Krize identity

„To není pravda, já jsem přeci já a ne někdo cizí!“ Výkřik, který je možno slyšet stále častěji po výsledcích forenzních a prenatálních testů. To, že matka je vždy jistá nebo že skutečným biologickým otcem musí nutně být bytost, která jediná byla kromě matky fyzicky přítomná během oplození, již nemusí platit vždy.

Je to vůbec možné? Pokud ano, je to časté?

A je to vůbec normální? Na všechny tyto otázky je překvapivě jednoznačná odpověď: ano. Dnes se stále častěji ukazuje, že během ontogeneze živočichů s vnitřním oplozením a alespoň několikadenním vnitřním vývojem velice často dochází ke vzniku chimér s nejrůznějšími poměry příspěvků od jednotlivých „dárců“ buněk. Jevy s tím spojené jsou samozřejmě vděčným tématem sdělovacích prostředků libujících si v tajemnu, morbidnu či nenormálnu. Lidské chiméry se již vyskytly v amerických televizních seriálech, jako jsou např. CSI (Crime scene investigations) nebo Dr. House. Na západ od našich hranic bylo medializováno několik exemplárních kauz (viz rámeček „Příklady ze života“ 1 ). Zvědavost je zcela opodstatněná. Jde totiž o jevy, které jsou intimně spojeny s naší přirozeností chápat sebe sama jako homogenní jednotku, definovatelnou již od dob J. E. Purkyně, T. Schwanna a M. J. Schleidena jako soubor buněk diferencovaných ze zygoty vzniklé oplozením jednoho vajíčka a jedné spermie.

Zdrojů pro vznik různých chimér je dost

Chimérizmus je složitý jev, protože zdrojů pro vznik různých typů chimér je řada. Všeobecně známá jsou siamská dvojčata, kde je vše jasné – během časné ontogeneze došlo k většímu nebo menšímu propojení dvou vyvíjejících se embryí, která se v tomto stavu dožila porodu. Záleží na tom, jak jsou na sebe napojeny vnitřní orgány, respektive jak snadné je jejich chirurgické oddělení. Variantou tohoto jevu je situace, kdy se zakrnělé dvojče nalézá uvnitř dítěte napohled víceméně normálního.

Hůře pochopitelná je situace, kdy se na základě analýzy krevních buněk žena doví, že není ženou, ale mužem (neboť všechny její bílé krvinky obsahují chromozom Y). Analýza epitelu ústní dutiny ji pak při přetestování utvrdí v tom, co dobře ví – že je normální ženou (jen s tou malou odlišností, že její krvetvorba je kompletně mužského původu, přičemž zdrojem krvetvorné tkáně jsou buňky pocházející z jejího bratra-dvojčete, které osídlily její tělo a diferencovaly se v něm). Zmíněný jev se může týkat nejrůznějších tkání – včetně té, která dává vzniknout germinální linii. Důsledkem této situace je, že žena produkuje vajíčka geneticky shodná se svou sestrou. Pokud si myslíte, že můžete být v klidu, neboť nejste z dvojčat, nebo dokonce jste jedináček, pak to není pravda. Dnes již je velice dobře doložen fenomén „zmizelého dvojčete“. Díky pokroku časných ultrazvukových metod víme, že je počato třikrát až šestkrát více dvojčat, než se jich skutečně narodí, a to se všemi důsledky, které to může mít pro vznik chimér. Navíc jsou embrya osidlována mateřskými buňkami, jež jsou v nich schopny dlouhodobě přežívat.

Cizí buňky v našem těle

Z uvedených faktů by vyplývalo, že ačkoli jsme chimérou, jsme aspoň poměrně geneticky homogenní, neboť zdrojem veškeré genetické informace je biologická matka (či její sestra, narozená nebo nenarozená) a biologický otec (či jeho bratr, opět narozený nebo nenarozený). Stručně řečeno – všechny geny zůstávají v rodině.

Ani to ale nemusí být pravda. Vzhledem k možnosti dvojího oplodnění, kdy počatá dvojvaječná embrya mají dva otce, může být vše komplikovanější. Kdo si myslí, že jde o zcela výjimečnou situaci (omezenou pouze na mytické blížence Castora a Polluxe, kteří se jako dvojvaječná dvojčata narodili Ledě a měli za otce Tyndarea a Dia), bude asi překvapen, když se doví, že počet těchto případů u dvojvaječných dvojčat (jejichž původ je řešen v USA před paternitními spory) činí 2,4 %.

Dalším zdrojem cizích buněk v našich tělech jsou např. krevní transfuze (frakce takto přenesených buněk je schopna dlouhodobě přežívat v „hostiteli“), někteří jsou opraveni pomocí transplantátu, z něhož opět mohou vycestovat pluripotentní buňky a diferencovat se na odlišném místě těla. V několika vzácných případech bylo dokonce pomocí transplantátu (např. ledvin) přeneseno rakovinné bujení. Velice vzácně se může v těle uchytit populace buněk z jiného těla i jiným způsobem. Jsou popsány případy, kdy se chirurg „nakazil rakovinou“, protože se při operaci řízl. Mnohem běžnější jsou podobné případy bez zásahu lékaře a jinde než u člověka – nádorové buňky může přenášet pes nebo třeba ďábel tasmánský (viz Vesmír 84, 315, 2005/6).

Fetální mikrochimérizmus

Variací na téma integrace buněk pocházejících z jiného organizmu je fetální mikrochimérizmus. Zmínil jsem již přesuny buněčných populací mezi embryii in utero a z matky do embrya. Zcela pravidelně (u myši bylo prokázáno, že při každé březosti) dochází k osidlování matky buňkami vyvíjejícího se embrya. Kuriózní je, že jde o buňky, které jsou schopny se v novém prostředí diferencovat a přežít několik let (u člověka bylo prokázáno přežívání i déle než 40 let). „Promořenost“ matky buňkami fetálního původu může mít v jejím těle velice zajímavé projevy, včetně imunologických, což je nasnadě. ¹⁾

Dalším zdrojem genetické různorodosti v našem těle jsou samozřejmě všichni naši paraziti a komenzálové, kteří jsou schopni vnášet své geny do našich buněk. Tak vznikají mutace, chromozomální translokace, aneuploidie (stavy, kdy v buňkách není celočíselný násobek sady chromozomů), aktivace endogenních retrovirů aj. Mírně přehnáno, nalézt v něm dvě buňky s identickým genomem můze být poměrně složité (nezapomeňme – kromě již zmíněného – na nevyzpytatelně se zkracující telomery a rychle mutující mitochondriální DNA).

Podobným zásahem do naší zažité představy o řádu věcí na jiné úrovni, a to buněčné, je trogocytóza. Je logické předpokládat, že buňka je složena jen z makromolekul, které si sama vytvořila, nasyntetizovala a upravila, snad jen s dočasnou výjimkou endocytovaného materiálu, který stejně čeká na degradaci a podobně jako obsah žaludku a střev se do vlastního těla jaksi nepočítá. V posledních několika letech se však ukazuje, že předávání kusů membrány, jednotlivých proteinů, nebo dokonce organel (melanozomů, mitochondrií) není žádnou výjimkou. Tato promiskuitní povaha organel a makromolekul v mnohobuněčném organizmu přináší nový náhled na řadu jevů, které jinak nebylo snadné vysvětlit. Není překvapivé, že největší množství příkladů funkčních projevů trogocytózy je v imunologii, kde se řada buněk specializuje na vytváření pevných, ale jen dočasných kontaktů. Prokazatelně si tyto buňky (např. T-lymfocyty nebo „přirození zabíječi“ NK-buňky) na své plazmatické membráně odnášejí z cílové buňky membránovou „záplatu“ složenou z cizích fosfolipidů a bílkovin. ²⁾

Spíše pravidlo než výjimka

Pro zmíněné jevy je samozřejmě důležitým rysem jejich četnost a trvalost. Jak bylo zmíněno několikrát, zdá se, že spíše pravidlem než výjimkou je všechno, co jsem uvedl (kromě vzniku a narození siamských dvojčat). Velice citlivé metody molekulární biologie a detekce ukazují, že buňky během vývoje v děloze cestují mezi všemi partnery, diferencují se do nejrůznějších tkání a v hostitelském těle přebývají mnoho let. Takto získaný mikrochimérizmus může být v konkrétní tkáni i několikaprocentní. Podobné je to pro buňky získané při transfuzi nebo transplantaci. Pro výměny makromolekul mezi jednotlivými buňkami platí podobné konstatování – jen s tím omezením, že stabilita buněčných chimér je dána rychlostí metabolického obratu makromolekul, kromě těch, které jsou replikovány do identických kopií (např. DNA přenesené mitochondrie). Vzhledem k tomu, že metabolický obrat (odbourávání a opětná syntéza) proteinů je nejčastěji v řádu minut a hodin, vzácně dnů, je buněčný chimérizmus ve s srovnání s mikrochimérizmem jevem efemerním.

V našich tělech a buňkách se děje spousta úžasných věcí, o nichž jsme ještě před několika lety buď neměli ani tušení, nebo jsme je považovali za raritu. V tom se skrývá naděje, že spoustu fascinujících věcí dosud neznáme a můžeme být ještě mnohokrát pořádně překvapeni.