Jak se z Popelky stala obdivovaná hvězda

Imunitní systém se skládá ze dvou částí – evolučně starší „nespecifické“ či „neadaptivní“ a evolučně mladší „antigenně specifické“, kterou najdeme jen u obratlovců. Ta první část je založena především na fagocytech – buňkách pohlcujících (podobně jako měňavky) mikroorganizmy i všechno ostatní, co do organizmu nepatří (nejzajímavějšími fagocyty jsou od dob I. Mečnikova makrofágy). Druhá část systému je tvořena hlavně protilátkami (produkty B-lymfocytů) a různými druhy T-lymfocytů, které rozeznávají především infikované buňky a několika různými způsoby se je snaží buď ozdravit, nebo zničit, aby se infekce nemohla šířit dál. Mezi oběma větvemi imunity (nespecifickou a antigenně specifickou) existuje důležité spojení – buňky prezentující antigen (viz Vesmír 78, 565, 1999/10). Donedávna si imunologové mysleli, že nejdůležitějšími z těchto buněk jsou makrofágy. Z imunologických učebnic se studenti dozvídali, jak makrofágy plní dvojí funkci – požírají mikroorganizmy, zbytky odumřelých buněk a vše ostatní, co do zdravého organizmu nepatří, a poté ještě na svém povrchu vystavují kousky rozštěpených cizorodých látek (antigenů). Komplexy proteinů MHC s fragmenty antigenů na povrchu makrofágů jsou pak rozeznávány různými typy T-lymfocytů, což tyto buňky stimuluje k tomu, aby zahájily antigenně specifickou fázi imunitní odpovědi.

V posledních letech se však ukázalo, že nejdůležitějšími, či snad téměř jedinými opravdu významnými buňkami prezentujícími antigen jsou dendritické buňky (viz též obrázek, Vesmír 78, 565, 1999/10). Ty byly objeveny teprve v roce 1973 a téměř 20 let nebyly doceněny; myslelo se, že jsou to nejspíše nějaké specializované formy makrofágů s nejasnou funkcí. To se v poslední době změnilo – dendritické buňky se staly snad nejžhavějším tématem imunologie, jemuž se věnují stovky světových laboratoří. Kupodivu i přesto zůstává okolo těchto buněk řada nejasností a na mezinárodních imunologických sjezdech se badatelé v tomto oboru přou o zcela základní věci: kolik různých typů těchto buněk vlastně existuje, jaký je jejich původ a jaká je mezi nimi dělba práce. Většina badatelů se shodne na tom, že existují dva základní typy – myeloidní (příbuzné makrofágům a krevním monocytům) a lymfoidní (trochu připomínající primitivní lymfocyty). Oba typy, myeloidní a lymfoidní, ještě existují v několika vývojových stadiích (od nezralých až k plně vyzrálým) s výrazně odlišnými vlastnostmi. Nezralé dendritické buňky obecně dobře pohlcující antigeny, ale neumějí je efektivně předkládat T-lymfocytům, kdežto zralé dendritické buňky mají poměr těchto schopností právě opačný. Dendritické buňky lze studovat mnohem obtížněji než různé jiné druhy bílých krvinek – v krvi nebo lymfě je jich totiž velmi málo; nejvíce jich je v různých tkáních, odkud se jen obtížně získávají. Nejlépe jsou asi prostudovány kožní Langerhansovy buňky. Dojde-li k poranění, Langerhansovy buňky začnou pohlcovat cizorodé antigeny, které se do rány dostaly, a pak odcestují lymfatickými cévami do nejbližší lymfatické uzliny. Po cestě se změní a stanou se z nich perfektní (jak se též říká „profesionální“) buňky prezentující antigen – na jejich povrchu se objeví velké množství molekul MHC (nástrojů pro prezentaci antigenních fragmentů) a několik adhezivních molekul nezbytných pro dobrou komunikaci s T-lymfocyty. K takové komunikaci skutečně v uzlině neprodleně dojde a začnou tak vznikat klony různých druhů pomocných a cytotoxických (zabíječských) T-lymfocytů. To nakonec vede k vzniku protilátek nebo k zánětlivé reakci. Ukazuje se, že různé druhy dendritických buněk mohou více či méně efektivně stimulovat různé typy pomocných, zabíječských a regulačních T-lymfocytů a tak rozhodovat o tom, jaký charakter bude mít imunitní odpověď proti určitému patogenu, resp. dojde-li k ní vůbec. Pozoruhodné je, že nezralé dendritické buňky (kterých je ve zdravém, neinfikovaném organizmu drtivá většina) zřejmě zabezpečují toleranci T-lymfocytů k vlastním buňkám – stimulují totiž hlavně regulační (supresorové) T-lymfocyty a naopak tlumí (anergizují) potenciální autoreaktivní T-lymfocyty.

Určitý terminologický zmatek někdy vzniká tím, že kromě mnohotvárných „opravdových“ dendritických buněk existují ještě „folikulární dendritické buňky“ (FDC), které s dendritickými buňkami nemají téměř nic společného (jenom mají také dlouhé výběžky – dendrity), nepatří dokonce ani mezi bílé krvinky (leukocyty). Folikulární dendritické buňky spolupracují s B-lymfocyty při produkci protilátek, ale to je zase úplně jiná historie.

Největší pozornost vzbuzují dendritické buňky v souvislosti se snahami využít je k posílení protinádorových imunitních odpovědí. Desítky akademických i firemních pracovišť se snaží vyvinout postupy, které by umožnily vypěstovat „ve zkumavce“ velké množství dendritických buněk, „nakrmit“ je nádorovými antigeny v přítomnosti správně namíchané směsi stimulačních cytokinů, a pak pomocí nich účinně probudit klony T-lymfocytů schopné napadat a ničit nádorové buňky. To není jednoduchý úkol – existuje nebezpečí, že se místo protinádorové odpovědi vyvolá nějaké nebezpečné autoimunitní onemocnění nebo že dendritické buňky budou místo účinných protinádorových T-lymfocytů stimulovat regulační buňky, které protinádorovou odpověď ještě více potlačí. Zásadní metodický pokrok nastal před několika lety, kdy byla objevena jednoduchá metoda přípravy velkého množství dendritických buněk z krevních monocytů. Tyto buňky se asi týden inkubují v přítomnosti cytokinů IL-4 a GM-CSF, a potom ještě několik dní v přítomnosti jiných látek (cytokinu TNF nebo bakteriálních lipopolysacharidů), a tím se přemění ve zralé dendritické buňky. Dosavadní výsledky vypadají docela nadějně a lze doufat, že již brzy budou k dispozici alespoň částečně účinné metody imunoterapie některých nádorových onemocnění.

Přehlížené dendritické buňky se tedy dostaly do světla reflektorů. A co se stalo s makrofágy? Ty jsou dnes považovány hlavně za „uklízeče“ pozůstatků všemožných odumřelých buněk a za spoluhráče jednoho typu pomocných T-lymfocytů (T_H1) při rozvoji zánětlivých reakcí.