NOBEL w medycynie

Komitet noblowski przyznał na początku października Nagrodę Nobla w medycynie i fizjologii trzem badaczom za jedno z najbardziejfundamentalnych odkryć dotyczących działania komórki. Od funkcjonowania tej najmniejszej jednostki organizmów żywych zależy nasze zdrowie.

Każda komórka jest skomplikowaną minifabryką, w której są wytwarzane i transportowane różne sunstancje. Bez nich nie byłoby możliwe funkcjonowanie organizmu. W komórce stale produkowane są hormony, takie jak np. insulina, która zajmuje się transportem glukozy, gdy po posiłku zwiększa się jej poziom we krwi. Inne substancje to np. neuroprzekaźniki przesyłane między komórkami mózgu.

Substancje muszą być wytwarzane w odpowiednich ilościach i we właściwym momencie. Bo w rytm zegara biologicznego zmienia się aktywność organizmu. Melatonina – hormon snu – uwalnia się wieczorem, a znika rano. Temperatura ciała jest najniższa między 2.00 a 4.00 nad ranem. Ciepłota wzrasta rano, zanim się rozbudzimy. A jeszcze przed końcem nocnego odpoczynku rośnie ilość hormonów we krwi.

Podobnie jest z odpornością. Niedawno odkryto białko układu immunologicznego, którego poziom zmienia się w zależności od pory dnia, a wraz z nim podatność na infekcje. Zauważono też, że najwięcej zgonów na sepsę zdarza się między 2.00 a 6.00 nad ranem. Dlatego niektóre leki należy zażywać wieczorem, a inne rano.

O tym, jak przebiega wydzielanie tych substancji w komórkach, wiemy dzięki trzem tegorocznym noblistom.
Są to James E. Rothman z Uniwesytetu Yale, pochodżacy z Niemiec Thomas C. Sudhof z Uniwesytetu Stanforda oraz Randy Schekman z Uniwesytetu Kalifornijskiego w Berkeley.
Odkryli oni, że między strukturami wewnętrznymi komórek, takimi jak tzw. Organell, przekazywane są różne substancje, które muszą być dostarczane w odpowiednich porcjach w we właściwym czasie. Ich transport odbywa się w tzw. pęcherzykach. Częś z nich opuszcza komórkę i przekazywana jest do odpowiedniego miejsca organizmu.

Randy Schekman w latach 70. XX w. wykrył błędy jakie powstają w systemie transportu wewnątrz drożdży. Okazało się, że powodują je liczne mutacje genetyczne.

James E. Rothman w latach 80. i 90. zajmował się badaniem systemu transportu wewnątrz komórek ssaków. Odkrył sposób przyłączania się pęcherzyków z cząsteczkami do odpowiednich błon, a łączenie to jest podobne do zasuwania zamka błyskawicznego w ubraniach. Wtedy dopiero uwalniana jest zawartość pęcherzyków.

Thomas C. Sudhof badał, w jaki sposób komunikują się komórki mózgu. Okazało się, że robią to za pośrednictwem neuroprzekaźników, które przekazywane są za pomocą pęcherzyków i przyłączają się do błon komórek nerwowych. Sygnały te przekazywane są między sąsiadującymi ze sobą komórkami za pośrednictwem synaps.

Nobliści dowiedli, że ten sam system przekazywania substancji za pośrednictwem pęcherzyków funkcjonuje we wszystkich organizmach – drożdży, zwierząt, człowieka. Występuje zarówno w układzie nerwowym, hormonalnym jak i immunologicznym, błędy w tym systemie wywołują choroby. Nieprawidłowe wydzielanie insuliny wywołuje cukrzycę młodzieńczą. Zakłócenia w produkcji neuroprzekaźników powodują zaburzenia psychiczne, np. depresję. Z kolei wadliwe cytokiny, substancje przekaźnikowe układu immunologicznego, zaburzają odporność.