Tunelující nanotrubičky – nový způsob komunikace buněk

Vzájemná komunikace buněk je nezbytnou vlastností všech vícebuněčných organizmů. Bez ní by nemohla vzniknout funkční tkáň, orgány by se nemohly vytvořit a nemohly by ani fungovat. Buňky spolu komunikují různými způsoby. Mezi ty nejznámější patří komunikace založená na interakci chemických látek (neurotransmiterů nebo hormonů) s chemoreceptory, popř. tvorba mezibuněčných spojení, která umožňují přímou výměnu regulačních látek. U rostlin je dávno známo propojení sousedících buněk prostřednictvím plazmodesmů – cytoplazmatických můstků, které zprostředkují regulovaný pohyb látek včetně makromolekul proteinů a nukleových kyselin. Jako nový druh komunikace mezi živočišnými buňkami byly v poslední době objeveny tunelující nanotrubičky, které by mohly být jakousi živočišnou obdobou plazmodesmů. Průměr mají 50 až 200 nanometrů, délku několika buněčných průměrů a dovedou zprostředkovat kontakt mezi buňkami. Obsahují aktin – protein, který se podílí rovněž na tvorbě cytoskeletu.

Dva druhy buněk byly obarveny různými barvivy a kultivovány společně, aby se zjistilo, do jaké míry se mezi buňkami propojenými nanotrubičkami promíchaly organely a bílkoviny. Překvapivě se zjistilo, že molekuly rozpuštěné v cytoplazmě trubičkami neprocházely, zatímco bílkoviny vázané na buněčnou membránu ano. Trubičkami jsou propojeny cytoplazmatické membrány buněk, tvoří vlastně jednu souvislou membránu (Cell 97, 599, 1999). Tvorbu nanotrubiček lze ovlivnit látkami, které zasahují do polymerace či depolymerace aktinu. Jejich účinkem trubičky zmizí nebo transport skrz ně přestane fungovat (Science 303, 1007, 2004). Tím se otevírají nové možnosti regulace mezibuněčné komunikace s praktickými dopady – např. v terapii rakoviny (viz Vesmír 79, 438, 2000/8).

Nanotechnologie (technický obor, který se zabývá tvorbou a využíváním technologií v měřítku řádově nanometrů a který je velkým „šlágrem“ posledních let) zná každá živá buňka již dávno. Nihil novum sub sole.