Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Experimentální studium šéfů

Projekce buněčných komunikačních systémů na komplexní hierarchické trojrozměrné mnohobuněčné modely
 |  5. 4. 1996
 |  Vesmír 75, 208, 1996/4

Rozhovor s G. S. Beckerem, nositelem Nobelovy ceny za ekonomii, který vyšel loni v týdeníku Respekt, se mimo jiné zabýval i aspekty sociální biologie. Teprve při jeho četbě jsem si plně uvědomil to, co jsem tušil již dlouho. Biologické regulce na úrovni buněčné a na úrovni sociální jsou si překvapivě podobné. Tuto teorii bych rád doložil vlastním pozorováním souboru vedoucích pracovníků (dále šéfů), charakterizovaných in vivo podle převládajících regulací a metod komunikace analogických dějům studovatelným in vitro. Dále tedy několik příkladů:

Humorální regulace; signalizace může být v tomto případě jak pulzatilní, tak kontinuální. Co do fyzické vzdálenosti mezi elementem řídícím a řízeným a podle způsobu transportu bývá informace dále dělena:

Endokrinní

Šéf je součástí složitých zpětnovazebných smyček, propojujících několik hierarchických etáží, či dokonce systémů; např. přímý dosah z pracoviště na rektorát, či dokonce ministerstvo (i mimorezortní) nebo výše. Exaktním experimentem je třeba vždy ověřit, zda tato komunikace je skutečně, či jen zdánlivě obousměrná. (Jednosměrná se zpravidla řídí zákonem padajícího trusu, což znamená, že negativní důsledky regulace dopadají téměř výhradně na element na nejnižší hierarchické úrovni.)

Parakrinní

Šéf místního významu. Pro pracovní skupinu je požehnáním, funguje-li dobře, reaguje-li na zpětnovazebné mechanizmy a nekomplikuje-li vztahy simulací neexistujících vyšších vazeb. Taková situace nastává, snaží-li se trvale interpretovat pozitivní výsledky skupiny jako produkt své inkorporace a kompetence ve vyšší signalizaci a neúspěchy jako izolovaný produkt jemu podřízených struktur. Jeho účelově simplifikovaná interpretace ovšem přesahuje meze biologické uvěřitelnosti, protismyslně popírá jeho odpovědnost za lokální regulace a za fyziologických okolností není dlouhodobě udržitelná.

Autokrinní

Nese výrazné riziko pozitivní zpětné vazby s rozkolísáním systému. Pozitivní zpětná vazba se projevuje buď abundancí informace bez morfologického korelátu (trvalé sliby bez reálné činnosti vedoucí k jejich naplnění), nebo dochází k paradoxnímu efektu, kdy abundantní informace dokonce přímo vede k inhibici produktu (trvalé tvrzení, že něco nelze, byť okolní systémy jasně prokazují opak).

Intrakrinní

V českém písemnictví se vyskytuje lidový, byť dosud ne zcela obecně přijatý, ekvivalent „samonasírací“. Na celulární úrovni je tato regulace málo ovlivnitelná zevními signály, a proto riziková pro okolní prostředí. Dosud málo probádáno.

Všechny čtyři body se v rámci regulovaného biologického i sociálního celku prolínají a vedou výsledně ke zmatku eufemisticky nazývanému regulace kontextem.

Elektrická a mechanická signalizace se v sociálních systémech vyskytuje méně často. Významnější může být podle některých autorů pouze mechanochemická signalizace, projevující se například aktivací indukovanou adhezí. Ve srovnání s buněčnými modely však v sociálních systémech jde o inverzní jev; například monocyt po adhezi kaskádou intracelulární signalizace aktivizuje diferenciační mechanizmy vedoucí k expresi fenotypu makrofága. Jde o energeticky náročný, aktivní proces. Řada šéfů sice též po adhezi k vhodnému místu exprimuje fenotyp makrofága, při detailnějším studiu ovšem zpravidla zjistíme, že dochází pouze k manifestaci dosud latentních, ale již preformovaných znaků, naopak provázené inhibicí jiných než sebezáchovných aktivit.

V biologických i sociálních systémech je definice experimentálního modelu komplikována faktem, že stejná odpověď v různých systémech může být evokována různou signalizací, a naopak jeden signál může u různých buněk, či dokonce u jedné buňky v závislosti na jejím funkčním stavu, vyvolávat protichůdné odpovědi. Proto nás nepřekvapí kvalitativní změna reakce na standardní podnět provázející šéfův hierarchický posuv (v obou směrech). Při volbě modelového systému a interpretaci výsledků nesmíme zapomínat, že každý šéf je zároveň i podřízeným. Solidní poznání našeho modelu často vede ke zjištění diskrepance v expresi funkcí (někdy dokonce i struktur), je-li momentálně model v roli šéfa či podřízeného. Odpověď je výrazně modifikována přítomností či nepřítomností dalších signálů a kofaktorů.

Změny probíhající v naší společnosti nám daly vynikající podmínky k pozorování transformace šéfů. Schopnost této transformace je kriticky podmíněna geneticky, ale epigenetické faktory, permisivita mikroprostředí, jsou velmi významné. Během transformace pozorujeme dramatickou změnu fenotypu. Proliferace po počátečním zpomalení dynamicky narůstá. Šéf nabývá schopnosti podstoupit metastatickou kaskádu. Mnoho faktorů nezbytných k penetraci a generalizaci není transformovaný element schopen syntetizovat sám, dokáže ovšem potřebné získat patřičnou indukcí syntézy buněk okolního stromatu (kolageno- či jiné lytické, informační a regulační aktivity apod.).

Vzhledem k mechanické rezistenci, pohotové eliminaci momentálně nepotřebných či nevýhodných atributů, účelným změnám paměti (na buněčné úrovni například deleci chromozomů) a antigenním mimikry bez úhony snáší transport na vzdálené místo. Po migraci do nového ložiska může opět docházet k fenotypovým změnám, v závislosti na místních podmínkách. Skutečnost výrazné plasticity fenotypu ztěžuje diagnostiku. Studujeme-li metastatické buňky a neznáme-li původní zdroj, můžeme často přehlédnout souvislost s primárním ložiskem. Restaurace nemaligního fenotypu nástává spontánně jen zřídka a téměř vždy jen dočasně. Jsou-li plně uspokojeny potřeby transformovaných elementů, mohou z určitých hledisek být i přínosem pro lokální systém, zejména nejsou-li jeho dominující strukturou. Tento fakt je pouze další ilustrací filozofického rozměru vědy; úzce antropocentrické hledisko posuzování výhodnosti/nevýhodnosti může být zavádějící při mechanické aplikaci jak na buněčné, tak na sociální úrovni.

Závěrem je možno říci, že šéf je kritickým elementem pro konstituci a produkci skupiny, ať v pozitivním či negativním smyslu (empirický postřeh „jaký pán ...“). Může ovšem být ještě užitečnější v situaci, kdy vzhledem k občasnému nedostatku prostředků pro experimentální práci je studium šéfů v kontextu pracovní skupiny velmi vhodným alternativním modelovým systémem pro buněčnou biologii.

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Biologie

O autorovi

Aleksi Šedo

MUDr. Aleksi Šedo, CSc., (*1961 ) vystudoval Lékařskou fakultu UK. V Ústavu diferenciace a mutageneze italského CNR a v L’Institut Curie (INSERM, Paris) se zabýval buněčnou biologií. V 1. Ústavu lékařské chemie a biochemie pokračuje studiem proteáz v regulaci buněčné diferenciace a proliferace.

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné