľnené chemické signály zo zomierajúcej bunky prilákali kmeňovú bunku, ktorá sa prisunula  do jej blízkosti. Sledovali, ako kmeňová bunka vyslala k pľúcnej bunke dlhý výbežok s vlastnou mitochondriou. Mitochondriu uvoľnila vo vnútri alveolárnej bunky. Mitochondria spustila výrobu energie a následne bunka ožila.

Pozorovanie regenerácie je unikátne z viacerých hľadísk. Doteraz  ešte nikto neukázal spontánny prenos mitochondrií zo žijúcej bunky do zomierajúcej. Dokázanie tejto biologicky nevšednej opravy buniek, otvára otázku nakoľko je uvedený dej pri oprave rôznych tkanív častý. Výsledok práce by v budúcnosti mohol výrazne ovplyvniť nielen regeneratívnu medicínu, ale i pohľad na komunikáciu nádorových buniek s mikroprostredím.

Táto práca prináša výrazný obrat v súčasnom pohľade na komunikáciu buniek. Ukázala niečo ako biologický zázrak. A čo je najdôležitejšie, poodchýlila dvere nádeji, že veľa krásneho o živote ešte nevieme, ale možno raz ...

Vytvoril: Ing.Roman Bohovič
Ústav experimentálnej onkológie SAV, Bratislava

Zdroj: Nature Medicine, Islam MN. et al. Vol.18, 2012 doi:10.1038/nm.2736

Kľúčové slová: Kmeňová bunka, prenos mitochondrie, poškodenie pľúc