Naprogramovaná sebevražda

Některé bakterie umějí vyvolávat choroby, protože jsou schopné aktivovat onu část genetického programu, která způsobí sebevraždu infikované buňky. Mezi takovéto bakterie patří např. Shigella flexneri, jež u lidí způsobuje bakteriální úplavici (Recherche 25, 444 - 5, 1994).

S. flexneri lze nalézt uvnitř makrofágů napadeného organizmu. Makrofágy jsou buňky, jejichž hlavním úkolem je rychle pohlcovat (fagocytovat) a usmrcovat bakterie. Makrofágy svou úlohu fagocytovat Shigelly plní. Ale namísto toho, aby makrofág mikroba po pohlcení usmrtil, nastává často opak: S. flexneri zabíjí spoustu makrofágů. Důsledkem mohou být hnisavé abscesy, které obsahují odumřelé buňky a bakterie.

S. flexneri má schopnost, jejíž zásluhou může uniknout z fagozomu, tj. z vakuoly, do které byla makrofágem pohlcena. Do fagozomu uvolňují makrofágy enzymy, které pohlcené bakterie zabíjejí. S. flexneri umí totiž vyloučit sekret (hemolyzin), jenž způsobí rozpad fagozomu a uvolnění bakterie do cytoplazmy. Poté vyloučí S. flexneri bílkovinu, která aktivuje sebevražedný gen makrofágu. Sebezničení buňky je způsobeno syntézou nukleázy, která štěpí vlastní nukleové kyseliny (DNA i RNA).

V laboratoři molekulární patologie mikroorganizmů Pasteurova ústavu v Paříži odhalili (A. Zychlinsky a spol.), že tímto genem je ipaB. Zjistili to tak, že řízenou mutagenezí změnili v genomu hostitelských buněk gen ipaB. A právě mutace uvedeného genu způsobila ztrátu schopnosti sebevraždy.

Programované sebevraždě buňky je schopen zabránit např. protoonkogen bcl-2, který byl zjištěn u četných lidských nádorů. Tento protoonkogen takto usnadňuje rakovinotvorný proces, protože maligně změněná buňka by se mohla sama zničit a nebýt tak příčinou nádoru. Naopak p53 (o tomto genu a proteinu viz Vesmír 73, 235, 1994/4), který je schopen v některých případech potlačovat růst nádoru, může aktivovat sebezničení buněk.

Prvotním smyslem naprogramované sebevraždy je však schopnost uvolnit signál, který stimuluje v mnohobuněčném organizmu zánětlivé reakce, jež jsou součástí mechanizmu obranyschopnosti organizmu proti cizorodým částicím, obvykle proti infekčním bakteriím. Některé bakterie zneužívají této schopnosti buněk k tomu, aby se samy naopak před usmrcením ubránily.