Peroxid vodíku - neodolatelné lákadlo bílých krvinek.

Timothy Mitchison  z Harvard Medical School a Thomas Look z Dana Farber Cancer Institute se se svými studenty věnovali zraněným ocasům. Zjistili, že z místa poranění se do okolní tkáně šíří peroxid vodíku.
Je to dlouho známá věc, že bílé krvinky „cítí“ ohrožené místo na dálku. O tom, co je o nebezpečí informuje, panovala celá řada teorií. Dost se ví o tom, jaké metabolity je lákají do míst s trvalým zánětem, co je ale rychle informuje a „táhne“ do míst malých poranění, o tom se jen spekulovalo.

Zvětšit obrázek

Ocasní ploutev akvarijní rybky s malým poraněním. Červená barva představuje místo s vysokou a modrá s nízkou koncentrací molekul peroxidu vodíku. Chemický posel překračuje hranice buněk a prosakuje celým místem poškozené tkáně. (Kredit: Philipp Niethammer)

Začalo to nezáživnou prací dvou posdoktorandů, kteří pracovali v laboratořích výše zmíněných ostřílených vědeckých pardů. Mladíci by se bývali raději věnovali něčemu jinému, ale dostali za úkol pátrat po tvorbě molekul zvaných ROS (reactive oxygen species). Ke sledování molekul ROS (peroxid vodíku je jednou z nich), využili Danio („zebřičku“), malou akvarijní rybku původem z Himalájí, která je oblíbeným modelem genetiků. Upravili si jí tak, aby rybí buňky v přítomnosti peroxidu změnili barvu. Podařilo se a uměle vytvořený gen, který změnu barvy zajišťoval, se z geneticky upraveného embrya rozšířil do všech tkání rybky. Získali model, který byl schopen v kterémkoli místě těla začít „žhnout“, pokud by se tam peroxid objevil.
Jak ale rybku k jeho tvorbě přinutit? Je dlouho známá věc, že bílé krvinky peroxid tvoří. Nejjednodušší tedy bylo rybku poranit a čekat až se na místo dostaví jeho bílí producenti. Došlo ale k překvapení. Peroxid vodíku se objevil ještě před tím, než měly krvinky šanci se na místo dostat a vlna peroxidu se rychle šířila do okolní tkáně.

 

Tim Mitchison: „Peroxid vodíku se v tkáni vytvoří během tří minut. Maximální hladiny dosáhne během dvaceti minut po poranění.“

Vědci naplánovali další pokus. A protože se u lidí ví, jaký protein má na starosti produkci peroxidu vodíku - jde o protein vyskytující se hojně ve štítné žláze, tak gen pro tohoto producenta peroxidu zebřičce poničili. Stalo se to, že ať rybku nyní zraňovali, jak chtěli, peroxid se jí netvořil. Ba co víc, do zraněných míst ani neputovaly bílé krvinky. To byl důkaz, který potvrdil hypotézu, že peroxid vodíku je onou substancí, která je odpovědná za navádění buněk imunitního systému. 

Pravdou je, že my lidé nejsme zebřičky a že zatím není potvrzeno, že tento evoluční aparát zůstal zachován od dob, kdy jsme se na naší společné cestě s rybami rozešli. Pokud se předpoklad, že tento mechanismus jsme si ponechali, stejně jako ryby, potvrdí, bylo by to teprve zajímavé. V lidském těle je peroxid vodíku tvořen na třech místech: v plících, střevech a štítné žláze. Protože peroxid a proteiny, odpovědné za tvorbu ostatních ROS molekul jsou soustředěny především do plic a střev, je možné, že jeho disproporce souvisí s oním zbytečným hromaděním armády bílých krvinek, které  se podílí na vzniku nemocí jako jsou astma, chronická plicní nedostatečnost a některá zánětlivá střevní onemocnění.
Zdá se, že to do sebe zapadá neboť je pro tělo žádoucí si udržovat plíce a střeva co možno sterilní a že si tedy v těchto tkáních náš epitel produkuje peroxid vodíku setrvale. Možná, že si astmatici jen produkují peroxidu vodíku více, než je zdrávo a že právě to vede k tomu, že se jim hromadí zbytečně moc vojáků imunitního systému na jednom místě. A jak víme, nudící se vojsko si rádo vymýšlí.

Pramen: Nature, 2009; 459 (7247)