K čemu nám jsou malí zabijáci

Objev, že priony jsou příčinou BSE, byl oceněn Nobelovou cenou už před devíti lety. Co ale priony vůbec v těle dělají, když „nezlobí“, jsme se dozvěděli až nyní. Ve své přirozené podobě nám tzv. prionový protein neubližuje. Běda, když se jeho molekula přeskupí a zaujme jiný tvar…

Objev, že priony jsou příčinou BSE, byl oceněn Nobelovou cenou už před devíti lety. Co ale priony vůbec v těle dělají, když „nezlobí“, jsme se dozvěděli až nyní.

Takzvanou „nemoc šílených krav“ nebo její lidskou obdobu Creutzfeldt-Jakobovu chorobu provází řada záhad. Jde o onemocnění bez výjimky smrtelná a nevyléčitelná. Jejich původcem je prion, což není nic než „zašmodrchaná“ verze bílkoviny, kterou si neseme ve většině buněk těla.

Ve své přirozené podobě nám tzv. prionový protein neubližuje. Běda, když se jeho molekula přeskupí a zaujme jiný tvar. Z beránka (prionového proteinu) je vraždící bestie (prion), která obětem CreutzfeldtJakobovy choroby zcela zničí mozek během několika měsíců.

K čemu je nám vlastně tzv. prionový protein ve své přirozené podobě dobrý? Proč si tohoto potenciálního vrahouna nosíme v těle jako časovanou bombu?

Odpovědi na tyto znepokojivé otázky nepřinesly ani pokusy, při kterých vědci zablokovali myším příslušný gen, a získali tak zvířata postrádající prionový protein. Myši k velkému překvapení biologů netrpěly žádným zjevným defektem. Znamená to, že je prionový protein úplně zbytečný?

Týmu vedenému Harveyem Lodishem z Whitehead Institute v americkém Cambridge se tohle podezření podařilo vyvrátit. V časopise PNAS zveřejnil výsledky experimentů, které dokazují, že příležitostně „bláznivý“ bezcenný balast má důležitou roli při množení kmenových buněk kostní dřeně a krvetvorbě.

Lodish a jeho tým zjistili, že myší kmenové buňky kostní dřeně nesou na povrchu obrovská množství prionového proteinu. Stejně tak i nově vytvářené krvinky. K čemu jsou tam dobré? Vždyť myši, které po zásahu genových inženýrů prionový protein postrádají, neměly s krvetvorbou problémy.

Ale jak se ukázalo, jen do chvíle, než je kostní dřeň nucena pracovat na plný výkon za silně ztížených podmínek. V takto vypjaté situaci se ukazuje jako klíč k úspěchu právě prionový protein. Bez něj kostní dřeň neobstojí a schopnost vytvářet nové krvinky postupně ztrácí.

Zatím není jasné, jakým mechanismem prionový protein na buňky kostní dřeně vlastně působí. Je možné, že je chrání před poškozením a slouží jako jakási pojistka do nepohody. Harvey Lodish je přesvědčen, že „buněčného bodyguarda“ může prionový protein dělat i v mozku.

Při onemocněních, jako je BSE nebo Creutzfeldt-Jakobova choroba, se prionový protein „zašmodrchá“ a přestává být užitečný. Dal by se přirovnat k beznadějně zauzlovaným tkaničkám: boty si jimi už nikdy nikdo nezaváže, zato o ně můžeme pořádně „zakopnout“.

Zašmodrchané priony totiž nejen, že nervové buňky už nechrání, ale navíc vytvářejí velké shluky, které jsou pro nervové buňky toxické. Ve výsledku tedy neurony ve zvýšené míře hynou.

Choroba patrně vznikne právě díky souběhu obou procesů. Neurony přijdou o „ochránce“ a zároveň je nově vzniklé prionové shluky ničí. Proto myši zbavené prionového proteinu neonemocní. Splněna je u nich jenom jedna ze dvou podmínek: jejich nervové buňky sice nic nechrání, ale zároveň je nic neohrožuje.

Hodný prion, zlý prion

Některých věcí si pořádně všimneme, až když nám škodí: tak je tomu i u prionů. K jejich objevu došlo až ve chvíli, kdy se Stanley Prusiner snažil dokázat, že onemocnění jako BSE nebo kuru nezpůsobuje záhadný „pomalý virus“, ale jisté bílkoviny, které původně nazval priony. Prion nakonec zbytku světa zněl lépe, ale Prusinerovo prvotní zklamání mu snad vynahradila Nobelova cena udělená v roce 1997.

Jak útočí prion

prion (infekční činitel způsobující řadu nervových chorob, kromě Creutzfeld-Jakobovy nemoci je to například Alzheimerova choroba)

1 patologický prion se setká se zdravou bílkovinou v mozku a způsobí změnu jejího tvaru

2 změněná a účinkem prionu přestavěná bílkovina postupně napadá i ostatní bílkoviny v nejbližším okolí, čímž se rozběhne řetězová reakce

3 deformované bílkoviny se akumulují na jednom místě; v mozkové tkání tak vznikají shluky, které v ní zanechávávají otvory

Stanley B. Prusiner (1942) dokázal, že priony jsou „zdivočelou“ nebo „zašmodrchadnou“ formou bílkovin označených jako PrP (angl. zkratka „bílkoviny spojené s priony“).

Tyto bílkoviny si pořád nosíme v těle, prakticky v každé buňce je můžeme najít na buněčných membránách. Proč je ale nosíme v těle, ani jejich objevitel nevěděl: různé týmy přišly s několika hypotézami, ale první přesvědčivý důkaz zveřejnil tým Harveyho Lodishe z Whitehead Institute v americkém Cambridge. Výsledky jejich experimentu naznačují, že bílkovinový protein PrP hraje důležitou roli při množení kmenových buněk kostní dřeně a krvetvorbě.

Jaroslav Petr, Lidovky.cz

K čemu nám jsou malí zabijáci
Ohodnoťte tento článek!