Tým mladých vědců Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity jako první na světě prokázal, že metabolismus imunitní buňky hmyzu funguje stejně jako metabolismus imunitních buněk u člověka. Toto zdánlivě jednoduché zjištění může mít dalekosáhlý význam pro výzkum přenosu energie v lidském těle. Mimo jiné by totiž mohlo vést k odhalení toho, co je příčinou různých civilizačních chorob či jak lidskou imunitu ovlivňuje narůstající problém obezity. Práce vědců JU zaujala odbornou veřejnost natolik, že byly její výsledky nedávno zveřejněny v renomovaném vědeckém časopise eLife.

Autory studie jsou Adam Bajgar, Gabriela Krejčová a spolupracovníci z Laboratoře molekulární integrativní fyziologie drozofily Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity pod vedením Tomáše Doležala. Stejná laboratoř v roce 2015 odhalila molekulární mechanismus, který při infekci aktivuje imunitu a buňky od něj dostávají příkaz šetřit energií. Výsledky výzkumu tehdy publikoval mezinárodní vědecký časopis PLOS Biology.

Nyní stejný výzkum dostal novou dimenzi. Jihočeským vědcům se vůbec poprvé podařilo potvrdit, že imunitní buňky hmyzu procházejí stejnou metabolickou změnou jako u savců, proces je regulován stejnou molekulou. „Pokud to už dnes víme, můžeme z toho zjištění vycházet a pokusit se na jednodušším organismu mouchy popsat, jak chování energeticky náročné imunitní buňky konkrétně ovlivňuje chemické reakce v celém těle. A výsledky pak aplikovat i na složitější organismy, včetě člověka,“ řekla webu „sciencezoom“ Gabriela Krejčová. Rozhovor s autory výzkumu zveřejnil i portál INFO.CZ.

Jde totiž o opravdu významný objev. I když je organismus mouchy mnohem jednoduší než lidský, ukazuje se, že co se týče imunitního systému a jeho práce s energií, je základ prakticky stejný. „Jedná se o prastarý systém, využívaný zřejmě v celém průběhu evoluce. My se prostě nemusíme bát použít tu mouchu, protože ten základní metabolismus má nastavený úplně stejně jako my,“ uvedl Tomáš Doležal.

S pomocí výzkumu na mouše by tak vědci mohli výrazně pokročit ve studiu takzvané sobecké imunity, tedy fenoménu, který si ve světě získává stále větší odbornou pozornost a dlouho se jím zabývá i PřF JU. Ve zkratce řečeno jde o reakci imunitního systému, který si v případě potřeby bere energii z ostatních buněk v těle. Týmu Tomáše Doležala se už před čtyřmi lety podařilo prokázat, že imunitní buňky po své aktivaci produkují molekulu adenosin, která funguje jako signál k utlumení ostatních tkání a přesunu energie k efektivní imunitní reakci. Pomocí adenosinu se tedy imunitní systém zachová opravdu jako sobec, který nebere ohled na své okolí. Aby si sám zajistil dostatečný energetický příjem k práci, sebere energii ve formě živin, zejména glukózy, zbytku organismu.

Vědci tak mimo jiné potvrzují zásadní význam odpočinku pro léčbu jakékoliv infekce či zranění. Jestliže se tedy člověk, ve zkratce řečeno, přetahuje se svým vlastním imunitním systémem o energii, nedělá dobře. Ani medikamenty totiž nedokáží odpočinek při léčbě úplně nahradit. „Když pohybem nebo jinou aktivní činností bráníme imunitnímu systému, aby si zajistil dostatek energie, zaděláváme si na problémy,“ uvedl Doležal..

Někteří zahraniční vědci, například německý profesor Reiner Straub, jsou přesvědčeni o tom, že princip sobecké imunity může být i jednou z příčin civilizačních chorob. Pokud lidé žijí dlouho ve stresu, chronicky aktivovaná imunita si usurpuje energii prakticky neustále, což vede k různým metabolickým poruchám, včetně cukrovky a dalším onemocněním. Také proto je dnes metabolismus imunitní buňky předmětem rozsáhlého celosvětového výzkumu.

Jestliže nyní tým Tomáše Doležala prokázal, že stejně se chová i imunitní buňka mouchy, může to výzkum výrazně posunout směrem dopředu. Jihočeští vědci například v laboratoři zkoumají reakci imunitních buněk na přebytek tuku v organismu. Jestliže člověk do sebe dostává víc potravin, než je schopen energeticky využít, přebytečná energie se ukládá v tukových buňkách. Pokud jsou ale tyto buňky už takzvaně přejedené, může se stát, že tuk začne přecházet do cév a jiných tkání, kde může způsobit vážné problémy. „Proto, a to je předmět našeho výzkumu, začnou v takovém případě pohlcovat tuk i imunitní buňky, které k tomu vůbec nejsou určené. Otázkou ale pochopitelně zůstává, jak se taková záchranná akce imunitních buněk projeví na jejich běžném fungování,“ uvedl Gabriela Krejčová. Teoreticky by takový proces mohl vysvětlovat, proč jsou lidé s nadváhou více náchylní k různým onemocněním.

Výzkum takzvané sobecké imunity ale dává vědcům i řadu dalších možností, jak vysvětlit vliv „přenosu energie“ uvnitř organismu na zdraví člověka. Klasickým příkladem je právě negativní vliv chronického stresu, který imunitním buňkám odebírá energii, nutnou k potlačení nejrůznějších infekcí a cizích vlivů. „V organismu pracuje několik systémů od nervového ústrojí k pohybovému aparátu až k imunitním buňkám. Všechny tyto systémy potřebují energii. Energetická náročnost těch systémů je taková, že je prostě nemůžete mít energeticky rozjeté všechny najednou,“ uvedl Doležal.

Z toho podle něj „vědecky“ vyplývá, že člověku pomáhá jakákoliv uklidnění, tedy utlumení stresu. A je přitom úplně jedno, zda se konkrétní člověk uklidní v tichu, při pobytu v přírodě, objímáním stromů nebo jinak. V každém případě tím pomáhá svému imunitnímu systému k tomu, aby lépe fungoval. Nejde tedy ani tak o nějakém vstřebávání energie zvenčí, ale o to najít způsob, jak s energií zbytečně neplýtvat. „ Ano, náš organismus funguje také tak, že jde o souboj různých energetických systémů. A my si prostě někdy musíme zvolit, který systém je pro nás v danou chvíli nejdůležitější a měl by té energie dostat nejvíc,“ řekl Tomáš Doležal.

Počet odborných pracovišť

56

Počet akademických pracovníků

850

Objem získaných grantů

728 milionů

Počet licencí a patentů

30