22/1/08

TRAFFIC JAM

Από τα χρόνια που ασχολιόμουν με κυτταρική ανοσολογία, μου έχει μείνει μια ευαίσθητη χορδή για ότι σχετίζεται με τους μηχανισμούς εισόδου διαφόρων μορίων σ' ένα κύτταρο, όπως και για τo μετέπειτα ενδοκυτταρικό ταξίδι τους. Έτσι δεν μπορώ να προσπεράσω αδιάφορα ένα πρόσφατο άρθρο στο Nature, που αλλάζει τον τρόπο αντίληψης της υπόθεσης "πως γίνεται η είσοδος σ' ένα κύτταρο" και ανοίγει ελπιδοφόρες θεραπευτικές προοπτικές στον χώρο της ιατρικής. Επειδή ξέρω ότι το πιθανότερο είναι να σας έχουν ήδη ξεφύγει ένα δυο χασμουρητά, σας υπόσχομαι να είμαι πολύ σύντομη στις εξηγήσεις μου, να “εικονοποιήσω” όσο μπορώ τα λεγόμενα μου και ποίος ξέρει, μπορεί στο τέλος να σας αρέσει κιόλας....

Για να μπει ένα φορτίο όπως θρεπτικά συστατικά, ορμόνες αλλά και βακτήριο ή ιός, μέσα σ' ένα κύτταρο, το πρώτο εμπόδιο που θα πρέπει να προσπεράσει είναι η κυτταρική μεμβράνη. Για αν επιτευχθεί αυτό υπάρχουν μη ειδικοί μηχανισμοί (no face control) με αυθόρμητη εγκόλπωση της εξωτερικής κυτταρικής μεμβράνης, επιτρέποντας έτσι μια τυχαία είσοδο. Πιο αποτελεσματική διαδικασία είναι η επιλεκτική είσοδος, ή αλλιώς είσοδος με face control. Μέχρι σήμερα, ξέραμε ότι αυτή η διαδικασία προϋποθέτει μια προκαθορισμένη πλατφόρμα υποδοχής πάνω στην κυτταρική μεμβράνη όπου ο κάθε τύπος φορτίου θα προσδεθεί με ειδικό τρόπο, αλλά επίσης ενέργεια ή καύσιμο και τέλος μεταφορική βοήθεια από άλλες πρωτεΐνες.

Μια από αυτές λειτουργεί σαν ρυμουλκό από την εσωτερική πλευρά της κυτταρικής μεμβράνης και δημιουργεί ένα πλέγμα, σαν την ψάθα μιας παλιάς καρέκλας, που καθοδηγεί την μεμβράνη στο σημείο που συγκεντρώνονται πολλά ίδια φορτία, ώστε να σχηματιστεί μια φούσκα σαν άδειο πανέρι γυρισμένο προς το εσωτερικό του κυττάρου. Και κλακ τα χείλη απ’ το πανέρι κλείνουν μια και έξω, κάτι σαν τα δυο μέρη από ένα σαρκοφάγο λουλούδι που κουμπώνουν το ένα το άλλο και η λεία βρίσκεται παγιδευμένη στο εσωτερικό ανεπιστρεπτώς. Στο κύτταρο μέσα βρισκόμαστε τώρα με ένα Δούρειο Ίππο, μια φούσκα που περιέχει προστατευμένο στο εσωτερικό της εξωτερικό φορτίο. Η μοίρα τους θα είναι μια πρώτη στάση στα ενδοσώματα, ένα κυτταρικό σωματίδιο, όπου θα γίνει η διαλογή του φορτίου και κατόπιν η προσεκτική δρομολόγηση του προς διάφορες κατευθύνσεις- επιστροφή στην κυτταρική μεμβράνη, ολοκληρωτική καταστροφή ή κατεύθυνση προς άλλα ενδοκυτταρικά μέρη.

Ο καινούργιος μηχανισμός εισόδου που ανακαλύφθηκε πρόσφατα έχει τα καλά από τα δυο προηγούμενα: είναι ειδικός γιατί προϋποθέτει αγκυροβόλημα ειδικού φορτίου σε ειδικό προκαθορισμένο σημείο, αλλά η διαδικασία εισαγωγής δεν απαιτεί ενέργεια ή την συμβολή πρωτεϊνικών βοηθών. Η υπόθεση είναι ένα φαινόμενο φυσικής. Τα ζευγάρια φορτίο-πλατφόρμα υποδοχής δημιουργούν μια αναδιοργάνωση στην κυτταρική μεμβράνη που οδηγεί στη δημιουργία μιας μικροπεριοχής που αυξάνεται σε μέγεθος, σχηματίζει ένα εσωτερικό «δάχτυλο» που θα αποκολληθεί τελικά από την μεμβράνη και θα βρεθεί μέσα στο κύτταρο.

Το πρωτότυπο του πράγματος δεν έχει να κάνει μόνο με το μηχανισμό εισόδου και με τους πρωταγωνιστές του. Σας γλίτωσα απ’ τις λεπτομέρειες. Το σημαντικό είναι τώρα ότι οι επιστήμονες έχουν ένα πολύτιμο εργαλείο για να μεταφέρουν οτιδήποτε θέλουν μες στο κύτταρο και με ειδικό τρόπο παρακαλώ. Και αν σκεφτεί κανείς ότι η ειδική πλατφόρμα υποδοχής που εμπλέκεται είναι ένα μεμβρανικό γλυκολιπίδιο που βρίσκεται αυξημένα στα καρκινικά κύτταρα και σε μερικά κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, τότε μπορεί να έχει βρεθεί καινούργιος τρόπος επιλεκτικής και στοχευμένης απελευθέρωσης αντικαρκινικών φαρμάκων. Το τι μέλλει γενέσθαι θα το δείξει το μέλλον...

Smile

7 σχόλια:

  1. πφφφ και ότι έχω να διαβάσω για Rab και SNAREs και μεμβρανική σύντηξη ;-)
    τελικά οι θεραπείες βασίζονται στην επέκταση των γνώσεων μας στην κυτταρική βιολογία και στην ανοσοβιολογία. εκεί είναι τα λεφτά.
    κλαψ λυγμ...

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  2. Ωραία είναι τα Rab και SNAREs ...
    Συνάδελφος ανοσό-κυτταρό-καρκινό-βιολόγος;; Ας μην ευλογούμε τα γένια μας γιατί θα χάσουμε αναγνώστες :)...

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  3. @anubis
    ...και στην οργανική χημεία.Επιμένω αν και σε κανένα βιολόγο δεν πολυαρέσει η οργανική.Ενυγουέη.

    Τελικά από το άρθρο σου βλέπει κανείς ότι το κολπάκι είναι να ξεγελάσεις το κύτταρο, να ανοίξει την κερκόπορτα και να στείλεις μέσα τον ιππότη στο άσπρο άλογο.
    Βέβαια υπάρχουν και οι περιπτώσεις όπου εξίσου περίπλοκο και εξωπραγματικά δύσκολο είναι να βγάλεις μέσα από το κύτταρο κάτι, δίχως να στο καταστρέψει.Αλλά αυτό είναι άλλη ιστορία.
    Μου άρεσε η εικόνα περί ζεύγους φορτίου-πλατφόρμα υποδοχής.

    Τους χαιρετισμούς μου

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  4. Την καλημέρα μου, συνάδελφε και ας αγάπησες την οργανική χημεία...Ενυχάου.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  5. Αν διδασκόταν έτσι η βιολογία, τα παιδιά θα την λάτρευαν αντί να τη μισούν ή ακόμα χειρότερα να τη βαριούνται.

    Σαν καλή μαθήτριά σου :) έχω μια ερώτηση.
    Γράφεις:
    "Ο καινούργιος μηχανισμός εισόδου που ανακαλύφθηκε πρόσφατα έχει τα καλά από τα δυο προηγούμενα".

    Εννοεί οτι ο μηχανισμός υπήρχε και τώρα ανακάλυψαν την ύπαρξή του ή οτι κατάφεραν να βρούν αυτόν τον τρόπο εισόδου ή παρέμβασης?

    (αργοπορημένη μεν αλλά εντέλει παρούσα)

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  6. Μόνο η παρουσία μετράει Soduck, :).

    Από καιρό ήταν γνωστό ότι μερικά παθογόνα μόρια όπως τοξίνες μπαίνουν μέσα στο κύτταρο μ’ ένα μηχανισμό εισόδου διαφορετικό από αυτό που χρησιμοποιεί τις κλασσικές ‘βοηθητικές πρωτεΐνες‘ αλλά δεν ξέραμε τι και πως. Τώρα, ξέρουμε ότι αυτές οι τοξίνες (στην περίπτωση μας, η τοξίνη Shiga) προσδένονται ειδικά σε συγκεκριμένο μεμβρανικό γλυκολιπίδιο και ασκούν στην μεμβράνη μια μηχανική πίεση που οδηγεί στην εγκόλπωση τους. Οι εφαρμογές που ανοίγονται με την κατανόηση αυτή έχουν ενδιαφέρον.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  7. ΜΜΜ,

    τρωικός πόλεμος στο Nature...

    τι άλλο θα δουν τα μάτια μας?

    λέτε κάτι τέτοιο να γίνεται και στις πολιτικές εγκολπώσεις?
    π.χ. Πούτιν - Μπους,
    Θάτσερ - εργαζόμενοι...
    ή στα δικά μας
    Ζαχό - Τσέκου???

    PhD,
    στρώσε το καλό χαλί απόψε...
    έρχεται ...sky traffic!

    ΑπάντησηΔιαγραφή