scientist hands using microscope for chemistry test samples and probes. medical and scientific detail equipment or tools
Élet-Stílus

Magyar világsiker: 70 éves rejtélyt oldottak meg

Bihari Dániel
Bihari Dániel

tud újságíró. 2016. 09. 02. 12:26

A felfedezés az időskori makuladegeneráció és számos vesebetegség kezelésében hozhat áttörést - hogy miről is van szó pontosan, azt interjúalanyunk négy szamuráj példájával mutatja be.
Korábban a témában:

Világraszóló magyar áttörés történt a veleszületett immunitás működésének megértésében, amely a későbbiekben hozzájárulhat egyes vesebetegségek és a leggyakrabban vaksághoz vezető időskori makuladegeneráció gyógyításához. Nagyjából ennyit sikerült kívülállóként, sok-sok évvel a középiskolai biológia és kémia órák után megértenünk az ELTE honlapján megjelent hírből, ami az egyetem és az MTA tudósainak eredményeit részletezi.

Megkerestük a kutatás egyik vezetőjét, Pál Gábort, az ELTE TTK Biokémia Tanszékének docensét, magyarázza el nekünk, miről is van szó, hogy ne csak büszkék legyünk a magyar sikerre, de azt is tudjuk, miért lehetünk azok. Aki kikezdhetetlen, egzakt választ vár, az olvassa el a Scientifc Reports lapban közölt cikküket – itt és most a 24.hu-nak nyilatkozó tudós segítségével a közérthetőségre törekedtünk.

Kemény, robusztus támadás

Kezdjük azzal, hogy az emberi szervezetet az immunrendszer oltalmazza a mikrobák és a veszélyesen megváltozott saját sejtjeink támadásaitól. A rendszer egyes elemei már embriókorban kialakulnak, és változatlanok maradnak halálunkig, ezeken alapul az úgynevezett veleszületett immunválasz. Ez a védelmi vonal nem tökéletesen célzott, de folyamatosan készenlétben áll, és azonnali válaszreakcióra képes.

A rendszer más elemein alapul az adaptív (alkalmazkodó) immunválasz, ami a támadóhoz idomuló, célzottabb válaszreakciót fejleszt ki az életünk során. Ennek kifejlődéséhez hetek kellenek – a veleszületett rendszer ez idő alatt is részleges védelmet biztosít – , de a megoldást akár egy életre megjegyzi, és egy következő támadásnál szinte azonnal bevetheti. Ezt aknázzuk ki az ellenanyag termelést kiváltó védőoltásokkal.

Most a veleszületett rendszerről lesz szó, amely az adaptív rendszer nélkül is képes megkülönböztetni testünk ép, egészséges sejtjeit a rosszindulatúan megváltozott saját és az idegen sejtektől, azaz a mikrobáktól, kórokozóktól. Utóbbiak ellen kemény, robusztus támadást indít.

Igyekszünk kerülni a szakszavakat, de még egy: a veleszületett immunválaszon belül létezik egy körülbelül 40 fehérje hálózatából álló, úgynevezett komplementrendszer. Feladata, hogy felismerje a mikrobákat vagy a hibás sejteket, “rájuk tapadjon” és fizikailag megjelölje őket, mint kivágandó fákat az erdőben, de inkább, mint kiiktatandó célpontokat a harcmezőn.

Tényleg él a háborús példa: lézerrel megjelölik a célpontot, amit a kilőtt rakéta árkon-bokron keresztül követ és elpusztít, csak itt nem rakéták, hanem falósejtek lendülnek támadásba – magyarázza Pál Gábor.

Felderítők és szamurájok

A komplementrendszer nem csak falósejtek bevonásával, hanem önmagában is képes pusztításra. A célponthoz tapadó felismerő fehérjék, a felderítők, alapállapotban inaktív fehérje-hasító enzimekkel, úgynevezett proteinázokkal egy csapatban mozognak. Ez utóbbiak lesznek a példánkban a szamurájok, amik egyelőre meg vannak béklyózva.

Amint megtörtént a felismerés, a felderítők oldalba bökik az egyik szamurájt, aminek a béklyója meglazul, és képessé válik egy másik szamuráj béklyójának levágására. Amint “kiszabadították” egymást, a szamurájok precíz kaszabolásba kezdenek.

Megvágják például azt a vérben keringő fehérjét, ami ettől megbonthatatlanul rágyógyul a felismert betolakodóra (ő lesz a „lézerjel”). Csakhogy ez nemcsak a falósejtek számára lesz jel, de egy soklépéses térbeli fehérje-kirakós játékot is beindít, amiben egy sor fehérje egymáshoz tapadva csatornát képez a sejt membránján, kifúrja a sejt oldalát, annak halálát okozva.

Veszélyes övezet

A lézerjel nemcsak a szamurájok hatására kerül fel a sejtekre, hanem nagyon kis ütemben minden sejtre időről-időre spontán is rákerül. Az arra felkészült, egészséges saját sejtjeink képesek aktívan eltávolítani magukról ezt a jelet, míg a legtöbb kórokozó, vagy a saját beteg sejtjeink nem képesek erre. Az immunrendszer tehát ezzel a módszerrel folyamatosan kóstolgatja, hogy ki saját, ki nem, ki hordoz veszélyt a többiekre, és ki nem.

A komplementrendszernek három ága van. Minket most kettő érdekel, az egyik a lektin út. Ennek a felderítői evolúciósan ősi, közös molekulamintázatokat ismernek fel a mikrobákon, és az említett szamuráj kaszabolások révén megjelölik azokat.

Három szamurájjal járnak egy csapatban, nevük MASP-1, MASP-2, és MASP-3. Az első kettőnek a feladata (többek közt ugyanennek a kutatógárdának a korábbi munkássága nyomán) már ismert volt, de a legkésőbb, 15 éve felfedezett MASP-3 harcosról úgy tűnt, a kardját soha nem használja, így rejtély volt, egyáltalán miért van a csapatban.

A másik minket érdeklő ág, az úgynevezett alternatív út, a vérplazma egyik leghatékonyabb antimikrobiális folyamata. A komplementrendszer sejtpusztítása során ez helyezi el a lézerjelek 80-90 százalékát. Nagyjából úgy működik, hogy ahol már van egy lézerjel, a mellé tesz még vagy tízet. Ezzel a szamurájok által már felhelyezett, és a spontán felkerült lézerjeleket is nagyban felerősíti.

Ezen az úton a D-faktor nevű szamuráj vágja le a lézerfelhelyező harcos béklyóját. Ez a kulcsfontosságú enzim egészen kivételes módon nem bilincsben, hanem eleve levágott béklyójú állapotban található meg a keringésben. Amíg tehát a többi proteináz szamuráj lebéklyózva utazik a vérben, és csak a felderítő jelére tudja levágni a többiek béklyóját, addig a D-faktor béklyó nélkül kószál, és azonnal támadhat.

Szamuráj-bénítók evolválása – két legyet egy csapásra

Mi pedig ezzel eljutottunk az ELTE TTK és az MTA TTK kutatóinak áttöréséhez. A D-faktort 70 éve ismeri a tudomány, de arra mindeddig nem sikerült választ találni, hogy az általános elvnek ellentmondva ez a proteináz miért található mindig béklyómentes állapotban a keringésben. Példánkhoz visszatérve: miért kószál béklyó nélkül, illetve “ki és mikor” szabadítja meg tőle?

Emlékszünk még, hogy a komplementrendszer lektin ágában három szamuráj szerepelt, amiből már csak a MASP-3 szerepe maradt rejtély? Nos, a rejtélyt tudósaink fejtették meg.

Mesterséges evolúcióval kifejlesztettek 3 szamuráj-bénító fehérjét: mindegyik csak az egyik szamurájt bénította meg. Amikor a MASP-3 bénító fehérjét beadták a vérbe, a D-faktoron rajta maradt a béklyó, amit senki más nem tudott levágni! A kutatók egy csapásra megoldották a 70 éves rejtélyt, hogy ki aktiválja a vérben a D-faktort, és egyben megfejtették a MASP-3 szamuráj szerepének 15-éves rejtélyét is.

A MASP-3 szamuráj olyan gyorsan és hatékonyan kaszabol, hogy a D-faktort mindeddig csak aktív, béklyótlan állapotban találták meg a vérben, holott ma már világos, hogy oda megbéklyózva kerül be.

Mindez a gyakorlatban

A D-faktor titkának felfedése a gyakorlatban azért fontos, mert ez a proteináz, mint az alternatív út legfelső irányítója, erősen befolyásolja a komplement válasz hevességét, erejét – az immunválasz pedig egy igencsak szabályozandó folyamat. Ha gyengécske, az súlyos fertőzésekhez vezet, de a túlműködése is veszélyes: megtámadja a szervezet saját, egészséges sejtjeit.

Az időskorban tapasztalható, sokszor vakságot okozó makuladegeneráció hátterében az eddigi ismeretek szerint a komplementrendszer túlműködése áll. Hasonló a helyzet többfajta vesebetegség esetén is. A D-faktor aktiváció mechanizmusának megismerése új lehetőséget azonosított ezeknek a betegségeknek a gyógyítására, megelőzésére.

Az eredmény két együttműködő kutatócsoport érdeme. Az Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudományi karán zajló kutatást Pál Gábor docens vezette, míg a Magyar Tudományos Akadémia Természettudományi Kutatóközpontjában végzett kísérleteket Dobó József és Gál Péter irányította.

vissza a címlapra

Kommentek

Legfrissebb videó mutasd mind

Pécs, 2015. július 9.
Szivek Norbert, a Magyar Nemzeti Vagyonkezelő Zrt. vezérigazgatója beszédet mond a megújult pécsi Virágh-ház átadásán 2015. július 9-én. A háttérben Páva Zsolt, Pécs polgármestere (b) és Soltész Miklós, az Emberi Erőforrások Minisztériumának egyházi, nemzetiségi és civil társadalmi kapcsolatokért felelős államtitkára. Az Országgyűlés döntése értelmében több, jelenleg állami tulajdonban lévő ingatlan kerülhet vissza egyházi tulajdonba.
MTI Fotó: Sóki Tamás
Nézd meg a legfrissebb cikkeinket a címlapon!
24-logo

Engedélyezi, hogy a 24.hu értesítéseket
küldjön Önnek a kiemelt hírekről?
Az értesítések bármikor kikapcsolhatók
a böngésző beállításaiban.