Aktuální číslo:

2020/7

Téma měsíce:

Klimatické změny

Jak se z Popelky stala obdivovaná hvězda

aneb Dendritické buňky středem pozornosti imunologů
 |  1. 3. 2002
 |  Vesmír 81, 131, 2002/3

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 (TH1) při rozvoji zánětlivých reakcí.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Genetika

O autorovi

Václav Hořejší

Prof. RNDr. Václav Hořejší, CSc., (*1949) vystudoval Přírodovědeckou fakultu UK v Praze. V Ústavu molekulární genetiky AV ČR, v. v. i., který od roku 2005 řídí a kde je vedoucím oddělení molekulární imunologie, se zabývá povrchovými a signalizačními molekulami buněk imunitního systému. Přednáší imunologii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze.
Hořejší Václav

Doporučujeme

O mariánském sloupu, který se nevrátil na Staroměstské náměstí

O mariánském sloupu, který se nevrátil na Staroměstské náměstí

Eliška Fulínová  |  18. 7. 2020
Instalace neúplné kopie mariánského sloupu na pražské Staroměstské náměstí přišla ironií osudu ve zjitřené době, kdy se na různých místech po...
Na staré zkušenosti nezapomínejme

Na staré zkušenosti nezapomínejme

Eva Bobůrková  |  13. 7. 2020
Vladimír Vonka je uznávaný virolog v Česku i ve světě. Ač brzy oslaví devadesáté narozeniny, stále se věnuje vědě, konkrétně vývoji...
Komu se nelení…

Komu se nelení…

Petr Pokorný  |  13. 7. 2020
Jsou-li nějaké změny příliš pomalé, lidé je v subjektivním čase svých životů skoro nevnímají. Stačí se ale podívat na staré krajinomalby či...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné