Aktuální číslo:

2019/12

Téma měsíce:

Odpady

Děravá pravda o perforinu

 |  5. 8. 1994
 |  Vesmír 73, 473, 1994/8

Svatým grálem imunologie se stal mechanizmus, kterým NK buňky (populace lymfocytů, natural killer, přirození zabíječi) lyticky přímo zabíjejí buňky tělu cizí. David Kägi ze švýcarské univerzity v Zürichu udělal společně se svými kolegy významný krok k rozluštění této hádanky – nalezl roli proteinu perforinu, který je klíčový v cytotoxicitě zprostředkované buňkami při vytváření otvorů do buněk – mechanizmu jejich zabíjení. Používají ho cytotoxické lymfocyty T (CTL) a přirození zabíječi (NK). CTL jsou důležité při likvidaci virové infekce a potlačování nádorově pozměněných vlastních buněk a představují hlavní imunologický problém při transplantacích. NK buňky jsou klíčové při ochraně před cizorodými prvky – před nádorovými buňkami, ale i před transplantací kostní dřeně. Dokonalé poznání funkce těchto buněk je nejen teoreticky velmi zajímavé, ale má i nesmírný praktický význam.

Perforin (cytolysin, pore-forming protein) byl objeven před 10 lety a zdál se být tečkou za výzkumem lytických mechanizmů. V buňkách lymfocytů je uskladněn v granulích v buněčné cytoplazmě (CTL a NK se jeví v optickém mikroskopu jako lymfocyty s větším počtem granulí). Když CTL rozpozná nežádoucí cizí nebo pozměněnou buňku, obsah granulí (sortiment enzymů a perforin) se uvolní směrem k této cílové buňce. Monomery perforinu se shluknou do polymerní struktury budoucího póru – otvoru do cílové buňky. V membráně napadené buňky vzniknou díry, které vedou k její rychlé smrti. Mrtvé buňky nesou řadu znaků programované buněčné smrti, apoptózy.

Podobnost perforinového modelu s komplementem (kaskádovitý mechanizmus jiné imunologické ochrany organizmu) a jeho jednoduchost vedly k jeho obecnému a širokému přijetí, snad spíše intuitivnímu. Krátce po přijetí tohoto dogmatu vyvstala řada otázek. Jedna z nich byla skutečnost, že některé CTL buňky s lytickou aktivitou neobsahují perforin. Další záhadou bylo, že po uvolnění obsahu granulí CTL může být proděravění cílové buňky nějak blokováno a že lyzování může proběhnout i bez přítomnosti vápenatých iontů, které byly chápány jako nezbytné pro polymerizaci perforinu. Tyto nesrovnalosti vyprovokovaly hledání alternativního lytického mechanizmu. Všechny další jiné cytolytické aktivity CTL buněk však nebyly jednoznačné vzhledem k přítomnosti alespoň stop perforinu. Proto se dospělo k přesvědčení, že dalším krokem vpřed v poznání mechanizmu lýzy buněk zprostředkované buňkami může být konstrukce „bezperforinové myši“. První, kdo tuto konstrukci oznámil, byla právě skupina D. Kägiho.

Bezperforinové myši se nedokázaly vypořádat s virovou lymfocytickou choriomeningitidou (LCMV) infikovanou přímo do mozku, i když u myší s normálním perforinem není tento virus tolik letální. Tyto myši na infekci sice reagovaly – objevily se u nich aktivované CD8 pozitivní lymfocyty [CD8 je znak v buněčné membráně lymfocytů, který je typický právě pro cytotoxické (a tlumivé) lymfocyty, jejichž aktivace je, kromě jiného, na první pohled patrná jejich zvětšením a rozčleněním povrchu], ale likvidace buněk infikovaných LCMV selhávala. Bezperforinové myši se však dokázaly vypořádat s nádorovými buňkami injektovanými do břišní dutiny. Dále se ukázalo, že perforin není vlastní jen CTL a NK, ale byl nalezen i při zánětlivých procesech v děloze březích myší, tedy mimo imunitní systém. Také se ukázalo, že jeho funkce není univerzální – např. nebyla zaznamenána perforinová cytolýza fibroblastů.

Perforin hraje sice klíčovou roli v cytolýze zprostředkované buňkami, ale existuje i jiný alternativní mechanizmus cytolýzy a funkce perforinu nebude jen v jeho účasti při cytolýze.

Nature 369, 16 a 31, 1994

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Imunologie
RUBRIKA: Mozaika

O autorovi

Ivan Boháček

Mgr. Ivan Boháček (*1946) absolvoval Matematicko-fyzikální fakultu UK v Praze. Do roku 1977 se zabýval v Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského molekulovou spektroskopií, do roku 1985 detektory ionizujících částic v pevné fázi v Ústavu pro výzkum, výrobu a využití radioizotopů. Spolu s Z. Pincem a F. Běhounkem je autorem knihy o fyzice a fyzicích Newton by se divil (Albatros, Praha 1975), a se Z. Pincem pak napsali ještě knihu o chemii Elixíry života a smrti (Albatros, Praha 1976). Ve Vesmíru působí od r. 1985.
Boháček Ivan

Doporučujeme

Recyklace plastového odpadu

Recyklace plastového odpadu

Zdeněk Kruliš  |  9. 12. 2019
Plastové odpady a jejich neblahý vliv na životní prostředí jsou poslední dobou námětem mnoha populárních i populárně- -naučných článků tištěných i...
Odpad, nebo surovina?

Odpad, nebo surovina?

Vladimír Wagner  |  9. 12. 2019
Pokud se ukáže hrozba rostoucí koncentrace CO2 pro vývoj klimatu opravdu tak veliká, jak předpokládají některé scénáře, bude třeba zrychlit cestu...
Modré moře pod blankytnou oblohou

Modré moře pod blankytnou oblohou

Jaromír Plášek  |  9. 12. 2019
Při pohledu na blankytnou oblohu si většina čtenářů určitě vzpomene, že za její barvu může jakýsi Rayleighův rozptyl slunečního světla. V případě...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné