Az életben maradáshoz elengedhetetlen, hogy az élő szervezetek reagálni tudjanak az őket érő kihívásokra, különösképpen például az immunrendszer aktivitásának alkalmazkodásával. A koronavírus-pandémia is újfent megmutatta az elmúlt időszakban, hogy különféle kórokozók miként próbálják folyamatosan, minden adódó lehetőséget megragadva megvetni a lábukat az emberi szervezetben. De vajon miként tudnak az immunsejtek behatolni a szövetekbe, hogy megtalálják és elpusztítsák ezeket a kórokozókat? A téma kutatása során Daria Siekhaus professzor és dr. Shamsi Emtenani, az Ausztriai Tudományos és Technológiai Intézet (ISTA) két szakembere rábukkant egy kulcsfontosságú folyamatra, egyben megválaszolva egy talán még nagyobb kérdést: honnan nyerik az immunsejtek az invázióhoz szükséges energiát?
Mint az az ISTA közleményében olvasható, a kutatók valójában egy kétlépcsős folyamatot fedeztek fel, amely fokozza az energiatermelést az immunsejtek belsejében, így biztosítva az erőt, amely ahhoz szükséges, hogy behatoljanak a szövetekbe. Mindezt egy korábbi még nem tanulmányozott fehérje teszi lehetővé, amelyet Atossza perzsa királyné után neveztek el.
Gázpedál és váltókar egyben
Sejtszinten igen energiaköltséges az immunsejtek számára, hogy minden akadályt félretolva utat törjenek maguknak a szövetekbe. Az immunrendszer az ehhez szükséges energiát a mitokondriumok segítségével állítja elő, amelyek a sejtek egyfajta belső erőműveként szolgálnak. A mitokondriumok különféle összetevőket, például cukrot alakítanak át adenozin-trifoszfáttá (ATP), amely kémiai energiát szállít a sejteken belül. Siekhaus és Emtenani - együttműködésben amerikai és más bécsi intézetek szakembereivel - felfedezte, hogy az Atossza szabályozza és erősíti a mitokondriumok energiatermelő kapacitását.
"Az Atossza egyszerre viselkedik gázpedálként és váltóként" - magyarázta Siekhaus. Kifejtette, a fehérje először is aktivál két enzimet, amelyek segítenek több fűtőanyagot juttatni a mitokondriumok üzemébe, másodsorban pedig magasabb fokozatba kapcsolja a mitokondriumok működését. A sebességváltás úgy történik, hogy az Atossza fokozza egy harmadik fehérje, "A három testőr" című Dumas-regény egyik karakteréről elnevezett Porthos szintjét. A muskétások világszerte jól ismertek a királynőjük szolgálatába vetett hitükről. Fehérjeként Porthos abban vállal szerepet, hogy a fehérjetermelés támogatásával megteremtse a mitokondriumok fokozott energiatermelésének feltételeit.
A folyamatot, illetve elméletük helyességét a kutatók élő gyümölcslegyek segítségével tesztelték kísérleteik során. Ugyanakkor Atossza nem csupán legyek szervezetében tölt be energiatermelés-szabályozó szerepet, hanem ugyanúgy emlősökben is megtalálható. Gyümölcslegyek esetében a fehérjét leíró genetikai kód 44 százalékban megegyezik az emberével. Magyarán a feltárt folyamat minden valószínűség szerint az emberi szervezetben is hasonló módon zajlik. "Nagyon kíváncsiak vagyunk az így megnyíló lehetőségekre. Az Atossza kulcsfontosságú lehet az energiatermelés felülszabályozásában. Immunsejteknél ez fontos például az antitesttermelésben és a fehérvérsejtek specifikációjában. Emellett Atosszaszerű fehérjék megtalálhatók az agysejtekben is. Az itt jelentkező defektusokról ismert, hogy neurodegeneratív betegségek táptalajává válhatnak" - magyarázta Siekhaus, kijelölve egyben a témában zajló jövőbeli kutatások irányát.
Az ISTA alábbi videófelvételén az látható, ahogy a piros immunsejtek behatolnak egy új szövetbe. A jobb oldali sejtcsoportot genetikai módosítással megfosztották az Atossza fehérjétől, így ezek lassabban haladnak előre.
Miért éppen Atossza?
Az iráni származású Emtenani 2015-ben csatlakozott Siekhaus laboratóriumához. Elsőként ő fedezte fel a gén pontos funkcióját gyümölcslegyekben, így ő nevezhette el a fehérjét is, amelyet korábban CG9005 jelzéssel regisztráltak. Emtenani választása végül Atosszára esett. Ennek oka, hogy a fehérje segítségére igazából nincs szüksége minden immunsejtnek. A szövetekbe való behatolás során a sorban elöl haladó sejtek törnek utat a többiek számára is, mintha csak macsétával vágnának ösvényt egy dzsungelexpedíciót vezetve. Ezek a pionírsejtek egy vonalban mozognak, hasonlóan egy vízhullámhoz. Az időszámításunk előtt fél évezreddel élt Atossza perzsa királynő neve csordogálást, szivárgást jelent, és szervesen kapcsolódik Emtenani hazájához is. "Úgy tűnt, jól illik majd egy királynőhöz, aki három fehérjét vezet csatába - egyik egy muskétás -, amelyek azért felelnek, hogy felkészítsék a sejteket új területek meghódítására" - fogalmazott a kutató.
