Proč stárnu? Otázka, která začne časem zajímat každého člověka, už má odpověď. Profesor Howard Trevor Jacobs převzal na Pražském hradě Descartovu cenu udělovanou Evropskou unií. Prestižní vědecké ocenění získal jeho mezinárodní tým za výzkum stárnutí buněk. Poznatky se mohou stát klíčem k elixíru mládí pro staré a nemocné. Profesor Howard Trevor Jacobs z university ve finském Tampere neslevil ze svých nekonvenčních zvyků ani při přebírání Descartovy ceny. Pro toto prestižní mezinárodní vědecké ocenění si na Pražský hrad přišel ve skotské sukni, černém tričku a s hlavou dokonale vyholenou až na malou čupřinku nad čelem.
"Howy" Jacobs už je takový. Kostkovaným kiltem dává hrdě najevo skotský původ a výstředními účesy, mezi nimiž nechybí čas od času ani punkové číro, láká studenty na své přednášky. Evropská unie udělovala Descartovu cenu už popáté a tým profesora "Howyho" Jacobse ji rozhodně nezískal díky zevnějšku svého šéfa. Jacobs hraje spolu s kolegy z Finska, Švédska, Velké Británie, Itálie a Francie již léta první housle ve výzkumu mitochondrií. Maličkých buněčných součástek, jakýchsi "bioelektráren", jež mají za úkol vyrábět energii pro většinu pozemských organismů, člověka nevyjímaje. Tým vedený Jacobsem v nich odhaluje tajemství, jež by se mohla stát klíčem k mládí a zdraví pro stárnoucí a nemocné. Historie mitochondrií sahá hluboko do minulosti pozemského života. Na jejím počátku před více než miliardou let stálo setkání dvou pravěkých bakterií. Větší patřila k organismům, jež se vyvinuly v původní bezkyslíkaté atmosféře Země a energii si vyráběla pomocí procesů připomínajících kvašení. Menší bakterie patřila k evolučním novátorům. Naučila se vyrábět energii "pálením" živin za přítomnosti kyslíku, jehož obsah v zemské atmosféře tehdy začal valem stoupat. Schůzka avantgardního mikrobiálního Davida s konzervativním Goliášem přerostla v tvrdý střet. Těžko říci, kdo si začal. Možná podnikla maličká bakterie diverzní výpad do nitra své větší oběti, aby ji zvnitřku "vyjedla". Nelze ale vyloučit, že se naopak větší bakterie pokusila zhltnout a strávit svou menší "kolegyni".
Podobných zápasů na život a na smrt se odehrávalo v pravěkých mořích bezpočet. Tentokrát však na sebe narazili vyrovnaní soupeři a jejich zápolení skončilo "remízou", jež od základů změnila vývoj života na Zemi. Malá bakterie uvízla uvnitř většího mikroba a oba mikroorganismy se ocitly v patové situaci. Nehrozila jim sice záhuba, ale zároveň se jeden druhého nedokázal zbavit. Vynucené soužití však nakonec přerostlo v oboustranně výhodné spojenectví. "Uvězněná" bakterie vyráběla i nadále energeticky bohaté molekuly s pomocí kyslíku. Využívala k tomu však suroviny, jež jí dodával její "žalářník". Za to měla postaráno o bezpečné útočiště a už nikdy netrpěla nouzí. O vzájemné výhodnosti soužití dvou původně samostatných buněk v jednobuněčném těle svědčí skutečnost, že přetrvalo dodnes. Každá buňka našeho těla hostí tisíce mitochondrií, jež jsou potomky kdysi zajatých bakterií. Prozrazuje to jejich zvláštní dědičná informace. Ta je jen fragmentem genetické výbavy původního mikroorganismu. Za miliony let ztratil "buněčný zajatec" 90 procent genů, jež mu kdysi zajišťovaly nezávislý život. V zajetí se jich zbavil jako nepotřebného harampádí a ponechal si jen mašinerii na výrobu energie.
Dědičná výbava mitochondrie nemá na růžích ustláno. Pracuje ve "špinavém provozu" plném toxického odpadu, protože při výrobě energie vznikají tzv. volné radikály, jež jsou s to "naleptat" vše, co se uvnitř mitochondrie nachází - DNA nevyjímaje. Mitochondrie se snaží nejhorší škody na dědičné informaci zase napravit. Má k tomu "opravářskou četu" speciálních enzymů. Ale ani ty nezvládají renovaci do nekonečna. S tím jak stárneme, je DNA našich mitochondrií ve stále horším a horším stavu. Výkon "buněčných elektráren" klesá a "úklid" zplodin vázne. Škod na mitochondriích přibývá. Buňky, tkáně a orgány ochabují ve své činnosti. Svaly ztrácejí pružnost, srdce zvládá zátěž jen s vypětím všech sil, paměť vynechává. Jenže co je příčina a co důsledek? Jsou poruchy mitochondrií jen vedlejším efektem stárnutí, anebo nás právě hromadění defektů v mitochondriích nezadržitelně postrkává ke konci životní pouti? Tým "Howyho" Jacobse se pokusil najít odpověď na tuto zapeklitou otázku zajímavým pokusem, jehož výsledky zveřejnil letos v květnu prestižní vědecký týdeníku Nature. S vydatným přispěním švédských vědců vedených Nilsem-Göranem Larssonem získal Jacobsův tým myši, které po cíleném zásahu do dědičné informace ztratily schopnost opravovat chyby v DNA mitochondrií. Ta se kvapem měnila v genetický "šrot" a její nositelky rychle stárnuly. Místo obvyklého věku dvou a půl let se dožívaly stěží jednoho roku. Velmi časně se u nich projevily i typické choroby stáří jako řídnutí kostí, hubnutí, vypadávání srsti, chudokrevnost, choroby srdce a poruchy plodnosti. Jacobs a jeho spolupracovníci tak odhalili tajemství jednoho ze základních biologických procesů. Stárneme proto, že se nám v mitochondriích hromadí poškozená DNA.
Pokud bychom dokázali zabránit rozpadu mitochondrií nebo jej alespoň výrazně zpomalit, prodloužili bychom si život a upevnili si zdraví. Některé genetické defekty mitochondrií nečekají až na pokročilý věk. Dětem předává mitochondrie výhradně matka. Pokud po ní zdědí poškozené "buněčné elektrárny", mohou přijít na svět s těžkým postižením či dispozicí k vážné chorobě. Už koncem 80. let zjistil britský tým Iana Holta spolu s italskými vědci vedenými Massimem Zevianim a francouzskými vědci v čele s Pierrem Rustinem, že poruchy genů v mitochondriích vyvolávají některá vzácná onemocnění nervového systému. Zeviani později odhalil, že podobná onemocnění mohou vznikat i v důsledku poruch genů, které sídlí v buněčném jádru a mají mitochondriím vytvářet optimální podmínky. Howard Jacobs začal jako jeden z prvních tušit, že poškozená DNA mitochondrií stojí v pozadí velmi široké škály poruch a onemocnění. S ohledem na to, jak významnou roli mitochondrie v těle hrají, se to zdá jako zcela logické. Počátkem 90. let to však byla kacířská myšlenka.
Mnohaleté úsilí vědců rozesetých po Evropě a propojených díky osobnosti Howyho Jacobse do perfektně fungujícího týmu přináší poznatky, které v budoucnu využijeme k léčbě chorob, s nimiž si současná medicína neví rady. Jejich projekt "Tajemství degenerativních onemocnění a stárnutí odhalená v mitochondriích" si proto Descartovu cenu plným právem zasloužil. Jacobs a jeho tým využijí finanční odměnu za Descartovu cenu k dalšímu výzkumu. Možností, jak ji utratit, se nabízí celá řada. Jacobs se v současnosti věnuje poruchám genů v mitochondriích, jež stojí v pozadí dědičné hluchoty. Zkoumá vady mitochondriální DNA snižující výkonnost srdeční svaloviny. Velkou pozornost vyvolalo také zjištění, že určité poruchy v dědičné informaci mitochondrií způsobují neplodnost u mužů.
Zdroj: Zprávy 24
partner Matrix 2001