Lidské buňky se nejčastěji pěstují v téměř dvojrozměrném prostředí Petriho misek. To je možná důvod, proč zvláštní způsob přemísťování, při němž využívají jádro jako píst, dlouho unikal prozkoumání.
Fibroblasty jsou zvláštní typ buňky, jenž má za úkol vyrábět mezibuněčnou hmotu - jakési lešení, v němž jsou usazeny buňky běžných tkání. Proto se občas potřebují pohybovat. Vědci je až dosud většinou zkoumali na plochém povrchu Petriho misek. Po něm se pohybují vyhřezáváním kousků buněčného těla. Používají k tomu bílkovinu aktin, která má s pomocí dalších několika proteinů schopnost se zkracovat a zase prodlužovat. Zprostředkovává i pohyb vašich svalů. Není to ale jediný druh pohybu, který fibroblasty ovládají.
Když je umístíte místo takřka dvourozměrného prostředí skleněných nebo plastových misek do trojrozměrné matrice, začnou se pohybovat natahováním a smršťováním celého těla. Vznikají tak jakési panožky. Ryan Petrie, Hyun Koo a Kenneth Yamada z Národního zdravotního institutu v marylandské Betshedě teď zjistili, jak to dělají. Podrobnosti výzkumu zveřejnili vědci v časopise Science.
Změna tlaku
Biologové tvrdí, že buňka mění svůj tvar řízením tlaku v různých svých částech. Používá k tomu nečekaný prostředek - vlastní jádro. Buněčné jádro je komplikovaná struktura uvnitř buňky. Je v ní uložená DNA. Okolo ní je spousta bílkovin, které se o ni starají a vyměňují si informace s okolím. Celé jádro tak funguje jako kombinace knihovny a velitelského můstku válečné lodi. Zjevně se dá ale využívat i jiným způsobem. Tlak v prostoru za buněčným jádrem v lezoucím fibroblastu je vyšší než před ním.
Jádro podle vědců při přemísťování stlačuje vnitřní prostředí buňky, označované jako cytoplasma, před sebou a způsobuje tak změnu jejího tvaru. Jako když naberete vodu do injekční stříkačky a zmáčknete ji.
Cytoplazma je velice komplikovaná a vědci jí ještě ani zdaleka nerozumějí. Jisté je, že buňka spíš než váček, ve kterém probíhají chemické reakce, připomíná tovární halu, vyztuženou bílkovinovou kostrou. Jádro samotné v ní neplave volně, nýbrž je propojeno kostrou se stěnami haly. Spojení tvoří z velké části opět aktin. Podle Petrieho, Kooa a Yamady se na něm jádro přitahuje jako horolezec šplhající po skále.
Nové terapie?
Poté, co vědci prostudovali zvláštní druh pohybu na fibroblastech, povedlo se jim k němu přimět k němu i dva další buněčné typy z lidského těla. První z nich byly chondrocyty. Jsou to nejdůležitější buňky v chrupavkách. Produkují směs proteinů, která chrupavčité tkáni propůjčuje její pružnost. Druhý typ lidské buňky byl myofibrioblast, což je přechodná třída mezi buňkou hladkého svalu a fibroblastem. Tyto buňky se dají najít ve všelijakých sliznicích, například na sliznici tlustého střeva. Nejdůležitější úkol myofibroblastů je regulovat jejich tvar.
Výzkum by mohl mít hodně praktických výstupů. Například rakovinové buňky se pohybují jiným způsobem než obyčejné.
Kdyby se podařilo jejich způsob pohybu identifikovat, mohli by vědci vymýšlet způsoby, jak je zničit, nebo aspoň jak zabránit nádorům v šíření. Výsledky by mohly pomoci také s obranou před bakteriemi způsobujícími zubní kaz.
