Νόμπελ Ιατρικής για το κυτταρικό σύστημα μεταφοράς

Έναν βασικό κυτταρικό μηχανισμό αποκάλυψαν οι τρεις επιστήμονες που μοιράζονται το εφετινό Βραβείο Νομπέλ Ιατρικής: τον μηχανισμό εκείνον που επιτρέπει την μεταφορά συγκεκριμένων μορίων σε συγκεκριμένα σημεία και στην κατάλληλη χρονική στιγμή.

Για να αντιληφθεί κανείς το πόσο ζωτικής σημασίας είναι ο μηχανισμός που ανακάλυψαν οι Τζέιμς Ρόθμαν (James E. Rothman), Ράντι Σέκμαν (Randy W. Schekman) και Τόμας Σίντοφ (Thomas C. Südhof) αρκεί να πούμε ότι σχετίζεται με διεργασίες όπως η απελευθέρωση της ινσουλίνης στο αίμα ή η επικοινωνία νευρικών κυττάρων.

Κυτταρικός τροχονόμος

Και ενώ η αναγκαιότητα της ύπαρξης ενός μηχανισμού με ρόλο τροχονόμου στο κύτταρο ήταν σαφής, μέχρι τη δεκαετία του 1970, οι επιστήμονες δεν γνώριζαν και πολλά γι αυτόν. Ετσι, ο Ράντι Σέκμαν αποφάσισε να εργαστεί με μύκητες προκειμένου να αναζητήσει σε αυτό το απλό σύστημα την γενετική βάση του μηχανισμού. Εντοπίζοντας μεταλλάξεις οι οποίες είχαν σαν αποτέλεσμα την παρεμπόδιση του ενδοκυτταρικού μηχανισμού μεταφοράς μορίων, ο αμερικανός επιστήμονας πέτυχε να αποκαλύψεις τις τρεις ομάδες γονιδίων που απαιτούνται για την ρύθμισή του.

Ο μηχανισμός μεταφοράς μορίων από το ένα σημείο του κυττάρου στο άλλο καθώς και η απελευθέρωση των μορίων σε καλά καθορισμένα σημεία περιλαμβάνει κατ αρχάς τον σχηματισμό κυστιδίων, δομών που μοιάζουν με φούσκες και οι οποίες περικλείουν τα προς μεταφορά μόρια. Στην δεκαετία του 80, ο επίσης αμερικανός Τζέιμς Ρόθμαν εργαζόμενος με κύτταρα θηλαστικών κατέδειξε ότι τα κυστίδια προσδένονται σε συγκεκριμένα σημεία στη μεμβράνη του κυττάρου επειδή σε αυτά εντοπίζονται πρωτεΐνες οι οποίες λειτουργούν σαν άγκυρες για τα κυστίδια.

Κυστίδια και άγκυρες

Το ότι ένα κυστίδιο έχει προσδεθεί σε ένα σημείο της κυτταρικής μεμβράνης δεν αρκεί για να αδειάσει σε αυτό το σημείο και το φορτίο του. Στην πραγματικότητα κάτι τέτοιο θα μπορούσε να είναι και καταστροφικό. Το πότε θα γίνει η απελευθέρωση του φορτίου αποκάλυψε ο τρίτος από τους εφετινούς τιμώμενους. Ο γερμανικής καταγωγής Τόμας Σίντοφ εργαζόμενος με νευρικά κύτταρα κατέδειξε την ύπαρξη μιας κατηγορίας πρωτεϊνών οι οποίες λειτουργούν σαν διακόπτες: δίνουν εντολή στα κυστίδια να απελευθερώσουν το φορτίο τους. Οσο για το ποιος πατάει τον διακόπτη, αυτό τον ρόλο έχουν τα ιόντα ασβεστίου, η είσοδος των οποίων στο κύτταρο ενεργοποιεί την πρωτεΐνη-διακόπτη.

Ο μηχανισμός που αποκάλυψαν οι εφετινοί τιμώμενοι είναι τόσο κεντρικής σημασίας για την ανθρώπινη φυσιολογία που έστω και ένα μικρό ελάττωμά του οδηγεί σε σοβαρές ασθένειες. Μεγάλα ελαττώματά του δεν είναι συμβατά με τη ζωή.

Βήμα Science

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ