Sciencemag.cz
Doporučujeme
Příčina zánětu střeva je neznámá, ale existuje několik hypotéz; jedna z nich též předpokládá nesprávné funkce imunitních buněk vznikající v brzlíku, tzv. T lymfocytů.
Vědci Tomáš Zikmund a Tomáš Stopka (oba 1. LF UK – BIOCEV) ukázali, že úspěšný vývoj bílých krvinek v brzlíku zabraňuje vzniku autoimunitních onemocnění. Výzkum na transgenních myších odhalil, že vyzrávání imunitního systému je přímo závislé na tom, jakým způsobem je genetický kód jaderné DNA ‚skladován‘, což u experimentálních zvířat s narušením této funkce vede až k závažnému imunodeficitu včetně těžkého zánětu střeva tzv. kolitidy. Výsledky této práce byly publikovány 8. května 2019 v časopise The Journal of Immunology.
Imunitní systém je klíčovou součástí organismu, rozeznává, co je tělu vlastní či cizorodé a pomocí specializovaných buněk chrání tělo před patogenními mikroorganismy. Pokud není imunitní systém schopen organizmus bránit, mluvíme o imunodeficitu (stavu vyšší náchylnosti k infekcím). V opačné situaci je imunitní systém přecitlivělý a reaguje i na vlastní tkáně, pak hovoříme o autoimunitě (sebepoškození organismu vlastním imunitním systémem), tedy autoimunitní nemoci. Mezi autoimunitní nemoci patří i zánět střeva, kolitida, která v České republice postihuje zhruba 45 pacientů na 100.000 obyvatel. Příčina tohoto onemocnění je neznámá ale existuje několik hypotéz; jedna z nich též předpokládá nesprávné funkce imunitních buněk vznikající v brzlíku, tzv. T lymfocytů.
Většina funkcí imunitních buněk je kódována v genetickém sledu bází molekuly DNA. „Aby se molekula DNA, která v každé buňce u člověka v souhrnu měří až 2 metry, mohla do buněčného jádra vejít, musí být ‚namotána‘ na specifické proteiny umožňující její zhuštění. Můžeme si to představit i jako namotání vlákna na špulku, takže řada informací je zcela skryta. Toto zhuštění ovšem vede k obtížím ve čtení genetické informace, v důsledku čehož se musely v minulosti u primitivních organizmů vyvinout enzymy umožňující čtyřpísmenný kód DNA účinně odhalovat čtecím molekulárním strojům v buněčném jádře. Mezi tyto stroje též řadíme tzv. remodelační enzymy jakými je i námi studovaná bílkovina Smarca5,“ dodává Tomáš Stopka. „Pokud bychom cíleně nestudovali, jak je genetický kód v lymfoidních buňkách čten, nikdy bychom nezpozorovali, že se u myši s narušeným vyzráváním lymfocytů může vyvinout zánět střeva (kolitida). Jedná se o potvrzení našich původních představ, že za celou řadou relativně komplexních nemocí stojí výběr informace, které buňka pročítá,“ říká první autor prestižní publikace Tomáš Zikmund.
Unikátní a zcela zásadní vlastností imunitního systému je jeho schopnost naučit se rozpoznávat molekuly pocházející z cizorodých a vlastních tkání. Tato schopnost je založena na produkci rozličných lymfocytů (bílých krvinek), z nichž každý rozpozná jen určitou z nich. Zdravý imunitní systém je schopen vlastní tkáně tolerovat, zatímco pokud lymfocyt rozezná cizorodou strukturu, která nepatří k organismu, dochází k aktivaci zánětlivé reakce, produkci protilátek a likvidaci této struktury i jejího zdroje, např. mikroorganismu z těla. Na úplném počátku vývoje lymfocytů stojí, stejně jako u ostatních krevních elementů, krevní kmenová buňka. Laboratoř prof. Stopky se dlouhodobě zabývá studiem krvetvorby – a to jak normálního vývoje krevních elementů, tak i nádorových onemocnění, která jsou způsobeny nevratnými změnami ve velmi časném vývoji nezralých buněk krvetvorby.
Díky sofistikovaným metodám analýzy genetického kódu DNA, můžeme dnes studovat do nebývalého detailu i jeho sebejemnější změny. Tomáš Stopka říká: „Genetický kód je tak komplexní, že prostě nelze neustále v každé buňce číst jeho celý obsah, a musí proto existovat systém, který upřednostňuje informace pro každou buňku a tkáň. V živém organismu to je podobné a skrze některé bílkoviny, které v naší laboratoři studujeme, lze do čtení zapojit opravdu jen to důležité, zatímco valná většina genetického kódu se nepročítá. Proto například v imunitních buňkách jsou čteny jen ty části genomu, který s imunitou nějak souvisí. Prostorová orientace genomu nám umožňuje, aby takové informace nemusely být kódovaný za sebou, ale mohou se nacházet i na odlišných chromozómech.“
Více informací o publikaci: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31068388
