Morseovu abecedu vymyslel na konci na konci 19. století americký fyzik Samuel F. B. Morse, který ji v roce 1844 vyzkoušel při prvním telegrafickém spojení mezi Washingtonem a Baltimorem. Odtud pochází ona památná věta: „What hath God wrought“ , což v překladu znamená „Co to Bůh způsobil“. Principem morseovky je signalizace na bázi předem dohodnutých vzorů. Je to jednoduchý a efektivní způsob komunikace. Pan Morse si ale připsat prvenství za signální a kódovanou komunikaci připsat nemůže. Naše buňky si v našich tělech obdobné kódované signály také předem dohodly a s úspěchem je používají. Tento mechanismus buňkám slouží k tomu, čemu zatím moc nerozumíme – k zapínání a vypínání genů. Při studiu pohybu signálních molekul uvnitř buněk, které aktivují a nebo zase tlumí funkci genů, se stále ukazuje, že síla signálu asi moc důležitá není. Mnohem větší význam má dynamika signálu a jeho použitý frekvenční typ (vzor).
Profesor Michael White z Centra pro buněčné modelování při Liverpoolské universitě, který vedl výzkumný tým, komentuje získané výsledky slovy: „ Časování opakování signálů je pro jejich vyhodnocení buňkou základní charakteristikou. Buňky tedy mohou číst oscilaci hladiny transkripčních faktorů podobným způsobem jako když čteme kód morseovky.“
Tento poznatek vyplynul z pokusů, při kterých sledovali, jak buňky „čtou“ signály (neboli transkripční faktory), které se podílejí na řízení dějů jakými jsou dělení buňky a nebo programovaná smrt buňky. Ukázalo se, že dynamika a nebo chcete-li rozkmit koncentrace signálních molekul, je podobný změnám hladiny iontů vápníku o němž se již dříve vědělo, že podobným způsobem „vyřizuje“ některé vzkazy v buňkách. Poznatek o této podobnosti svědčí o tom, že signální molekuly jsou obecnějším a zřejmě hojně využívaným způsobem řízení dějů.
Různé dodatečné vzkazy se přitom mohou předat jen tím, že se změní signální vzor (jinak řečeno – během přenosu signálu stačí změnit jeho vysílanou frekvenci). Tedy obdobně jako u morseovky – ikdyž čárka a několik teček mohou mít stejnou délku vysílaného signálu, jejich vzor přenáší odlišnou informaci. Tento pokus zaměřený na množení buňky a na její úmrtí jen rozšiřuje počet dějů řízených pulsačními signály. Nejsou to však jediné děje, které jsou v organismu takto řízeny. Z dřívější doby již známe, že se to týká i sekrece hormonu označovaného jako GnRH (gonadotropin uvolňující hormon). Za normálních podmínek se ve vaječnících ženy vyvíjí každý měsíc několik vajíček, ale dozrává pouze jedno z nich. Jeho vývoj, dozrání a uvolnění z vaječníku (ovulace) je řízen hormony podvěsku mozkového. Samotný tento hormon (GnRH) je sledovat obtížné. Je to totiž peptid, který je rychle metabolizován. Po jeho uvolnění z hypotalamu z něj v periferní krvi není za dvě až čtyři minuty ani památky. Sledování jeho hladiny se obchází zjišťováním koncentrace až jeho následného produktu, který jeho uvolnění zprostředkuje. Sleduje se až hladina spouštěného hormonu, kterým je luteotropní hormon. Pokud jste u lékaře, měří vám až tento následný efekt - koncentraci uvolňovaného luteotropního hormonu (LH). Podle něj se odvozuje na správnou funkci hypotalamu. Při měření hladiny hormonu LH se u žen s pravidelným cyklem zjišťuje jeho charakteristická pulsační sekrece. V době, kdy zrají folikuly ve vaječníku je perioda signálu 90 – 120 minut. V době rozvoje žlutého tělíska je perioda 180 – 240 minut.
Dojde-li k nepravidelnostem v těchto frekvencích a nebo ve velikosti rozkmitu těchto pulsů, vede to k celé škále poruch zapříčiňujících neplodnost - od nedostatečné funkce žlutého tělíska přes poruchy ovulace až po anovulaci.
Nynější poznatky při využívání přenosu signálů v těle jdou ale mnohem dál a jejich srovnání s pozorováním rozkolísané hladiny hormonu v krevním řečišti, které jsme zde zmínili je jen jakýmsi pozorováním velkých ručiček na jemném hodinovém strojku. Nynější objevy totiž jdou až na ovlivňování funkce genů pomocí oscilace transkripčních faktorů uvnitř buňky.
Poznatky o dorozumívání se buněk mezi sebou, otvírá zcela nové dveře farmaceutickému průmyslu a novým způsobům léčby. Jsou tu ale dva problémy. Tím prvním je fakt, že nejdříve budeme muset tyto signální vzory určit, a zjistit u nich co je „normální“. Až se v tom vyznáme, vznikne nám ještě náročnější problém – naučit se dopravovat účinné substance na patřičné místo, a to v potřebných koncentracích a ještě k tomu dodržet odpovídajících pulsační vzory.
I když jsme v našich poznatcích v tomto směru teprve na začátku, můžeme již dnes hrdě prohlásit, že doba „zlomu“ je tu a že léčba hormonálními preparáty bude čím dál tím méně podobná stávajícímu chození k „obvoďákovi“ na zobanec do zadku.
Končí éra „čím více tím lépe“ a léčba dostává další rozměr, který připomíná ono známé: „ Nemusí pršet, stačí když kape“. Kapat ale musí podobně jako u morseovky - v signálních vzorech, na kterých se naše buňky již dávno předem nějak dohodly.
Prameny:
Postgenom Consortium
Biotechnology And Biological Sciences Research Council
Enfotext
Knihovna kongresu USA
Diskuze:
