Znajdź zawartość

Jeszcze niedawno sądzono, że każda komórka w organizmie jest zdolna do mierzenia określonych parametrów otoczenia i stosownej autonomicznej reakcji na ich zmianę. Miałaby to być cecha odziedziczona po jednokomórkowych mikroorganizmach, w których pojedyncza komórka jest jednocześnie całym organizmem, toteż "pracuje na własny rachunek" i chroni się przed niekorzystnymi zmianami środowiska we własnym zakresie. Okazuje się jednak, że u organizmów wyższych wykształcone są specjalne "centra decyzyjne", bez których odpowiednia reakcja na bodźce zewnętrzne jest znacznie utrudniona lub nawet niemożliwa. Badania, wykonane na amerykańskim Northwestern University, przeprowadzono na tzw. organizmie modelowym - nicieniu Caenorhabditis elegans. Poprzez eksponowanie go na warunki stresu sprawdzali oni, czy i jeśli tak, to w jaki sposób odpowiedź na silnie niekorzystne warunki otoczenia (czyli reakcja określana popularnie jako "walka lub ucieczka") charakteryzuje się hierarchią uczestniczących w niej komórek. Odkrycie przerosło oczekiwania badaczy - zauważono, że zaledwie dwa neurony spośród 957 komórek tworzących organizm robaka (w przypadku tego gatunku liczba komórek tworzących prawidłowo zbudowane ciało nicienia jest stała) warunkują możliwość reakcji całego organizmu. Odkrycie może mieć znaczenie w ewolucji wiedzy na temat chorób związanych z reakcjami stresowymi (poprzez pojęcie "stres" rozumiemy tu dowolne niekorzystne warunki otoczenia). Wiadomo bowiem dość dobrze, że istnieją w mózgu człowieka neurony, które reagują na parametry środowiska poprzez szereg wewnątrzkomórkowych procesów. Najnowsze odkrycie Amerykanów pozwala przypuszczać, że komórki te, choć stosunkowo nieliczne, mogą być odpowiedzialne za ogół nieprawidłowych czynności organizmu pojawiających się w przebiegu takich chorób, jak np. choroba Alzheimera czy przedwczesne starzenie. Eksperyment Amerykanów polegał na celowym uszkodzeniu genów odpowiedzialnych za prawidłowe funkcjonowanie neuronów związanych z odczuwaniem temperatury. Okazało się, że pozbawienie C. elegans zaledwie dwóch funkcjonalnych komórek całkowicie blokuje reakcję obronną na zmiany temperatury otoczenia. Prof. Richard I. Morimoto, główny autor badań, komentuje osiągnięcie swojego zespołu: Odkrycie to pokazuje, po raz pierwszy w historii, że reakcja na stres fizjologiczny jest organizowana przez specyficzne neurony, co sugeruje podobieństwo tego mechanizmu do odpowiedzi nerwowo-hormonalnej na stres. Warto wspomnieć, że prof. Morimoto sklonował w 1985, jako pierwszy naukowiec na świecie, ludzki gen odpowiedzialny za reakcję na ciepłotę otoczenia. Zespół sprawdził także zachowanie innych komórek organizmu nicienia na zmianę temperatury. Potwierdzono, że są one zdolne do wykrycia zmiany tego parametru, lecz bez wsparcia ze strony wspomnianych dwóch neuronów są niezdolne do prawidłowej odpowiedzi na stres. Było to spowodowane najprawdopodobniej brakiem stymulacji poprzez odpowiedni sygnał pochodzący z komórek nerwowych. Badacze sugerują, że analogiczny mechanizm może funkcjonować także w ludzkim mózgu. Ich zdaniem, nawet organizmy wyższe, takie jak człowiek, mogą posiadać "nadrzędne" neurony, których zadaniem jest zbieranie informacji o otoczeniu i organizowanie ogólnoustrojowej odpowiedzi na niekorzystne zmiany warunków środowiskowych. Efektem tej mobilizacji mogłaby być np. synteza tzw. białek opiekuńczych, które poprzez wiązanie się z innymi proteinami chronią je przed denaturacją, czyli zaburzeniem trójwymiarowej struktury cząsteczek. Zanim jednak teza ta zostanie potwierdzona, koniecznych będzie wiele badań.