Κυριακή 30 Απρίλη 2006
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Σελίδα 7
ΕΝΘΕΤΗ ΕΚΔΟΣΗ: "7 ΜΕΡΕΣ ΜΑΖΙ"
ΠΟΙΚΙΛΗΣ ΥΛΗΣ - ΕΠΙΣΤΗΜΗ
ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΝΔΟΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ ΤΟΥ ΑΝΟΣΟΠΟΙΗΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ
Ομοιότητες με τις νευρωνικές συνάψεις

Νανοσωλήνες φτιαγμένοι από κυτταρική μεμβράνη ενώνουν δύο νευρικά κύτταρα (αριστερά) και δύο κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος (δεξιά). Αυτές οι δομές που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα δεν έχουν κατανοηθεί ακόμα καλά και ίσως αποτελούν ένα μηχανισμό επικοινωνίας των κυττάρων από απόσταση. Τόσο τα νευρικά όσο και τα κύτταρα του ανοσοποιητικού έχουν παρατηρηθεί να διοχετεύουν μέσα από νανοσωλήνες πρωτεΐνες και ιόντα ασβεστίου, ενώ δεν αποκλείεται και η δίοδος ιών
Νανοσωλήνες φτιαγμένοι από κυτταρική μεμβράνη ενώνουν δύο νευρικά κύτταρα (αριστερά) και δύο κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος (δεξιά). Αυτές οι δομές που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα δεν έχουν κατανοηθεί ακόμα καλά και ίσως αποτελούν ένα μηχανισμό επικοινωνίας των κυττάρων από απόσταση. Τόσο τα νευρικά όσο και τα κύτταρα του ανοσοποιητικού έχουν παρατηρηθεί να διοχετεύουν μέσα από νανοσωλήνες πρωτεΐνες και ιόντα ασβεστίου, ενώ δεν αποκλείεται και η δίοδος ιών
Η ιδέα ότι τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος - που πρέπει να ανταλλάσσουν και να αποθηκεύουν πληροφορίες κατά τη διάρκεια της αναζήτησης και αντιμετώπισης παθογόνων παραγόντων - μοιράζονται ανάλογους μηχανισμούς με τους αριστοτέχνες των επικοινωνιών: τα κύτταρα του νευρικού συστήματος, είχε προταθεί εδώ και δυο δεκαετίες. Ομως μέχρι πριν από δέκα χρόνια δεν υπήρχαν αποδεικτικά στοιχεία που να στηρίζουν αυτή την υπόθεση. Μετά την παρουσίαση τέτοιων στοιχείων από τον καθηγητή Α. Κούπφερ στο Ντένβερ των ΗΠΑ, ακολούθησε μια δεκαετία μεγάλης ερευνητικής δραστηριότητας στον τομέα. Παραμένουν όμως μια σειρά ερωτήματα: πώς οι κυτταρικοί μηχανισμοί δημιουργούν τη συναπτική δομή του ανοσοποιητικού συστήματος; Πώς με τη σειρά της η δομή αυτή ρυθμίζει την επικοινωνία μεταξύ των κυττάρων; Πώς ελαττώματα στη λειτουργία της μπορεί να οδηγήσουν σε ασθένειες και ακόμα πώς οι παθογόνοι παράγοντες μπορεί να εκμεταλλευτούν το μηχανισμό επικοινωνίας των κυττάρων για δικό τους όφελος;

Η ικανότητα να ανταλλάσσουν χημικά σήματα με κάποιο συγκεκριμένο γείτονά τους είναι σημαντική για τα κύτταρα του ανοσοποιητικού. Αντίθετα, με τους νευρώνες, που σχηματίζουν συνήθως σταθερές διασυνδέσεις, τα ανοσοκύτταρα κάνουν φευγαλέες επαφές, καθώς διατρέχουν συνεχώς τον οργανισμό, αναζητώντας δείγματα ασθένειας και ανταλλάσσουν πληροφορίες για υπάρχοντες κινδύνους. Οταν ένα ανοσοκύτταρο συναντήσει ένα άλλο, ίσως έχει μόνο ένα - δυο λεπτά στη διάθεσή του για να αποφασίσει αν πρόκειται για υγιές κύτταρο ή όχι. Αν είναι άρρωστο, τότε είτε θα το σκοτώσει αμέσως, είτε θα σημάνει χημικό συναγερμό για να το συνδράμουν και άλλα ανοσοκύτταρα που αντιμετωπίζουν τέτοιου είδους άρρωστα κύτταρα. Αν η επικοινωνία δε γίνει σωστά, τότε τα κύτταρα του ανοσοποιητικού μπορεί να επιτεθούν σε υγιή κύτταρα, όπως συμβαίνει στις ασθένειες του ανοσοποιητικού (π.χ. σκλήρυνση κατά πλάκας), ή να επιτρέψουν σε καρκινικά κύτταρα να αναπαράγονται ανεξέλεγκτα. Είναι προφανές ότι οι ανοσολόγοι έχουν μεγάλο ενδιαφέρον να κατανοήσουν όχι μόνο ποια κύτταρα συμμετέχουν σ' αυτούς τους «διαλόγους», αλλά και πώς αλληλεπιδρούν για να επιτρέψουν τέτοιες κρίσιμες «αποφάσεις».

Δύο κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος συνδέονται για ανταλλαγή χημικών σημάτων, που θα έχει σαν αποτέλεσμα το κύτταρο Τ (μοβ) να ενεργοποιηθεί αν αναγνωρίσει το αντιγόνο που εμφανίζει στην επιφάνειά του το μεγαλύτερο δενδριτικό κύτταρο (κίτρινο). Οι υποδοχείς του κυττάρου Τ αλληλεπιδρούν με το αντιγόνο στο κέντρο της σύναψης (πράσινο), που περιβάλλεται από ένα δακτύλιο μορίων που συγκρατούν τα δύο κύτταρα ενωμένα (κόκκινο)
Δύο κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος συνδέονται για ανταλλαγή χημικών σημάτων, που θα έχει σαν αποτέλεσμα το κύτταρο Τ (μοβ) να ενεργοποιηθεί αν αναγνωρίσει το αντιγόνο που εμφανίζει στην επιφάνειά του το μεγαλύτερο δενδριτικό κύτταρο (κίτρινο). Οι υποδοχείς του κυττάρου Τ αλληλεπιδρούν με το αντιγόνο στο κέντρο της σύναψης (πράσινο), που περιβάλλεται από ένα δακτύλιο μορίων που συγκρατούν τα δύο κύτταρα ενωμένα (κόκκινο)
Η ανακάλυψη της σύναψης του ανοσοποιητικού έγινε δυνατή χάρη στις νέες τεχνικές μικροσκοπίας υψηλής ανάλυσης και στις τεχνικές βελτίωσης των εικόνων που λήφθηκαν με παλιότερες μεθόδους, μέσω επεξεργασίας σε ηλεκτρονικό υπολογιστή. Τώρα, και μόνο η γνώση ότι μια σκέψη, η αίσθηση της αφής, ή η ανίχνευση ενός ιού μέσα στο αίμα απαιτούν μια ανάλογη χορογραφία βιολογικών μορίων, δημιουργεί ένα συγκλονιστικό νέο πλαίσιο για την κατανόηση της ανοσίας.

Νέες υποθέσεις γεννήθηκαν στο γόνιμο έδαφος που δημιουργήθηκε και είναι σε εξέλιξη οι απαραίτητες έρευνες για την επιβεβαίωση ή τη διάψευσή τους. Αποδεικνύεται ότι το ανοσοποιητικό σύστημα είναι ένα πολύπλοκο δίκτυο ανταλλαγής πληροφοριών, που μοιάζει πολύ περισσότερο στο νευρικό σύστημα απ' ό,τι θεωρούνταν μέχρι χτες.

Η χρήση της ορολογίας των συνάψεων για την περιγραφή των ανοσολογικών αλληλεπιδράσεων έχει ενθαρρύνει τους επιστήμονες του κλάδου αυτού και τους επιστήμονες που ασχολούνται με το νευρικό δίκτυο να μελετούν οι μεν τις εξελίξεις στον τομέα των δε, καθώς διαπιστώνεται ότι τα δύο είδη συνάψεων χρησιμοποιούν αρκετές κοινές πρωτεΐνες. Για παράδειγμα, η πρωτεΐνη αγκρίνη, που συγκρατεί άλλες πρωτεΐνες στις συνάψεις των νεύρων πάνω στους μύες, παίζει ανάλογο ρόλο και στις ανοσοποιητικές συνάψεις. Αλλά και ο νευροδιαβιβαστής νευροπιλίνη-1, που χρησιμοποιείται για τη μεταβίβαση πληροφοριών από ένα νευρώνα σε έναν άλλο, εμφανίζεται και στις συνάψεις των κυττάρων του ανοσοποιητικού.

Πρόσφατα ανακαλύφθηκαν μακριοί σωλήνες διαμέτρου νανόμετρων φτιαγμένοι από κυτταρική μεμβράνη που συνδέουν σχετικά απομακρυσμένα κύτταρα του ανοσοποιητικού - και όχι μόνο - συστήματος. Αν και έχει παρατηρηθεί η διακίνηση πρωτεϊνών και ιόντων ασβεστίου μέσα από αυτούς τους νανοσωλήνες, ο ρόλος τους δεν έχει εξακριβωθεί πλήρως. Η βαθύτερη μελέτη του ανοσοποιητικού μπορεί να αποκαλύψει περισσότερες πτυχές του δικτύου επικοινωνίας που χρησιμοποιεί. Ενας ολόκληρος νέος τομέας είναι η παρατήρηση των κυττάρων του ανοσοποιητικού καθώς κινούνται μέσα στο σώμα, αντί κάτω από το μικροσκόπιο.

Η μέθοδος της επιστημονικής παρατήρησης επιβεβαίωσε, για άλλη μια φορά, την αξία της, καθώς το μεγαλύτερο μέρος των νέων ανακαλύψεων στην ανοσολογία έγινε κυρίως αξιοποιώντας τα νέα μέσα παρατήρησης του βιολογικού μικρόκοσμου που τέθηκαν στη διάθεση των επιστημόνων του κλάδου, χάρη στην τεχνολογική πρόοδο και τις εξελίξεις σε άλλες επιστήμες.


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»


Κορυφή σελίδας
Ευρωεκλογές Ιούνη 2024
Μνημεία & Μουσεία Αγώνων του Λαού
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ