mff2024mff2024mff2024mff2024mff2024mff2024

Aktuální číslo:

2024/3

Téma měsíce:

Elektromobilita

Obálka čísla

Dvojí život ATP

Mezibuněčný posel i zdroj buněčné energie
 |  7. 2. 2013
 |  Vesmír 92, 74, 2013/2

Jako jednu z prvních informací se všichni studenti biologie dovídají, že molekuly ATP (adenosin 5´-trifosfátu) jsou nepostradatelnou součástí všech buněk – jsou univerzálním zdrojem energie. Méně se však ví, že ATP se vyskytuje i mimo buňky, kde slouží při mezibuněčné komunikaci a vyvolává řadu fyziologických účinků. Univerzální buněčné palivo funguje i jako posel.

ATP jako signál

Signalizační úloha mimobuněčného ATP dlouho unikala pozornosti fyziologů. Nepředpokládali totiž, že by ATP, který byl dosud vnímán pouze jako molekula s ryze nitrobuněčnou funkcí, mohl mít ještě jinou důležitou úlohu. Nyní však již s jistotou víme, že molekuly ATP uvolněné z jedné buňky se vážou na specifické membránové proteiny na povrchu jiných buněk. Tyto dynamické proteiny, označované jako purinergní P2 receptory, mění po navázání mimobuněčného ATP svou strukturu, čímž je mezibuněčný signál přijat.

Signalizační úloha je velkou měrou založena na zvýšení koncentrace vápenatých iontů uvnitř aktivované buňky. K navýšení dochází vstupem iontů z mezibuněčného prostředí (skrze aktivované P2X receptory) nebo uvolněním z vlastních buněčných zdrojů (při aktivaci metabotropních P2Y receptorů). Na rozdíl od enzymů či membránových transportních systémů, které z ATP získávají energii jeho štěpením, je ATP pro purinergní P2 receptory pouze signalizační molekula a není hydrolyzován. Z mezibuněčného prostředí je ATP odstraňován všudypřítomnými enzymy ektonukleotidázami a jeho koncentrace je v mezibuněčném prostředí řádově menší než uvnitř buňky. Produkty enzymatického štěpení ATP (ADP – adenosindifosfát, AMP – adenosinmonofosfát či adenosin) mohou být však v mezibuněčné signalizaci paradoxně účinnější než sám ATP.

Purinergní receptory, na které se mezibuněčný ATP a produkty jeho štěpení vážou, byly popsány nedávno – v devadesátých letech minulého století. V současné době prudce roste zájem o studium účinků mimobuněčného ATP, jeho receptorů a možností léčebného využití purinergních látek. Ukazuje se totiž, že purinergní mezibuněčná signalizace je zásadní mechanismus při vnímání a přenosu bolesti, při zánětlivých procesech, při úpravě synaptického přenosu, regulaci apoptózy, uvolňování hormonů, stahu hladkých svalů, tvorbě kostí a při mnoha dalších procesech. Novým purinergním lékem je například ticagrelor, orální P2Y12 antagonista, který byl vyvinut jako alternativa clopidogrelu proti srážení krevních destiček a který inhibuje aktivaci destiček stimulovanou ADP. Neustále se objevují nové a překvapivé informace o funkcích P2 receptorů. Podrobná znalost struktury a funkce těchto proteinů vzbuzuje naději, že by mohly být objeveny nové léky účinné u řady onemocnění, například tišící chronickou neuropatickou bolest nebo potlačující proliferaci některých typů nádorů.

ATP jako energie

Nyní vidíte 22 % článku. Co dál:

Jsem předplatitel, mám plný přístup
Jsem návštěvník
Chci si přečíst celé číslo
Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru. Více o předplatném
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyziologie

O autorech

Marie Jindřichová

Hana Zemková

Doporučujeme

Jak to bylo, jak to je?

Jak to bylo, jak to je? uzamčeno

Ondřej Vrtiška  |  4. 3. 2024
Jak se z chaotické směsi organických molekul na mladé Zemi zrodil první život? A jak by mohla vypadat jeho obdoba jinde ve vesmíru? Proč vše živé...
Otazníky kolem elektromobilů

Otazníky kolem elektromobilů uzamčeno

Jan Macek, Josef Morkus  |  4. 3. 2024
Elektromobil má některé podstatné výhody. Ale samotné vozidlo je jen jednou ze součástí komplexního systému mobility s environmentálními dopady a...
Návrat lidí na Měsíc se odkládá

Návrat lidí na Měsíc se odkládá uzamčeno

Dušan Majer  |  4. 3. 2024
Tragédie lodi Apollo 1 nebo raketoplánů Challenger a Columbia se již nesmí opakovat. Právě v zájmu vyšší bezpečnosti se odkládají plánované cesty...