Jak nádorové buňky „kradou“ mitochondrie

Když připravíte nádorové buňky o jejich životně důležité „buněčné elektrárny“ – mitochondrie – vede to k velkým překvapením. Místo očekáváné smrti si nádorové buňky poradí se ztrátou velmi originálně: mitochondrie si prostě „vypůjčí“ z okolní zdravé tkáně.

Mitochondrie mají mezi buněčnými organelami zvláštní postavení, vzhledem k tomu, že vznikly pohlcením původně volně žijícího organismu (bakterie) a jeho splynutím, takzvanou endosymbiózou, s hostitelem (viz např. Vesmír 95, 354, 2016/6). Nejdůležitější vzpomínkou na samostatnou bakteriální existenci je přítomnost vlastní mitochondriální DNA (mtDNA). Skoro každá naše buňka tak má zároveň vlastně dva genomy, jeden jaderný a druhý v mitochondriích. S vlastní DNA je spojená i produkce několika vlastních proteinů. I když mají mitochondrie svých genů v porovnání s jádrem jako šafránu, těch několik proteinů, které kódují, má naprosto zásadní funkci. Jsou nezbytné pro správné fungování mitochondrií, a tím i pro energetický metabolismus buněk.

1. Nádorová buňka produkující zelený fluorescenční protein s „kradenými“ červeně fluoreskujícími mitochondriemi z okolních myších tkání. Buňky byly izolovány deset dní po implantaci nádoru a následně ponechány 24 hodin v kultuře, aby měly možnost přichytit se k podkladu a bylo možné je snímat na konfokálním mikroskopu.

Snímky Jaromír Novák

Denně v našich tělech vznikne dělením tři sta miliard nových buněk a stovky miliard dalších neustále vykonávají energeticky náročné činnosti (svaly se stahují, neurony zpracovávají informace, imunitní buňky bojují s patogeny). Pro energetický metabolismus je stěžejní adenosin trifosfát (ATP). ATP je malá, energeticky velmi bohatá molekula, která slouží buňkám jako univerzální dočasné úložiště energie, jakási baterie. V kontextu každodenní zkušenosti si to můžeme představit tak, že snídaně, kterou si dáme, obsahuje palivo – cukry, tuky a proteiny. Toto palivo je buňkami využito („spáleno“) pro tvorbu ATP, které poté slouží jako zdroj energie pro práci či dělení buněk. Jen pro ilustraci, obrat ATP v buňkách, tedy kolik se ho v našem těle denně vytvoří a zase spotřebuje, představuje přibližně 70 kg.